一种随钻测量系统、方法、设备和存储介质与流程

本发明涉及随钻测量系统领域，具体的，涉及一种随钻测量系统、一种随钻测量方法、一种计算机设备和一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质。

背景技术：

1、随钻测量(mwd)技术可实现在钻井过程中将随钻地质测井参数、井眼轨迹参数、钻井参数等数据实时传输至地面监控系统，钻井工程师和地质分析工程师根据当前实时获得的井眼轨迹参数和钻头附近地层地质参数，及时做出决策，实时调整井眼轨迹，使钻头始终在油气层中钻进，以实现油气储层的钻遇率和采收率最大化。随钻测量的无线信息传输方式有多种，其中泥浆脉冲数据传输技术因高可靠性、经济性而应用最为广泛。泥浆脉冲信号传输系统利用井下泥浆脉冲发生器产生一定频率的压力载波信号，将信号编码在其频率或者相位上以实现井下和地面之间的通信。

2、随着勘探开发向数字化、智能化进军，各种井下新型测量仪器层出不穷，测量参数从井斜、方位、工具面等几何参数发展到钻压、振动、压力、电阻率等多个工程、地质参数，对传输速率要求越来越高，高传输速率的随钻测量系统将成为研究的必然方向。因此，研发出具有高度自主知识产权，能够完成高质量、高速率传输的井下随钻测量系统对于石油钻井工作意义重大。

3、高传输速率的随钻测量系统常采用高速脉冲发生器来产生高速泥浆连续波进而向地面发送信息。泥浆中含有碎石等固体物，因此，高速脉冲发生器在发送信息的过程中可能会出现固体物堵塞卡住的情况，从而无法继续发送信息。此外，随着井下环境的变化，钻井液压力可能出现波动，从而导致地面接收到异常的高速泥浆连续波，从中无法解码或解码出错误信息。

4、目前随钻测量系统对此类问题没有较好的解决方法，导致高速脉冲发生器卡住或高速泥浆连续波异常后需要花费较长时间才能恢复正常有效的信息传输，整个信息传输过程用时过长。

5、申请号为“cn20211674344.7”、名称为“井下压力波信号的调制系统及方法”的中国专利公开了一种井下压力波信号的调制系统及方法，该系统包括：通讯接口，用于接收调制控制指令和随钻测量数据，调制控制指令指示调制模式为qpsk调制模式或基带频带调制模式；处理器，用于对随钻测量数据进行编码，根据调制控制指令触发信号调制电路；从上电机转子角位移传感器和下电机转子角位移传感器，获取上电机转子角位移数据和下电机转子角位移数据后发送到电机主控电路，使电机主控电路控制上电机转子转动和下电机转子转动；信号调制电路，用于在被处理器触发后，根据压力波信号调制模式将编码后的随钻测量数据调制为上电机压力波信号和下电机压力波信号后发送到电机主控电路驱动上电机和下电机运行，提高随钻测量数据传输速率。然而，本技术与其系统和方法不同。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种能够降低异常状态对传输用时的影响、缩短整个信息传输过程用时的随钻测量系统和方法。

2、为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种随钻测量系统，所述系统可包括通过通信连接的井下单元和地面单元，其中，井下单元能够向地面单元发送携带有井下待测量信息的第一信号，获取地面单元发送的第二信号，并根据第二信号确定第一信号的发送中断位置，基于第一信号的发送中断位置继续发送第一信号；地面单元能够获取井下单元发送的第一信号，并在对第一信号进行分析处理后形成第二信号发送至井下单元。

3、根据本发明一方面的一个或多个示例性实施例，所述井下单元可包括：第一信息采集器，用于采集待测量信息；井下控制器，用于根据待测量信息生成第一控制指令；井下驱动器和高速脉冲发生器，井下驱动器根据第一控制指令驱动高速脉冲发生器生成携带有待测量信息的第一信号；第二信息采集器，用于接收地面单元发送的携带有参数调整信息和已接收信息的第二信号。

4、根据本发明一方面的一个或多个示例性实施例，所述地面单元可包括：压力脉冲采集器，用于获取井下单元发送的第一信号；地面控制器，用于判断第一信号的参数，在获取到的第一信号的参数不满足预设条件时，根据第一信号的参数确定井下单元的异常状态和接收中断位置，根据异常状态确定参数调整信息以及根据接收中断位置和第一信号确定已接收信息；信号发生器，用于将携带有参数调整信息和已接收信息的第二信号发送至井下单元。

5、根据本发明一方面的一个或多个示例性实施例，所述井下控制器还可用于根据已接收信息确定发送中断位置，并基于发送中断位置和参数调整信息生成第二控制指令；所述井下驱动器还用于根据第二控制指令调整工作参数，并驱动高速脉冲发生器从发送中断位置处继续发送第一信号。

6、根据本发明一方面的一个或多个示例性实施例，所述第一信号可包括多个数据包，所述根据接收中断位置和第一信号确定已接收信息可包括：从接收到的第一信号中确定接收中断位置所在的目标数据包；基于目标数据包确定已接收信息。

7、根据本发明一方面的一个或多个示例性实施例，可根据所述异常状态确定第一时长，所述第一时长包括井下单元调整工作参数的用时，当第一时长大于预设时长时，确定已接收信息包括地面单元已接收到的信息中对应目标数据包的部分；当第一时长小于预设时长时，确定已接收信息包括能够指向目标数据包在多个数据包中的位置的信息。

8、根据本发明一方面的一个或多个示例性实施例，当所述已接收信息包括能够指向目标数据包在多个数据包中的位置信息时：发送中断位置可为所述目标数据包在多个数据包中的位置，所述已接收信息可用于指示井下单元从所述目标数据包处开始继续发送第一信号。

9、根据本发明一方面的一个或多个示例性实施例，当所述已接收信息包括地面单元已接收到的信息中对应目标数据包的部分时：已接收信息可用于指示井下单元比较已接收信息与目标信息，所述目标信息可为目标数据包中位于接收中断位置前的信息，发送中断位置可为目标信息中无法与已接收信息对应的初始位置，所述已接收信息还可用于指示井下单元从发送中断位置处开始继续发送第一信号。

10、本发明的另一方面提供了一种随钻测量方法，所述方法可包括以下步骤：井下单元向地面单元发送第一信号，地面单元获取第一信号；地面单元根据第一信号的参数确定井下单元的异常状态和接收中断位置；地面单元根据异常状态确定参数调整信息以及根据接收中断位置和第一信号确定已接收信息；地面单元将携带有参数调整信息和已接收信息的第二信号发送至井下单元，井下单元获取第二信号；井下单元根据第二信号中携带的参数调整信息调整工作参数，根据第二信号中携带的已确定信息确定发送中断位置；以及井下单元基于发送中断位置继续向地面单元发送第一信号。

11、根据本发明另一方面的一个或多个示例性实施例，所述方法可通过如上所述的随钻测量系统来实现。

12、本发明的又一方面提供了一种计算机设备，所述计算机设备可包括：处理器；和存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的随钻测量方法。

13、本发明的再一方面提供了一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序在被处理器执行时可实现如上所述的随钻测量方法。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果包括以下内容中的至少一项：

15、(1)本发明提供的随钻测量系统能够降低异常状态对传输用时的影响，有效缩短整个信息传输过程用时。

16、(2)本发明提供的随钻测量系统能够有效提高传输速率，减少不必要的人力物力资源浪费。