伽马探针健康检测组合件的制作方法_3

文档序号:8385850阅读:来源:国知局
够相应地对探针数据进行调整、取消资格和从而再给与资 格。除了伽马总线580以外,在多个组件之间运行的总线能够包括接地线("GND") 590、电 池一的线("8&?1")591、电池二的线("8&?2") 592、88118信号线("88118")593、98118 信号线("qBus")594、脉冲信号线("脉冲")595、流量信号线("流量")596、ml信号线 ("Ml")597以及m2信号线("M2")598。描述的总线将来自若干电池的电力传送到多个 组件,并且也用作若干组件之间的通信链接。在这个段落中介绍的总线是多伽马控制器组 合件的仅仅一个实施例和配置。连同多伽马控制器组合件能够使用其他总线配置、工具配 置、通信协议和通信拓扑。使用所介绍的方法,能够将多伽马控制器组合件集成到典型情况 下仅仅使用一个伽马探针的工具中,比如参考图11介绍的系统。总线跨接模块能够被配置 为用在所介绍的系统中,以便在备用总线信号线上传送伽马探针输出数据,或者作为替代 可以使用主总线以外的其他信号线。多伽马控制器组合件也可以集成到被配置为默认情况 下仅仅使用一个伽马探针的其他类型的系统之中。
[0035] 在某实施例中,多伽马控制器组合件可以被配置为与多个随钻测量工具、不同类 型的随钻测量工具或者允许与地面通信的的其他工具互动。对于这些工具的每一个,可用 于向井上传送数据的带宽量可能不同,所以多伽马控制器组合件能够被配置为根据可用带 宽发送或多或少的伽马传感器数据。例如,向地面发送读数的频率能够根据可用于传输的 带宽调整。
[0036] 另外,在某实施例中,对来自多伽马探针的输出计数的过滤可以简单地为对来自 多伽马探针每秒(或其他时间间隔)计数的平均。此外,过滤也可以是伽马传感器输出的 加权平均,如果确定某些传感器的健康状况好于其他传感器的话。也可以使用状态预估器 进行更改进的过滤,以便根据来自多伽马探针的读数估计整体背景辐射。过滤后的输出也 能够考虑对每个伽马探针的API标定因子,并且这些值能够被存储在多伽马控制器组合件 的存储器中。
[0037] 多伽马控制器组合件的微控制器或处理器能够连续地监视每个伽马探针的脉冲 串输出,它应当直接地对应于井下伽马辐射水平。微控制器能够被配置为保持关于每个伽 马探针性能的统计,并且如果根据其试探法确定伽马探针之一已经失效,它将从组合、过滤 或平均的输出中排除有故障探针的计数。
[0038] 几种不同的试探法能够用于判断伽马探针是否正在或可能正在发生故障。在某 实施例中,这些试探法可以可选地包括但是不限于:(1)高计数,也就是大于某个阈值的计 数,(2)低计数,也就是小于某个阈值的计数,(3)变化太快的计数,意味着计数正在增加或 降低的速率(每秒计数关于时间的导数)太高/太低,(4)对时间的标准差正在超过可接 受的限度,(5)峰度分析,(6)对时间的计数偏差(skew),或者(7)其他统计测量结果。如 果根据试探法判定伽马探针有故障,那么,对于以单脉冲串模式运行的微控制器,来自该探 针的计数可以不再包括在该微控制器的过滤后输出或脉冲串中。同样,在多个传感器输出 被传送到随钻测量工具或井上的模式下,当试探法检测到传感器的可能故障时,该传感器 的输出数据可以被标记为无效或潜在地不正确。不过,来自失效伽马探针的输出将被连续 监视以判断该伽马探针是否已经恢复。随着温度上升,或者如果发生冲击事件,伽马探针偶 尔输出不合理的高计数,但是一旦温度降低或冲击/振动等级下降便恢复。如果在某个设 定的时间段内,再次判定失效伽马探针在运行限度之内,那么就能够再次将其包括在过滤 后输出或脉冲串中,或者伽马探针数据包括的标记能够被改回有效或良好。
[0039] 在某实施例中,微控制器能够被配置为持续地对比从两个伽马探针读取的值,并 且也对比或检验每个伽马探针的健康状态数据。一般来说,伽马探针存在着两种主要故障 模式,高计数或低计数。例如,任一故障模式都与该标准伽马传感器故障的某些部分有关。 例如,晶体可能破碎,光电倍增管可能破碎或以其他方式失效,高压电源可能漂移或停止供 电,以及在某些情况下鉴别器电路也可能失效。典型情况下,这些故障使伽马传感器根本 不返回计数或者返回异常高的计数。根据这种概念,多伽马控制器组合件的微控制器能够 被配置为运行检查高低计数的算法。在某实施例中,根据从井下伽马传感器预测的读数设 置低和高阈值。这些阈值可以对传感器的不同类型或品牌调整,或者适应在特定井位的期 望阈值。如果来自任何一个伽马传感器的读数超过了这些高或低边界,便能够立即将其从 系统和给定实施例中可以执行的任何平均计算中取消。在来自不止一个伽马探针的伽马传 感器读数被传送的某些替代实施例中,来自越界探针的数据能够仅仅被标记为无效或不合 格。为了再次考虑运行,读数必须返回到可接受的范围并保持在边界之内达设定的时间框。 如果传感器保持越界很长时间,它能够被永久地从计算中取消资格,至少对给定装置或达 一定的时间段。
[0040] 在配置三个或更多伽马探针的替代实施例中,大多数规则协议都能够就位。在这 种设置中使用了具有最接近计数的两个探针并能够将其组合、平均或过滤,而来自第三个 探针的读数对于给定的读数对比或对于给定的时间段被打折扣。在这种配置中,要是一个 或多个探针失效,剩余探针能够从大多数规则协议切换回其他方法,其中全部探针值被再 次组合、平均、过滤或以其他方式处理,然后传送到随钻测量工具或井上。
[0041] 某些探针也对温度敏感并且计数在极端温度漂移。温度读数与计数数据的对比能 够用于判断特定探针是否有可能正在经历温度漂移,并能够对来自该探针的计数值进行调 整。作为替代,如果温度漂移超过了预定的阈值,该探针可以被临时取消资格并且在后来读 数返回到预定阈值之内时再给与资格。
[0042] 参考图13A和图13B,显示了由多伽马控制器运行的实例算法600的单一流程图的 两个部分。在这个实例中,系统开始610并且一个算法例程地检查和记录遥测计状态660, 使位置信息能够与由这些探针收集的读数相关联。使用基于试探法算法,遥测计状态读数 的健康可以可选地被检查作为这个序列的一部分。如果遥测计读数被认为有问题,收集的 数据可以被取消资格,数据记录也可以被挂起。也能够运行例程算法评估1号伽马620和 评估2号伽马640,并且判断收到的计数是否在预定的高值与低值之间。对于不同探针类型 或相同类型的不同个体探针,预定的值可以是不同的,这可以根据测试、标定值或给定探针 的先前使用。另外,对于不同岩层和其他环境条件,高值和低值可以设置为不同范围。每个 伽马探针读数都被评估以判断它们是否在预定范围的边界内621、641。如果判定某值在边 界内621、641,然后例程算法进行检查以了解伽马探针最近是否被标记过630、650。如果探 针被标记过630、650,在平均中对其不考虑631、651而是转而检查其是否在边界内632、652 达预定时间(在这个实例中是一分钟)。如果探针在边界内大于一分钟632、652,取消探针 资格的标记被清除633、653,并且下次检查和验证该探针在边界内时将在平均631、651中 考虑来自这个探针的读数。作为替代,探针读数可以在平均、组合、过滤中考虑,在大多数规 则协议对比中考虑,或者以其他方式在多个算法中使用。由于这是个实例,所以在替代实施 例中也能够标记这些探针,并且临时地或永久地用于多种其他原因,与先前已经提及的情 况一致。判定探针在边界内621、641而且判定未被标记630、650时,那么可以在平均631、 651中考虑,或者由多伽马控制器以其他方式认为良好。提供越界数据的伽马探针在第一次 提供越界结果时便被标记622、642。如果伽马探针连续提供越界结果超过了这个实例的被 配置的十分钟时间框623、643,该探针能够被永久地取消使用624、644。在这个事件中,多 伽马控制器组合件可以被配置为向远程计算机发送消息指示探针故障(未显示)。当探针 被永久地取消资格时624、644,便停止了对该探针输出的评估625、690。在某实施例中,所 介绍的序列能够可选地对不止两个探针进行。同样,在某实施例中,不需要对所配置的全部 探针执行这个序列,某些探针在特定系统配置中能够可选地保持不活跃。如果在给定系统 中的全部探针都不再被评估,将记录零计数634,指示这些探针可能存在着问题。只要一个 探针保持运行并正在返回读数,该工具就能够保持在用直到便利服务窗口打开,此时能够 替换失效探针。
[0043] 可以应用更复杂的算法。例如,如果一个伽马传感
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