伽马探针健康检测组合件的制作方法_4

文档序号:8385850阅读:来源:国知局
器漂移离开其他传感器,便能够 取消它,或者如果它们变得噪声太大以及返回值在边界之内却不稳定也能够取消它们。全 部阈值和取消资格参数都是可配置的。在另一个实施例中,多伽马控制器组合件能够被配 置为根据当时条件排除若干测量结果或者取消若干测量结果。例如,如果发生强冲击(摩 擦发光)事件,该组合件可以在冲击事件期间或前后在给定时间段挂起测量或取消若干测 量结果。其他事件也可挂起测量,另一个实例有可能是当随钻测量工具或可能潜在地发出 电气噪声的其他井下工具正在执行其他操作时,在这样的事件发生之前可以通知多伽马控 制器组合件,或者用算法编程为通过传感器测量或其他方法检测这样的事件。高温事件也 可以接收类似处理。触发这些事件的条件是可编程的并且根据正在被使用的探针及其具体 敏感性能够变化。
[0044] 更复杂算法的另一个实例包括对可能的第三种故障模式的识别,若干伽马探针正 在输出高低边界之内测量结果但是若干输出值已经开始偏离被认为的准确值。为了识别这 种故障模式,开发了伽马探针健康算法,它对比多个伽马探针的统计特性以判断一个探针 是否正在开始失效。同样,这个算法能够用于将已知好的或实例数据与一个伽马探针的输 出数据进行对比。在某实施例中,这个算法允许伽马探针健康组合件或多伽马组合件选择 任何一个在给定时间段期间正在提供"更清洁"读数的伽马探针,并且还允许识别出很可能 开始失效的伽马探针。另外,这个算法又能够对伽马探针的输出数据集实时地运行,或者在 地面上或远程地延时运行,以评定特定伽马探针的健康,或以其他方式对已经收集的数据 给与资格和/或取消资格。
[0045] 潜在地失效或故障的伽马探针可以被定义为偶发输出不准确计数,但是一旦压力 (如升高的温度和振动)降低则返回输出正确值的伽马探针。虽然失效的伽马探针可以被 定义为无论环境条件如何都连续地输出不准确计数的伽马探针。识别潜在地失效的探针同 样是有用的,正如识别完全失效的伽马探针是有用的一样,其原因在于由潜在地失效的探 针输出的数据可能在给定时间段不准确或错误。潜在地失效的探针也可能比功能完好的探 针失效得更快,所以在其完全失效之前被识别出是有用的。
[0046] 多伽马控制器组合件能够提供两种伽马探针输出值记录,如果两个伽马探针都工 作正常它们应当匹配得非常接近。如果某探针开始失效,它可能缓慢地漂移离开从另一个 探针收集的输出值。通过计算偏离因子能够跟踪和对比该偏差。该偏离因子能够被定义 为:
[0047] D[n-1,n] =KstdX0 [n-1,n]+KskewX"[n-l,n]+KkurtXP2 [n-1,n]
[0048] 其中D是"差分偏离因子"而Kstd、Kskew和Kkurt是预定的加权因子,n是当前样本, 而1是窗口尺寸。另外,对于由[n-l,n]定义的窗口内样本,分别有xjn-l,n]是标准差, xYi[n-1,n]是偏差(skew),而Xp2 [n-1,n]是概率分布的峰度。例如,对于以下D的计算使 用了 60个样本的移动窗口(其中每个样本相隔10秒)。更高的D值指示伽马探针整体质 量更低(即噪声更多且可能失效或故障的伽马探针),而更低的D表示更稳定的伽马探针。 差分偏离阈值是期望其保持在之内的特定D值。差分偏离因子或在差分偏离阈值之外的值 指示了潜在地失效或故障的伽马探针。标准差〇能够被定义为:
【主权项】
1. 一种井下测量组合件,用于便利对井眼附近地层发出的辐射的可靠井下测量,所述 井下测量组合件包括: 一个或多个伽马探针,用于感测井下地层发出的辐射以及提供表示所述辐射的输出脉 冲; 一个或多个微控制器,其中至少一个微控制器被配置为接收来自所述一个或多个伽马 探针的所述输出脉冲,至少一个微控制器被配置为检测何时所述一个或多个伽马探针之一 正在提供能够表明一个或多个探针已经有故障的输出脉冲,所述微控制器被配置为将表示 数据值分配给所述一个或多个伽马探针的所述输出脉冲,对所述一个或多个伽马探针中的 每一个计算差分偏离因子,以及判断何时一个或多个伽马探针差分偏离因子表明所述一个 或多个伽马探针可能接近于出故障;以及 一个或多个存储器单元,用于存储伽马控制器组合件可执行的代码和伽马探针数据。
2. 根据权利要求1的井下测量组合件,进一步包括: 一个或多个电源,用于向所述一个或多个微控制器、所述一个或多个伽马探针和所述 一个或多个存储器单元提供电力。
3. 根据权利要求1的井下测量组合件,进一步包括: 所述一个或多个伽马探针中的每一个与所述一个或多个微控制器中的至少一个之间 的一个或多个通信路径,其中,所述一个或多个伽马探针中的每一个的所述输出脉冲被配 置为在所述一个或多个通信路径上传送到所述一个或多个微控制器中的至少一个用于解 释和记录到存储器。
4. 根据权利要求1的井下测量组合件,其中,所述一个或多个微控制器被配置为分析 所述一个或多个伽马探针中的每一个的所述输出脉冲以判断一个或多个探针是否已经出 故障。
5. 根据权利要求1的井下测量组合件,其中,所述一个或多个微控制器被配置为在所 述一个或多个伽马探针中的每一个都被判定为接近出故障或被判定为出故障时,取消资格 或忽视来自所述一个或多个伽马探针中的每一个的所述输出脉冲。
6. 根据权利要求5的井下测量组合件,其中,所述一个或多个微控制器被配置为继续 分析已经被取消资格或忽视的来自所述一个或多个伽马探针中的每一个的所述输出脉冲 以及对所述一个或多个伽马探针中已经返回可接受运行参数的每一个伽马探针再给与资 格。
7. 根据权利要求1的井下测量组合件,进一步包括: 一个或多个通信路径,用于在所述井下测量组合件与远程计算机之间传送伽马探针数 据。
8. -种测量井下地层发出的辐射的方法,所述方法包括以下步骤: 在井下部署辐射测量组合件,所述辐射测量组合件包括: 一个或多个伽马探针,用于感测井下地层发出的辐射以及提供表示所述辐射的输出脉 冲; 一个或多个微控制器,其至少一个微控制器被配置为对所述一个或多个伽马探针的所 述输出脉冲计算差分偏离因子;以及 一个或多个存储器单元,用于存储所述伽马控制器组合件可执行的程序和用于记录伽 马探针数据; 由所述一个或多个伽马探针感测在井下从地层发出的辐射,所述一个或多个伽马探针 中的每一个生成被传送到所述一个或多个微控制器中的至少一个的脉冲; 由所述一个或多个微控制器中的至少一个解释由所述一个或多个伽马探针中的每一 个发出的脉冲,使得所述脉冲中的每一个都被分配给表示数据; 由所述一个或多个微控制器中的至少一个对所述一个或多个伽马探针中的每一个计 算差分偏呙因子; 判断对所述一个或多个伽马探针中的每一个所算出的差分偏离因子中的一个或多个 是否能够表明所述伽马探针中的特定一个可能接近于出故障;以及 响应所述判断步骤,取消所述一个或多个伽马探针中的一个的资格,使得所述被取消 资格的伽马探针输出的脉冲不再被视为有效。
9. 根据权利要求8的方法,进一步包括以下步骤: 所述一个或多个伽马探针中的每一个所算出的一个或多个差分偏离因子的判断表明 所述伽马探针中的特定一个已经出故障。
10. 根据权利要求9的方法,进一步包括以下步骤: 取消资格或标记与已经被判定为出故障的所述一个或多个伽马探针相关联的先前采 集的数据至少达一个时间段,在该时间段期间所述伽马探针被已知为已经出故障。
11. 一种井下测量组合件,用于便利对井眼附近地层发出的辐射的可靠井下测量,所述 井下测量组合件包括: 一个或多个伽马探针,用于感测井下地层发出的辐射以及提供表示所述辐射的输出脉 冲; 一个或多个微控制器,其中至少一个微控制器被配置为检测何时所述一个或多个伽马 探针中的一个正在提供能够表明所述探针已经出故障的输出脉冲; 所述一个或多个伽马探针中的每一个与所述一个或多个微控制器中的至少一个之间 的通信路径,其中,所述一个或多个伽马探针中的每一个的所述输出脉冲在所述通信路径 上被传送到所述一个或多个微控制器中的至少一个用于解释和记录; 一个或多个通信路径,用于在所述井下测量组合件与远程计算机之间传送伽马探针数 据;以及 与所述一个或多个微控制器通信的非暂时的、计算机可读的存储介质,在该存储介质 上存储有可执行的程序,所述可执行的程序包括一组指令,所述一组指令当由所述一个或 多个微控制器执行时使所述一个或多个微控制器执行以下操作: 由所述一个或多个伽马探针感测在井下从地层发出的辐射,所述一个或多个伽马探针 中的每一个生成被传送到
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