井下无缆测试系统定位方法

摘要

本发明提供一种井下无缆测试系统定位方法，通过在钻井系统中的负载液压池输出管线和钢丝绳滚筒上安装压力传感器和转速传感器，采集大钩载荷及滚筒转速数据信息，用以间接确定井下无缆测试系统在任意时刻所处位置。其操作步骤如下：a.安装压力传感器测试大钩载荷时序数据；b.安装转速传感器测试滚筒转速时序数据；c.判断井下无缆测试系统的有效提升时间段；d.判断井下无缆测试系统的有效提升距离；e.井下无缆测试系统定位。井下无缆测试系统定位方法的硬件成本低，操作简便、快捷，无需破坏现有钻井系统的工作程序，计算方法准确、可靠。

主权项

1.一种井下无缆测试系统定位方法，其操作步骤如下：a.安装压力传感器测试大钩载荷时序数据；在液压管线上安装一个三通，在三通上安装一个压力传感器，以测量液体压力的变化，液体压力随时间的大小变化直接反映大钩载荷的大小变化，定义所测大钩载荷时序数据为载荷数组N(n)和相应的时间数组t(n)，根据N(n)的曲线变化规律判断目前钻井系统大钩的工作状态是提升、下降或是停止；b.安装转速传感器测试滚筒转速时序数据；将转速传感器安装在滚筒转子的一端，以测得滚筒转速随时间变化的数据，定义所测滚筒转速时序数据为转速数组W(n)和相应的时间数组t(n)，根据W(n)和t(n)的乘积变化规律计算目前钻井系统大钩的运行位移情况；c.判断井下无缆测试系统的有效提升时间段；在实际提升钻杆的过程中，由于钻杆停顿拆卸、滚筒正反转及下放钻杆辅助操作，部分时间段内的大钩载荷和转速数据所反映的不是井下无缆测试系统的提升过程，属于无效数据，为判断井下无缆测试系统是否被真正提升，需要根据大钩载荷N(n)的变化情况进行确定，当N(n)中有连续稳定的非零数值时，该段载荷即表示井下无缆测试系统正处于提升过程，这段载荷所对应的时间段作为判断井下无缆测试系统的有效提升时间段，所有有效时间数据所组成的数组记作t^’(m)；d.判断井下无缆测试系统的有效提升距离；井下无缆测试系统被提升起始时刻，压力传感器和转速传感器是同时触发采集，根据上述c步骤所确定的井下无缆测试系统有效提升时间数组t^’(m)，提取出转速数组W(n)中相应有效转速数组W^’(m)，结合滚筒直径D将滚筒W^’(m)换算成大钩有效提升速度数组V^’(m)，即，根据有效提升速度V^’(m)与有效提升时间t^’(m)计算有效提升距离S^’(m)，即；e.井下无缆测试系统定位；井的井眼轨迹控制参数：竖直钻进距离H、造斜半径R、水平钻进距离L都有完整记录，钻井完毕后，位于钻头附近的井下无缆测试系统将随钻杆一起被提升，为确定其井下定位坐标，以井口为坐标原点，以地面水平和地面竖直方向建立X坐标轴和Y坐标轴，则由上述计算得到有效提升距离S^’(m)判断井下无缆测试系统的坐标位置，即：。