一种随钻测井电磁波数据采集方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种随钻测井电磁波数据采集方法，包括：对电磁波反馈信号进行降频处理，得到含有反馈信号相位和幅度的待处理信号；利用第一采样时间间隔对待处理信号进行连续采样；根据待处理信号计算周期内的k个采样点数据，实时计算反馈信号在每个计算周期对应的相位差和幅度比信息，其中，记录连续采样第一数量个采样点对应的实际时间，将实际时间与第一时间进行对比，根据对比结果诊断是否需要对生成采样时间间隔的第一定时器的值进行调整，第一时间为第一数量和第一采样时间间隔的乘积。本发明专利技术将采样点的相位位置相对于混频前的反馈信号始终保持在同一个相位位置上，使得随钻测井仪器在长时间工作过程中获取的地层数据持续地可靠有效。

【技术实现步骤摘要】
一种随钻测井电磁波数据采集方法及装置
本专利技术涉及随钻测井
，具体地说，是涉及一种随钻测井电磁波数据采集方法及装置。
技术介绍
随钻测井技术是一种在实时钻井过程中识别地层信息和边界距离信息，且为评价油气层和优化钻井轨迹提供服务的技术。近年来，随钻测井技术得到迅速发展，不仅原有的一些测量方法得以改进，还出现了许多新的随钻测井方法。其中，钻头电阻率仪器(RAB)提供方位伽马和实时电阻率图像；其次是多探测深度的定量成像测井，如RAB产生的电阻率图像、VISION系统测量的密度成像图。目前，国际三大石油技术服务公司紧盯测井领域的随钻测井这一发展方向研制随钻测井仪器。这类仪器能够提供中子孔隙度、岩性密度、多个探测深度的电阻率、伽马、钻井方位、井斜和工具面等参数，基本能满足地层评价、地质导向和钻井工程应用的需要。根据用户的需要，这些仪器分别有各种不同的组合形式和规格，其中一种常用的组合是MWD+伽马+电阻率，这种组合方式通常提供地质导向服务，并结合邻近地层的孔隙度资料还可用于地层评价。基于MWD+伽马+电阻率组合的随钻测井技术中的一项核心技术，便是通过计算电磁波信号的相位差和幅度比信息来获取地层的电阻率，由于电磁波信号的频率较高，一般是400KHz和2MHz，对高频信号直接采样，会占用很高的硬件资源，由此，对AD采样速率和Flash存储都是很大的挑战。现有技术中，通常利用混频器对从地层反馈回来的高频电磁波信号进行降频处理，然后利用电子处理器设备对每个计算周期进行多点采样，以利用同一计算周期内的多个采样点数据计算电磁波信号的相位差和幅度比信息，从而获取地层的电阻率信息。但在进行多点采样时，由于处理器内部器件(例如晶振)自身的误差，使得分频后的采样频率与理论值具有一定的差距，进一步使得地层反馈的电磁波信号的实际相位与采样后的信号相位产生偏差，从而影响后续电磁波相位差和幅度比计算的准确性。因此，现有技术急需一种能够在对电磁波信号的相位差和幅度比进行计算前，将电磁波采集数据进行相位偏差补偿处理的方法，来消除因处理器内部器件误差导致的采样数据与实际反馈信号的所产生的相位偏差。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种随钻测井电磁波数据采集方法，包括：实时接收电磁波反馈信号并对该信号进行降频处理，得到含有反馈信号相位和幅度信息的待处理信号；设置用于生成第一采样时间间隔的第一定时器，利用所述第一采样时间间隔，对所述待处理信号进行连续采样，所述待处理信号的周期为所述第一采样时间间隔的k倍；根据所述待处理信号对应的计算周期内的k个采样点数据，实时计算所述反馈信号的相位差和幅度比信息，其中，记录连续采样预设第一数量个采样点对应的实际时间，将所述实际时间与第一时间进行对比，基于此，诊断是否需要对所述第一定时器的值进行调整，以对因处理器自身误差使得对所述反馈信号采样后产生的相位偏移进行补偿，所述第一时间为所述第一数量和所述第一采样时间间隔的乘积。优选地，所述方法还包括：设置用于生成发射天线切换时间间隔的第二定时器，按照所述发射天线切换时间间隔，切换不同类型的电磁波信号以向随钻过程中钻头到达实时位置处的地层发射，其中，所述发射天线切换时间间隔至少大于200倍的所述第一采样时间间隔。优选地，当对所述电磁波信号进行切换时，在保持预设的延迟时间后，获取预设第二数量个连续采样点的数据，并将这些数据保存至数据存储器内。优选地，在将所述实际时间与第一时间进行对比，基于此，诊断是否需要对所述第一定时器的值进行调整步骤中，包括：判断所述实际时间与所述第一时间的差值的绝对值是否超过预设的误差阈值，若超过，则继续判断所述差值是否为正数，若为正数，则将所述第一定时器的值减1；若为负数，则将所述第一定时器的值加1。优选地，所述延迟时间小于且接近所述发射天线切换时间间隔的一半。优选地，在记录连续采样第一数量个采样点对应的实际时间步骤中，包括：设置用于监测所述实际时间的第一计时器并控制其启动以开始计时，在当前连续获取到的采样数据的个数达到所述第一数量时，控制所述第一计时器关闭，对是否需要进行偏差补偿进行诊断，待完成补偿调整后，重新启动所述第一计时器。另一方面，本专利技术还提出了一种随钻测井电磁波数据采集装置，所述装置利用如上述所述的方法对采集到的电磁波信号进行处理，以将处理后的电磁波信号用于相位差和幅度比计算，所述装置包括：电磁波信号接收电路，其用以实时接收电磁波反馈信号；混频电路，其用以对所述反馈信号进行降频处理，得到含有反馈信号相位和幅度信息的待处理信号；采样电路，其用以利用第一采样时间间隔，对所述待处理信号进行连续采样，所述待处理信号的周期为所述第一采样时间间隔的k倍；中央处理器，其用以设置用于生成所述第一采样时间间隔的第一定时器，以及根据所述待处理信号对应的计算周期内的k个采样点数据，实时计算所述反馈信号的相位差和幅度比信息，其中，记录连续采样预设第一数量个采样点对应的实际时间，将所述实际时间与第一时间进行对比，基于此，诊断是否需要对所述第一定时器的值进行调整，以对因处理器自身误差使得对所述反馈信号采样后产生的相位偏移进行补偿，所述第一时间为所述第一数量和所述第一采样时间间隔的乘积。优选地，所述装置还包括：电磁波信号发射电路，其用以按照由所述中央处理器内的第二定时器生成的发射天线切换时间间隔，切换不同类型的电磁波信号以向随钻过程中钻头到达实时位置处的地层发射，其中，所述发射天线切换时间间隔至少大于200倍的所述第一采样时间间隔。优选地，当由所述电磁波信号发射电路对所述电磁波信号进行切换时，其中，所述中央处理器，其还用以在保持预设的延迟时间后，获取预设第二数量个连续采样点的数据，并将这些数据保存至与所述中央处理器连接的数据存储器内。优选地，所述中央处理器，其进一步用以判断所述实际时间与所述第一时间的差值的绝对值是否超过预设的误差阈值，若超过，则继续判断所述差值是否为正数，若为正数，则将所述第一定时器的值减1；若为负数，则将所述第一定时器的值加1。与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：本专利技术公开了一种随钻测井电磁波数据采集方法及装置。该方法及装置解决了由于因中央处理器自身产生的系统时钟误差使得AD采样时间间隔产生误差，导致的后期电磁波相位差和幅度比计算不准的问题。本专利技术通过设置了可随时进行调整的第一定时器以及第二定时器，并利用第一计时器来实时监测AD采样时间间隔的累计误差，以在累计误差达到阈值后及时通过第一定时器来进行时钟(相位)偏差补偿。这样，采样点的相位位置相对于混频前的电磁波反馈信号来说始终保持在同一个相位位置上，从而准确记录下了电磁波信号的幅度和相位信息，使得随钻测井仪器在长时间工作过程中获取的地层数据仍然可靠有效。也就是说，本专利技术使得随钻测井仪器在长时间工作过程中也能够保持相当的电磁波相位差和幅度比的计算精度，从而在钻井过程中提供实时可靠的电阻率数据，对于实施高精度钻井具有重要意义。本专利技术的其他优点、目标，和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随钻测井电磁波数据采集方法，其特征在于，包括：/n实时接收电磁波反馈信号并对该信号进行降频处理，得到含有反馈信号相位和幅度信息的待处理信号；/n设置用于生成第一采样时间间隔的第一定时器，利用所述第一采样时间间隔，对所述待处理信号进行连续采样，所述待处理信号的周期为所述第一采样时间间隔的k倍；/n根据所述待处理信号对应的计算周期内的k个采样点数据，实时计算所述反馈信号的相位差和幅度比信息，其中，/n记录连续采样预设第一数量个采样点对应的实际时间，将所述实际时间与第一时间进行对比，基于此，诊断是否需要对所述第一定时器的值进行调整，以对因处理器自身误差使得对所述反馈信号采样后产生的相位偏移进行补偿，所述第一时间为所述第一数量和所述第一采样时间间隔的乘积。/n

【技术特征摘要】
1.一种随钻测井电磁波数据采集方法，其特征在于，包括：
实时接收电磁波反馈信号并对该信号进行降频处理，得到含有反馈信号相位和幅度信息的待处理信号；
设置用于生成第一采样时间间隔的第一定时器，利用所述第一采样时间间隔，对所述待处理信号进行连续采样，所述待处理信号的周期为所述第一采样时间间隔的k倍；
根据所述待处理信号对应的计算周期内的k个采样点数据，实时计算所述反馈信号的相位差和幅度比信息，其中，
记录连续采样预设第一数量个采样点对应的实际时间，将所述实际时间与第一时间进行对比，基于此，诊断是否需要对所述第一定时器的值进行调整，以对因处理器自身误差使得对所述反馈信号采样后产生的相位偏移进行补偿，所述第一时间为所述第一数量和所述第一采样时间间隔的乘积。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
设置用于生成发射天线切换时间间隔的第二定时器，按照所述发射天线切换时间间隔，切换不同类型的电磁波信号以向随钻过程中钻头到达实时位置处的地层发射，其中，所述发射天线切换时间间隔至少大于200倍的所述第一采样时间间隔。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当对所述电磁波信号进行切换时，在保持预设的延迟时间后，获取预设第二数量个连续采样点的数据，并将这些数据保存至数据存储器内。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，在将所述实际时间与第一时间进行对比，基于此，诊断是否需要对所述第一定时器的值进行调整步骤中，包括：
判断所述实际时间与所述第一时间的差值的绝对值是否超过预设的误差阈值，若超过，则继续判断所述差值是否为正数，若为正数，则将所述第一定时器的值减1；若为负数，则将所述第一定时器的值加1。


5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述延迟时间小于且接近所述发射天线切换时间间隔的一半。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，在记录连续采样第一数量个采样点对应的实际时间步骤中，包括：
设置用于监测所述实际时间的第一计时器并控制其启动以开始计时，在当前连续获取到的采样数据的个数达到所述第一数量时，控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫，朱祖扬，倪卫宁，米金泰，李丰波，刘江涛，闫立鹏，胡越发，郑奕挺，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11