[发明专利]随钻测井中泵冲噪声基波频率的计算装置与方法

权利要求书

1.基于随钻测井中泵冲噪声基波频率的计算装置的随钻测井中泵冲噪声基波频率的计算方法，所述随钻测井中泵冲噪声基波频率的计算装置包括压力传感器、泵冲传感器、数据处理设备、脉冲发生器及探管，泵冲传感器设置在钻井设施的泥浆泵上，压力传感器设置在井口的泥浆管道上，脉冲发生器及探管均位于钻井设施的钻柱中，数据处理设备分别与泵冲传感器、压力传感器连接，探管与脉冲发生器连接；探管检测钻井过程中的测量信号，并对测量信号进行编码，脉冲发生器将编码后的测量信号转换为压力脉冲信号，压力脉冲信号沿着钻井设施的泥浆管道传输到压力传感器，压力传感器将压力脉冲信号采集成电信号后输入到数据处理设备，数据处理设备对电信号进行处理并计算出泵冲噪声基波频率；

其特征在于，所述计算方法包括以下步骤：

S1、运用FIR低通滤波器对环境噪声进行滤波，所述环境噪声包括泵冲噪声、各种机械设备引起的压力波动噪声和随机噪声；

S2、根据泵冲噪声的产生原理，以及泵冲噪声频率与所使用泥浆泵泵数、单缸活塞冲程频率的关系计算泵冲噪声的基波频率，采用的公式如下：

Fn＝SPM*n/60

其中，Fn是泵冲噪声的基波频率，SPM是单缸活塞冲程频率，n是缸数；

S3、通过泵冲传感器测得单缸活塞冲程频率，并输入至数据处理设备；数据处理设备根据步骤S2所述公式进行求解，获得泵冲噪声的基波频率。

2.根据权利要求1所述的随钻测井中泵冲噪声基波频率的计算方法，其特征在于，所述数据处理设备每测得若干个脉冲更新一次单缸活塞冲程频率，更新公式如下：

其中，F_avg表示计算得出的单缸活塞冲程频率，F_old.avg表示上一个计算得出的单缸活塞冲程频率，F_new表示此次通过泵冲传感器测得的单缸活塞冲程频率，α表示每α个脉冲周期更新一次。

3.根据权利要求2所述的随钻测井中泵冲噪声基波频率的计算方法，其特征在于，α的取值范围为1～9。

4.根据权利要求1所述的随钻测井中泵冲噪声基波频率的计算方法，其特征在于，所述数据处理设备包括采集卡和解码模块，采集卡对输入的电信号进行A/D转换，然后输出至解码模块，由解码模块对数据进行解码。

5.根据权利要求1所述的随钻测井中泵冲噪声基波频率的计算方法，其特征在于，所述数据处理设备为计算机或处理器。

6.根据权利要求1所述的随钻测井中泵冲噪声基波频率的计算方法，其特征在于，所述数据处理设备对电信号进行低通滤波处理。

7.根据权利要求1所述的随钻测井中泵冲噪声基波频率的计算方法，其特征在于，所述泵冲传感器安装在泥浆泵的护罩上。