[发明专利]一种控制随钻成像测井仪器切换模式的装置及方法

权利要求书

1.一种控制随钻成像测井仪器切换模式的装置，其特征在于，所述装置包括：

惯性传感器，其设置在随钻成像测井仪器上，配置为获取所述随钻成像测井仪器工作时的运转数据；

计时器，其配置为同步测量所述随钻成像测井仪器的运行时间；

数据处理模块，其配置为对获取的运转数据和运行时间进行预处理，根据预处理后的运转数据和运行时间计算随钻成像测井仪器的转速，并基于随钻成像测井仪器的转速生成对应的控制信号，控制所述随钻成像测井仪器采用不同的工作模式运行。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据处理模块包括：

预处理单元，其配置为获取所述运转数据电信号和运行时间电信号，采用模数转换电路分别将运转数据电信号和运行时间电信号转换为对应的数字信号；

运算控制单元，其通过SPI总线获取来自预处理单元的所述运行时间电信号转换为对应的数字信号，基于其计算随钻成像测井仪器的转速，并根据所述转速生成对应的控制信号和模式标志位，以控制所述随钻成像测井仪器采用不同的工作模式运行。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述惯性传感器采用陀螺仪，所述数据处理模块的运算控制单元按照以下公式计算随钻成像测井仪器的转速：

其中，R为随钻成像测井仪器的转速，单位为转/秒，t为随钻成像测井仪器的运行时间，单位为秒，Ga为惯性传感器在t时间内转过的角度，Gs为惯性传感器静止状态下采集M个数据点时的基准值，Gr为惯性传感器转动状态下转动L周时的比率系数，Vgsn为惯性传感器在n时刻的读数，Vgst为惯性传感器在t时刻的读数。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述预处理单元通过FPGA芯片按照设定的获取周期获取所述运转数据电信号和运行时间电信号。

5.如权利要求1～3中任一项所述的装置，其特征在于，所述数据处理模块的运算控制单元执行以下操作：

将所述随钻成像测井仪器的转速与设定的转速阈值R_Lowest比较，若随钻成像测井仪器的转速大于R_Lowest，则生成对应的第一控制信号；否则，生成对应的第二控制信号；

分别基于所述第一控制信号和第二控制信号生成对应的第一模式标志位和第二模式标志位；

通过所述第一模式标志位控制所述随钻成像测井仪器进入电阻率/伽马/中子/密度成像模式，计算工具面，根据设定的第一密度进行采样；通过所述第二模式标志位控制所述随钻成像测井仪器进入总电阻率或伽马模式，不进行成像，根据设定的第二密度进行采样；

其中，所述转速阈值R_Lowest≥1/x，x为数据处理模块获取运转数据和运行时间的周期；所述第一密度和第二密度根据随钻成像测井仪器的配置参数以及采样需求设定，所述第一密度大于第二密度。

6.如权利要求1～5中任一项所述的装置，其特征在于，所述数据处理模块还配置为：

通过RS-485总线将计算的转速数据传输至所述随钻成像测井仪器对应的无线随钻监测系统和/或随钻检测系统，为随钻成像测井仪器的运行监测和管理提供数据支持。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述惯性传感器采用MEMS陀螺仪。

8.一种控制随钻成像测井仪器切换模式的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1、利用设置在随钻成像测井仪器上的惯性传感器获取随钻成像测井仪器工作时的运转数据；

步骤S2、通过计时器同步测量所述随钻成像测井仪器的运行时间；

步骤S3、采用数据处理模块对接收到的运转数据和运行时间进行预处理，根据预处理后的运转数据和运行时间计算随钻成像测井仪器的转速，并基于随钻成像测井仪器的转速生成对应的控制信号，控制所述随钻成像测井仪器采用不同的工作模式运行。