[发明专利]高立压下微弱泥浆脉冲压力波的测量方法

说明书

本发明涉及一种油气井下随钻信息测量方法技术领域，是一种高立压下微弱泥浆脉冲压力波的测量方法，其包括确定误差及分辨率、静态校验、动态电校验、静压管路的动压隔离、安装及膜片保护、提高精度六个步骤。本发明能够满足在泥浆高立管压力下的极低量级动压测量，可承受泥浆立管压力高，动态压力测量范围广；同时满足极低量级测量精度，且避免了应变式测量方法、压电式测量方法零点漂移和工作频率干扰问题；本发明所述方法能有效适应泥浆脉冲信号测量环境，精确测量，显著降低误码率，具有很大的实用价值。

技术领域

本发明涉及一种油气井下随钻信息测量方法技术领域，是一种高立压下微弱泥浆脉冲压力波的测量方法。

背景技术

在钻柱中传输的泥浆脉冲压力波信号本质是由泥浆的可压缩性产生的，随钻测控数据的可靠性建立在各种测量数据的可靠性的基础上。在泥浆脉冲信号沿钻柱内泥浆介质传播的过程中，脉冲信号由于受到井深、传输频率、泥浆密度、钻柱内壁摩擦阻力、钻井泵压力等多种因素的影响，其传输过程是一个不断衰减的过程，从而导致地面解码系统采集到的压力波信号幅值小、夹杂的噪声大，因此能在高静压下测量到极小的脉动压力非常困难。精确的测量数据需要确定合适的测量方式和测量系统，通过对测量目的、测量环境、被测参数、测点数目、测量精度等分析和估算，选择合适的测量方式。

应变式压力测量方法通过应变式压力传感器与应变仪相连获取动态响应，特点是测量精度高、线性好、受温度影响小，但与之配套的应变仪测量误差却较大，同时应变式压力传感器信号弱、温度范围小、调试繁琐，因此该测量方法总体误差较大，应变式压力测量方法不适合极低脉动压力的测量要求。

石英压电式压力测量方法通过压电式传感器与电荷放大器相连获取动态响应，特点是动态响应好、稳定性好、体积小，但石英压电式传感器测量重复性误差较高，同时受到脉冲超压后恢复缓慢、对温度不敏感、抗干扰差，因此石英压电式压力测量方法不适合极低脉动压力的测量要求。

发明内容

本发明提供了一种高立压下微弱泥浆脉冲压力波的测量方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有测量方法难以在高静压下测量到极小的脉动压力的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种高立压下微弱泥浆脉冲压力波的测量方法，包括以下步骤：

第一步：确定误差及分辨率；

根据被测泥浆脉冲压力幅值，选择量程、误差和分辨率合适的压差传感器；

第二步：静态校验；

对所选择的压差传感器进行压力加载，分别进行单向加载、平衡压力加载，单向加载和平衡压力加载两段输出响应误差小于最大允许误差与量程的比值时，静态校验合格；

第三步：动态电校验；

首先测试压差传感器的调幅检波放大器的频率响应特性，采用差频法使调幅检波放大器产生包含调幅信号上下边频的模拟输入信号，使用激波管对压差传感器的调幅检波放大器系统进行动态校验，确定压差传感器的动态工作频带，当需要扩展动态工作频带时，将压差传感器动压入口管嘴长度缩短以及扩大入口管嘴直至达到压差传感器所需的动态工作频带，对压差传感器的电桥测量线路进行校验，消除电桥测量线路随工作状态改变而引起的电输出系统误差；

第四步：静压管路的动压隔离；

在使用所述压差传感器测量泥浆脉冲压力过程中，压差传感器的静压管路以及连接的静压传输管道完全隔离动压；

第五步：安装及膜片保护；

在安装所述压差传感器时，预先给压差传感器的接口内灌满液体，并且压差传感器在测量过程中做静压的增压和卸压时需缓慢变化；

第六步：提高测量精度；

所述压差传感器进行测量工作之前，先预加载，加载完成后开展测量工作。