一種地面指令下傳方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及石油鉆井技術，尤其涉及一種地面指令下傳方法和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在石油鉆井作業(yè)中，旋轉導向鉆井工具已經廣泛應用于石油勘探開發(fā)作業(yè)中?，F有的用于地面指令下傳的方法主要有兩種:(I)是先使旋轉導向鉆井工具停止鉆進，然后通過“關”和“開”泥漿泵以形成“O”和“I”的泥漿脈沖，再通過與“開”和“關”泥漿泵的時間相結合進行編碼，形成特定的編碼以便進行地面指令的下傳；(2)通過對立管泥漿進行一定流量和一定時間的分流，使得井下渦輪發(fā)電機渦輪轉速發(fā)生周期性變化，從而實現地面指令的編碼，再由渦輪發(fā)電機控制電路檢測并解出這個編碼，并傳遞給旋轉導向工具控制電路，從而實現控制旋轉導向工具的功能。
[0003]第一種指令下傳方法的主要缺點是:必須要讓旋轉導向鉆井工具停止鉆進，才能進行指令的下傳，這樣做會造成鉆井作業(yè)時間延長，效率降低，作業(yè)成本增加。而且當泥漿泵停泵后，旋轉導向鉆井工具鉆進時產生的巖肩會由于停泵而逐漸沉積，附著在工具表面，當鉆進時可能會引起卡鉆等井下事故。
[0004]第二種指令下傳方法需要在井場增加立管泥漿分流裝置，并用高壓軟管與立管和泥漿池連接，將泥漿從立管中分出，通過立管泥漿分流裝置再回到泥漿池中。再用電纜將立管泥漿分流裝置與控制室連接，實現現場工程師對立管泥漿分流裝置的遠程控制。因此，第二種指令下傳方法的主要缺點是:增加了設備和費用，也增加了現場工程師的工作量；并且在完成井上作業(yè)后，還需要儀修工程師對設備進行維護保養(yǎng)，也增加了成本和工作量。

【發(fā)明內容】

[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種地面指令下傳方法和系統(tǒng)，能夠在不需要關停泥漿泵和不需要增加現場操作設備、人員和工時的情況下，實現將地面指令傳遞給旋轉導向工具。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明提出了一種地面指令下傳方法，該方法包括:
[0007]根據預先設置的第一下傳指令對照表確定地面要下傳的指令所對應的編碼，并根據該編碼確定地面鉆井頂驅對地下旋轉導向工具的鉆具進行上提和下放的時間間隔周期。
[0008]根據該時間間隔周期控制地面鉆井頂驅對鉆具進行上提和下放。
[0009]檢測鉆具周期性上提和下放時產生的軸向加速度。
[0010]根據預先設置的第二下傳指令對照表確定軸向加速度對應的編碼，根據該編碼和第一下傳指令對照表確定地面要下傳的指令。
[0011]優(yōu)選地，該編碼為二進制碼；第一下傳指令對照表包括:地面要下傳的指令與二進制碼的對應關系，以及二進制碼與上提和下放的時間間隔周期的對應關系。其中，第一下傳指令對照表中的每條指令各不相同，不同的指令對應不同的二進制碼，不同的二進制碼對應不同的時間間隔周期?；蛘?，
[0012]該編碼為為預定的基礎時間t的正整數倍，該基礎時間t的正整數倍為上提和下放的時間間隔周期，第一下傳指令對照表包括:地面要下傳的指令與基礎時間t的不同的正整數倍的對應關系；其中，第一下傳指令對照表中的每條指令各不相同，不同的指令對應基礎時間t的不同的正整數倍。
[0013]優(yōu)選地，當該編碼為二進制碼時，二進制碼與上提和下放的時間間隔周期的對應關系是指:
[0014]第一下傳指令對照表中的每個二進制碼對應一種時間間隔周期的設置，其中，時間間隔周期的設置中包括上提時間間隔周期的設置數值和下放時間間隔周期的設置數值。
[0015]優(yōu)選地，
[0016]當該編碼為二進制碼時，第二下傳指令對照表包括:第一下傳指令對照表中的每個二進制碼與鉆具的所述軸向加速度的對應關系。其中，第二下傳指令對照表中的每個二進制碼各不相同，不同的二進制碼對應不同的軸向加速度。
[0017]在預先設置第二下傳指令對照表之前，對于第一下傳指令對照表中的每個二進制碼進行以下處理:先根據第一下傳指令對照表確定二進制碼對應的上提和下放時間間隔周期，根據該上提和下放時間間隔周期計算鉆具的軸向加速度，并將計算出的軸向加速度與二進制碼一一對應，將其對應關系保存在第二下傳指令對照表中。
[0018]當該編碼為預定的基礎時間t的正整數倍時，第二下傳指令對照表包括:第一下傳指令對照表中的基礎時間t的不同的正整數倍與鉆具的軸向加速度的變化時間長度的對應關系；其中，第二下傳指令對照表中的每個基礎時間t的正整數倍各不相同，不同的基礎時間t的正整數倍對應不同的軸向加速度的變化時間長度。
[0019]在預先設置第二下傳指令對照表之前，對于第一下傳指令對照表中的每個基礎時間t的正整數倍進行以下處理:根據每個基礎時間t的正整數倍計算鉆具的軸向加速度的變化時間長度，并將計算出的軸向加速度的變化時間長度與每個基礎時間t的正整數倍一一對應，將其對應關系保存在第二下傳指令對照表中。
[0020]優(yōu)選地，檢測所述鉆具周期性上提和下放時產生的軸向加速度包括:對采集的軸向加速度信號進行濾波、放大以及模數轉換，獲得軸向加速度。
[0021]本發(fā)明還提出一種地面指令下傳系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0022]編碼模塊，用于根據預先設置的第一下傳指令對照表確定地面要下傳的指令所對應的編碼，并根據該編碼確定地面鉆井頂驅對地下旋轉導向工具的鉆具進行上提和下放的時間間隔周期。
[0023]控制模塊，用于根據該時間間隔周期控制地面鉆井頂驅對鉆具進行上提和下放。
[0024]檢測模塊，用于檢測鉆具周期性上提和下放時產生的軸向加速度。
[0025]解碼模塊，用于根據預先設置的第二下傳指令對照表確定軸向加速度對應的編碼，根據該編碼和第一下傳指令對照表確定地面要下傳的指令。
[0026]優(yōu)選地，
[0027]該編碼為二進制碼；第一下傳指令對照表包括:地面要下傳的指令與二進制碼的對應關系，以及二進制碼與上提和下放的時間間隔周期的對應關系。其中，第一下傳指令對照表中的每條指令各不相同，不同的指令對應不同的二進制碼，不同的二進制碼對應不同的時間間隔周期?；蛘?，
[0028]該編碼為為預定的基礎時間t的正整數倍，基礎時間t的正整數倍為上提和下放的時間間隔周期，第一下傳指令對照表包括:地面要下傳的指令與基礎時間t的不同的正整數倍的對應關系；其中，第一下傳指令對照表中的每條指令各不相同，不同的指令對應基礎時間t的不同的正整數倍。
[0029]優(yōu)選地，當該編碼為二進制碼時，二進制碼與上提和下放的時間間隔周期的對應關系是指:
[0030]第一下傳指令對照表中的每個二進制碼對應一種時間間隔周期的設置，其中，時間間隔周期的設置中包括上提時間間隔周期的設置數值和下放時間間隔周期的設置數值。
[0031]優(yōu)選地，
[0032]當該編碼為二進制碼時，第二下傳指令對照表包括:第