一种过钻杆测井模式下仪器释放的控制方法与装置与流程

本发明涉及测井勘探技术的领域，具体涉及一种过钻杆测井模式下仪器释放的控制方法与装置。

背景技术：

1、常规裸眼测井方式是在钻井队完成既定设计钻探深度后，需要把钻杆从井底取出，再进行一段时间的泥浆循环进行井壁的加固，以防止井塌，然后测井仪器串在自身重量的重力作用下，由井口下放到井底，然后测井小队通过电缆按照一定的速度上提测井仪器串，完成裸眼测井段的测井作业。这种测井方式除了需要额外测井时间段，降低了钻井的时效性，增加了整个油井完钻时间与开发成本外，一般只能在垂直井段进行作业，而无法完成大斜度井或水平井的作业(在大斜度井或水平井相对于垂直井段，在钻杆取走以后，容易产生井塌、大肚子等复杂的井下环境，容易造成测井仪器串下放遇阻，或上提遇卡等现象，最终无法完成测井作业)。

2、过钻杆测井是利用现代存储技术发展起来的一种新型测井模式，是目前大斜度井或水平井测井的主要技术之一，可以大大的缩减测井作业占用钻井平台的时间，提高钻井的时效性，降低综合成本。钻井队完成既定设计钻探深度后，井底只需预留整个仪器串长度的裸眼井段(此长度远远的小于需测量井地层段的长度)，通过泥浆泵加压与仪器串自身重力相结合的推送方式，连接释放器的测井仪器串沿着钻杆内部圆孔下放至目的层，使其从钻井水眼推出到预留的裸眼井段，然后钻杆上提的过程中完成测井作业。

3、这种过钻杆测井作业方式，确认仪器是否释放到目的层比较关键，常规的方法是根据仪器电缆下放的深度来确认目的层，此方法的缺陷是电缆在井下有拉升现象，容易造成深度计算误差，最终无法确认存储仪器串是否到达目的层，不能取得合格测井作业资料，通过本方案的磁记号定位技术，能够克服这一缺陷；另外，本方案的线圈耦合形式的无线监督通讯方式确保了井下存储仪器在正式测井作业的可靠稳定，提高测井的成功率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种过钻杆测井模式下仪器释放的控制方法与装置，不仅能够提高过钻杆存储测井的成功率，而且能够实现多模式测井作业，提高测井效率。

2、本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：一种过钻杆测井模式下仪器释放的控制装置，包括：

3、上释放器，包括通用接口模块和上释放控制模块，上释放控制模块通过至少二个通信接口与通用接口模块通信，上释放控制模块还通过上无线通讯模块与下释放器无线通讯；

4、下释放器，包括下释放控制模块，该下释放控制模块上设置下无线通讯模块，用于配合上无线通讯模块实现上释放器与下释放器之间的无线双向通讯；

5、井下存储仪器，设置在下释放器后方，与下释放控制模块双向通信；以及

6、遥测短节，设置在上释放器前方，与通用接口模块双向通信。

7、作为进一步的技术方案，所述上释放控制模块上设置uart1接口和uart2接口，其中uart1接口与通用接口模块全双工通信，uart2接口与通用接口模块单方向通信。

8、作为进一步的技术方案，所述上释放控制模块通过uart1接口或uart2接口向通用接口模块发送仪器状态参数。

9、作为进一步的技术方案，所述仪器状态参数包括释放器的状态参数与井下存储仪器的状态参数，所述释放器的状态参数包括磁定位信号、继电器状态和无线通讯状态信息，磁定位信号用于指示上释放器、下释放器下放的释放位置，继电器状态用于指示上释放器与下释放器的连接状态，无线通讯状态用于指示上无线通讯模块与下无线通讯模块的无线通讯情况；所述井下存储仪器的状态参数用于指示井下存储仪器是否工作正常。

10、作为进一步的技术方案，所述下释放器还包括扶正器，用于保持下释放器居中。

11、作为进一步的技术方案，还包括钻杆，所述钻杆内从上至下依次设置遥测短节、上释放器、下释放器和井下存储仪器，其中，遥测短节上部还设有马笼头与测井电缆，遥测短节与上释放器之间设置上悬挂，下释放器与井下存储仪器之间设置下悬挂。

12、一种过钻杆测井模式下仪器释放的控制方法，采用上述过钻杆测井模式下仪器释放的控制装置，包括以下步骤：

13、s1：由上释放器、下释放器、井下存储仪器和遥测短节组成的仪器串在钻杆内持续下放，同时不断地进行磁定位信号检测，当检测到可靠有效的磁定位信号时，所述仪器串才停止下放；

14、s2：上释放器通过uart2接口定时向通用接口模块发送释放器状态参数；

15、s3：通用接口模块通过uart1接口随机向上释放控制模块发送下行指令包，所述下行指令包由地面系统通过遥测短节传输给通用接口模块；

16、s4：上释放控制模块判断所述下行指令包是否为上释放器本身的，如果是则执行相应指令动作，如果不是，则通过上无线通讯模块以查询报文的方式发送给下释放器；

17、s5：下释放器进入无线监测模式，持续监听下无线通讯模块，当下无线通讯模块接收到完整的查询报文后，通过下释放控制模块向井下存储仪器转发该查询报文，在规定时间内，下释放控制模块获取井下存储仪器返回的仪器状态参数，并进行分包处理，通过下无线通讯模块将数据包发送给上释放器，由上释放器对数据进行组包处理，然后上释放控制模块通过uart1接口将数据包发送给通用接口模块，通用接口模块与遥测短节通信，利用遥测短节把数据返回地面，进行仪器状态的判别与监测；

18、s6：确认井下存储仪器工作正常后，给上释放器下发释放命令使上释放器、下释放器脱离；上释放器则拉回地面，井下存储仪器完成测井作业后，通过下释放器的上部机械打捞头，把井下存储仪器从井里回收到地面。

19、作为进一步的技术方案，所述步骤s1中，检测磁定位信号包括以下步骤：

20、s1.1：预先在上释放器的内部沿轴线方向等间距布置若干个霍尔传感器，将各霍尔传感器从上至下依次标记为h1、h2、h3……hn，井下目标位置沿圆周方向均匀布置若干磁条；

21、s1.2：在井下存储仪器缓慢下放的过程中，观察各霍尔传感器的幅度变化；

22、s1.3：当标记hn对应霍尔传感器的幅度发生明显变化时，即检测到磁定位信号，此时井下存储仪器下放至目标位置。

23、作为进一步的技术方案，所述步骤s4中，在单次查询报文发送结束时，如果上无线通讯模块接收到下释放器回复的完整的一包井下存储仪器的仪器状态参数，则由上释放控制模块通过uart1接口转发给通用接口模块，再通过遥测短节传回地面，完成井下存储仪器的状态设置与服务表配置工作；

24、所述步骤s5中，下释放器获取井下存储仪器返回仪器状态参数的同时，做crc校验并组装数据帧，在下一次通过下无线通讯模块接收到完整的查询报文后，将回应前面组装的数据帧。

25、作为进一步的技术方案，在无线监测模式下，如果监测到井下存储仪器有故障，则重新把井下存储仪器拉出井口，更换后再重新下井；无线监测井下存储仪器完好后，通过给上释放器下发释放命令，这时上释放器、下释放器脱离，过钻杆存储测井作业开始；过钻杆存储测井作业结束后，再次下放上释放器，通过抓取命令，使得上释放器、下释放器对接，把井下存储仪器拉升到地面；在无线监测模式下，需要更改作业模式时，无需将井下存储仪器从井底拉出更改服务作业表，直接通过无线监测模式，把下行指令更改为服务作业表，修改井下存储仪器测井作业模式即可(整个测井作业段不同的深度段一般需要不同测井技术要求，某些类型的存储仪器具满足这种不同需求的作业模式，只需更改其作业服务表能实现不同的测井要求)。

26、本发明的有益效果为：

27、1、在无线监测模式下，如果监测到井下存储仪器有故障，则重新把井下存储仪器拉出井口，更换后再重新下井，实现对测井仪器串在测井作业之前的监测与故障判别，提高测井的成功率；

28、2、根据实际生产的需要，需要更改作业模式时，无需将井下存储仪器从井底拉出更改服务作业表，直接通过无线监测模式，把下行指令更改为服务作业表，修改井下存储仪器测井作业模式即可进行不同的测井作业模式，实现仪器完成多模式的测井作业；

29、3、采用线圈耦合的方式实现井下无线通讯，克服了电磁波通讯在井下钢套管内屏蔽的影响，声波传输受井下振动干扰影响而造成通讯不可靠的缺点；

30、4、利用等间距布置的霍尔传感器在磁条作用下产生幅度变化，实现磁定位信号检测，可及时获取井下存储仪器的下放位置，保证井下存储仪器准确下放。