專利名稱：一種隨鉆識(shí)別巖性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于石油、天然氣鉆井作業(yè)隨鉆測(cè)量領(lǐng)域中的方法，具體地說 是涉及一種用于地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)中的隨鉆識(shí)別巖性的方法。
背景技術(shù)：
目前油氣鉆井過程中識(shí)別巖性的常用方法是巖屑錄井方法，即采用人工定點(diǎn)采集 砂樣后，通過目測(cè)和鏡下觀察等物理化學(xué)方法鑒別巖性。但這種識(shí)別巖性的方法存在如下 缺陷由于砂樣采集過程中不可避免的要受到鉆井液密度、粘度、排量等因素的干擾，因此 采集的深度無法準(zhǔn)確計(jì)量，常常出現(xiàn)層位界限不清等問題；另外，由于，巖屑采集具有滯后 性，對(duì)于5000m深的井，需要1 2小時(shí)巖屑才能到達(dá)井口。此外，還有一些隨鉆識(shí)別巖性 的方法是通過測(cè)量地層屬性間接判斷巖性，例如電阻率、自然伽馬、中子孔隙度/巖性密度 等，但這些方法由于都是間接判斷，因此，其所獲得的結(jié)果都難以達(dá)到理想效果。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決背景技術(shù)中所提出的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種新的隨鉆識(shí)別巖性的方 法，該方法利用鉆頭鉆進(jìn)導(dǎo)致巖石破碎時(shí)的主頻會(huì)隨巖性變化的規(guī)律來識(shí)別不同的巖性， 從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的層位界限不明確、巖屑采集時(shí)間嚴(yán)重滯后的問題，為識(shí)別巖 性、優(yōu)化鉆井參數(shù)、避免鉆井風(fēng)險(xiǎn)提供了可靠的保證。本發(fā)明的技術(shù)方案是該種隨鉆識(shí)別巖性的方法，其特征在于該方法由如下步驟 構(gòu)成首先在地面對(duì)不同巖石樣本進(jìn)行實(shí)鉆，記錄多組典型鉆井參數(shù)組合下的振動(dòng)信 號(hào)，利用快速傅立葉變換獲得不同鉆井參數(shù)、巖性組合下的標(biāo)準(zhǔn)頻譜，并保存于數(shù)據(jù)庫內(nèi)；在近鉆頭的鉆鋌內(nèi)設(shè)置正交三軸加速度傳感器、兩軸應(yīng)變傳感器以及陀螺儀；其 中，所述正交三軸加速度傳感器中的X軸對(duì)應(yīng)鉆鋌橫截面的半徑方向，y軸對(duì)應(yīng)鉆鋌橫截面 的切向方向，ζ軸對(duì)應(yīng)鉆鋌的軸線方向，χ軸加速度計(jì)測(cè)量橫向和徑向加速度，y軸加速度計(jì) 測(cè)量橫向和切向加速度，ζ軸加速度計(jì)測(cè)量軸向加速度；所述兩軸應(yīng)變傳感器由軸向應(yīng)變 片和切向應(yīng)變片組成，分別用來測(cè)量動(dòng)態(tài)鉆壓和扭矩；所述陀螺儀用來測(cè)量轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速；對(duì)由所述正交三軸加速度傳感器、兩軸正交應(yīng)變傳感器以及陀螺儀采集到的數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)后與所述標(biāo)準(zhǔn)頻譜進(jìn)行頻譜對(duì)比分析，將振動(dòng)類型、主頻、倍頻等數(shù)據(jù)提取出來形成巖 性代碼、振動(dòng)特征代碼以及鉆頭健康代碼，判定在鉆地層巖性。本發(fā)明具有如下有益效果本方法，利用井下裝置測(cè)量鉆頭振動(dòng)，即在近鉆頭鉆具 內(nèi)設(shè)置正交三軸加速度傳感器、兩軸正交應(yīng)變傳感器以及陀螺儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鉆頭的振動(dòng)頻率 和振幅，并借助轉(zhuǎn)速、鉆壓、扭矩等實(shí)時(shí)測(cè)量結(jié)果輔助判斷振動(dòng)情況，并將分析結(jié)果通過隨 鉆測(cè)量系統(tǒng)上傳至地面與數(shù)據(jù)庫中的巖石標(biāo)準(zhǔn)頻譜對(duì)比從而識(shí)別巖石巖性的變化，以判斷 鉆頭是否處在儲(chǔ)層中鉆井，用于輔助地質(zhì)導(dǎo)向鉆井施工決策。此外，本方法的應(yīng)用將優(yōu)化鉆 井工程參數(shù)，改善工況，避免鉆具、井下儀器的過早失效，以便及時(shí)采取處理措施，避免發(fā)生
3重大事故。總之，本方法的實(shí)施將為識(shí)別巖性、優(yōu)化鉆井參數(shù)，避免鉆井風(fēng)險(xiǎn)提供可靠的技 術(shù)手段。


圖1是本發(fā)明中所涉及方法的流程圖。圖2是實(shí)施本發(fā)明中所述方法時(shí)在導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)中的位置示意圖。圖3是實(shí)施本發(fā)明中所述方法時(shí)在鉆鋌內(nèi)設(shè)置正交三軸加速度傳感器、兩軸正交 應(yīng)變傳感器以及陀螺儀等元件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的A-A向剖面圖。圖5是圖3的B-B向剖面圖。圖6是是圖3的C-C向剖面圖。圖7是實(shí)施本發(fā)明中所述方法時(shí)在鉆鋌內(nèi)設(shè)置的以采集正交三軸加速度傳感器、 兩軸正交應(yīng)變傳感器以及陀螺儀等元件輸出的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)測(cè)量電路原理圖。圖8是實(shí)施本發(fā)明中所述方法時(shí)在鉆鋌內(nèi)設(shè)置的與圖7相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路原 理圖。圖中1-鉆鋌，2-鉆頭，3-其它鉆具組合，4-鉆桿，5-減震器，6-井壁，7-泥漿通道， 8-井身，9-陀螺儀，10-兩軸應(yīng)變傳感器，11-電池組，12-數(shù)字存儲(chǔ)器，13-測(cè)量控制電路， 14-鉆鋌上端，15-井底，16-導(dǎo)線，17-數(shù)據(jù)接口。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明首先簡(jiǎn)單介紹一下本發(fā)明的構(gòu)思基礎(chǔ)油氣鉆井中鉆柱通常由以下幾部分組成 鉆頭、鉆鋌、鉆桿、穩(wěn)定器、專用接頭及方鉆桿。當(dāng)鉆頭在地下鉆進(jìn)時(shí)，其旋轉(zhuǎn)破巖作用將使 得鉆頭和靠近鉆頭部分的其他鉆具產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)，其所形成的振動(dòng)主要有三種形式，分別 為扭轉(zhuǎn)振動(dòng)、軸向振動(dòng)和橫向振動(dòng)。扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，又稱粘滑，主要是由于鉆頭和井底的相互作 用產(chǎn)生的，鉆頭在破巖過程中會(huì)遇到阻力暫停，造成扭矩的增加，當(dāng)扭矩增大到一定程度重 新開始破巖，這一過程的宏觀體現(xiàn)就是扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。橫向振動(dòng)主要是由于鉆鋌及其他井下鉆 具組合部件的質(zhì)量分布不平衡造成的；軸向振動(dòng)主要是鉆頭鉆遇硬地層時(shí)井底形狀不平造 成的?？梢哉f，以上三種振動(dòng)一定攜帶了鉆柱、鉆頭和所鉆地層的信息，與井底巖石屬性具 有密切的聯(lián)系。此外，已經(jīng)有大量實(shí)驗(yàn)證明，不同巖石破碎時(shí)，其產(chǎn)生的振動(dòng)主頻明顯不同 例如，花崗巖破碎主頻約為15KHz，泥巖破碎主頻為5KHz。正是因?yàn)榇嬖谥@種巖石破碎時(shí) 主頻會(huì)隨巖性變化的規(guī)律，因此，本發(fā)明提出了一種可以用于隨鉆識(shí)別巖性的新方法，即通 過在近鉆頭的鉆具處設(shè)置正交三軸加速度傳感器、兩軸正交應(yīng)變傳感器以及陀螺儀，通過 實(shí)時(shí)測(cè)量振動(dòng)特征參數(shù)，結(jié)合實(shí)時(shí)鉆井參數(shù)測(cè)量輔助進(jìn)行振動(dòng)特征分析，進(jìn)而判斷出在鉆 地層的巖性。實(shí)施本發(fā)明時(shí)，首先，需要在地面上先對(duì)不同巖石樣本進(jìn)行實(shí)鉆，記錄多組典型鉆 井參數(shù)組合下的振動(dòng)信號(hào)，利用快速傅立葉變換獲得標(biāo)準(zhǔn)譜圖，并保存于數(shù)據(jù)庫內(nèi)以獲取 不同鉆井參數(shù)、巖性組合下的標(biāo)準(zhǔn)頻譜。其次，在近鉆頭的鉆鋌內(nèi)設(shè)置正交三軸加速度傳感器、兩軸應(yīng)變傳感器以及陀螺儀；其中，所述正交三軸加速度傳感器中的χ軸對(duì)應(yīng)鉆鋌橫截面的半徑方向，y軸對(duì)應(yīng)鉆鋌 橫截面的切線方向，ζ軸對(duì)應(yīng)鉆鋌的軸線方向，χ軸加速度計(jì)測(cè)量橫向和徑向加速度，y軸加 速度計(jì)測(cè)量橫向和切向加速度，ζ軸加速度計(jì)測(cè)量軸向加速度；所述兩軸應(yīng)變傳感器由軸 向應(yīng)變片和切向應(yīng)變片組成，分別用來測(cè)量動(dòng)態(tài)鉆壓和扭矩；所述陀螺儀用來測(cè)量轉(zhuǎn)角及 轉(zhuǎn)速。如圖2所示，是實(shí)施本發(fā)明中所述方法時(shí)在導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)中的位置示意圖。在該圖 中，將正交三軸加速度傳感器、兩軸應(yīng)變傳感器、陀螺儀以及測(cè)量控制電路等統(tǒng)稱為隨鉆振 動(dòng)巖性識(shí)別裝置，該裝置包括加速度計(jì)組件8、陀螺儀9、兩軸應(yīng)變傳感器10、數(shù)字存儲(chǔ)器12 以及測(cè)量控制電路13，該裝置安裝于井下鉆具組合上，位于鉆頭2的上部的鉆鋌1中。在鉆 鋌1的鉆鋌上端14處連接減震器5，下部連接其他井下鉆具組合3。隨鉆振動(dòng)巖性識(shí)別裝 置測(cè)量鉆頭與井底15巖石相互作用產(chǎn)生的振動(dòng)，泥漿通道7貫穿整個(gè)鉆井系統(tǒng)。安裝完隨鉆振動(dòng)巖性識(shí)別裝置后的鉆鋌結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，由圖中可見，承 載隨鉆振動(dòng)巖性識(shí)別裝置的主體為鉆鋌1，該鉆鋌可以為普通鉆鋌或無磁鉆鋌。泥漿通道 7穿過鉆鋌中心，在鉆鋌上端14處必須連接減震器，以減少上部鉆具振動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影 響。在正常鉆進(jìn)過程中，加速度計(jì)組件8內(nèi)集成了正交布置的正交三軸加速度傳感 器，分別用來測(cè)量X、1、Z方向加速度。其中，X軸對(duì)應(yīng)裝置橫截面的半徑方向，y軸對(duì)應(yīng)裝 置的橫截面的切向方向，ζ軸對(duì)應(yīng)裝置軸線方向。在正常鉆進(jìn)過程中，陀螺儀9用以測(cè)量裝 置轉(zhuǎn)動(dòng)情況，包括轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速，以輔助進(jìn)行振動(dòng)特征的識(shí)別。在正常鉆進(jìn)過程中，兩軸應(yīng)變 傳感器10由軸向應(yīng)變片和切向應(yīng)變片組成，分別用來測(cè)量隨鉆振動(dòng)巖性識(shí)別裝置承受到 的軸向壓力和扭矩，以輔助進(jìn)行振動(dòng)特征的識(shí)別。圖7和圖8是測(cè)量控制電路13的電氣原理圖，分為數(shù)據(jù)測(cè)量電路原理圖和數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)電路原理圖。測(cè)量電路通過采樣加速度傳感器、兩軸正交應(yīng)變傳感器以及陀螺儀的輸 出信號(hào)，以得到鉆頭的振動(dòng)、動(dòng)態(tài)鉆壓、扭矩及轉(zhuǎn)速，并將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。此外，地面 SD存儲(chǔ)卡用于在起鉆時(shí)快速讀取井下存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)，為上位機(jī)做數(shù)據(jù)處理時(shí)提高數(shù)據(jù)源。該 測(cè)量電路基本原理如下數(shù)字輸出陀螺儀測(cè)得鉆具的轉(zhuǎn)速信號(hào)Signall，通過SPI總線傳將 Signall信號(hào)輸?shù)街骺貑纹瑱C(jī)SPIl模塊，主控單片機(jī)發(fā)出的SLECT11信號(hào)控制采樣數(shù)字陀 螺儀的輸出；兩軸正交應(yīng)變傳感器測(cè)得鉆壓、扭矩信號(hào)經(jīng)過濾波后差分輸入到芯片U1，主 控單片機(jī)通過數(shù)字給定對(duì)放大電路進(jìn)行增益調(diào)節(jié)，對(duì)差分輸入信號(hào)進(jìn)行程控放大得到信號(hào) Signal2、Signal3，將其送入到主控單片機(jī)的模擬輸入端口進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換得到相應(yīng)的數(shù)字 量；而正交三軸加速度傳感器輸出的三軸加速度值即經(jīng)過信號(hào)調(diào)理、放大后并由主控單片 機(jī)發(fā)出CONVERT信號(hào)啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換得到16Bit數(shù)字量Signal4，通過SPI總線將Signal4輸 到主控單片機(jī)SPIl模塊；主控單片機(jī)發(fā)出的SLECT12信號(hào)選擇SPI總線與井下存儲(chǔ)系統(tǒng)的 SPIl模塊進(jìn)行通信，將測(cè)量所得數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱鎯?chǔ)系統(tǒng)，而井下存儲(chǔ)系統(tǒng)通過自身的SPI2模 塊將接收到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到各個(gè)存儲(chǔ)單元中；當(dāng)起鉆時(shí)，地面SD存儲(chǔ)卡與主控單片機(jī)SPI2模塊 通信，而主控單片機(jī)通過SPIl模塊讀取井下存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)后，再轉(zhuǎn)由SPI2模塊將數(shù)據(jù)發(fā) 送給地面SD存儲(chǔ)卡，為上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理提供數(shù)據(jù)源。在正常鉆進(jìn)過程中，測(cè)量控制電路13將供電電壓和控制信號(hào)通過導(dǎo)線孔內(nèi)的導(dǎo) 線16輸出到加速度計(jì)組件8、陀螺儀9、兩軸應(yīng)變傳感器10。加速度計(jì)組件8、陀螺儀9、兩 軸應(yīng)變傳感器10的輸出結(jié)果通過導(dǎo)線孔內(nèi)16的導(dǎo)線傳送給測(cè)量控制電路13。測(cè)量控制電路13在接受到測(cè)量數(shù)據(jù)之后，先后經(jīng)過放大電路和AD轉(zhuǎn)換，將測(cè)量原始數(shù)據(jù)保存到數(shù)字存 儲(chǔ)器12上。實(shí)施時(shí)，優(yōu)選的方案是，如圖3、4、5、6所示，加速度計(jì)組件8、陀螺儀9、兩軸應(yīng)變 傳感器10各有四組。四組傳感器互為備份，測(cè)量結(jié)果分別保存到對(duì)應(yīng)的四個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)器 12a d上，分別由測(cè)量控制電路13a d控制。測(cè)量控制電路13a、13b、13c、13d之間通 過導(dǎo)線孔18中的信號(hào)線連接，由其中一個(gè)測(cè)量控制電路13a進(jìn)行總體控制。電池組11共 4組，分別由13a d進(jìn)行管理。測(cè)量完畢起鉆后，通過與測(cè)量控制電路13a連接的數(shù)據(jù)接口 17將數(shù)據(jù)導(dǎo)出。在實(shí)施上述方案時(shí)要注意，兩軸應(yīng)變傳感器10用來測(cè)量裝置本體的變形情況。因 此必須安裝在裝置本體軸線防線居中的位置，以免受到絲扣連接應(yīng)處應(yīng)變的影響。在裝置 連接到鉆具上之后下井之前，需要通過數(shù)據(jù)接口 17將兩軸應(yīng)變傳感器10校零。測(cè)量控制電路13能夠?qū)Σ杉降臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析，將振動(dòng)類型、主頻、倍頻等數(shù)據(jù) 提取出來，與標(biāo)準(zhǔn)頻譜對(duì)比后進(jìn)行分析，將振動(dòng)類型、主頻、倍頻等數(shù)據(jù)提取出來形成巖性 代碼、振動(dòng)特征代碼以及鉆頭健康代碼，通過MWD系統(tǒng)上傳。該電路與MWD短節(jié)的數(shù)據(jù)連接 采用電磁波無線短傳方法實(shí)現(xiàn)。下面是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，對(duì)應(yīng)圖1所示的工作流程步驟1 鉆頭入井之前，對(duì)鉆具進(jìn)行必要設(shè)置。在鉆頭上方連接隨鉆巖性識(shí)別短 節(jié)；在隨鉆巖性識(shí)別短節(jié)上方連接減震器短節(jié)，以消除上部鉆柱串的振動(dòng)影響；通過隨鉆 巖性識(shí)別短節(jié)上的數(shù)據(jù)接口處將對(duì)儀器進(jìn)行初始化，包括對(duì)采集時(shí)間長度、時(shí)間間隔、采樣 頻率的設(shè)置，以及對(duì)兩軸應(yīng)變傳感器測(cè)量結(jié)果置零。步驟2 鉆具下井，在鉆頭工作過程中，每隔一段時(shí)間采集一次數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包括隨 鉆巖性識(shí)別短節(jié)上的加速度計(jì)組件采集近鉆頭鉆具的軸向、切向、徑向加速度數(shù)據(jù)，陀螺儀 記錄鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)，其中，采樣時(shí)間間隔推薦值為1 20分鐘，每次采樣時(shí)長為10 30秒， 測(cè)量結(jié)果保存于井下存儲(chǔ)器中。步驟3 測(cè)量控制電路對(duì)已采集的數(shù)據(jù)和進(jìn)行處理，綜合判定井下振動(dòng)情況；經(jīng)快 速傅立葉分析得到鉆頭振動(dòng)的時(shí)程頻率譜。步驟4:通過對(duì)頻率譜和鉆壓、扭矩、轉(zhuǎn)速的綜合分析判斷鉆井工況是否正常，如 果異常則將異常情況代碼發(fā)送到MWD系統(tǒng)，進(jìn)行第8步；步驟5 通過將實(shí)測(cè)頻率譜和存儲(chǔ)器中保存的標(biāo)準(zhǔn)頻譜數(shù)據(jù)庫對(duì)比分析相關(guān)性， 結(jié)合鉆井參數(shù)參數(shù)分析在鉆地層巖性；步驟6 如果巖性分析結(jié)果明確，則將巖性結(jié)論代碼發(fā)送到MWD系統(tǒng)；步驟7 如果巖性分析結(jié)果不明確，則將井下存儲(chǔ)器中的該段實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記， 待起鉆后結(jié)合錄井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，并將分析結(jié)果補(bǔ)充到數(shù)據(jù)庫。步驟8 隨鉆巖性短節(jié)通過無線短傳的方式將數(shù)據(jù)傳送給隨鉆測(cè)量系統(tǒng)，隨鉆測(cè) 量系統(tǒng)將分析結(jié)果巖性代碼實(shí)時(shí)發(fā)送到地面。下面是頻譜對(duì)比的具體過程首先提取描述實(shí)測(cè)振動(dòng)信號(hào)的頻譜特征向量
權(quán)利要求
一種隨鉆識(shí)別巖性的方法，由如下步驟構(gòu)成首先在地面對(duì)不同巖石樣本進(jìn)行實(shí)鉆，記錄多組典型鉆井參數(shù)組合下的振動(dòng)信號(hào)，利用快速傅立葉變換獲得不同鉆井參數(shù)、巖性組合下的標(biāo)準(zhǔn)頻譜，并保存于數(shù)據(jù)庫內(nèi)；在近鉆頭的鉆鋌內(nèi)設(shè)置正交三軸加速度傳感器、兩軸應(yīng)變傳感器以及陀螺儀；其中，所述正交三軸加速度傳感器中的x軸對(duì)應(yīng)鉆鋌橫截面的半徑方向，y軸對(duì)應(yīng)鉆鋌橫截面的切向方向，z軸對(duì)應(yīng)鉆鋌的軸線方向，x軸加速度計(jì)測(cè)量橫向和徑向加速度，y軸加速度計(jì)測(cè)量橫向和切向加速度，z軸加速度計(jì)測(cè)量軸向加速度；所述兩軸應(yīng)變傳感器由軸向應(yīng)變片和切向應(yīng)變片組成，分別用來測(cè)量動(dòng)態(tài)鉆壓和扭矩；所述陀螺儀用來測(cè)量轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速；對(duì)由所述正交三軸加速度傳感器、兩軸正交應(yīng)變傳感器以及陀螺儀采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)后與所述標(biāo)準(zhǔn)頻譜進(jìn)行頻譜對(duì)比分析，將振動(dòng)類型、主頻、倍頻等數(shù)據(jù)提取出來形成巖性代碼、振動(dòng)特征代碼以及鉆頭健康代碼，判定在鉆地層巖性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隨鉆識(shí)別巖性的方法，其特征在于用于所述方法中的 正交三軸加速度傳感器、兩軸應(yīng)變傳感器以及陀螺儀各有四組，所述四組傳感器互為備份， 測(cè)量結(jié)果分別保存到對(duì)應(yīng)的四個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)器上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種隨鉆識(shí)別巖性的方法，其特征在于用于所述方法中的 兩軸應(yīng)變傳感器須安裝在鉆鋌軸線防線居中的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種隨鉆識(shí)別巖性的方法，其特征在于用于所述方法中的 正交三軸傳感器型號(hào)為COLIBRYS MS9000. DMEMS Capactive Accelerometers ；兩軸正交 應(yīng)變傳感器采用BCM公司的SN2-R-2. 6-P-1半導(dǎo)體應(yīng)變片；陀螺儀為CRS05 single-axis gyro 型。
全文摘要
一種隨鉆識(shí)別巖性的方法。主要解決現(xiàn)有巖屑錄井方法中存在的層位界限不明確、巖屑采集時(shí)間嚴(yán)重滯后的問題。其特征在于在地面對(duì)不同巖石樣本進(jìn)行實(shí)鉆，記錄多組典型鉆井參數(shù)組合下的振動(dòng)信號(hào)，利用快速傅立葉變換獲得不同鉆井參數(shù)、巖性組合下的標(biāo)準(zhǔn)頻譜，并保存于數(shù)據(jù)庫內(nèi)；在近鉆頭的鉆鋌內(nèi)設(shè)置正交三軸加速度傳感器、兩軸應(yīng)變傳感器以及陀螺儀；對(duì)由所述正交三軸加速度傳感器、兩軸正交應(yīng)變傳感器以及陀螺儀在鉆頭鉆進(jìn)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)后與所述標(biāo)準(zhǔn)頻譜進(jìn)行頻譜對(duì)比分析，將振動(dòng)類型、主頻、倍頻等數(shù)據(jù)提取出來形成巖性代碼、振動(dòng)特征代碼以及鉆頭健康代碼，判定在鉆地層巖性?？梢詫?shí)現(xiàn)隨鉆識(shí)別，具有識(shí)別效果好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B44/00GK101936159SQ201010265179
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者唐雪平, 徐義, 王鵬, 竇修榮, 鄧樂, 高文凱 申請(qǐng)人:中國石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院