[发明专利]一种多采样率振动数据记录方法及装置

说明书

本发明公开了一种多采样率振动数据记录方法，包括以f1采样率对传感器输出的模拟数据进行模数转换，输出采样率为f1的数字格式数据；对所述采样率为f1的数字格式数据进行实时分析得到统计数据，并存储所述统计数据；对采样率为f1的数字格式数据进行抽样，输出采样率为f2的数字格式数据；对采样率为f2的数字格式数据再进行抽样，输出采样率为f3的数字格式数据，重复抽样步骤，输出采样率为fn的数字格式数据；对所述采样率为fn的数字格式数据进行连续存储；对所述采样率为f1至fn‑1的数字格式数据进行间断存储。与传统的连续存储格式相比，本发明通过产生多种采样率的数据流，可以有效降低数据存储量，同时又可以分析出振动数据特性。

技术领域

本发明涉及石油勘探技术领域，尤其涉及一种多采样率振动数据记录方法及装置。

背景技术

钻探作业是石油勘探开采领域最常见的工作，高效、稳定和低成本的钻探是石油工业的基础。在进行管道钻井、工程地质钻机钻进作业时，钻具的振动数据是非常重要的参数，通常需要测量并实时记录。通过对钻具震动数据的分析，能够有效保护设备中的某些仪器，通过在监测到振动高于某些量值以后，自动关闭某些功能单元，就能够避免由于受到过高振动造成损坏。同时对于震动参数的记录，也能够明确仪器损坏的原因是否是因为过度振动。进一步的，对于钻具在不同底层下的振动特性的分析，也能够为后续研制设计具有高振动承受能力的仪器做参考。

现有技术中，记录钻进过程中的振动数据，主要采取以下两种方式：

第一种方式，井下数据采集记录单元采集到原始数据后，对数据进行实时分析，并记录分析结果，如最大振动的量值、次数等，分析过后的原始数据则不再存储。这种方式只需要少量存储器空间，但由于没有记录原始数据，因此无法得到井下钻进的振动特性，也不能为后续设计提供参考依据。

第二种方式，井下数据采集记录单元连续存储记录原始数据，这样不仅通过可以通过实时分析得到最大振动的量值、次数，也保留了原始数据可以用于后续分析。但在实际钻探作业中，仪器单次作业时间最长可达200小时，一直连续记录存储的话，数据量非常大，对存储器的容量提出了很高要求，尤其是能适应地下高温(150℃乃至175℃)工作的存储器可选型号很少，而且体积大、容量小，难以满足整个工作全程全部记录的要求。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种多采样率振动数据记录方法及装置，能够有效地解决现有技术中对存储器要求高的问题。

通过本申请实施例的一个方面，提供了一种多采样率振动数据记录方法，其特征在于，包括：以f1采样率对传感器输出的模拟数据进行模数转换，输出采样率为f1的数字格式数据；对所述采样率为f1的数字格式数据进行实时分析得到统计数据，并存储所述统计数据；对采样率为f1的数字格式数据进行抽样，输出采样率为f2的数字格式数据；对采样率为f2的数字格式数据再进行抽样，输出采样率为f3的数字格式数据，重复抽样步骤，输出采样率为fn的数字格式数据；对所述采样率为fn的数字格式数据进行连续存储；对所述采样率为f1至fn-1的数字格式数据进行间断存储，其中采样率为f1的数字格式数据存储时间长度为t1，采样率为f2的数字格式数据存储时间长度为t2，采样率为fn-1的数字格式数据存储时间长度为tn-1，有t1<t2<tn-1。

优选的，所述统计数据包括振动数值大于某个阈值At的次数、振动数值大于某个阈值At时的实际振动值以及发生时间。

优选的，所述n＝4，得到采样率为f1、f2、f3、f4的数字格式数据。

优选的，所述f1、f2、f3、f4分别是10kHz、2kHz、512Hz、64Hz。

优选的，在数据存储完成后，使用专门的数据读出程序读出数据。