[发明专利]深井油管橡胶密封圈定位方法、系统、装置及存储介质

权利要求书

1.一种深井油管橡胶密封圈定位方法，其特征在于，包括：

基于构建的数学模型，获得固井施工过程中橡胶密封圈的位置与施工参数的关系，以判断橡胶密封圈是否触底；

获取实时监测的橡胶密封圈下行参数，根据参数解析获得橡胶密封圈的实时位置。

2.根据权利要求1所述的深井油管橡胶密封圈定位方法，其特征在于，所述判断橡胶密封圈是否触底的方法包括：

构建橡胶密封圈与施工参数的数学模型；

监测获取施工参数，并通过所述数学模型求解；

判断施工参数是否发生变化，若发生变化，则发出强压，根据压强变化判断橡胶密封圈是否触底；若未发生变化，则继续监测施工参数。

3.根据权利要求2所述的深井油管橡胶密封圈定位方法，其特征在于，所述判断橡胶密封圈是否触底时，构建的数学模型为对不同固井橡胶密封圈和固井管道建立的套管柱欧拉-伯努利学模型；所述判断橡胶密封圈是否触底的方法，还包括：

利用牛顿力学公式推导出所述套管柱的冲击力及流速、流量计算公式，并建立套管柱-钻井液-水泥浆流固耦合模型，分析得到流速、流量、压力与冲击振动的关系；

根据所述流速、流量、压力与冲击振动的关系，通过谐响应分析得到使得套管柱结构振动位移幅值最大频率，作为判断橡胶密封圈是否触底的所述数学模型的数据基础。

4.根据权利要求3所述的深井油管橡胶密封圈定位方法，其特征在于，所述深井油管橡胶密封圈定位方法，还包括：

通过光纤传感器监测橡胶密封圈发出的振动，从而判断橡胶密封圈的实时位置。

5.根据权利要求4所述的深井油管橡胶密封圈定位方法，其特征在于，所述根据参数解析获得橡胶密封圈的实时位置，包括以下步骤：

在橡胶密封圈内部安装随行的振动发生器，其中，所述振动发生器以固定频率振动；

套管的管壁外安装光纤传感器，所述光纤传感器监测振动信号获取位置信息；

根据数学模型得到的振动位移幅值最大频率，以及橡胶密封圈在下落过程中随时发出的振动信号，上位机收集获取橡胶密封圈所在位置信号，信号解调获得橡胶密封圈的实时位置。

6.根据权利要求5所述的深井油管橡胶密封圈定位方法，其特征在于，所述光纤传感器为双Math-Zehnder干涉结构，所述双Math-Zehnder干涉结构由光纤传感器的由光源发生器、耦合器、传感光纤、光电探测器组成；在橡胶密封圈下行时，橡胶密封圈内部的振动发生器，以固定的频率振动，管壁外的光缆通过干涉光强变化来检测振动，地面的计算机进行分析与显示。

7.根据权利要求6所述的深井油管橡胶密封圈定位方法，其特征在于，所述信号解调的方法，包括：

步骤1)信号采集

连续采集干涉信号数据；

步骤2)信号预处理

采用基于椭圆模板插值滤波的形态学滤波方法对原始信号进行去噪和偏振处理；

步骤3)信号解调

采用3x3耦合器解调结构，运用基于Least square estimation法的椭圆拟合解调算法，对振动信号相位信息的还原。

8.一种深井油管橡胶密封圈定位系统，其特征在于，包括：

数据输入模块，用于将基本数据输人界面；

施工监测模块，所述施工监测模块包括数据采集与通讯模块以及数据标定单元，用于实时读入施工参数信号并显示施工参数的动态变化，将实际施工参数与理论参数值对比，显示由此预估的橡胶密封圈的大致位置；

固井工程数据库模块，用于存储、管理固井设计、模拟分析和施工监测数据

报告生成模块，用于自动生成施工监测结果，并对输出文档进行编辑、修改、保存和打印；以及

回放模块，用于从数据库中调出施工监测数据、回放施工参数和井下注替动态参数的变化过程，对固井作业进行技术分析，总结施工经验。