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申请/专利权人：山东海纳智能装备科技股份有限公司

摘要：本发明公开了一种矿用钻井数据采集方法及系统，具体涉及钻井技术领域，包括钻井构件信息采集模块：负责实时采集多个钻井构件的钻探信息并汇总成总集；信息处理模块：对钻探信息总集进行预处理操作；分析模块：计算钻探偏离值、钻探本体分析值和钻探环境分析值；反馈模块：根据偏离值判断是否需要对钻探构件进行调整；预警模块：通过钻探本体分析、钻探环境分析值预警潜在问题；警报单元：根据预警结果决定是否进行二次分析并发出正常或异常信号；策略模块：基于预定的策略与接收到的信号进行匹配，执行相应的操作；本发明通过这些模块的协同工作，不仅提高了数据采集和处理的效率，还增强了钻井作业的安全性和智能化水平。

主权项：1.一种矿用钻井数据采集系统，其特征在于，包括钻井构件信息采集模块、信息处理模块、分析模块、反馈模块、预警模块、警报单元、策略模块；钻井构件信息采集模块用于分别采集多个钻井构件的钻探信息，并将目标钻井构件的所有钻探信息汇总为钻探信息子集，将所有的钻探信息子集汇总为钻探信息总集并输送至信息处理模块；信息处理模块用于对钻探信息总集中的每个钻探信息子集均进行预处理操作，得到多个钻井构件数据集并输送至分析模块；分析模块用于根据钻井构件数据集分别计算钻井构件的钻探偏离值、钻探本体分析值、钻探环境分析值，然后将钻探偏离值输送至反馈模块，将钻探本体分析值、钻探环境分析值一同输送至预警模块；预警模块用于根据钻探本体分析值、钻探环境分析值进行预警分析，并将预警分析结果输送至警报单元；反馈模块用于根据钻探偏离值进行反馈判定，然后发出正反馈信号或负反馈信号至策略模块；警报单元用于根据预警分析结果判断是否需要进行二次分析，不需要进行二次分析时发送正常信号至策略模块，在需要时进行二次分析并根据二次分析结果发送正常信号或异常信号至策略模块；策略模块用于将预设的策略与接收到的信号进行匹配并执行；分析模块用于根据钻井构件数据集计算钻井构件的钻探偏离值指的是：获取目标钻井构件的钻井构件数据集中的钻探深度数据、钻探定位数据，以及目标钻井构件预设的标准阶梯数据－标准钻探坐标库，当钻井构件数据集中的钻探深度数据与目标钻井构件预设的标准阶梯数据－标准钻探坐标库中任一项标准阶梯数据吻合时，获取该项标准阶梯数据对应的标准钻探坐标并标记为x1i、y1i、z1i，绘制钻井作业的三维坐标系，将钻探定位数据的三维坐标记为x2i、y2i、z2i，将钻探起点标记为钻井作业的三维坐标系的原点，计算钻探偏离值，ZTi为钻探偏离值；分析模块用于根据钻井构件数据集计算钻井构件的钻探本体分析值指的是：获取钻井构件数据集中的振动频率数据、振动振幅数据、振动方向、钻探速度数据、构件温度数据、钻井构件的截面积数据，然后将振动频率数据标记为ZPi、振动振幅数据标记为ZFi、钻探速度数据标记为ZSi、构件温度数据标记为ZWi、钻井构件的截面积数据标记为ZJi，然后通过计算得到钻探本体分析值，BFi为钻探本体分析值，q1、q2、q3均为预设的比例系数，ki为振动方向对应的预设的振动系数，ZSi'为钻探速度数据ZSi对应的标准值，ZWi'为构件温度数据ZWi对应的标准值；分析模块用于根据钻井构件数据集计算钻井构件的钻探环境分析值指的是：获取钻井构件数据集中的每段钻井环境的湿度数据、酸碱度数据、停留时间数据、粉尘密度数据、温度数据，然后将每段钻井环境的湿度数据标记为SDi、酸碱度数据标记为SJi、停留时间数据标记为STi、粉尘密度数据标记为SCi、温度数据标记为SWi，然后计算目标钻井环境的子分析值，FFi＝p1·SDi-u1+p2·|SJi-u2|+p3·STi-u3+p4·SCi-u4+p5·|SWi-u5|，p1、p2、p3、p4、p5均为预设的比例系数，u1、u2、u3、u4、u5分别为湿度数据标SDi、酸碱度数据标SJi、停留时间数据标STi、粉尘密度数据SCi、温度数据SWi对应的标准值，FFi为目标钻井环境的子分析值，将所有的目标钻井环境的子分析值FFi求和后得到钻探环境分析值FXi；预警模块用于根据钻探本体分析值、钻探环境分析值进行预警分析指的是：将钻探本体分析值BFi、钻探环境分析值FXi代入预警分析公式中，得到预警值，YJi＝r1·BFi+r2·FXi，YJi为预警值，r1、r2为预设的特定系数，且r1、r2之和为1，将预警值YJi与预设的预警阈值进行对比，当预警值YJi小于等于预设的预警阈值时，得到一类预警信号，当预警值YJi大于预设的预警阈值时，得到二类预警信号。

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