吴昊澄，孙伟峰，戴永寿，李立刚，张亚南

（中国石油大学（华东）信息与控制工程学院，山东 东营 257061）

在钻井过程中，钻头与地层的冲击、钻头的偏心钻进、钻柱与井壁之间的摩擦碰撞，都会产生强烈的振动。钻柱振动信号包含了大量的钻井工况信息，通过采集这些振动数据，分析其特征并做出合理的故障诊断，对于减少钻井事故、优化钻井参数、提高钻进速度都具有非常重要的意义[1]。对钻柱振动信号的采集方法分为随钻测量方法和地面测量方法。随钻测量方法是将随钻测量装置安装在钻头附近，用无线或有线的方式将振动信号传输到地面。这种方法采集到的数据失真较小，但由于井下条件恶劣（如高温、高压和高冲击等），对测振装置的寿命及可靠性影响很大，且数据传输的实时性较差，因此应用于振动信号提取的随钻测量技术目前未能普遍应用。地面测量方法是利用能将井底振动的主要信息传递到地面的钻柱作为介质，对其传递的振动信号进行采集，以识别钻柱共振、钻头磨损、钻柱与井壁摩擦等工况特征，根据特征值判断钻头遇卡、溜钻、顿钻等故障。与井下振动测量相比，地面测量的风险较小，数据传输可靠性高，易于推广[2]。

目前，国内正逐渐形成一股研究钻柱振动信号的热潮，刘志国等人已设计出一套振动信号的采集与分析系统[3]，但存在着稳定性不足、振动测量信息反馈不全面等问题。因此，本文设计了具有强稳定性，大存储空间的钻柱振动信号采集系统。……