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隨鉆測(cè)量系統(tǒng)鉆孔深度實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量方法

文檔序號(hào):5332760閱讀:529來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):隨鉆測(cè)量系統(tǒng)鉆孔深度實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及礦用鉆井技術(shù),特別涉及一種用于隨鉆測(cè)量系統(tǒng)鉆孔深度測(cè)量的實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量方法。
背景技術(shù)
現(xiàn)有的隨鉆測(cè)量系統(tǒng)(MWD)通過(guò)近鉆頭監(jiān)測(cè)裝置獲取傾斜角、工具面角、方位角三個(gè)方向參數(shù),對(duì)于孔深參數(shù)無(wú)法通過(guò)近鉆頭監(jiān)測(cè)裝置直接獲取,而是通過(guò)其他方式獲取鉆孔深度再發(fā)送給近鉆頭監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行接收、處理,這降低了系統(tǒng)的準(zhǔn)確度,延長(zhǎng)系統(tǒng)最終接收數(shù)據(jù)的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明的目的是提供一種隨鉆測(cè)量系統(tǒng)鉆孔深度實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量方法, 從而可以利用隨鉆測(cè)量系統(tǒng)的近鉆頭監(jiān)測(cè)裝置,快速準(zhǔn)確可靠地獲取鉆孔深度參數(shù)。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 該方法包括以下步驟
1)在鉆孔中鉆桿的尾端處安裝慣性導(dǎo)航元件,形成計(jì)算鉆孔三維空間角的儀器坐標(biāo)系,本實(shí)施例中,所述慣性導(dǎo)航元件包括三軸磁感應(yīng)計(jì)和三軸加速度計(jì),分別用于測(cè)出空間三軸磁感應(yīng)分量與空間三軸加速度分量;
2)解算出傾斜角θ,根據(jù)導(dǎo)航學(xué)中的歐拉定理有如下關(guān)系
權(quán)利要求
1.隨鉆測(cè)量系統(tǒng)鉆孔深度實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量方法,其特征在于包括以下步驟1)在鉆孔中鉆桿的尾端處安裝慣性導(dǎo)航元件,形成計(jì)算鉆孔三維空間角的儀器坐標(biāo)系,本實(shí)施例中,所述慣性導(dǎo)航元件包括三軸磁感應(yīng)計(jì)和三軸加速度計(jì),分別用于測(cè)出空間三軸磁感應(yīng)分量與空間三軸加速度分量;2)解算出傾斜角θ根據(jù)導(dǎo)航學(xué)中的歐拉定理有如下關(guān)系= CJBjfI = CJB0O0Sfi ;J 一jffj其中β、妒、#、應(yīng)分別為傾斜角、方位角、工具面角和磁傾角;(ix、GY* ( 為重力加速度在儀器坐標(biāo)系的投影,Gn、Ge和&為重力加速度在地理坐標(biāo)系的投影,BX、BY和&為磁感應(yīng)分量在儀器坐標(biāo)系的投影,Bn, Be, Bd分別表示地理坐標(biāo)系的北向、東向、地向磁場(chǎng)分量,Cf為變換矩陣;^為當(dāng)?shù)刂亓铀俣?,B0為當(dāng)?shù)卮鸥袘?yīng)強(qiáng)度; 由上述三式解聯(lián)立解得傾斜角θ ..ρ!+鴿,3)在鉆進(jìn)過(guò)程中,當(dāng)鉆桿在鉆進(jìn)方向上的加速度發(fā)生變化時(shí),與鉆進(jìn)中軸線(xiàn)(Ζ軸)平行的加速度分量將發(fā)生變化,該加速度分量&為鉆進(jìn)加速度辟與重力加速度E在該軸向的分量(g*sin(e))之和,艮P貧,其中θ為傾斜角;t為時(shí)間參數(shù);4)利用下式計(jì)算單桿鉆桿移動(dòng)行程S5)計(jì)算鉆頭當(dāng)前位置^=iMM) + 5 =("1)1 +5 其中,Ziici^表示鉆完第(η-1)根鉆桿時(shí)的鉆頭位置,^為單根鉆桿長(zhǎng)度;6)對(duì)每鉆進(jìn)一根鉆桿的行程進(jìn)行修正
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種隨鉆測(cè)量系統(tǒng)鉆孔深度實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量方法,包括以下步驟1)在鉆孔中鉆桿的尾端處安裝慣性導(dǎo)航元件;2)計(jì)算感應(yīng)軸加速度分量(gz);3)計(jì)算鉆桿移動(dòng)行程S;4)對(duì)每鉆進(jìn)一根鉆桿的行程進(jìn)行修正;5)計(jì)算鉆頭當(dāng)前位置Lp;6)對(duì)鉆孔深度進(jìn)行重新賦值,確定孔深L的參數(shù),該方法基于三軸磁阻傳感分量與三軸加速度的測(cè)量,通過(guò)緊湊而合理的測(cè)量步驟,為隨鉆測(cè)量系統(tǒng)提供簡(jiǎn)單實(shí)用的測(cè)量深度方法,在降低設(shè)備復(fù)雜性的同時(shí)提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。
文檔編號(hào)E21B47/04GK102337883SQ20111027341
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者于慶, 吳銀成, 樊榮, 莫志剛, 黃強(qiáng) 申請(qǐng)人:中煤科工集團(tuán)重慶研究院
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