本發(fā)明涉及石油鉆井器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種隨鉆測(cè)量中方位角的獲取方法。
背景技術(shù)：
目前，在隨鉆測(cè)量中，主要是利用磁通門傳感器來測(cè)量磁強(qiáng)度，并利用測(cè)量得到的磁強(qiáng)度計(jì)算工方位角，一般可以按照如下公式進(jìn)行計(jì)算：
式中，Bx和By為鉆柱徑向的磁通門傳感器讀數(shù)，Bz為鉆柱軸向的磁通門傳感器讀數(shù)。
但是，在利用磁通門傳感器測(cè)量的過程中，鉆柱軸向的磁通門傳感器受干擾磁場(chǎng)的影響較大，使得軸向的磁通門傳感器所測(cè)的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，從而造成方位角的計(jì)算偏差，最終導(dǎo)致無法利用方位角正確的預(yù)測(cè)井眼軌跡，造成巨大的損失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種隨鉆測(cè)量中方位角的獲取方法，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的前述問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種隨鉆測(cè)量中方位角的獲取方法，包括如下步驟：
S1，獲取當(dāng)?shù)氐牡卮艌?chǎng)強(qiáng)度B、鉆柱的徑向磁場(chǎng)強(qiáng)度Bx和By、重力角速度g、鉆柱的徑向加速度Gx和Gy、鉆柱的軸向加速度Gz以及磁傾角α；
S2，利用Gx、Gy和Gz計(jì)算重力工具面角Φ和井斜角θ；
S3，利用如下公式計(jì)算校正的方位角ψ：
優(yōu)選地，所述當(dāng)?shù)氐牡卮艌?chǎng)強(qiáng)度B利用x、y、z三個(gè)方向的三個(gè)磁通門傳感器在確保沒有磁干擾的情況下，利用如下公式獲得：
式中，
Bx為x方向磁通門傳感器的讀數(shù)；
By為y方向磁通門傳感器的讀數(shù)；
Bz為z方向磁通門傳感器的讀數(shù)。
優(yōu)選地，所述當(dāng)?shù)氐牡卮艌?chǎng)強(qiáng)度B通過查詢?nèi)虻卮拍Ｐ瞳@取，具體方法為：登錄英國(guó)地質(zhì)調(diào)查所，安裝BGGM模型，查詢地磁場(chǎng)強(qiáng)度B。
優(yōu)選地，所述鉆柱的徑向磁場(chǎng)強(qiáng)度Bx和By分別利用磁通門傳感器進(jìn)行測(cè)量。
優(yōu)選地，所述鉆柱的徑向加速度Gx和Gy以及鉆柱的軸向加速度Gz，分別通過加速度傳感器進(jìn)行測(cè)量。
優(yōu)選地，所述磁傾角α采用如下方法獲?。旱卿浻?guó)地質(zhì)調(diào)查所，安裝BGGM模型，根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)緯度，查詢當(dāng)?shù)氐拇艃A角α。
優(yōu)選地，所述重力工具面角Φ按照如下公式計(jì)算獲得：
優(yōu)選地，所述井斜角θ按照如下公式計(jì)算獲得：
優(yōu)選地，S3之后，還包括步驟，按照如下公式計(jì)算鉆柱的軸向磁場(chǎng)強(qiáng)度Bz：
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明實(shí)施例提供的隨鉆測(cè)量中方位角的獲取方法，不使用軸向磁通門傳感器測(cè)量，轉(zhuǎn)而使用當(dāng)?shù)氐卮艌?chǎng)的垂直分量，從而避免了其在測(cè)量過程中由于磁場(chǎng)的干擾帶來的誤差，有力的保證了方位角的計(jì)算精度。進(jìn)而保證了利用方位角正確的預(yù)測(cè)出井眼軌跡。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的隨鉆測(cè)量中方位角的獲取方法的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施方式僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
為了克服現(xiàn)有測(cè)量方法的不足，本發(fā)明提供了的方法，不僅能夠計(jì)算出正確的方位角，而且在計(jì)算過程中需要的所有數(shù)據(jù)容易獲取。
為了避免軸向磁通門傳感器在測(cè)量過程中受到干擾磁場(chǎng)的影響，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，不使用軸向磁通門傳感器測(cè)量，轉(zhuǎn)而使用當(dāng)?shù)氐卮艌?chǎng)的垂直分量，結(jié)合其他的數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出準(zhǔn)確的方位角，從而可以有力的保證方位角的計(jì)算精度。
如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種隨鉆測(cè)量中方位角的獲取方法，包括如下步驟：
S1，獲取當(dāng)?shù)氐牡卮艌?chǎng)強(qiáng)度B、鉆柱的徑向磁場(chǎng)強(qiáng)度Bx和By、重力角速度g、鉆柱的徑向加速度Gx和Gy、鉆柱的軸向加速度Gz以及磁傾角α；
S2，利用Gx、Gy和Gz計(jì)算重力工具面角Φ和井斜角θ；
S3，利用如下公式計(jì)算校正的方位角ψ：
上述方法中，沒有使用軸向磁通門傳感器測(cè)量軸向磁場(chǎng)強(qiáng)度，而使用不受磁場(chǎng)干擾的數(shù)據(jù)，從而避免了其在測(cè)量過程中由于磁場(chǎng)的干擾帶來的誤差，進(jìn)而造成方位角的計(jì)算偏差。
其中，所述當(dāng)?shù)氐牡卮艌?chǎng)強(qiáng)度B可以利用x、y、z三個(gè)方向的三個(gè)磁通門傳感器在確保沒有磁干擾的情況下，利用如下公式獲得：
式中，
Bx為x方向磁通門傳感器的讀數(shù)；
By為y方向磁通門傳感器的讀數(shù)；
Bz為z方向磁通門傳感器的讀數(shù)。
或者，所述當(dāng)?shù)氐牡卮艌?chǎng)強(qiáng)度B可以通過查詢?nèi)虻卮拍Ｐ瞳@取。
具體方法可以為：登錄英國(guó)地質(zhì)調(diào)查所，安裝BGGM模型，查詢地磁場(chǎng)強(qiáng)度B。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述鉆柱的徑向磁場(chǎng)強(qiáng)度Bx和By可以分別利用磁通門傳感器進(jìn)行測(cè)量。
所述鉆柱的徑向加速度Gx和Gy以及鉆柱的軸向加速度Gz，可以分別通過加速度傳感器進(jìn)行測(cè)量。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述磁傾角α可以采用如下方法獲?。?/p>
登錄英國(guó)地質(zhì)調(diào)查所，安裝BGGM模型，根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)緯度，查詢當(dāng)?shù)氐拇艃A角α。
其中，所述重力工具面角Φ可以按照如下公式計(jì)算獲得：
所述井斜角θ可以按照如下公式計(jì)算獲得：
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，S3之后，還可以包括步驟，按照如下公式計(jì)算鉆柱的軸向磁場(chǎng)強(qiáng)度Bz：
通過推導(dǎo)該軸向磁場(chǎng)強(qiáng)度，我們可以更明確的使用六個(gè)傳感器的讀數(shù)，而不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，方便做進(jìn)一步的研究；同時(shí)也給用戶一個(gè)更加直接的表示，而不是只能了解方位角。
通過采用本發(fā)明公開的上述技術(shù)方案，得到了如下有益的效果：本發(fā)明實(shí)施例提供的隨鉆測(cè)量中方位角的獲取方法，不使用軸向磁通門傳感器測(cè)量，轉(zhuǎn)而使用當(dāng)?shù)氐卮艌?chǎng)的垂直分量，從而避免了其在測(cè)量過程中由于磁場(chǎng)的干擾帶來的誤差，有力的保證了方位角的計(jì)算精度。進(jìn)而保證了利用方位角正確的預(yù)測(cè)出井眼軌跡。
本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。
本領(lǐng)域人員應(yīng)該理解的是，上述實(shí)施例提供的方法步驟的時(shí)序可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，也可根據(jù)實(shí)際情況并發(fā)進(jìn)行。
上述實(shí)施例涉及的方法中的全部或部分步驟可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)設(shè)備可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)中，用于執(zhí)行上述各實(shí)施例方法所述的全部或部分步驟。所述計(jì)算機(jī)設(shè)備，例如：個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、智能移動(dòng)終端、智能家居設(shè)備、穿戴式智能設(shè)備、車載智能設(shè)備等；所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，例如：RAM、ROM、磁碟、磁帶、光盤、閃存、U盤、移動(dòng)硬盤、存儲(chǔ)卡、記憶棒、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)云存儲(chǔ)等。
最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、商品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、商品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、商品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護(hù)范圍。