一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法及装置。所述方法包括：利用惯性解算方法，解算得到各测量点处钻具的第一姿态数据；利用地磁解算方法，解算得到各测量点处钻具的第二姿态数据；根据所述第二姿态数据对所述第一姿态数据进行校正，得到校正的第一姿态数据；对所述校正的第一姿态数据和所述第二姿态数据，进行数据融合处理，得到融合后的姿态数据；根据所述融合后的姿态数据，计算得到各测量点的轨迹位置参数数据。利用本申请提供的各个实施例，可以得到更准确的轨迹位置参数数据，最终绘制出更准确的井眼轨迹。

【技术实现步骤摘要】
一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法及装置
本申请涉及油气开发
，特别涉及一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法及装置。
技术介绍
在油气开发过程中，钻探出的油气井地轨迹，是油气井最终完井以及油气开采方式设计的重要依据。因此，计算出可靠的井眼轨迹参数，准确地测绘出油气井的轨迹，对于油气开采是至关重要的。现有技术中，对于径向水平井进行井眼轨迹测绘时，由于径向水平井的井眼半径和曲率半径均较小，尺寸较大的测量装置无法在径向水平井中正常作业，所以通常需要采用微机电元件组成的尺寸较小的测量装置。但是，由于测绘作业过程中，测量装置的震动以及外界环境的变化都会对微机电元件产生较大影响，导致产生测量误差。在计算井眼轨迹参数数据的过程中，所述影响导致的测量误差会不断累积，导致计算得到的井眼轨迹参数存在较大误差，最终导致测绘出的井眼轨迹与实际情况存在较大偏差。现有技术中至少存在如下问题：现有技术中，由于计算井眼轨迹参数数据的过程中，测量误差会不断累积，导致最终计算得到的井眼轨迹参数数据的准确度较低，绘制出的井眼轨迹可靠性较低。
技术实现思路
本申请实施例的目的是提供一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法及装置，以测绘出准确度更高的井眼轨迹。本申请实施例提供一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法及装置是这样实现的：一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法，所述方法包括：根据待测井中各测量点处的钻具的角速度数据，利用惯性解算方法，解算得到各测量点处钻具的第一姿态数据；根据待测井中各测量点处的磁场强度数据和所述加速度数据，利用地磁解算方法，解算得到各测量点处钻具的第二姿态数据；每隔预设时间间隔，根据所述第二姿态数据对所述第一姿态数据进行校正，得到校正的第一姿态数据；对所述校正的第一姿态数据和所述第二姿态数据，进行数据融合处理，得到融合后的姿态数据；根据所述融合后的姿态数据，计算得到所述径向水平井中各测量点的轨迹位置参数数据。优选实施例中，所述方法还包括：根据所述各测量点的轨迹位置参数数据，绘制出所述待测井的井眼轨迹。优选实施例中，所述利用惯性解算方法，解算得到各测量点处钻具的第一姿态数据的方式，包括：对所述角速度数据进行积分计算，得到角增量数据；利用所述角增量数据，采用旋转矢量法，计算得到第一姿态矩阵。优选实施例中，所述利用地磁解算方法，解算得到各测量点处钻具的第二姿态数据的方式，包括：利用所述加速度数据和磁场强度数据，计算得到钻具坐标系的旋转角度；利用所述旋转角度，计算得到第二姿态矩阵。优选实施例中，所述根据第二姿态数据对所述第一姿态数据进行校正的方式，包括：根据所述第二姿态数据，拟合出所述第二姿态数据的变化趋势；利用所述变化趋势作为限制条件，对所述第一姿态数据进行校正。优选实施例中，所述根据所述融合后的姿态数据，计算得到所述径向水平井中各测量点的轨迹位置参数数据的方式，包括：根据所述融合后的姿态数据和所述钻具的轴向位移，利用几何关系，计算得到所述各测量点的垂直深度、南北向坐标、东西向坐标。一种径向水平井的井眼轨迹参数计算装置，所述装置设置于钻具的前端，所述装置包括：测量装置，用于测量得到待测井中各测量点处的所述钻具的角速度数据、加速度数据、磁场强度数据；电池，所述电池设置为弧形，与所述测量装置相连接，用于为所述装置提供电能；保护短节，用于固定和保护所述测量装置。优选实施例中，所述测量装置包括：陀螺仪，用于测量所述角速度数据；加速度计，用于测量所述加速度数据；磁强计，用于测量所述磁场强度数据。优选实施例中，所述保护短节通过扣压套筒与所述钻具前端的高压软管连接，所述保护短节包括：主体，所述主体上设有第一槽口、第二槽口和第三槽口，所述第一槽口用于放置所述测量装置，所述第二槽口用于放置所述电池，所述第三槽口用于放置所述测量装置和所述电池的连接线；第一外壳，与所述主体相连接，覆盖于所述第一槽口上；第二外壳，与所述主体相连接，覆盖于所述第二槽口上。优选实施例中，所述加速度计还用于：获取所述钻具的开始运动信号和停止运动信号。利用本申请实施例提供的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法，可以测量得到待测井中各测量点处的磁场强度数据和所述加速度数据，根据所述磁场强度数据和所述加速度数据，可以解算得到待测井中各测量点出钻具的第二姿态数据。利用所述第二姿态数据，可以在对所述第一姿态数据进行校正，从而减小所述第一姿态数据的累积误差。另外通过对所述第一姿态数据和所述第二姿态数据进行数据融合处理，得到融合后的姿态数据，可以进一步减小姿态数据的误差，得到更准确的轨迹位置参数数据，最终绘制出更准确的井眼轨迹。本申请实施例提供的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算装置，可以将所述装置设置于所述钻具的前端，可以在钻井作业同时进行测绘作业，减少作业时间。同时由于所述装置中测量装置、电池和短节的特殊设置，可以有效压缩所述装置的尺寸，从而更易满足井眼半径和曲率半径较小的水平井中的测绘作业条件。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请一个实施例提供的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法的方法流程示意图；图2是本申请另一个实施例提供的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法的方法流程示意图；图3是本身请一个实施例提供的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算装置的模块结构示意图；图4是本申请一个实施例提供的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算装置的装置结构侧视剖面图；图5是图4中所述装置的装置结构主视图；图6是图4中所述装置的A-A剖面图；图7是图4中所述装置的B-B剖面图。具体实施方式本申请实施例提供一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法及装置。为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。图1是本申请所述一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法一种实施例的方法流程图。虽然本申请提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本申请实施例或附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构的在实际中的装置或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境、甚至包括分布式处理的实施环境)。具体的如图1所述，本申请提供的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法的一种实施例可以包括：S1：根据待测井中各测量点处的钻具的角速度数据，利用惯性解算方法，解算得到各测量点处钻具的第一姿态数据。所述测量点，通常是由测量仪器的测量间隔决定的。所述测量间隔，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法，其特征在于，所述方法包括：根据待测井中各测量点处的钻具的角速度数据，利用惯性解算方法，解算得到各测量点处钻具的第一姿态数据；根据待测井中各测量点处的磁场强度数据和加速度数据，利用地磁解算方法，解算得到各测量点处钻具的第二姿态数据；每隔预设时间间隔，根据所述第二姿态数据对所述第一姿态数据进行校正，得到校正的第一姿态数据；对所述校正的第一姿态数据和所述第二姿态数据，进行数据融合处理，得到融合后的姿态数据；根据所述融合后的姿态数据，计算得到所述径向水平井中各测量点的轨迹位置参数数据。

【技术特征摘要】
1.一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法，其特征在于，所述方法包括：根据待测井中各测量点处的钻具的角速度数据，利用惯性解算方法，解算得到各测量点处钻具的第一姿态数据；根据待测井中各测量点处的磁场强度数据和加速度数据，利用地磁解算方法，解算得到各测量点处钻具的第二姿态数据；每隔预设时间间隔，根据所述第二姿态数据对所述第一姿态数据进行校正，得到校正的第一姿态数据；对所述校正的第一姿态数据和所述第二姿态数据，进行数据融合处理，得到融合后的姿态数据；根据所述融合后的姿态数据，计算得到所述径向水平井中各测量点的轨迹位置参数数据。2.如权利要求1所述的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述各测量点的轨迹位置参数数据，绘制出所述待测井的井眼轨迹。3.如权利要求1所述的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法，其特征在于，所述利用惯性解算方法，解算得到各测量点处钻具的第一姿态数据的方式，包括：对所述角速度数据进行积分计算，得到角增量数据；利用所述角增量数据，采用旋转矢量法，计算得到第一姿态矩阵。4.如权利要求1所述的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法，其特征在于，所述利用地磁解算方法，解算得到各测量点处钻具的第二姿态数据的方式，包括：利用所述加速度数据和所述磁场强度数据，计算得到钻具坐标系的旋转角度；利用所述旋转角度，计算得到第二姿态矩阵。5.如权利要求1所述的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法，其特征在于，所述根据第二姿态数据对所述第一姿态数据进行校正的方式，包括：根据所述第二姿态数据，拟合出所述第二姿态数据的变化趋势；利用所述变化趋势作为限制条件，对所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄哲，黄中伟，李根生，苏义脑，李敬彬，黄鹏鹏，程镇，李威昌，金鑫，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11