一种相对姿态的识别方法、装置及计算机存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种相对姿态的识别方法、装置及计算机存储介质；该方法包括：以发射线圈为对称点，确定关于发射线圈对称的接收线圈的接收响应是否一致：若一致，则确定处于接收响应一致的接收线圈范围内的事故井部分与救援井平行；否则，以发射线圈为中心点，将接收线圈阵列划分为两部分接收线圈；对于各部分接收线圈，确定是否存在至少一个部分接收线圈内所有接收线圈的接收响应累加值和与发射线圈共置的中心接收线圈的接收响应是否一致：若是，则确定与中心接收线圈的接收响应一致的部分接收线圈范围内的事故井部分与救援井平行；否则，则确定事故井与救援井完全不平行。

A Relative Attitude Recognition Method, Device and Computer Storage Media

The embodiment of the present invention discloses a relative attitude recognition method, device and computer storage medium. The method includes: taking the transmitting coil as a symmetrical point, determining whether the receiving response of the symmetrical receiving coil of the transmitting coil is identical; if it is identical, determining that the accident well part within the receiving coil range with the same receiving response is parallel to the rescue well; otherwise, the transmitting line is used. The receiver coil array is divided into two parts at the center of the coil. For each part of the receiver coil, it is determined whether there exists an accumulative value of the reception response of all the receiving coils in at least one part of the receiver coil and whether the reception response of the central receiving coil co-located with the transmitting coil is the same. If so, it is determined that the partial receiving line consistent with the reception response of the central receiving coil is the same. The accident wells within the circle are parallel to the rescue wells; otherwise, it is determined that the accident wells are not completely parallel to the rescue wells.

【技术实现步骤摘要】
一种相对姿态的识别方法、装置及计算机存储介质
本专利技术涉及石油开采安全保障技术，尤其涉及一种相对姿态的识别方法、装置及计算机存储介质。
技术介绍
目前，常规的救援井探测定位方法主要包括磁扰动法、注入电流法和瞬变电磁法等。而对于瞬变电磁法，也可以称为时域电磁法来说，属于一种基于瞬变信号电磁感应的定位检测技术。其原理是利用不接大地的大回线产生一次脉冲电磁场信号，促使地层中的导体产生感应电流，并且在一次脉冲磁场信号的间隙期间，导体中感应电流所产生的二次磁场信号不会因为一次场的消失而马上消失，也就是说会有一个瞬变的过程，探测单元利用研制的线圈测得二次磁场信号，获得感应电动势。其中，感应电流扩散的阶段可以分为早期、中晚期和远场、近场，产生的二次磁场具有很好的导体探测能力。所以利用瞬变电磁原理对事故井进行检测，其问题的实质是一种层状媒质中的电磁场问题。具体而言，就是利用金属套管的电阻率比地层的电阻率低6-7个数量级这一特征，通过探测均匀地层中的金属异常体来确定救援井与事故井套管的相对距离。对于目前常规的利用瞬变电磁法进行探测的方案来说，在救援井的近距离跟随阶段，由于测量范围大且事故井与救援井相距较近，瞬变电磁信号所覆盖的事故井套管范围较大，被测事故井套管不再是点目标，由此可知，将事故井作为点目标的传统探测模型所测得的距离和方位将存在严重偏差，无法准确得到救援井与事故井的相对姿态信息，从而不利于救援井近距离的高精度跟随。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例期望提供一种相对姿态的识别方法、装置及计算机存储介质，能够提高救援井与事故井的近距离探测性能。本专利技术的技术方案是这样实现的：第一方面，本专利技术实施例提供了一种相对姿态的识别方法，所述方法应用于设置于救援井的收发线圈阵列，在所述收发线圈阵列中，发射线圈处于接收线圈阵列中心；所述方法包括：以所述发射线圈为对称点，确定关于所述发射线圈对称的接收线圈的接收响应是否一致：若一致，则确定处于接收响应一致的接收线圈范围内的事故井部分与所述救援井平行；否则，以所述发射线圈为中心点，将接收线圈阵列划分为两部分接收线圈；对于各部分接收线圈，确定是否存在至少一个部分接收线圈内所有接收线圈的接收响应累加值和与所述发射线圈共置的中心接收线圈的接收响应是否一致：若是，则确定与所述中心接收线圈的接收响应一致的部分接收线圈范围内的事故井部分与所述救援井平行；否则，则确定所述事故井与所述救援井完全不平行。第二方面，本专利技术实施例提供了一种相对姿态的识别装置，所述装置设置于救援井的收发线圈阵列，在所述收发线圈阵列中，发射线圈处于接收线圈阵列中心；所述装置包括：第一确定部分，划分部分以及第二确定部分；其中，所述第一确定部分，配置为以所述发射线圈为对称点，确定关于所述发射线圈对称的接收线圈的接收响应是否一致：以及，若一致，则确定处于接收响应一致的接收线圈范围内的事故井部分与所述救援井平行；以及，否则，触发所述划分部分；所述划分部分，配置为以所述发射线圈为中心点，将接收线圈阵列划分为两部分接收线圈；所述第二确定部分，配置为对于各部分接收线圈，确定是否存在至少一个部分接收线圈内所有接收线圈的接收响应累加值和与所述发射线圈共置的中心接收线圈的接收响应是否一致：若是，则确定与所述中心接收线圈的接收响应一致的部分接收线圈范围内的事故井部分与所述救援井平行；否则，则确定所述事故井与所述救援井完全不平行。第三方面，本专利技术实施例提供了一种相对姿态的识别装置，所述装置设置于救援井的收发线圈阵列，在所述收发线圈阵列中，发射线圈处于接收线圈阵列中心；所述装置包括：存储器和处理器；其中，所述存储器，用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序；所述处理器，用于在运行所述计算机程序时，执行第一方面所述相对姿态的识别方法的步骤。第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有相对姿态的识别程序，所述相对姿态的识别程序被至少一个处理器执行时实现第四方面所述相对姿态的识别方法的步骤。本专利技术实施例提供了一种相对姿态的识别方法、装置及计算机存储介质；根据救援井瞬变电磁探测系统模型，采用一发多收对称式阵列结构，结合井下瞬变电磁响应的对称特性，基于Radon变换直线检测的救援井与事故井的相对姿态判断方法。本专利提出的方法可准确识别事故井套管与救援井间的相对姿态，对改善救援井近距离探测性能，提高救援井钻井效率具有重要意义。，能够提高救援井与事故井的近距离探测性能。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种井下瞬变电磁探测模型示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种相对姿态的识别方法流程示意图；图3(a)为本专利技术实施例提供的一种相对姿态示意图；图3(b)为本专利技术实施例提供的另一种相对姿态示意图；图3(c)为本专利技术实施例提供的又一种相对姿态示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种相对姿态的识别装置组成示意图；图5为本专利技术实施例提供的另一种相对姿态的识别装置组成示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种相对姿态的识别装置的具体硬件结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。参见图1，其示出了适用于本专利技术实施例的一种井下瞬变电磁探测模型，该模型可以包括：事故井套管、救援井、阵列探头、仪器保护管、钻井液、冲洗侵入带、地层。事故井管套和阵列式探头两者存在各种姿态，对于两者相对姿态来说，各个接收线圈与事故井套管相对距离各不相同，依靠各个接收线圈变化的电动势，从而可以分析得到事故井套管相对距离，进而分析两者之间的相对姿态。其中，阵列式探头优选为一发多收阵列，具体实现方式可以是由磁芯上以一组发射线圈和多组接收线圈组成。磁芯的电参数和几何参数影响探测系统的测量精度，分析磁芯及各接收线圈的电参数和几何参数，可以分析出两者的间距和相对姿态，为救援井钻井的跟随阶段提供重要的信息。具体来说，针对救援井的近距离跟随阶段，以图1所示的模型为例，第j层介质的电参数和几何参数分别为(μj,εj,σj)和rj。将磁芯作为最内层介质，发射线圈和接收线圈位于第二层的空气媒质中，仪器外护管位于第三层，从第四层到第六层分别是钻井液、冲洗带与原状地层。各接收线圈的匝数相同，发射线圈和接收线圈的匝数分别为NT和NR。在救援井与事故井连通的跟随探测过程中，由于探头与被测事故井距离较近，而电磁信号覆盖的事故井套管范围较大，将事故井作为点目标的传统探测模型会引入严重的测量误差。针对这一问题，需要说明的是，当救援井与被测事故井平行时，可认为被测介质沿井轴方向是纵向均匀的；但当救援井与事故井不平行时，事故井套管与救援井之间的距离不尽相同，被测介质纵向非均匀。此时，需要通过多点测量结果来判断救援井与事故井的相对姿态，而这就要求钻井过程中尽可能以较小的斜度、更长的时间逐步接近事故井以保证钻遇连通。而在救援井钻井的近距离跟随阶段，受误差椭球影响，救援井仅依靠救援井和事故井井身轨迹信息很难直接中靶，其钻井过程需要通过不断地测量救援井与事故井之间的相对距离和方位，逐步引导救援井与事故井的钻遇连通。由于电磁信号覆盖的事故井套管范围较大，将事故井作为点目标的传统探测模型会引入严重的测量误差。因此为了提高救援井与事故井近距离探测性能，为救援井钻井的跟随本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相对姿态的识别方法，其特征在于，所述方法应用于设置于救援井的收发线圈阵列，在所述收发线圈阵列中，发射线圈处于接收线圈阵列中心；所述方法包括：以所述发射线圈为对称点，确定关于所述发射线圈对称的接收线圈的接收响应是否一致：若一致，则确定处于接收响应一致的接收线圈范围内的事故井部分与所述救援井平行；否则，以所述发射线圈为中心点，将接收线圈阵列划分为两部分接收线圈；对于各部分接收线圈，确定是否存在至少一个部分接收线圈内所有接收线圈的接收响应累加值和与所述发射线圈共置的中心接收线圈的接收响应是否一致：若是，则确定与所述中心接收线圈的接收响应一致的部分接收线圈范围内的事故井部分与所述救援井平行；否则，则确定所述事故井与所述救援井完全不平行。

【技术特征摘要】
1.一种相对姿态的识别方法，其特征在于，所述方法应用于设置于救援井的收发线圈阵列，在所述收发线圈阵列中，发射线圈处于接收线圈阵列中心；所述方法包括：以所述发射线圈为对称点，确定关于所述发射线圈对称的接收线圈的接收响应是否一致：若一致，则确定处于接收响应一致的接收线圈范围内的事故井部分与所述救援井平行；否则，以所述发射线圈为中心点，将接收线圈阵列划分为两部分接收线圈；对于各部分接收线圈，确定是否存在至少一个部分接收线圈内所有接收线圈的接收响应累加值和与所述发射线圈共置的中心接收线圈的接收响应是否一致：若是，则确定与所述中心接收线圈的接收响应一致的部分接收线圈范围内的事故井部分与所述救援井平行；否则，则确定所述事故井与所述救援井完全不平行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收线圈的数量为2M+1，各接收间距为△z，所述发射线圈设置于接收线圈阵列的中心接收线圈，各接收线圈与所述发射线圈之间的距离表示为zm，其中，m为接收线圈标识且-M≤m≤M；相应地，z-m＝-zm；所述方法还包括：基于所述收发线圈阵列模型，引入矢量势A以及式1所示的无源区亥姆霍兹方程和式2所示的有源区亥姆霍兹方程其中IT为发射电流，t为线圈元dl处的切线方向；通过引入变量xj和λ，使其满足则矢量势A通过计算式1以及式2的亥姆霍兹方程求得；根据场量与矢量磁位的关系可得式3所示的第m个接收线圈内沿所述救援井井轴方向z方向的磁场强度为：其中，I0(.)为零阶第一类修正贝塞尔函数，C1为待定系数，与各层介质的电参数、几何参数以及事故井套管与第m个接收线圈之间的距离dm有关；令f(λ,r,ω,dm)＝x1C1I0(x1r)，则第m个接收线圈的接收响应如式4所示：其中，ξ＝μ1NRNTIT/π，r1为磁芯半径。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述确定关于所述发射线圈对称的接收线圈的接收响应是否一致，包括：以所述发射线圈为对称点，将位置对称的两个接收线圈的接收响应按照对应元素进行除法计算；将计算结果按照式5进行Radon变换，确定变换后的投影图像是否为位于0度且投影值为1的一个点：R(ρ,θ)＝∫∫(S-ttanθ)δ(tcosθ+ηsinθ-ρ)dtdη(5)其中，ρ为该直线与原点的距离，δ(.)为冲击函数，引入向量的直线方程为S＝ttanθ+η，其中tanθ和η分别是所述直线方程的斜率和截距；若是，则关于所述发射线圈对称的接收线圈的接收响应一致；否则关于所述发射线圈对称的接收线圈的接收响应不一致。4.根据权利要求1或2所示的方法，其特征在于，所述对于各部分接收线圈，确定是否存在至少一个部分接收线圈内所有接收线圈的接收响应累加值和与所述发射线圈共置的中心接收线圈的接收响应是否一致，包括：对于各部分接收线圈，采用Radon变换对式(6)左右两端数据进行处理，通过判断对应元...

【专利技术属性】
技术研发人员：党博，张雄，许林康，刘长赞，杨玲，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61