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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种井筒缺陷定位方法,属于缺陷检测。
技术介绍
1、目前的缺陷检测技术包括超声或漏磁检测,其漏磁检测技术是利用井筒缺陷处磁感应线的变化来探测和量化缺陷的性质和质量。现有缺陷定位包括里程定位和时钟定位。其中,里程定位是一种主要的内检测定位方法,其可以得到漏磁检测器所检测到的缺陷处距离井口的距离,从而将缺陷定位到某一井筒截面。然而,对于可将缺陷定位到该截面上具体点位置的时钟定位,由于陀螺仪精度的不足,导致定位结果误差较大。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的缺陷,本专利技术旨在提供一种井筒缺陷定位方法。
2、本专利技术解决上述技术问题所提供的技术方案是:一种井筒缺陷定位方法,包括以下步骤:
3、步骤a、对缺陷检测装置、惯性导航系统、三轴磁强计进行同步授时;将缺陷检测装置放入井筒,对井筒进行缺陷检测,获取缺陷检测数据、陀螺仪数据、加速度计数据、三轴磁强计数据,并按时间进行对齐;
4、步骤b、基于当地地磁场、井筒的轨迹数据、三轴磁强计数据、屏蔽系数数据,修正陀螺仪数据;
5、步骤c、将加速度计数据和使用三轴磁强计数据修正后的陀螺仪数据与缺陷检测数据结合,建立井周超声/漏磁成像,并提取井周成像中的特征信息以及对应的定位数据;
6、步骤d、重复步骤a-c若干次;
7、步骤e、对比多次检测中的特征信息,将不同次检测中的同一个特征进行匹配,对比同一个特征在不同次检测中的定位数据,通过加权平均的方法计算出最
8、进一步的技术方案是,所述缺陷检测装置为超声或漏磁检测装置。
9、进一步的技术方案是,所述步骤b的具体过程为:
10、步骤b1、将三轴陀螺仪和三轴磁强计安装在缺陷检测装置上,并实现同步运动;
11、步骤b2、结合当地实时地磁场、井筒的走向和固有屏蔽系数,将屏蔽后的地磁场分解到井筒坐标轴上;
12、步骤b3、利用三轴磁强计测量当缺陷检测装置的旋转角度为 α时的井筒内磁场信息;
13、步骤b4、根据三轴磁强计坐标轴和井筒坐标轴的转换关系,建立方程组,计算出缺陷检测装置的旋转角度;
14、步骤b5、将三轴磁强计测得的旋转角度与陀螺仪直接测得的旋转角度进行对比,对陀螺仪数据进行校正。
15、进一步的技术方案是,所述步骤c中定位数据包括里程定位数据和时钟定位数据。
16、进一步的技术方案是,所述里程定位数据通过缺陷检测数据、陀螺仪数据、加速度计数据计算获得。
17、进一步的技术方案是,所述里程定位数据的计算公式为:
18、
19、
20、式中: ld为纬度; λd为经度; hd为高度; re为地球长轴半径;t为时间; vx、 vy、 vz为运动速度在东、北、竖直向上方向的投影速度; rn为在垂直于子午面的平面的主曲率半径; ld0为初始纬度; λd0为初始经度; hd0为初始高度。
21、进一步的技术方案是,所述时钟定位数据的计算公式为:
22、
23、
24、
25、式中: rp为井筒的半径;α为井筒坐标系下,缺陷检测装置相对初始姿态的旋转角度; β为1号霍尔元件与检测到缺陷的n号霍尔元件之间的夹角; xe为指向地理东的地球坐标; ye为指向地理北的地球坐标; ze为竖直向上的地球坐标; η为井筒的俯仰角; φ为井筒轴线与正东方向的夹角;为转换矩阵; xp、 yp、 zp为井筒轴向、位于水平面内且与 xp垂直方向、与 xp、 yp构成右手坐标系的坐标。
26、本专利技术具有以下有益效果:本专利技术可以直接利用井筒内的磁场信息进行缺陷定位,避免了地质环境的干扰,解决了陀螺仪的误差累积的问题,解决了井筒缺陷时钟定位的难题,还增强了井筒缺陷的定位精确度;同时该方法具有成本低廉,算法简单可靠的特点。
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1.一种井筒缺陷定位方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种井筒缺陷定位方法,其特征在于,所述缺陷检测装置为超声或漏磁检测装置。
3.根据权利要求1所述的一种井筒缺陷定位方法,其特征在于,所述步骤B的具体过程为:
4.根据权利要求1所述的一种井筒缺陷定位方法,其特征在于,所述步骤C中定位数据包括里程定位数据和时钟定位数据。
5.根据权利要求4所述的一种井筒缺陷定位方法,其特征在于,所述里程定位数据通过缺陷检测数据、陀螺仪数据、加速度计数据计算获得。
6.根据权利要求5所述的一种井筒缺陷定位方法,其特征在于,所述里程定位数据的计算公式为:
7.根据权利要求4所述的一种井筒缺陷定位方法,其特征在于,所述时钟定位数据的计算公式为:
【技术特征摘要】
1.一种井筒缺陷定位方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种井筒缺陷定位方法,其特征在于,所述缺陷检测装置为超声或漏磁检测装置。
3.根据权利要求1所述的一种井筒缺陷定位方法,其特征在于,所述步骤b的具体过程为:
4.根据权利要求1所述的一种井筒缺陷定位方法,其特征在于,所述步骤c中定位数据包括里程定位数...
【专利技术属性】
技术研发人员:韦明辉,孙吉兴,兰欣洁,王一凡,张展铭,
申请(专利权)人:西南石油大学,
类型:发明
国别省市:
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