專利名稱：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)法通過近鉆頭監(jiān)測(cè)裝置直接獲取，而是通過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(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