[發明專利]一種方位角鉆具磁干擾校正方法及校正系統

有效

• 申請號: 201810444840.5
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108592949B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 宋曉健;王大寧;穴強;宋曉暉;董晨曦;李猛;楊國光;畢雨萌;馬洪彥
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司;中國石油天然氣集團有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C1/00
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 楊寶蘭

1.一種方位角鉆具磁干擾校正方法，其特征在于，包括，

步驟S101、采集井下靜態測斜數據、施工井所在區域地質參數；

步驟S102、判斷是否存在徑向磁干擾；

步驟S103、當存在徑向磁干擾時，進行徑向磁干擾校正，得到校正后的Bxcal，Bycal，Bzcal；

根據井下靜態測斜數據和得出的Bxcal，Bycal，Bzcal，通過軸向磁干擾模塊計算軸向磁干擾，并進行軸向磁干擾校正；

步驟S104、判斷校正值是否在Btotal誤差范圍，Btotal為實際磁場強度；

步驟S105、計算方位角，當校正值不在Btotal誤差范圍內時，進行誤差分析；當校正值在Btotal誤差范圍內時，顯示校正結果并存儲方位角；

在一趟鉆中按上述步驟順序進行多測點校正，校正的結果輸入到數據分析顯示模塊中，計算校正系統的誤差，提供sperry-sun短鉆鋌測量為參考，進行誤差對比，保存誤差結果到數據庫；

軸向磁干擾的校正方法：

（1）

（2）

（5）

式中，AZI為實際測量出的方位角值；AZI_CAL為校正后的方位角值，HSG為實際測量的高邊工具面值，為實際測量值和校正后的方位角的差值，Bz′為實際測量的軸向磁場強度，B為井經緯度下的實際大地磁場強度，Bv為大地磁場強度在垂直平面的投影，B_N為大地磁場強度在水平面的投影；

采用循環迭代的方法求得AZI_CAL，

（1）首先根據該井經緯度下的實際大地磁場強度，根據公式（1） ，（ 2） ，（ 3）計算出Bv和B_N和Bz′；

（2）使用實際測量出的方位角值AZI帶入公式（4），進行循環迭代求出AZI_CAL；

（3）設置誤差精度值r，若|AZI-AZI_CAL|=r，則AZI_CAL|滿足誤差要求，結束循環；若|AZI-AZI_CAL| |r，繼續循環求解，直至求得的AZI與上次循環得出的AZI_CAL|的差小于r；

徑向磁干擾的校正方法：

（6）

式中，Bx，By，Bz為校正后的三磁通門磁場強度值，B_XCAL，B_YCAL，B_ZCAL為實際測量的三磁通門磁場強度值，const是一個固定值，M_X，My為無磁鉆鋌中磁測點磁場強度值；

（1）通過在相同測量位置上，不同高邊工具面的情況下，測量三組不同的三磁通門磁場強度值B_XCAL，B_YCAL，B_ZCAL；

（2）根據公式（6，7，8）聯立方程組，最終求得Bx，By，Bz；

反正切函數泰勒級數展開計算：

(-1x1) (9)

(10)

(11)

(12)

式中，x為輸入求解反正切的值，n為泰勒展開式項數，△為泰勒級數展開式誤差，y(n)為泰勒展開式項數中間變量。

2.根據權利要求1所述的方位角鉆具磁干擾校正方法，其特征在于，

所述步驟S102和步驟S103實時計算鉆具徑向磁干擾誤差，得到誤差曲線圖，通過徑向磁干擾模塊進行徑向磁干擾的校正，校正得出Bxcal，Bycal，Bzcal；

實時計算鉆具軸向磁干擾誤差，得到誤差曲線圖，通過軸向磁干擾校正模塊進行軸向磁干擾的校正。

3.根據權利要求1所述的方位角鉆具磁干擾校正方法，其特征在于，

所述步驟S101靜態測量數據包括三軸加速度計測量值Gx，Gy，Gz；三軸磁通門測量值Bx，By，Bz；規定y軸為探管高邊方向，z軸為探管軸向方向；

所述地質參數包括實際磁場強度Btotal，地磁傾角Dip及其誤差。

4.根據權利要求2所述的方位角鉆具磁干擾校正方法，其特征在于，

三軸加速度計測量值Gx，Gy，Gz；三軸磁通門測量值Bx，By，Bz輸入測斜數據參數輸入單元（21）；

實際磁場強度Btotal、地磁傾角Dip及其誤差，輸入地質參數輸入單元（22）；

記錄施工井的基本信息輸入井基本信息單元（23）。