[發(fā)明專利]定向井施工無線隨鉆數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911399293.4
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111075435B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 黃學輝;黃學鋒
• 申請（專利權）人: 西安國儀測控股份有限公司
• 主分類號: E21B47/16
• 分類號: E21B47/16;E21B47/26;E21B47/022
• 代理公司: 西安國兆智匯知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 61269
• 代理人: 姬曉瑩

1.定向井施工無線隨鉆數(shù)據(jù)監(jiān)測方法，其使用定向井施工無線隨鉆數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)包括有現(xiàn)場采集模塊、現(xiàn)場計算模塊、后臺服務器、遠程顯示端；現(xiàn)場采集模塊與現(xiàn)場計算模塊相連，現(xiàn)場計算模塊和后臺服務器相連；現(xiàn)場采集端與后臺服務器相連；后臺服務器與遠程顯示端相連；

所述的現(xiàn)場采集模塊包括有地面信號接收電腦、現(xiàn)場處理電腦，現(xiàn)場處理電腦內(nèi)安裝有無線隨鉆數(shù)據(jù)庫提取軟件，現(xiàn)場采集模塊用于對井下隨鉆施工數(shù)據(jù)的實時采集，并通過現(xiàn)場無線網(wǎng)絡傳輸至現(xiàn)場計算模塊；

現(xiàn)場計算模塊、遠程顯示端用于解析無線隨鉆數(shù)據(jù)庫文件，并將實時無線隨鉆數(shù)據(jù)得出的實時井下井眼軌跡通過計算，以投影曲線圖形式表現(xiàn)出來，并與施工前所預估的設計井下井眼計軌跡進行對比；

所述的后臺服務器用于通過無線網(wǎng)絡接收和存儲一定區(qū)域內(nèi)每個現(xiàn)場計算模塊上傳的定向井施工中無線隨鉆的實時數(shù)據(jù)；

所述的遠程顯示端用于通過讀取服務器中每個現(xiàn)場計算模塊的數(shù)據(jù)，顯示所有施工現(xiàn)場的實時施工數(shù)據(jù)和投影曲線圖；

該方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，通過在現(xiàn)場無線隨鉆地面信號接收電腦上加裝的無線隨鉆原始數(shù)據(jù)庫提取軟件，實時提取無線隨鉆井下設備上傳至地面信號接收電腦的原始數(shù)據(jù)庫；并通過現(xiàn)場無線網(wǎng)絡實時發(fā)送給現(xiàn)場處理電腦的現(xiàn)場計算模塊；

步驟2，現(xiàn)場計算模塊將無線隨鉆原始數(shù)據(jù)庫解析，將原始數(shù)據(jù)通過計算生成相應的實時投影曲線圖，計算方式如下所示：

1)其中井斜軌跡使用平均角法，軌跡閉合距及閉合方位按本領域技術人員所知計算公式如下：

因現(xiàn)場可知當前井深、井斜、方位角，

αc是1點井斜角與2點井斜角的平均值，稱平均井斜角；

是1點方位角與2點方位角的平均值，稱為平均方位角；

L是1、2點間的段長單位：m，

H是1、2點間的垂長單位：m，

S是1、2點間的水平位移單位：m，

N是S在北軸上的投影單位：m，

E是S在東軸上的投影單位：m；

閉合距Se和閉合方位計算公式分別為：

ΣN、ΣE分別為每一小段位移S在北軸、東軸上投影的迭加值；

2)在現(xiàn)場可知地面坐標，目標點坐標、垂深、最大井斜，可計算出造斜點及各段長度,其中計算本總位移S_總根據(jù)閉合位移公式：

計算閉合方位可根據(jù)公式：

3)計算造斜段垂深H、造斜段產(chǎn)生的位移S可根據(jù)平均角法計算公式：H＝L·cosαc；S＝L·sinαc，式中，αc為平均井斜角，

4)通過本總位移S_總和造斜段所產(chǎn)生的位移，計算穩(wěn)斜段需產(chǎn)生的位移S_穩(wěn)＝S_總－S_造，

由平均角法計算公式

H＝L·cosαc；S＝L·sinαc可得出穩(wěn)斜段斜深L_穩(wěn)

穩(wěn)斜段垂深H_穩(wěn)

造斜點＝H_目標點－H_造－H_穩(wěn)

目標點斜深L_目標點＝H_造+L_穩(wěn)；

根據(jù)以上計算可以得到造斜點、造斜段、井斜從、造斜率、方位保持度數(shù)及穩(wěn)斜段、井斜、穩(wěn)斜方位保持度數(shù)的數(shù)據(jù)；

現(xiàn)場計算模塊根據(jù)造斜點、造斜段、穩(wěn)斜點、穩(wěn)斜段數(shù)據(jù)以及施工設計中設計造斜點深度、造斜段長度、穩(wěn)斜點深度、穩(wěn)斜段長度數(shù)據(jù)，以圖表形式畫出實際定向井眼軌跡圖和設計定向井眼軌跡圖，并進行軌跡偏離對比，對比公式為：

-1＜實際造斜點深度-設計造斜點深度＞1時，軟件判斷為造斜點偏離；

-1＜實際穩(wěn)斜點位移-設計穩(wěn)斜點位移＞1時軟件判斷為穩(wěn)斜點偏離；

現(xiàn)場計算模塊在判斷井眼軌跡是否偏離的同時，自動定向數(shù)據(jù)報表，同時自動上傳至后臺服務器；

步驟3，遠程顯示端獲取后臺服務器的數(shù)據(jù)實時顯示現(xiàn)場所有同步數(shù)據(jù)。