[发明专利]一种方位角钻具磁干扰校正方法及校正系统

权利要求书

1.一种方位角钻具磁干扰校正方法，其特征在于，包括，

步骤S101、采集井下静态测斜数据、施工井所在区域地质参数；

步骤S102、判断是否存在径向磁干扰；

步骤S103、当存在径向磁干扰时，进行径向磁干扰校正，得到校正后的Bxcal，Bycal，Bzcal；

根据井下静态测斜数据和得出的Bxcal，Bycal，Bzcal，通过轴向磁干扰模块计算轴向磁干扰，并进行轴向磁干扰校正；

步骤S104、判断校正值是否在Btotal误差范围，Btotal为实际磁场强度；

步骤S105、计算方位角，当校正值不在Btotal误差范围内时，进行误差分析；当校正值在Btotal误差范围内时，显示校正结果并存储方位角；

在一趟钻中按上述步骤顺序进行多测点校正，校正的结果输入到数据分析显示模块中，计算校正系统的误差，提供sperry-sun短钻铤测量为参考，进行误差对比，保存误差结果到数据库；

轴向磁干扰的校正方法：

（1）

（2）

（5）

式中，AZI为实际测量出的方位角值；AZI_CAL为校正后的方位角值，HSG为实际测量的高边工具面值，为实际测量值和校正后的方位角的差值，Bz′为实际测量的轴向磁场强度，B为井经纬度下的实际大地磁场强度，Bv为大地磁场强度在垂直平面的投影，B_N为大地磁场强度在水平面的投影；

采用循环迭代的方法求得AZI_CAL，

（1）首先根据该井经纬度下的实际大地磁场强度，根据公式（1） ，（ 2） ，（ 3）计算出Bv和B_N和Bz′；

（2）使用实际测量出的方位角值AZI带入公式（4），进行循环迭代求出AZI_CAL；

（3）设置误差精度值r，若|AZI-AZI_CAL|=r，则AZI_CAL|满足误差要求，结束循环；若|AZI-AZI_CAL| |r，继续循环求解，直至求得的AZI与上次循环得出的AZI_CAL|的差小于r；

径向磁干扰的校正方法：

（6）

式中，Bx，By，Bz为校正后的三磁通门磁场强度值，B_XCAL，B_YCAL，B_ZCAL为实际测量的三磁通门磁场强度值，const是一个固定值，M_X，My为无磁钻铤中磁测点磁场强度值；

（1）通过在相同测量位置上，不同高边工具面的情况下，测量三组不同的三磁通门磁场强度值B_XCAL，B_YCAL，B_ZCAL；

（2）根据公式（6，7，8）联立方程组，最终求得Bx，By，Bz；

反正切函数泰勒级数展开计算：

(-1x1) (9)

(10)

(11)

(12)

式中，x为输入求解反正切的值，n为泰勒展开式项数，△为泰勒级数展开式误差，y(n)为泰勒展开式项数中间变量。

2.根据权利要求1所述的方位角钻具磁干扰校正方法，其特征在于，

所述步骤S102和步骤S103实时计算钻具径向磁干扰误差，得到误差曲线图，通过径向磁干扰模块进行径向磁干扰的校正，校正得出Bxcal，Bycal，Bzcal；

实时计算钻具轴向磁干扰误差，得到误差曲线图，通过轴向磁干扰校正模块进行轴向磁干扰的校正。

3.根据权利要求1所述的方位角钻具磁干扰校正方法，其特征在于，

所述步骤S101静态测量数据包括三轴加速度计测量值Gx，Gy，Gz；三轴磁通门测量值Bx，By，Bz；规定y轴为探管高边方向，z轴为探管轴向方向；

所述地质参数包括实际磁场强度Btotal，地磁倾角Dip及其误差。

4.根据权利要求2所述的方位角钻具磁干扰校正方法，其特征在于，

三轴加速度计测量值Gx，Gy，Gz；三轴磁通门测量值Bx，By，Bz输入测斜数据参数输入单元（21）；

实际磁场强度Btotal、地磁倾角Dip及其误差，输入地质参数输入单元（22）；

记录施工井的基本信息输入井基本信息单元（23）。