[发明专利]一种基于施工数据的定向钻轨迹拟合方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于施工数据的定向钻轨迹拟合方法及装置，其中方法包括：S1，获取已知数据，其中，已知数据至少包括：钻杆长度、钻杆数量、钻头埋深和每根钻杆角度；S2，根据已知数据确定分段函数表达式；S3，根据分段函数表达式绘制初步轨迹曲线；S4，根据初步轨迹曲线，建立插值多项式；S5，获取给定的数据，建立次数小于等于预设值的多项式拟合给定的数据，使偏差的平方和最小；S6，绘制拟合后的轨迹曲线。可以根据已知的施工数据：钻杆长度、钻杆数量、钻头埋深，每个钻杆角度等，将定向钻轨迹进行拟合，且拟合结果精度高。

技术领域

本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种基于施工数据的定向钻轨迹拟合方法及装置。

背景技术

定向钻一般多用于石油、天然气以及一些市政管道建设，由大型的定向钻机进行钻孔、扩孔、清孔等过程以后再进行管道回拖。

现行的钻孔轨迹多是凭借人工经验或者通过陀螺仪进行测量得到测出的轨迹，然而通过人工经验不能有效的得到轨迹数据，通过陀螺仪测量只能适用于新建管道，对在役管道则可用，且操作繁琐不方便，因此，设计一种对定向钻轨迹拟合的方案成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于施工数据的定向钻轨迹拟合方法及装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明的一个方面提供了一种基于施工数据的定向钻轨迹拟合方法，包括：S1，获取已知数据，其中，已知数据至少包括：钻杆长度、钻杆数量、钻头埋深和每根钻杆角度；S2，根据已知数据确定分段函数表达式；S3，根据分段函数表达式绘制初步轨迹曲线；S4，根据初步轨迹曲线，建立插值多项式；S5，获取给定的数据，建立次数小于等于预设值的多项式拟合给定的数据，使偏差的平方和最小；S6，绘制拟合后的轨迹曲线。

其中，分段函数表达式包括：

；其中，

X_i＝X_i-1+l_i·cosθ_i；y_i＝y_i-1+l_i·sinθ_i，l_i为钻杆长度，θ_i为钻杆角度，y_i为钻头埋深，初始点为(x₀，y₀)，n为数据个数。

其中，给定的数据包括x_i，y_i，i＝1，2，...，n，预设值小于等于n。

其中，次数小于等于预设值的多项式包括：

y＝a₀+a₁x+a₂X²+···+a_mx^m；

偏差的平方和通过如下公式计算：

其中，拟合给定的数据利用如下公式：

其中，

其中，方法还包括：输出图片格式的拟合后的轨迹曲线，以及表格格式的拟合轨迹数据。