[发明专利]一种动态井斜测量方法、测量短节及钻井工具组合

权利要求书

1.一种动态井斜测量方法，其特征在于，包括：采用某一时刻的磁场分量和仪器角速度联合对该时刻的动态井斜测量信号进行校正，以得到修正后的动态井斜数据；包括以下步骤：

检测各个时刻动态井斜测量短节的径向加速度分量a_x(i)、切向加速度分量a_y(i)和轴向加速度分量a_z(i)；

检测动态井斜测量短节的瞬时角速度gyro(i)；

检测动态井斜测量短节的径向磁场分量m_x(i)和切向磁场分量m_y(i)；

根据gyro(i)对a_x(i)和a_y(i)进行校正得到修正径向加速度分量a_x1(i)和修正切向加速度分量a_y1(i)；具体包括以下步骤：

根据公式S_ei＝gyro(i)2*r计算离心加速度S_ei，根据a_x’(i)＝a_x(i)-S_ei计算得到径向滤除离心加速度分量a_x’(i)；

根据公式R_i＝k*(gyro(i)/gyro(i)_avg)计算归一化系数R_i，根据a_x1(i)＝a_x’(i)-(a_x’(i)-a_x’(i-1))*R_i计算修正径向加速度分量a_x1(i)；

根据公式S_ti＝(gyro(i+1)-gyro(i))/t计算扭转加速度S_ti，根据a_y’(i)＝a_y(i)-S_ti计算得到切向滤除扭转加速度分量a_y’(i)；

根据公式a_y”(i)＝a_y’(i)-(a_y’(i)-a_y’(i-1))*R_i计算得到归一化径向加速度分量a_y”(i)；

根据公式a_y1(i)＝a_y”(i)-a_x1(i)*(a_y”(i)_avg/a_x1(i)_avg)计算修正径向加速度分量a_y1(i)；

其中：r为三轴加速度传感器到动态井斜测量短节圆心的距离，t为两个采样点之间的间隔时间，k为转速不均匀插值系数，gyro(i)_avg是当前采集时间段内gyro(i)的平均值，a_y”(i)_avg是当前采集时间段内a_y”(i)的平均值，a_x1(i)_avg是当前采集时间段内a_x1(i)的平均值，i为采样点序数；

根据m_x(i)和m_y(i)结合gyro(i)建立参考信号，以计算a_x1(i)的径向正交分量Rx和径向同相分量Xx；a_y1(i)的切向正交分量Ry和切向同相分量Xy，以及校正a_z(i)得到修正轴向加速度分量幅度Az；根据Rx、Xx、Ry、Xy和Az计算动态井斜值θ；

所述的根据m_x(i)和m_y(i)结合gyro(i)建立参考信号，具体包括以下步骤：

根据公式计算每个采样点的磁工具面TFO_M(i)值；

根据公式

计算正弦参考信号sinT(i)；

根据公式计算余弦参考信号cosT(i)；/

其中：i为采样点序数，m_x_mid与m_x_amp分别为径向磁场分量m_x(i)的幅度和基偏，m_y_mid与m_y_amp分别为切向磁场分量m_y(i)的幅度和基偏，TFO_M(ps)为波形平稳段的起始点，

TFO_M(pe)波形平稳段的结束点；

计算a_x1(i)的径向正交分量Rx和径向同相分量Xx以及a_y1(i)的切向正交分量Ry和切向同相分量Xy，具体包括：

根据公式计算径向正交分量Rx；

根据公式计算径向同相分量Xx；

根据公式计算切向正交分量Ry；

根据公式计算切向同相分量Xy；

其中：i为采样点序数，n为周期内采样个数；

所述的校正a_z(i)得到修正轴向加速度分量幅度Az，具体包括：

根据公式计算轴向正交分量Rz；

根据公式计算轴向同相分量Xz；

根据公式计算得到修正实时轴向加速度分量a_z1(i)；

根据公式计算修正轴向加速度分量幅度Az；

其中，i为采样点序数，n为周期内采样个数；

所述的根据Rx、Xx、Ry、Xy和Az计算动态井斜值θ，具体包括：

根据公式计算径向重力加速度分量的幅度Ax；

根据公式计算切向重力加速度分量的幅度Ay；

根据公式或/计算动态井斜值θ；

其中：i为采样点序数，n为周期内采样个数。