[发明专利]一种基于固态陀螺的钻井井下测量方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于固态陀螺的钻井井下测量方法和系统，涉及钻井测量领域。该方法包括：对随钻测量模块进行初始化，获得初始化后的随钻测量模块；其中，随钻测量模块包括：固态陀螺传感器和加速度计，通过初始化后的随钻测量模块进行钻井作业，在钻井作业过程中采集钻井测量数据，并对钻井测量数据进行校准和纠误处理，获得处理后的钻井测量数据，将处理后的钻井测量数据通过终端显示，根据终端显示内容对钻井作业进行调整，直至完成钻井作业，通过处理后的钻井测量数据操作运行设备的进行终端控制，操作可控性加强，并且通过校准和纠误对施工操作中设备异常及产生精度误差时进行告警，以便对井下作业进行实时调整，提升测量作业效率。

技术领域

本发明涉及钻井测量领域，尤其涉及一种基于固态陀螺的钻井井下测量方法和系统。

背景技术

长距离输油气管道建设离不开非开挖穿越技术的支撑，目前我国对生态环境保护的要求越来越严格，在油气管道建设中非开挖穿越技术更是被放到了重中之重。在极端环境下例如附近10米内有铁磁物质干扰(例如临近其他管道、城市穿越等)或穿山、穿海等远距离穿越无法铺设线圈或磁靶等特殊环境作业时，磁导向系统因各种原因受限不能完成施工要求，需高精度随钻陀螺导向系统解决该类技术难题。

目前的管道穿越陀螺测量方法精度有待提高，第一现有测量作业方法适应能力不足，对井下测量系统操作可控度不够，且测量数据的即时修正能力有待进一步加强；第二，针对固态陀螺的数据处理及综波算法相对简单，与工程上需要的高精度测量数据的需求不匹配。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于固态陀螺的钻井井下测量方法和系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于固态陀螺的钻井井下测量方法，包括：

对随钻测量模块进行初始化，获得初始化后的随钻测量模块；其中，所述随钻测量模块包括：固态陀螺传感器和加速度计；

通过初始化后的随钻测量模块进行钻井作业；

在钻井作业过程中采集钻井测量数据，并对所述钻井测量数据进行校准和纠误处理，获得处理后的钻井测量数据；

将处理后的钻井测量数据通过终端显示，根据终端显示内容对所述钻井作业进行调整，直至完成钻井作业。

本发明的有益效果是：本方案通过处理后的钻井测量数据操作运行设备的进行终端控制，操作可控性加强，并且通过校准和纠误对施工操作中设备异常及产生精度误差时进行告警，以便对井下作业进行实时调整，提升测量作业效率。

进一步地，所述对随钻测量模块进行初始化，具体包括：

对随钻测量模块进行陀螺寻北和通讯测试，获得初始化后的随钻测量模块。

采用上述进一步方案的有益效果是：本方案通过初始化后的随钻测量模块，提升设备运行效率及精度，避免产生测量误差。

进一步地，所述钻井测量数据包括：钻井的井斜角、方位角和工具面角。

进一步地，所述校准和纠误处理，具体包括：

通过卡尔曼滤波和取平均值进行处理。

采用上述进一步方案的有益效果是：本方案通过采用卡尔曼滤波融合算法和递归算法来精确获取钻头实时的偏差值，并根据测量的偏差值调节钻柱的钻进方向，提高井下测量作业的适用性。

进一步地，所述完成钻井作业包括：钻头按照预设轨迹钻至预定井深，则完成钻井作业。

本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：

一种基于固态陀螺的钻井井下测量系统，包括：初始化模块、钻井作业模块、校准纠错处理模块和作业调整模块；