專利名稱：一種基于光纖陀螺測斜儀的測斜數據的事后處理系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種油井井眼軌跡還原的方法，更特別地說，是指一種利用光纖陀螺測斜儀的測量得到的測斜數據進行井眼軌跡還原的事后處理系統。
背景技術：
《中華人民共和國石油天然氣行業標準》，SY/T5435— 2000，“定向井軌道設計與軌跡繪圖”。行業標準中規定了井眼軌跡還原以每25米 30米采集一個測斜數據點(簡稱為測點)作為還原出井眼軌跡的單位長度。但是，光纖陀螺測斜儀實時測量得到的測斜數據更新時間較短(每100毫秒更新一次)，儀器井下運動速度為I 2米/秒，所以每30米有300 600個測點。光纖陀螺測斜儀能夠測量的參數包括有:井斜角(單位:度)，井眼軸線上某點作井眼軸線的切線，該切線向井眼前進方向延伸的部分稱為井眼方向線，井眼方向線與重力線之間的夾角就是井斜角。井斜角是鉆井井眼軌道設計和實際的井眼軌跡計算中的一個十分重要的參數。方位角(單位:度)，某測點處的井眼方向線投影到水平面上，稱為井眼方位線，或井斜方位線。以正北方向線為始邊，順時針旋轉至井斜方位線所轉過的角度即方位角。測深(單位:米)，就是井深，指井下鉆具的長度。垂深(單位:米)，就是測點的垂直深度。從測點做井口平面的垂線就是垂深。水平投影長度(單位:米)，就是東北偏移，是指以井口為原點，井眼軌跡在東北平面的投影，通常設定北為正向，北東軸之間為第一象限，東南之間為第二象限，三四象限以此類推。井眼曲率(單位:度/30米)，也叫狗腿度與全角變化率。SY/T5313-93《鉆井工程術語》標準10.43條款中，對全角變化率定義為“單位井段長度井眼軸線在三維空間的角度變化”，而單位井段長度取決于生產實際中測斜需要。它既包含了井斜角的變化又包含著方位角的變化。井的全角變化率過大會增加鉆井和采油作業的困難，易導致井下事故。井眼全角變化率引起的管桿彎曲，降低了管桿的自由度，將發生應力的集中釋放，使固定閥在下沖程中有開啟過程，造成漏失，降低了泵效。在井眼軌跡還原過程中，由于行業標準是以長度為計量單位，而光纖陀螺測斜儀是以時間為單位，這必將造成實測測斜數據與需要還原的井眼軌跡數據存在差異。如果抽取部分的實測測斜數據完成井眼軌跡還原，將會引起還原的井眼軌跡存在很大偏差，對后續的地質資料解釋帶來誤導。
發明內容
為了解決光纖陀螺測斜儀的實測測斜數據與需要還原的井眼軌跡數據存在的計量單位差異，本發明提出一種基于光纖陀螺測斜儀的測斜數據的事后處理系統，該系統首先用穩健方法的抗差估計準則將測斜數據中的粗差剔除，然后采用預測濾波原理將測斜數據中的毛刺去除，最后用三次B樣條數據擬合方法將測斜數據進行平滑處理。本發明采用300 600個測點對應于一個井眼軌跡還原點(簡稱為還原點)，能夠有效地抗粗差，濾波及平滑測點。事后處理系統充分利用了大量的實時測斜數據，不僅提高了儀器測量精度，同時使還原井眼軌跡的數據源更科學，合符地質資料。本發明的一種基于光纖陀螺測斜儀的測斜數據的事后處理系統，該系統是為了解決光纖陀螺測斜儀的實測測斜數據與需要還原的井眼軌跡數據存在的計量單位差異，該差異將造成還原的井眼軌跡存在很大偏差，對后續的地質資料解釋帶來誤導；其特征在于:該系統包括有穩健估計的IGG迭代模塊(10)、濾波毛刺去除模塊(20)和三次樣條平滑模塊
(30)；在穩健估計的IGG迭代模塊(10)中包括有下列處理步驟:步驟101:穩健估計的IGG迭代模塊10接收光纖陀螺測斜儀實時測量輸出的完整測斜數據DD ；步驟102:對所述完整測斜數據DD采用M估計的估計方法進行處理，得到估計值DDA ；步驟103:對估計值DDA采用選權迭代法中的IGG方法按權函數
權利要求
1.一種基于光纖陀螺測斜儀的測斜數據的事后處理系統，該系統是為了解決光纖陀螺測斜儀的實測測斜數據與需要還原的井眼軌跡數據存在的計量單位差異，該差異將造成還原的井眼軌跡存在很大偏差，對后續的地質資料解釋帶來誤導；所述光纖陀螺測斜儀至少有中心處理器，測斜數據的事后處理系統存儲在中心處理器中； 其特征在于:測斜數據的事后處理系統包括有穩健估計的IGG迭代模塊(10)、濾波毛刺去除模塊(20)和三次樣條平滑模塊(30)； 在穩健估計的IGG迭代模塊(10)中包括有下列處理步驟: 步驟101:穩健估計的IGG迭代模塊10接收光纖陀螺測斜儀實時測量輸出的完整測斜數據DD ； 步驟102:對所述完整測斜數據DD采用M估計的估計方法進行處理，得到估計值DDA ； 步驟103:對估計值DDA采用選權迭代法中的IGG方法按權函數
2.根據權利要求1所述的一種基于光纖陀螺測斜儀的測斜數據的事后處理系統，其特征在于:所述測斜數據的事后處理系統是內嵌在中心處理器中的。
3.根據權利要求1所述的一種基于光纖陀螺測斜儀的測斜數據的事后處理系統，其特征在于:在三次樣條平滑模塊(30)中，選取的光纖陀螺測斜儀數據更新間隔為100ms，井下運行速度為I 2m/s，數據處理容量定為25個，但每次更新15個數據，即用本次得到校正的15個數據加上10個待處理數據作為下次處理的數據。
4.根據權利要求1所述的一種基于光纖陀螺測斜儀的測斜數據的事后處理系統，其特征在于:在穩健估計的IGG迭代模塊(10)中，選取的光纖陀螺測斜儀數據更新間隔為100ms，井下運行速度為I 2m/s，數據處理容量定為25個，但每次更新10個數據，即用本次得到校正的15個數據加上10個待處理數據作為下次處理的數據；設定迭代步長為25及更新步長 為10。
全文摘要
本發明公開了一種基于光纖陀螺測斜儀的測斜數據的事后處理系統，該系統首先用穩健方法的抗差估計準則將測斜數據中的粗差剔除，然后采用預測濾波原理將測斜數據中的毛刺去除，最后用三次B樣條數據擬合方法將測斜數據進行平滑處理。本系統能夠克服現有光纖陀螺測斜儀所測數據和相關石油標準在井眼軌跡還原過程中測斜數據不匹配的現狀，為最終井眼軌跡的還原數據提供了可靠的測斜數據的事后處理。
文檔編號E21B47/022GK103114846SQ201310031129
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月25日 優先權日2013年1月25日
發明者張春熹, 高爽, 林鐵, 余健, 李先慕, 王璐, 焦禹舜, 孔慶鵬 申請人:北京航空航天大學