安裝誤差校正方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及石油開采領域，應用于垂直鉆井的安裝，特別涉及安裝誤差校正方法 及系統。
【背景技術】
[0002] 隨鉆測斜儀是垂直鉆井技術的核心部件，是整個系統工作的主要測量儀器，負責 實時采集鉆井工具的井斜和高邊工具面角等信息，從而控制系統根據采集的信息進行糾 斜、造斜等操作。測斜儀的測量誤差除去受到振動、信號干擾等因素影響外，測斜儀的安裝 誤差也會給測斜儀帶來誤差。測量中實際井斜角越小，誤差在測量值中所占的比例就越大。 文獻（垂直鉆井工具測斜儀精確校正理論與實驗，石油學報第33卷第4期）中對安裝誤差 造成測量誤差有詳細闡述，并對其校正方法提出一套方法，但是其屬于出廠前校正方法。本 方法屬于后校正方法。
【發明內容】
[0003] 針對現有技術中的缺陷，本發明提供了安裝誤差校正方法及安裝誤差校正裝置， 從而解決了機械安裝誤差引起的測量儀測量角度偏差問題，提高垂直鉆井工具所攜帶的測 斜儀在小井斜角度下的測量精度。
[0004] 本發明旨在提供安裝誤差校正方法，包括，以下步驟：
[0005] 在待校正鉆井上，根據設定條件獲取校正圓心參數；
[0006] 根據所述校正圓心參數生成校正方程；
[0007] 根據所述校正方程對實際采集的井斜角進行誤差校正。
[0008] 在一種優選的實施方式中，所述在待校正鉆井上，根據設定條件獲取校正圓心參 數的步驟包括：
[0009] 在待校正鉆井上，根據設定條件，在圓周的多點上，進行多點上的高邊工具面角和 井斜角的采集；
[0010] 根據所述多點上的高邊工具面角和井斜角擬合獲取圓擬合方程；
[0011] 根據所述圓擬合方程獲取校正圓心參數。
[0012] 在一種優選的實施方式中，所述根據所述多點上的高邊工具面角和井斜角擬合獲 取圓擬合方程的步驟包括：
[0013] 根據所述多點上的高邊工具面角和井斜角，進行最小二乘法擬合，獲取圓擬合方 程。
[0014] 在一種優選的實施方式中，所在圓周的多點上，進行多點上的高邊工具面角和井 斜角的采集的步驟包括：
[0015] 在360°圓周上，以每個10~15°為一采集點，在各采集點上進行高邊工具面角 和井斜角的采集。
[0016] 在一種優選的實施方式中，所述在待校正鉆井上，根據設定條件，在圓周的多點 上，進行多點上的高邊工具面角和井斜角的采集的步驟包括：
[0017] 在待校正鉆井上，將垂直鉆井工具安裝在鉆井的鉆具支架上；
[0018] 根據設定的傾斜角度，傾斜所述鉆具支架；
[0019] 旋轉所述垂直鉆井工具在圓周的多點上，進行多點上的高邊工具面角和井斜角。
[0020] 在一種優選的實施方式中，所述傾斜角度為0. Γ~Γ或0.3°~0.7°。
[0021] 在一種優選的實施方式中，所述根據所述校正方程對實際采集的井斜角進行誤差 校正的步驟后還包括：
[0022] 根據所述校正方程及校正后的井斜角，對高邊工具面角進行校正。
[0023] 同時，本發明還提供了一種安裝誤差校正系統，包括，
[0024] 圓心獲取單元，配置為在待校正鉆井上，根據設定條件獲取校正圓心參數；
[0025] 校正方程獲取單元，配置為根據所述校正圓心參數生成校正方程；
[0026] 誤差校正單元，配置為根據所述校正方程對實際采集的井斜角進行誤差校正。
[0027] 在一種優選的實施方式中，所述圓心獲取單元還配置為：
[0028] 在待校正鉆井上，根據設定條件，在圓周的多點上，進行多點上的高邊工具面角和 井斜角的采集；
[0029] 根據所述多點上的高邊工具面角和井斜角擬合獲取圓擬合方程；
[0030] 根據所述圓擬合方程獲取校正圓心參數。
[0031] 在一種優選的實施方式中，所述誤差校正單元還配置為：
[0032] 根據所述校正方程及校正后的井斜角，對高邊工具面角進行校正。
[0033] 因此與現有技術相比，根據本發明的安裝誤差校正方法具有以下優點：采用此方 法后對機械加工誤差和安裝精度的要求降低，使得在產品生產和裝配過程中無需特別關注 精度。因此安裝的誤差可以通過該方法予以校正。并且本發明所提出的校正方法的實施過 程簡單易行，適用于裝置出廠后必要的數據修正。特別是當井斜較小時，校正效果尤為明 顯。
【附圖說明】
[0034] 圖1為本發明的一種實施方式中測斜儀示意圖；
[0035] 圖2為本發明的一種實施方式中安裝誤差校正方法的步驟圖；
[0036] 圖3為本發明的一種實施方式中擬合圓示意圖。
【具體實施方式】
[0037] 下面結合附圖1~3對發明作進一步詳細的說明。
[0038] 如圖1所示，整只垂直鉆井工具由芯軸1，外套筒2,以及安裝在不旋轉外套上的電 子節4,外套筒2和芯軸1通過軸承3相互連接，測斜儀5安裝在電子節4上。測斜儀用于 測量芯軸1的鉆進方向的井斜角等參數。
[0039] 如圖2所示，本發明的一種實施方式中，校正方法流程步驟為：
[0040] 步驟SlOl :支架安裝；將整個垂直鉆井工具安裝在鉆井的鉆具支架上；
[0041] 步驟S102 :設定傾斜角設置；使用千斤頂將固定鉆井工具的鉆具支架的一個支持 腳抬高，使鉆井工具傾斜設定傾斜角度（如〇. 5° )，傾斜角度具體值不做約束，作為本發明 的一種優選實施方式，其設定傾斜角度優選為0.Γ~Γ，并還可進一步優選為0.3°~ 0. 7°，從而更有利于后續調整，可對機械安裝誤差給予更好的抵消。
[0042] 步驟S103 :多點采集；連續旋轉鉆井工具，每旋轉一定角度（如約10° )采集一次 高邊工具面角和井斜角（Ρ，Θ)。如圖2、3所示，其中，井斜角為坐標系Z y軸和鉛垂線的 夾角，高邊工具面角為坐標系)r軸與ζ y軸（當根據設定傾斜角度傾斜后的原XYZ軸傾 斜為X'Y'及Z'軸）的鉛垂面夾角。例如，以360°為一組進行數據采集，采集后數據如表 一所示：
[0043]
【主權項】
1. 安裝誤差校正方法，其特征在于，包括，以下步驟： 在待校正鉆井上，根據設定條件獲取校正圓心參數； 根據所述校正圓心參數生成校正方程； 根據所述校正方程對實際采集的井斜角進行誤差校正。
2. 根據權利要求1所述的安裝誤差校正方法，其特征在于，所述在待校正鉆井上，根據 設定條件獲取校正圓心參數的步驟包括： 在待校正鉆井上，根據設定條件，在圓周的多點上，進行多點上的高邊工具面角和井斜 角的米集； 根據所述多點上的高邊工具面角和井斜角擬合獲取圓擬合方程； 根據所述圓擬合方程獲取校正圓心參數。
3. 根據權利要求2所述的安裝誤差校正方法，其特征在于，所述根據所述多點上的高 邊工具面角和井斜角擬合獲取圓擬合方程的步驟包括： 根據所述多點上的高邊工具面角和井斜角，進行最小二乘法擬合，獲取圓擬合方程。
4. 根據權利要求2所述的安裝誤差校正方法，其特征在于，所在圓周的多點上，進行多 點上的高邊工具面角和井斜角的采集的步驟包括： 在360°圓周上，以每個10~15°為一采集點，在各采集點上進行高邊工具面角和井 斜角的米集。
5. 根據權利要求2所述的安裝誤差校正方法，其特征在于，所述在待校正鉆井上，根據 設定條件，在圓周的多點上，進行多點上的高邊工具面角和井斜角的采集的步驟包括： 在待校正鉆井上，將垂直鉆井工具安裝在鉆井的鉆具支架上； 根據設定的傾斜角度，傾斜所述鉆具支架； 旋轉所述垂直鉆井工具在圓周的多點上，進行多點上的高邊工具面角和井斜角。
6. 根據權利要求5所述的安裝誤差校正方法，其特征在于，所述傾斜角度為0.1°~ 1。或 0.3。~0.7。。
7. 根據權利要求1所述的安裝誤差校正方法，其特征在于，所述根據所述校正方程對 實際采集的井斜角進行誤差校正的步驟后還包括： 根據所述校正方程及校正后的井斜角，對高邊工具面角進行校正。
8. 安裝誤差校正系統，其特征在于，包括， 圓心獲取單元，配置為在待校正鉆井上，根據設定條件獲取校正圓心參數； 校正方程獲取單元，配置為根據所述校正圓心參數生成校正方程； 誤差校正單元，配置為根據所述校正方程對實際采集的井斜角進行誤差校正。
9. 根據權利要求8所述的安裝誤差校正系統，其特征在于，所述圓心獲取單元還配置 為： 在待校正鉆井上，根據設定條件，在圓周的多點上，進行多點上的高邊工具面角和井斜 角的米集； 根據所述多點上的高邊工具面角和井斜角擬合獲取圓擬合方程； 根據所述圓擬合方程獲取校正圓心參數。
10. 根據權利要求8所述的安裝誤差校正系統，其特征在于，所述誤差校正單元還配置 為： 根據所述校正方程及校正后的井斜角，對高邊工具面角進行校正。
【專利摘要】本發明公開了一種安裝誤差校正方法，包括，在待校正鉆井上，根據設定條件獲取校正圓心參數；根據所述校正圓心參數生成校正方程；根據所述校正方程對實際采集的井斜角進行誤差校正。從而解決了機械安裝誤差引起的測量儀測量角度偏差問題。采用此方法后對機械加工誤差和安裝精度的要求降低，使得在產品生產和裝配過程中無需特別關注精度。因此安裝的誤差可以通過該方法予以校正。并且本發明所提出的校正方法的實施過程簡單易行，適用于裝置出廠后必要的數據修正。特別是當井斜較小時，校正效果尤為明顯。
【IPC分類】E21B47-022, E21B7-04
【公開號】CN104675385
【申請號】CN201410465494
【發明人】吳文晉, 王恒, 韓志富, 白玉新, 秦二衛
【申請人】北京精密機電控制設備研究所
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年9月12日