考虑磁偏角时空变化的实钻轨迹精准定位-石油学报
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V o l . 3 8 N o . 虑 磁 偏 角 时 空 变 化 的 实 钻 轨 迹 精 准 定 位
刘 修 善
( 中 国 石 油 化 工 股 份 有 限 公 司 石 油 工 程 技 术 研 究 院 北 京 ) 1 0 0 1 0 1
摘 要 : 现 行 的 井 眼 轨 迹 监 测 方 法 以 网 格 北 为 指 北 基 准 , 没 有 考 虑 子 午 线 收 敛 角 和 磁 偏 角 沿 井 眼 轨 迹 和 随 时 间 的 变 化 , 致 使 北 坐 标 、 东 坐 标 等 参 数 明 显 存 在 误 差 。 建 立 了 以 真 北 方 向 为 指 北 基 准 的 井 口 坐 标 系 , 通 过 揭 示 井 口 坐 标 系 与 大 地 坐 标 系 之 间 的 转 换 关 系 , 提 出 了 高 精 度 井 眼 轨 迹 监 测 方 法 这 种 高 精 度 监 测 方 法 考 虑 了 磁 偏 角 的 时 空 变 化 利 用 国 际 地 磁 参 考 场 随 时 随 地 求 取 磁 偏 角 并 。 , , 且 不 涉 及 子 午 线 收 敛 角 问 题 结 果 表 明 高 精 度 监 测 方 法 与 现 行 监 测 方 法 算 得 的 垂 深 和 水 平 长 度 相 同 但 北 坐 标 东 坐 标 水 平 位 。 : , 、 、 移 和 平 移 方 位 等 参 数 不 同 。 在 地 图 投 影 变 形 大 、 地 磁 场 变 化 大 的 地 区 钻 井 , 尤 其 是 钻 大 位 移 井 , 现 行 监 测 方 法 的 计 算 误 差 可 达 数 米 , 因 此 应 使 用 高 精 度 监 测 方 法 。 关 键 词 钻 井 理 论 定 向 钻 井 井 眼 轨 迹 监 测 方 法 定 位 方 法 : ; ; ; ; 中 图 分 类 号 文 献 标 识 码 : : T E 2 4 3 A
第 卷 第 期 石 油 学 报 3 8 6 年 月 2 0 1 76 A C T A P E T R O L E I S I N I C A 文 章 编 号 : ( ) : / 0 2 5 3 2 6 9 7 2 0 1 7 0 6 0 7 0 5 0 5 D O I 1 0 7 6 2 3 s x b 2 0 1 7 0 6 0 1 0 ? ? ? y
: ≏ ‟ ˇ ∑ ˇ T h e c u r r e n t l u s e d b o r e h o l e t r a e c t o r m o n i t o r i n m e t h o d t a k e s r i d n o r t h a s t h e r e f e r e n c e d a t u m w i t h o u t c o n s i d e r i n t h e y j y g g g , c h a n e s o f m e r i d i a n c o n v e r e n c e a n l e a n d m a n e t i c d e c l i n a t i o n a l o n t h e b o r e h o l e t r a e c t o r o v e r t i m e l e a d i n t o a n a a r e n t e r r o r i n g g g g g j y g p p , a r a m e t e r s s u c h a s n o r t h c o o r d i n a t e a n d e a s t c o o r d i n a t e . I n t h i s s t u d t h e w e l l h e a d c o o r d i n a t e s s t e m w a s e s t a b l i s h e d b t a k i n t r u e p y y y g n o r t h d i r e c t i o n a s t h e r e f e r e n c e d a t u m t o r e v e a l t h e c o n v e r s i o n r e l a t i o n s h i b e t w e e n t h e w e l l h e a d c o o r d i n a t e s s t e m a n d e o d e t i c c o o r d i p y g , n a t e s s t e m s o a s t o r e s e n t a h i h r e c i s i o n b o r e h o l e t r a e c t o r m o n i t o r i n m e t h o d . T h e s a t i o t e m o r a l v a r i a t i o n o f m a n e t i c d e c l i n a y p g p j y g p p g t i o n w a s t a k e n i n t o a c c o u n t i n t h i s m e t h o d . I t c a n c a l c u l a t e t h e m a n e t i c d e c l i n a t i o n a t a n t i m e a n d a n w h e r e u s i n t h e i n t e r n a t i o n a l e o g y y g g , m a n e t i c r e f e r e n c e f i e l d n o t i n v o l v i n t h e m e r i d i a n c o n v e r e n c e a n l e . T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e h i h r e c i s i o n m o n i t o r i n m e t h o d a n d g g g g g p g , t h e c u r r e n t m o n i t o r i n m e t h o d i e l d t h e s a m e r e s u l t s f o r v e r t i c a l d e t h a n d h o r i z o n t a l c u r v i l i n e a r d e a r t u r e l e n t h b u t d i f f e r e n t f o r t h e g y p p g , , a r a m e t e r s s u c h a s n o r t h c o o r d i n a t e e a s t c o o r d i n a t e h o r i z o n t a l d i s l a c e m e n t a n d i t s a z i m u t h . D u r i n t h e d r i l l i n i n t h e a r e a s w i t h l a r e p p g g g , , m a r o e c t i o n d e f o r m a t i o n a n d r e a t m a n e t i c f i e l d c h a n e s e s e c i a l l d r i l l i n t h e e x t e n d e d r e a c h w e l l s t h e c u r r e n t m o n i t o r i n m e t h o d p p j g g g p y g g , m a h a v e t h e c a l c u l a t i o n e r r o r u t o s e v e r a l m e t e r s s o t h e h i h r e c i s i o n m o n i t o r i n m e t h o d s h o u l d b e u s e d . y p g p g : ; ; ; ; ˙ ∑ ‟ d r i l l i n t h e o r d i r e c t i o n a l d r i l l i n b o r e h o l e t r a e c t o r m o n i t o r i n m e t h o d o s i t i o n i n m e t h o d g y g j y g p g æ 引 用 : 刘 修 善 考 虑 磁 偏 角 时 空 变 化 的 实 钻 轨 迹 精 准 定 位 [ ] 石 油 学 报 , , ( ) : . J . 2 0 1 7 3 8 6 7 0 5 7 0 9 . : [ ] L I U X i u s h a n . P o s i t i o n i n t h e d r i l l e d b o r e h o l e t r a e c t o r i e s c o n s i d e r i n t h e m a n e t i c d e c l i n a t i o n c h a n e i n s a c e t i m e J . A c t a ∳ ˇ g j g g g p , , ( ) : 2 0 1 7 3 8 6 7 0 5 7 0 9 . P e t r o l e i S i n i c a
∢ ‟ ∳ ˇ ∳ ∰ ∳ ∰ ˇ∑ ∳ ∯ ∯ ∑∯ ˇ ∑ ˇ ∑ ∳ ‟∰ ‟ ∳ ∑ ∳ ∰ ˇ∭∰ ˇ ∳ ∲ ∯ ∳ ∰ ˇ ∳ ∰ ∰∳ ∰ ‟ ˇ ∳ ∭ ’
L i u X i u s h a n
( ,∳ ,∳ ) ∳ ∰ ‟ ∑∰ ‟ ˇ ∳ ˇ ˋ ˇ∢ ˇ ∑ ∯ ˋ ∭ ✕ ∰ ∳ ∰ ∑ ∳ ∰ ∳ ∰ 1 0 0 1 0 1 ∰ ’∹ ∲