安装误差校正方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油开采领域，应用于垂直钻井的安装，特别涉及安装误差校正方法 及系统。
【背景技术】
[0002] 随钻测斜仪是垂直钻井技术的核心部件，是整个系统工作的主要测量仪器，负责 实时采集钻井工具的井斜和高边工具面角等信息，从而控制系统根据采集的信息进行纠 斜、造斜等操作。测斜仪的测量误差除去受到振动、信号干扰等因素影响外，测斜仪的安装 误差也会给测斜仪带来误差。测量中实际井斜角越小，误差在测量值中所占的比例就越大。 文献（垂直钻井工具测斜仪精确校正理论与实验，石油学报第33卷第4期）中对安装误差 造成测量误差有详细阐述，并对其校正方法提出一套方法，但是其属于出厂前校正方法。本 方法属于后校正方法。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术中的缺陷，本发明提供了安装误差校正方法及安装误差校正装置， 从而解决了机械安装误差引起的测量仪测量角度偏差问题，提高垂直钻井工具所携带的测 斜仪在小井斜角度下的测量精度。
[0004] 本发明旨在提供安装误差校正方法，包括，以下步骤：
[0005] 在待校正钻井上，根据设定条件获取校正圆心参数；
[0006] 根据所述校正圆心参数生成校正方程；
[0007] 根据所述校正方程对实际采集的井斜角进行误差校正。
[0008] 在一种优选的实施方式中，所述在待校正钻井上，根据设定条件获取校正圆心参 数的步骤包括：
[0009] 在待校正钻井上，根据设定条件，在圆周的多点上，进行多点上的高边工具面角和 井斜角的采集；
[0010] 根据所述多点上的高边工具面角和井斜角拟合获取圆拟合方程；
[0011] 根据所述圆拟合方程获取校正圆心参数。
[0012] 在一种优选的实施方式中，所述根据所述多点上的高边工具面角和井斜角拟合获 取圆拟合方程的步骤包括：
[0013] 根据所述多点上的高边工具面角和井斜角，进行最小二乘法拟合，获取圆拟合方 程。
[0014] 在一种优选的实施方式中，所在圆周的多点上，进行多点上的高边工具面角和井 斜角的采集的步骤包括：
[0015] 在360°圆周上，以每个10~15°为一采集点，在各采集点上进行高边工具面角 和井斜角的采集。
[0016] 在一种优选的实施方式中，所述在待校正钻井上，根据设定条件，在圆周的多点 上，进行多点上的高边工具面角和井斜角的采集的步骤包括：
[0017] 在待校正钻井上，将垂直钻井工具安装在钻井的钻具支架上；
[0018] 根据设定的倾斜角度，倾斜所述钻具支架；
[0019] 旋转所述垂直钻井工具在圆周的多点上，进行多点上的高边工具面角和井斜角。
[0020] 在一种优选的实施方式中，所述倾斜角度为0. Γ~Γ或0.3°~0.7°。
[0021] 在一种优选的实施方式中，所述根据所述校正方程对实际采集的井斜角进行误差 校正的步骤后还包括：
[0022] 根据所述校正方程及校正后的井斜角，对高边工具面角进行校正。
[0023] 同时，本发明还提供了一种安装误差校正系统，包括，
[0024] 圆心获取单元，配置为在待校正钻井上，根据设定条件获取校正圆心参数；
[0025] 校正方程获取单元，配置为根据所述校正圆心参数生成校正方程；
[0026] 误差校正单元，配置为根据所述校正方程对实际采集的井斜角进行误差校正。
[0027] 在一种优选的实施方式中，所述圆心获取单元还配置为：
[0028] 在待校正钻井上，根据设定条件，在圆周的多点上，进行多点上的高边工具面角和 井斜角的采集；
[0029] 根据所述多点上的高边工具面角和井斜角拟合获取圆拟合方程；
[0030] 根据所述圆拟合方程获取校正圆心参数。
[0031] 在一种优选的实施方式中，所述误差校正单元还配置为：
[0032] 根据所述校正方程及校正后的井斜角，对高边工具面角进行校正。
[0033] 因此与现有技术相比，根据本发明的安装误差校正方法具有以下优点：采用此方 法后对机械加工误差和安装精度的要求降低，使得在产品生产和装配过程中无需特别关注 精度。因此安装的误差可以通过该方法予以校正。并且本发明所提出的校正方法的实施过 程简单易行，适用于装置出厂后必要的数据修正。特别是当井斜较小时，校正效果尤为明 显。
【附图说明】
[0034] 图1为本发明的一种实施方式中测斜仪示意图；
[0035] 图2为本发明的一种实施方式中安装误差校正方法的步骤图；
[0036] 图3为本发明的一种实施方式中拟合圆示意图。
【具体实施方式】
[0037] 下面结合附图1~3对发明作进一步详细的说明。
[0038] 如图1所示，整只垂直钻井工具由芯轴1，外套筒2,以及安装在不旋转外套上的电 子节4,外套筒2和芯轴1通过轴承3相互连接，测斜仪5安装在电子节4上。测斜仪用于 测量芯轴1的钻进方向的井斜角等参数。
[0039] 如图2所示，本发明的一种实施方式中，校正方法流程步骤为：
[0040] 步骤SlOl :支架安装；将整个垂直钻井工具安装在钻井的钻具支架上；
[0041] 步骤S102 :设定倾斜角设置；使用千斤顶将固定钻井工具的钻具支架的一个支持 脚抬高，使钻井工具倾斜设定倾斜角度（如〇. 5° )，倾斜角度具体值不做约束，作为本发明 的一种优选实施方式，其设定倾斜角度优选为0.Γ~Γ，并还可进一步优选为0.3°~ 0. 7°，从而更有利于后续调整，可对机械安装误差给予更好的抵消。
[0042] 步骤S103 :多点采集；连续旋转钻井工具，每旋转一定角度（如约10° )采集一次 高边工具面角和井斜角（Ρ，Θ)。如图2、3所示，其中，井斜角为坐标系Z y轴和铅垂线的 夹角，高边工具面角为坐标系)r轴与ζ y轴（当根据设定倾斜角度倾斜后的原XYZ轴倾 斜为X'Y'及Z'轴）的铅垂面夹角。例如，以360°为一组进行数据采集，采集后数据如表 一所示：
[0043]
【主权项】
1. 安装误差校正方法，其特征在于，包括，以下步骤： 在待校正钻井上，根据设定条件获取校正圆心参数； 根据所述校正圆心参数生成校正方程； 根据所述校正方程对实际采集的井斜角进行误差校正。
2. 根据权利要求1所述的安装误差校正方法，其特征在于，所述在待校正钻井上，根据 设定条件获取校正圆心参数的步骤包括： 在待校正钻井上，根据设定条件，在圆周的多点上，进行多点上的高边工具面角和井斜 角的米集； 根据所述多点上的高边工具面角和井斜角拟合获取圆拟合方程； 根据所述圆拟合方程获取校正圆心参数。
3. 根据权利要求2所述的安装误差校正方法，其特征在于，所述根据所述多点上的高 边工具面角和井斜角拟合获取圆拟合方程的步骤包括： 根据所述多点上的高边工具面角和井斜角，进行最小二乘法拟合，获取圆拟合方程。
4. 根据权利要求2所述的安装误差校正方法，其特征在于，所在圆周的多点上，进行多 点上的高边工具面角和井斜角的采集的步骤包括： 在360°圆周上，以每个10~15°为一采集点，在各采集点上进行高边工具面角和井 斜角的米集。
5. 根据权利要求2所述的安装误差校正方法，其特征在于，所述在待校正钻井上，根据 设定条件，在圆周的多点上，进行多点上的高边工具面角和井斜角的采集的步骤包括： 在待校正钻井上，将垂直钻井工具安装在钻井的钻具支架上； 根据设定的倾斜角度，倾斜所述钻具支架； 旋转所述垂直钻井工具在圆周的多点上，进行多点上的高边工具面角和井斜角。
6. 根据权利要求5所述的安装误差校正方法，其特征在于，所述倾斜角度为0.1°~ 1。或 0.3。~0.7。。
7. 根据权利要求1所述的安装误差校正方法，其特征在于，所述根据所述校正方程对 实际采集的井斜角进行误差校正的步骤后还包括： 根据所述校正方程及校正后的井斜角，对高边工具面角进行校正。
8. 安装误差校正系统，其特征在于，包括， 圆心获取单元，配置为在待校正钻井上，根据设定条件获取校正圆心参数； 校正方程获取单元，配置为根据所述校正圆心参数生成校正方程； 误差校正单元，配置为根据所述校正方程对实际采集的井斜角进行误差校正。
9. 根据权利要求8所述的安装误差校正系统，其特征在于，所述圆心获取单元还配置 为： 在待校正钻井上，根据设定条件，在圆周的多点上，进行多点上的高边工具面角和井斜 角的米集； 根据所述多点上的高边工具面角和井斜角拟合获取圆拟合方程； 根据所述圆拟合方程获取校正圆心参数。
10. 根据权利要求8所述的安装误差校正系统，其特征在于，所述误差校正单元还配置 为： 根据所述校正方程及校正后的井斜角，对高边工具面角进行校正。
【专利摘要】本发明公开了一种安装误差校正方法，包括，在待校正钻井上，根据设定条件获取校正圆心参数；根据所述校正圆心参数生成校正方程；根据所述校正方程对实际采集的井斜角进行误差校正。从而解决了机械安装误差引起的测量仪测量角度偏差问题。采用此方法后对机械加工误差和安装精度的要求降低，使得在产品生产和装配过程中无需特别关注精度。因此安装的误差可以通过该方法予以校正。并且本发明所提出的校正方法的实施过程简单易行，适用于装置出厂后必要的数据修正。特别是当井斜较小时，校正效果尤为明显。
【IPC分类】E21B47-022, E21B7-04
【公开号】CN104675385
【申请号】CN201410465494
【发明人】吴文晋, 王恒, 韩志富, 白玉新, 秦二卫
【申请人】北京精密机电控制设备研究所
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年9月12日