随钻姿态传感器刻度系统分析

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1、5．1．2不同轴校正⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯515．1．3确定Q值⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯535．2K+Q校正⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯565．2．1K+Q校正原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯565．2．2三种校正方法比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯585．3另外三种校正方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯625．3．1K寻优校正⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯．625．3．2Q+K寻优校正⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯645．3．2K+Q寻优校正⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．665．4六种校正方法比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯685．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯70第六章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一716．1结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯716．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯73参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．74附录一：探管503测斜数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．76附录二：探管503测试数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．83附录三：两种K系数误差对比表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯85附录四：DT901测试数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯87

4、附录五：三种校正方法校正后的角度值⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯89攻读硕士学位期间发表的论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯91V●1．1引言论随钻测量技术是一种集钻井、测井、自动控制、新材料等多学科为一体的高新技术。可以使用井下信息传输系统在钻井过程中随时向地面发送实时决策信息，使司钻能根据井下实际地质特征控制钻具钻进，从而钻出最优化的井眼轨迹【I】'[21'【31。目前，随钻测量已经成为大斜度井、水平井和小眼井以及侧钻多分支井油藏评价的重要手段，是定向井的关键技术之一【4】。近年来，随钻测量及其相关技术发展迅速

5、，应用领域不断扩大，特别是在钻井工程及储层评价领域，前景十分广阔，而且随钻测井的数据更真实。随着科学技术的大力发展，尤其是石油开采量和需求量的逐年增加，越来越多的新技术应用到石油钻探和开采方面。从顿式钻井到滑动钻井再到旋转钻井等一些钻井技术的改进和提高；从早期的MWD／LWD到现在将其大力发展和应用到旋转导向钻井技术的全力发展上，无处不体现出国内外各大石油公司对石油开采的重视。改革开发推动了国内经济的飞速发展，而经济的发展也同时促进了能源的需求。在能源需求方面国内形式非常严峻。2004年国内石油对外依存度达到40％，其进口石油超过1．2×

6、108t，据专家预测，在2020年中国石油对外依存度将达到60％【51。根据国内探明的油气资源储量和石油勘探的目标，勘探开始不断地向更深的地层、更复杂的区域和构造深入。这就对钻井和钻井工具提出了新的要求，从而促使了一系列新的开发工具的研制和开发。20世纪90年代初开始，世界钻井技术进入快速发展阶段，以MWD／LWD、井下遥控可变径稳定器和自动垂直钻井系统等新技术的研发为标志，使旋转钻井进入信息化、自动化、智能化时期。随着定向井和水平井技术的进一步发展，油藏暴露面积有了最大幅度的提高，也使得单井产量和最终采收率有了很大程度的提高，从而降低了

7、石油开采成本，同时钻井理论的发展和实际需求成为推动井眼轨迹控制手段提高的主要因素。顿钻钻井及20世纪30年代以前的旋转钻井，主要是垂直钻井[61。20世纪60年代后，定向井、丛式井、水平井有了较大的发展，20世纪90年代已成为钻井技术人员优先考虑的钻井方式。随着定向井、水平井钻井技术应用的日益增多，各种相应的井下导向工具也相继出现。早期使用的是转盘钻进造斜工具，如槽式变向器(Whip—stock)【7】、套筒性方位控制器及各种特殊结构钻头等，目前应用最为广泛的是井下动力钻具【8】。常规动力钻具对于大斜度井和大位移井的应用已经很难甚至不可能

8、满足需要，因而出现了连续旋转导向井下工具。在1987年世界石油大会上，美国SchlumbergerAnadrill公司的R．L．Monti[9]宣读的论文“OptimizedDrilling．