改进陀螺测斜资料解释方法探析

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1、改进陀螺测斜资料解释方法探析　　摘要：本文运用两种测斜仪器在多口直井和斜井中进行试验，利用开发的陀螺测斜解释软件对测井数据格式进行解编及解释，解释结果与原始钻井数据和现有井斜数据相符，得到了有关方面的肯定，取得了较好的应用效果。关键词：陀螺测斜解释数据方法为了提高油井开发的成功率，地质部门对井眼轨迹的准确性提出了更高的要求。只有井眼轨迹的测量数据精确可靠，地质技术人员才能有效地对地层情况进行准确的评估和预测。但是以前由于受仪器精度及设备技术条件等历史原因的限制，井眼轨迹的测量解释结果往往存在较大的偏差，从而影响了对地层的正确评估。一、原因分析（1）点测解

2、释成果：由于国产陀螺测斜仪只能点测，解释结果需人工输入，费时费力，容易出现误操作。（2）连续测斜仪解释成果：虽然能够连续测量，但是只有现场测井软件，也无配套的解释软件，如果使用传统的解释方法，每口井至少需要两天才能将原始数据录入到微机形成Word文档，数据量大，人工操作中容易出现误操作造成解释结果的不准确。5二、对策实施由于以上两套测斜仪都只有现场跟踪测井软件，而没有配套的计算机解释软件，解释结果只能通过手工输入计算机。针对这一现状，我们决定改进陀螺测斜资料解释方法，自主研发并编写符合生产需求的井斜解释软件：陀螺测斜解释软件。（1）井眼轨迹计算模型井眼轨

3、迹的形态是由一系列测点的空间坐标和井眼方向来表述的。井斜数据主要包括实际井深、井斜角和井斜方位角。显然根据井斜数据并不能直接获得各点的具体空间坐标值，只有借助一定的模型，对各测点进行曲线拟合，才能获得各测点的空间坐标值和井眼方向。然而，测点是不连续的，在进行井眼轨迹间的相互关系分析、井眼轨迹的预测与控制时，我们需要计算许多测点之外的点的轨迹参数，这就涉及到井眼轨迹的插值问题。5最近的研究结果表明，井眼轨迹的插值不同于一般的数学插值问题，它与钻井工艺过程有密切的联系。一般认为，井下动力钻具定向钻进井段，井眼轨迹基本上属于空间圆弧；转盘钻进井段，比较符合圆柱

4、螺线；而具有方位漂移规律的井段，井眼轨迹更接近于自然参数曲线。由于钻进方式对井眼轨迹形状特点的影响是不可忽略的，因此在对井眼轨迹进行插值时，应首先按钻进方式选择合理的井眼轨迹参数计算方法，然后再根据井眼轨迹参数计算方法确定与之相适应的插值模型。井眼轨迹参数计算方法很多，在实际的应用中我们如何选择那种方法要根据工程上对精度的要求。我们可以假定两测点之间为直线、折线、圆弧、圆柱螺线，当假设为不同的轨迹类型时，就要采用不同的插值方法来拟合井眼轨迹。一般来说方法有正切法、平均角法、平衡正切法、校正平均角法、圆柱螺线法、曲率半径法、最小曲率法、自然参数法、三次样条

5、函数法等等。这些方法中后五种方法的精度较高，在现有的现场作业中采用较多，而且也满足工程上的需要，前几种方法一般进行估算。本文主要采用了使用较广的曲率半径法来计算测点的三维坐标。（2）曲率半径法计算模型曲率半径法认为相邻两测点之间为一段圆弧曲线，它在垂直剖面图和水平投影图上的井身投影均为一段圆弧，整个井身由若干段曲率半径不等的圆弧组成。（3）Akima插值方法计算井眼轨迹5通过曲率半径法计算模型得到井斜数据各个测点的空间坐标后，出于绘图计算的需要，还需要利用合理的插值方法求得井眼轨迹上的任意点的各个参数。本文使用Akima插值法分段进行插值计算。设测点总数

6、为i，在这些测点中任意选取连续的k个测点，根据钻井工程的特点以井深l为自变量，若以垂深H为自变量将不适应大斜度井或水平井；分别将井眼轨迹的东坐标E、北坐标N、垂深H、井斜角α和方位角φ表示成井深l的插值多项式，这样便得到了任意井深处井眼上的各个参数值。Akima分段三次多项式插值得到的曲线严密经过每一个已知数据点，整条曲线上具有连续导数的光滑性，是一种局部插值方法，数学原理严密、计算过程简便、程序设计简单、计算量小。由于Akima插值仅利用较少的局部数据点，因而插值曲线不易出现摇摆现象，较三次样条插值方法更接近原始曲线的形态。三、效果验证（一）利用井斜资

7、料作业防偏磨分析通过陀螺测斜数据进行分析，可以确定易发生偏磨的具体位置，三维图的成功引入使得成果更直观，便于井斜方位变化的分析，从而可以制定相应措施进行防偏磨治理。因此，在防偏磨治理中，应充分利用陀螺测斜技术，为偏磨治理提供可靠技术依据，提高了偏磨治理的效果。四、结论5通过计算机解释，可自动生成word文档，生成井身轨迹计算表、正北方向垂直投影图、正东方向垂直投影图、位移垂直投影图、水平投影图和三维立体图，形象直观易懂，大大提高了井斜资料的解释精度和资料处理效率，减少了人工操作误差，陀螺测斜解释软件研发成功。5