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首页> 中文会议>中国地球物理学会地球物理技术委员会第七届学术会议——国际地球物理仪器及应用学术研讨会 >近钻头井斜动态测量重力加速度信号提取方法研究

近钻头井斜动态测量重力加速度信号提取方法研究

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页岩气等非常规油气资源的水平井开发及老油田后期精细开采对定向钻井轨迹控制精度提出了更高的要求,常规随钻测量系统采用停钻静态测量的工作方式,测量点距离井底钻头10-20m,不但影响钻井效率,而且信息滞后,不适用于薄层、超薄层(1m以下)储层水平井的高精度定位和导向,因此迫切需要实现井眼轨迹的实时动态测量.对于利用加速度汁作为井斜测量传感器来说,钻进过程中钻具的高速旋转、钻头切削岩石、钻柱与井壁的摩擦碰撞产生的强振动、强冲击井下环境给重力加速度测量带来极大干扰,如何从干扰噪声中有效提取重力加速度信号对于提高井斜角和工具面角的测量精度至关重要.本文根据重力加速度径向和切向分量为周期性信号,轴向分量为近似直流信号,离心加速度为缓慢变化信号,振动和冲击加速度为随机信号的特征,提出一种基于互相关检测的重力加速度信号提取方法,选择与重力加速度信号频率相同,受振动和冲击影响较小的径向或切向磁力计信号作为参考信号,利用参考信号分别与径向和切向加速度计测量信号做互相关运算从而提取重力加速度信号.本文利用相关检测方法分别对仿真数据、实验室旋转测试数据和振动测试数据进行了处理,并计算了井斜角和工具面角,结果表明相关检测方法可以有效提取重力加速度信号,井斜角测量精度优于0.5°,工具面角变化连续平滑,满足井斜动态测量需求.通过进一步开展实际钻井环境测试,该方法有望应用于近钻头地质导向系统或旋转导向钻井系统等需要近钻头井斜动态测量的场合.

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