[发明专利]用于钻井作业的方位角锁定的方法和系统

权利要求书

1.一种用于控制钻井作业的方法，所述方法包括：

将钻井工具输送到钻孔中并操作所述钻井工具以沿钻井方向钻井；

通过方位角感测设备在第一时间创建第一信号并且在第二时间创建第二信号，其中所述第一信号和所述第二信号中的每一者指示所述钻井工具的钻井方向，并且所述第一信号和所述第二信号中的每一者受到未知但基本上恒定的偏移误差或未知但基本上恒定的比例因子误差中的至少一者的影响；

将所述第一信号与所述第二信号进行比较；以及

基于所述第一信号与所述第二信号的所述比较来调整钻井方向。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括保持所述钻井方向的倾斜度基本上恒定。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括在生成所述第一信号之前对从所述方位角感测设备获得的数据进行预处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述预处理包括应用滤波器。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述滤波器包括滑动平均滤波器、无限脉冲滤波器、有限脉冲响应滤波器和卡尔曼滤波器中的至少一者。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括连续地从所述方位角感测设备获得和存储信息。

7.根据权利要求1所述的方法，其中对所述钻井方向的所述调整包括以下中的至少一者：使用钻井方向调整元件对钻孔壁施加力以及改变碎裂设备指向的方向。

8.根据权利要求1所述的方法，其中将所述第一信号与所述第二信号进行比较包括基于以下中的至少一者来检测偏差：(i)所述第一信号和所述第二信号的峰峰振幅之间的差异，(ii)当所述第二信号与所述第一信号的百分比差异和绝对差异中的至少一者超过预定阈值百分比差异或阈值绝对差异时，以及(iii)所述第一信号和所述第二信号的平均值之间的差异。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述方位角感测设备包括生成磁场信号的磁力计和生成加速度信号的加速度计，其中所述钻井方向的所述调整基于所述磁场信号和所述加速度信号之间的增量时间。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括确定相对于罗盘方向的所述钻井方向的方向，其中所述钻井方向的所述调整基于所确定的方向。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所确定的相对于所述罗盘方向的所述钻井方向的方向为以下中的至少一者：从地面向下传输，或者从井下系统和井底组件中的至少一者内的能够进行勘测的工具传输。

12.根据权利要求1所述的方法，其中通过分析所述第二信号对转向输入的响应来自动确定所述钻井方向的调整方向。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述钻井方向的所述调整包括：

使用钻井方向调整元件来沿第一方向转向持续有限时间量；

监视所述第二信号的变化；以及

使用所述钻井方向调整元件来相对于所观察的变化调整所述第一方向。