[发明专利]水平定向钻控向系统及其定位方法在审
申请号: | 202110445403.7 | 申请日: | 2021-04-25 |
公开(公告)号: | CN113279688A | 公开(公告)日: | 2021-08-20 |
发明(设计)人: | 陈闯;李彦良 | 申请(专利权)人: | 朝阳上为软件科技有限公司;濮阳星运电子科技有限公司 |
主分类号: | E21B7/04 | 分类号: | E21B7/04;E21B7/06;E21B47/04;E21B47/092 |
代理公司: | 北京成创同维知识产权代理有限公司 11449 | 代理人: | 蔡纯;张靖琳 |
地址: | 122100 辽宁省朝阳市*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 水平 定向 系统 及其 定位 方法 | ||
1.一种水平定向钻控向系统的定位方法,所述水平定向钻控向系统包括:
地面磁源,所述地面磁源的南北极朝向与竖直方向平行或垂直;
井下施工组件,包括磁通门传感器,用于获得所述井下施工组件所处位置的三轴磁分量,所述磁通门传感器的磁信号为交流,
所述定位方法包括:
根据所述三轴磁分量获得实时磁场的和,并根据所述三轴磁分量和所述实时磁场的和的至少一个获得收敛因子;
根据所述收敛因子移动所述地面磁源至所述井下施工组件的正上方,并在所述地面磁源位于所述井下施工组件的正上方时,根据所述三轴磁分量的和的强度获得所述井下施工组件相对所述地面磁源的深度;
根据所述地面磁源的位置和所述井下施工组件相对所述地面磁源的深度确定所述井下施工组件的实时位置。
2.根据权利要求1所述的定位方法,其中,所述根据所述三轴磁分量获得实时磁场的和的步骤之前还包括:
对所述三轴磁分量进行预处理,所述预处理包括:
异常值剔除;
减去平均值;
去除线性趋势项。
3.根据权利要求2所述的定位方法,其中,在对所述三轴磁分量进行预处理之后,根据所述三轴磁分量获得实时磁场的和之前,还包括:
对进行预处理后的所述三轴磁分量进行数字滤波处理。
4.根据权利要求3所述的定位方法,其中,
在对进行预处理后的所述三轴磁分量进行数字滤波处理的步骤中,采用窗函数带通滤波器进行所述数字滤波处理。
5.根据权利要求1所述的定位方法,其中,
所述地面磁源包括旋转磁铁,所述旋转磁铁的南北极朝向与垂直方向垂直;
采用公式获得所述收敛因子,其中,为收敛因子,bt_max为所述三轴磁分量的和的最大值,bt_min为所述三轴磁分量的和的最小值。
6.根据权利要求5所述的定位方法,其中,根据所述收敛因子移动所述地面磁源至所述井下施工组件的正上方的步骤包括:
在所述收敛因子处于0.97至1范围时,确定所述地面磁源位于所述井下施工组件的正上方。
7.根据权利要求6所述的定位方法,其中,
采用公式获得所述井下施工组件相对所述地面磁源的深度,其中,h为所述井下施工组件相对所述地面磁源的深度,M为所述地面磁源的旋转磁铁的磁矩。
8.根据权利要求5所述的定位方法,其中,
所述旋转磁铁包括多个可选旋转频率。
9.根据权利要求1所述的定位方法,其中,
所述地面磁源包括通电螺线管,且提供的磁场的南北极朝向与垂直方向平行;
采用公式获得所述收敛因子,其中,为收敛因子,bt为所述三轴磁分量中的垂直分量和水平分量的和,bA为所述三轴磁分量中的垂直分量。
10.根据权利要求9所述的定位方法,其中,根据所述收敛因子移动所述地面磁源至所述井下施工组件的正上方的步骤包括:
在所述收敛因子的值处于0.97至1范围时,确定所述地面磁源位于所述井下施工组件的正上方。
11.根据权利要求9所述的定位方法,其中,
采用公式获得所述井下施工组件相对所述地面磁源的深度,其中,h为所述井下施工组件相对所述地面磁源的深度,M为通电螺线管的磁矩。
12.根据权利要求9所述的定位方法,其中,
所述通电螺线管的供电为交流电,且包括多个可调频率。
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