[发明专利]一种用于井眼轨迹测量的惯性测量方法

摘要

本发明提供了一种用于井眼轨迹测量的惯性测量方法，用于测井技术领域。本方法采用重力点质量模型的方法，在钻井时结合获得的地层密度信息，推导出地表岩层内重力梯度模型，并得出便于参与力学方程编排的重力场模型，然后将此模型用于捷联惯导系统中，从而实现对井下导航参数的实时解算。本发明所获得的重力场模型更加适用于地表岩层的测量，可提高测斜仪对井下各项导航数据的实时测量精度，从而减小由于重力模型的不准确对井下惯性测量精度带来的误差。

主权项

一种用于井眼轨迹测量的惯性测量方法，其特征在于，实现步骤如下：步骤1，建立适用于地表岩层的重力梯度模型；设地球的平均半径为R₀，地球的平均密度为ρ_AVE，g₀为井下探管在半径为R₀处的重力加速度，g_m(R₀)为在半径为R₀处的地球引力加速度；建立的重力梯度模型的表达式为：$\frac{\mathrm{\Δg}}{\mathrm{\Δh}}=\frac{g_m\left(R_0\right)}{R_0}(-2+\frac{3\mathrm{\ρ}\left(R\right)}{{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{AVE}}});$其中，Δg为深度改变Δh＝R₀‑R时的重力加速度变化量；ρ(R)表示半径为R处的地层密度；探管位于深度h处的重力值g(h)为：$g\left(h\right)=g_0-\frac{g_m\left(R_0\right)}{R_0}[-2\left(\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\left(\mathrm{\Δh}\right)}_i\right)+\frac{3}{{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{AVE}}}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\ρ}\left(R_i\right)*{\left(\mathrm{\Δh}\right)}_i];$其中，n表示导航周期数；(Δh)_i为第i个导航周期与上一个导航周期获得的深度值之差，(Δh)_i＝h_i‑h_i‑1，h_i和h_i‑1分别表示第i个导航周期与第i‑1个导航周期中的探管所在位置深度；R_i表示第i个导航周期中探管所在位置距地心的距离，ρ(R_i)表示半径为R_i处的地层密度；步骤2，将重力梯度模型用于惯性测量系统的解算。