[发明专利]测定钻孔方向的方法

摘要

钻进过程中来确定钻孔方向的方法，包括根据重力加速度ｇ的测量值来测定井斜角θ与高过角φ，根据磁场Ｂ来测定方位角Ψ，这些测定是在由欧拉角坐标变换相关联的通常的ＸＹＺ与ＮＥＶ坐标系中进行的。特别是ｇ与Ｂ是在至少两个钻孔深度处进行的，使得φi≠φi+1,而Ψi与Ψi+1是根据Bi=[φi]T[θi]T{[Ψi]TB}+BP与sin2Ψi+cos2Ψi=sin2Ψi+1+cos2Ψi+1计算的，其中ｉ是测量序数，Ｂｅ是局部磁场，Ｂｐ是扰动磁场。同时还精确地测定了扰动磁场。

主权项

1．在对钻孔进行钻进时，利用装设在所用钻杆柱中的三轴加速度计/磁强计组件来确定此钻孔方向的一种方法，此方法包括如下步骤：测量已知局部重力加速度矢量g的重力加速度分量gx、gy、gz，用来测定井斜角θ与高边角φ；同时测量总磁场B的磁场分量Bx、By、Bz，用来测定方位角ψ；上面的x,y与z指在所说钻进过程中固定到前述组件上的笛卡儿XYZ坐标系中的矢量分量，而ψ、θ与φ定义了上述XYZ系统与笛卡儿NEV坐标系之间的旋转角度，这里的N指磁北方向，V指垂直的g方向而E指东向，特征在于：g与B至少是在两个钻孔深度li与li+1处测出的，使得φi≠φi+1；而ψi与ψi+1是根据Bi=[φi]T[θi]T{[ψi]TBe}+Bp与sin2ψi+cos2ψi=sin2ψi+cos2ψi+1或其一个等价公式算出的，这里的i=1,2,…,Be是局部地磁场，Bp是扰动Be的磁场，而〔〕T是用于在欧拉角φ、θ与ψ下从NEV系到XYZ系的坐标变换中的所谓“转置”矩阵。