煤矿井下随钻测斜仪误差联合校正方法

为降低煤矿井下随钻测斜仪随钻测量钻孔姿态角参数的误差,建立基于递推最小二乘的误差补偿数学模型,采用椭球拟合法、点积不变法和旋转平面拟合法的联合校正方法对随钻测斜仪进行误差补偿校正。对研发的随钻测斜仪进行数值仿真和双轴转台实验,用联合校正方法对实验数据进行误差补偿校正,校正前俯仰角和方位角的最大绝对误差分别为4.7°和5.1°,校正后为0.8°和0.9°,校正后测量精度满足随钻测斜仪要求。实验结果表明,该方法可以对煤矿井下随钻测斜仪进行有效的误差补偿校正。     

南黄海地震监测台网CSDP-2孔扩孔改造技术

对南黄海大陆架科学钻探CSDP-2孔进行扩孔改造,开展海洋深部地震监测,是“一带一路”地震监测台网建设的重要组成部分。通过对CSDP-2孔扩孔改造所采用的钻探工艺进行总结,摸索出了一套适合海上深部钻探的工艺技术：在钻井平台上选用转盘水井钻机,做到设备模块化、便携化;随钻测斜仪定向钻进技术能有效节省钻孔单点测斜校对时间,提高钻孔施工质量;配制海水低固相聚合物冲洗液体系,有效解决钻孔水敏性泥岩吸水膨胀及分散造浆、破碎地层漏失、含气地层有害气体溢出等难题,避免了孔内事故的发生。研究结果为后续海洋深部钻探提供了技术支撑。     

基于MEMS陀螺的高温随钻定向测斜仪研究

针对油气井测量时所面临的小孔径、超深井、温度范围广、温度变化率高、工作时间长等挑战, 研究了基于MEMS陀螺仪的定向测斜仪, 设计了MEMS陀螺定向测斜仪软硬件系统.为确保该环境下的测量精度提出了一种动态温度补偿方案, 并采用基于小波滤波多尺度分析的方法对动态温变环境下陀螺输出信号进行去噪滤波处理, 以实现定向测斜仪系统的测量精度.论文给出了定向测斜仪硬件系统方案、定向测斜算法、小波多尺度滤波算法.测试结果表明: 该系统在常温和动态温变环境下井斜方位角精度优于±2°, 井斜角精度优于±0.1°, 工作温度最高150 ℃, 可适应我国深层油气井勘探开发的应用场景需求.

     

高精度全方位钻孔测斜仪的研究及应用

概述了一种新研制的高精度全方位钻孔测斜仪的组成及工作方式,并较详细地分析了其测量单元、控制单元的硬件及软件设计,用两个实例说明该仪器能实现全方位钻孔测量,其精度高,能满足生产要求。     

自然三次样条法处理边坡变形数据的应用研究

边坡内部位移监测是监测边坡体整体变形的重要方法,钻孔倾斜仪能连续测出钻孔不同深度相对位移的大小和方向,测量数据是离散数据点.目前边坡计算中两个测斜点之间的倾斜角度取底层测斜点处的角度,这种方法存在较大误差,提出了自然三次样条法处理测斜数据的模型.结合实体工程抽取部分监测数据进行了自然三次样条法处理,得到的结果与实际测得到的测斜结果非常接近.误差与目前两个测斜点之间倾斜角度按底层测斜点处角度计算的结果相比,自然三次样条法得到的结果误差小.该方法提高了钻孔测斜数据精度.     

动力调谐陀螺钻孔测斜仪的开发与应用

动力调谐陀螺钻孔测斜仪是一种新型精密测斜系统,它利用惯性导航技术来进行钻孔测量,该系统可以自动寻北,各测点之间数据没有关联,消除了以往陀螺测斜仪的累计误差,提高了钻孔测斜精度,适用于在有磁干扰的钻孔、钻杆和套管内进行轨迹测量.介绍了动力调谐陀螺钻孔测斜仪的构成、测量原理、特点及应用情况等.     

SDQ-91型随钻测量定向取心钻具的试验研究

SDQ-91型随钻测量定向取心钻具包括定向取心器和随钻测量仪2个部分。叙述了其工作原理、技术性能和结构组成,说明了采用4个岩心定向参数由微机求解岩层构造面产状的方法;介绍了试验情况及结果。     

S形定向钻孔孔身设计与实践——以开滦东欢坨矿2号井为例

东欢坨煤矿2号井运用受控定向钻进技术钻成孔深750m 的丛式S形定向注浆钻孔,实现了井筒深0～420m 凿井与深420～750m 地面预注浆堵水平行作业。S 形钻孔孔身轨迹包括垂直孔段,造斜孔段(含增斜、稳钭、降斜),直孔段,直斜孔段。钻孔孔身轨迹的设计包括:(1)S 形孔型施工可行性的判定式与计算;(2)平面弯曲S 形孔身轨迹的设计计算;(3)空间弯曲S 形孔身轨迹的设计计算。设计计算误差小于0.5‰;6个钻孔偏离靶点的精度达到6‰。钻孔的造斜强度、造斜长度以及钻孔顶角和方位等参数接近设计计算值。     

磁偏角基准维持系统的建立

在磁方位标准台上通过磁力仪连续记录及计算获取磁方位基准台的磁偏角周日变化数据;在Matlab软件中用小波对磁偏角信号进行滤波,并用调和函数进行拟合,在考虑地球磁场年变化及季节变化的基础上建立了一个可用于测斜仪器检测的磁偏角基准体系.