近钻头井斜动态测量重力加速度信号提取方法研究

摘要：

利用加速度计进行近钻头井斜动态测量时,钻具的高速旋转,井下强振动、强冲击环境给重力加速度测量带来极大干扰,如何从干扰噪声中有效提取重力加速度信号对于提高井斜角和工具面角的测量精度至关重要.根据重力加速度径向和切向分量为周期性信号,轴向分量为近似直流信号,离心加速度为缓慢变化信号,振动和冲击加速度为随机信号的特征,提出一种基于互相关检测的重力加速度信号提取方法,选择径向或切向磁力计信号作为参考信号.利用相关检测方法分别对仿真数据、实验室旋转测试数据和振动测试数据进行处理,并计算了井斜角和工具面角,结果表明相关检测方法可以有效提取重力加速度信号,基于MEMS加速度计的井斜角测量精度优于0.5°,工具面角变化连续平滑,满足井斜动态测量需求.通过进一步开展实际钻井环境测试,该方法有望应用于近钻头地质导向系统或旋转导向钻井系统等需要近钻头井斜动态测量的场合.

关键词：近钻头、井斜动态测量、离心加速度、振动和冲击、信号提取

所属期刊栏目：60

分类号：P631

资助基金：中国科学院战略性先导科技专项B类课题“水平钻井高精度地质导向技术”XDB10040100;中国科学院重点部署项目课题“随钻方位声波成像测井技术研究”ZDRW-ZS-2016-1-1

在线出版日期：2017-12-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：4174-4183