丛式井防碰计算及误差分析课件

丛式井防碰计算及误差分析46、法律有权打破平静。——马·格林47、在一千磅法律里，没有一盎司仁爱。——英国48、法律一多，公正就少。——托·富勒49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处罚才能使犯罪得到偿还。——达雷尔50、弱者比强者更能得到法律的保护。——威·厄尔丛式井防碰计算及误差分析丛式井防碰计算及误差分析46、法律有权打破平静。——马·格林47、在一千磅法律里，没有一盎司仁爱。——英国48、法律一多，公正就少。——托·富勒49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处罚才能使犯罪得到偿还。——达雷尔50、弱者比强者更能得到法律的保护。——威·厄尔丛式井防碰计算及误差分析扫描方法法面扫描平面扫描最短距离扫描误差椭球计算平面扫描用水平面横切（水平面扫描）指定垂深的所有井眼轨迹，所有的井眼轨迹与该平面的交点就反映了在垂深下丛式井轨迹的分布情况，这些交点之间的距离就是两井眼间的水平距离。丛式井防碰计算及误差分析46、法律有权打破平静。——马·格林1丛式井防碰计算及误差分析课件2丛式井防碰计算及误差分析课件3丛式井防碰计算及误差分析课件4丛式井防碰计算及误差分析课件5确定扫描面是从拿两个测点间穿过的在测点间进行插值计算确定比较井与扫描面的交点计算扫描距离和相对方位角作图平面扫描计算步骤确定扫描面是从拿两个测点间穿过的平面扫描计算步骤6法面扫描用过参考井上任一点的法平面横截所有比较井，其交点至参考井的距离即为法面距离。法面扫描用过参考井上任一点的法平面横截所有比较井，其交点至参7丛式井防碰计算及误差分析课件8确定法面方程确定法面是从哪两个测点间穿过的在测点间进行插值计算确定比较井与扫描面的交点计算扫描距离和相对方位角作图法面扫描计算步骤确定法面方程法面扫描计算步骤9法面扫描法面方程：法面扫描法面方程：10首先判断参考井法面与比较井有无交点法面扫描将比较井的井底坐标和井口坐标分别代入上式中，得出井底函数值f1和井口函数值f0；如果f0*f1<0，则有交点；如果f0*f1>0，则无交点；参考井与比较井上任意一点的直线矢量在法向上的投影长度为：首先判断参考井法面与比较井有无交点法面扫描将比较井的井底坐标11判断交点所在的井段法面扫描将比较井的一个井段的上下两端点的坐标分别代入上式中，求出上下两端点的函数值和，如果fi*fi+1<0,则交点就在该井段上,否则,继续用别的井段代入计算。为提高搜索速度，采用用二分法,将比较井的井口坐标、中点坐标和井底坐标代入上式中,若fmid>0,则交点在中点与井口段处,若fmid<0,则交点在中点与井底段处,然后,依次循环,最终可求得交点所处的井段。判断交点所在的井段法面扫描将比较井的一个井段的上下两端点的坐12用插值方法计算交点坐标法面扫描NN-NM>0NN-NM<0计算法面距离及扫描角用插值方法计算交点坐标法面扫描NN-NM>0NN-NM<0计13最短距离扫描扫描计算比较井上哪一个测点离参考井最近在最近测点上下两个测段进行插值计算确定上下测段的最短距离计算最短距离和相对方位角作图最短距离扫描扫描计算比较井上哪一个测点离参考井最近14丛式井防碰计算及误差分析课件15测点间空间位置计算自然参数法假设两测点间的井斜变化率和方位变化率为常数，由此导出离上测点任意井深处的空间坐标计算参数方程最小曲率法假设两测点间的井眼轨迹是全角平面内的一条空间园弧。测点间空间位置计算自然参数法16轨迹插值计算-自然参数法轨迹插值计算-自然参数法17轨迹插值计算-自然参数法轨迹插值计算-自然参数法18P31井与P32H井平面扫描结果P31井与P32H井平面扫描结果19P31井与P32H井空间最短距离扫描结果P31井与P32H井空间最短距离扫描结果20P31井与P32H井法面扫描结果P31井与P32H井法面扫描结果21误差分析-误差来源参考方位误差ΔC10

陀螺仪或磁性测量仪在地面开始测量时，相对地理正北或磁北对准时的初始偏差角称为参考方位误差角，它由方位参考误差ΔC2引起，其值为:ΔC10=ΔCI误差分析-误差来源参考方位误差ΔC1022误差分析-误差来源倾斜测量误差ΔIt它是测量工具在测量时的定心误差。是由于钢丝绳或电缆与井眼不同轴所产生的拉力不对称等因素引起的垂直平面内或接近垂直平面内井眼井斜角的测量误差。设井轴在水平状态时引起的倾斜角测量误差幅值为ΔIt0，则对不同井斜角(I)下，实际倾斜角测量误差ΔIt=ΔIt0sinI误差分析-误差来源倾斜测量误差ΔIt23误差分析-误差来源钻柱剩余磁化误差ΔC2

钻柱剩磁及无磁钻铤内热点产生干扰场，改变了磁性仪邻近的地磁分布。它只影响方位，是系统误差。并且是单向误差，其干扰场沿钻柱方向，大小为ΔC2=ΔC20sinIsinA，其中ΔC20=ΔBZ/BN,ΔBZ为干扰场强度；BN为地磁场强度水平分量误差分析-误差来源钻柱剩余磁化误差ΔC224误差分析-误差来源陀螺框架误差ΔC30在陀螺测斜仪中，一般采用两自由度陀螺。当外框架倾一井斜角I后，井眼实际方位与观察到的方位有以下关系，即tgA实际=tgA观察cosI，由式可见，井斜角I越大，则观察到的方位角与实际方位角相差也越大，这种误差仅影响方位，属系统误差。其值为ΔC3=ΔC30/cosI，式中，ΔC3为方位角误差。误差分析-误差来源陀螺框架误差ΔC3025误差分析-误差来源不同轴误差ΔIa,ΔAa由于测斜仪的轴线与测点井眼轴线不一致而造成井斜方位误差，该误差角即为两轴线的夹角，方向在以锥角为，中心线为井眼轴线的圆锥底面上变化。令为该项误差幅值，该项误差引起的方位角，井斜角测量误差可表示为。这项误差在测量中有随机性。误差分析-误差来源不同轴误差ΔIa,ΔAa26误差分析-误差来源井深测量误差E

由钻具丈量及钻柱在自重作用下的拉伸所造成的误差，前者具有随机性，后者带有系统性。

误差分析-误差来源井深测量误差E

27误差分析-误差来源测斜仪的精度误差ΔAN0,ΔIN0

由仪器本身加工制造及安装调试得不精确所致。同时，也考虑测量环境条件（如温度等）变化对测量值的影响。这项误差一般在仪器出厂时给出，使用时加以标实，是系统常差，其值为：ΔAN=ΔAN0,ΔIN=ΔIN0

误差分析-误差来源测斜仪的精度误差ΔAN0,ΔIN0

28误差分析-误差来源测斜卡片读数误差ΔAR0,ΔIR0

因为仪表刻度盘及卡片的可分辨能力有限，及人为视差而引起。它是系统误差，其值为：ΔAR=ΔAR0,ΔIR=ΔIR0误差分析-误差来源测斜卡片读数误差ΔAR0,ΔIR029误差椭球示意图井眼轴线方向误差椭球示意图井眼轴线方向30误差椭球方程误差椭球方程31误差椭球水平面内的投影方程误差椭球水平面内的投影方程32定向仪器和定向工具磁偏角单点测斜仪多点测斜仪有线MWDMWD陀螺测斜仪定向方法磁方位定向高边定向定向仪器和定向工具磁偏角33磁偏角定义：磁北方位线与正北方向线之间的夹角真方位=磁方位+东磁偏角真方位=磁方位-西磁偏角磁偏角定义：磁北方位线与正北方向线之间的夹角34无磁钻铤长度（BHA中无其它组件）9m钻铤，传感器离NMDC底部3.3m18m钻铤，传感器位于NMDC中点无磁钻铤长度（BHA中无其它组件）9m钻铤，传感器离18m钻35无磁钻铤长度(BHA中稳定器或PDM)9m钻铤，传感器位于NMDC的正中18m钻铤，传感器位于NMDC底面以上６米27m钻铤，传感器位于NMDC的中点无磁钻铤长度(BHA中稳定器或PDM)9m钻铤，传感器位1836MWD传感器原理图MWD传感器原理图37重力加速度仪重力加速度仪38RateGYROSRateGYROS39GCTGYROGCTGYRO40惯性导航陀螺惯性导航陀螺41侧入接头（有线MWD用)侧入接头（有线MWD用)42MWD脉冲发生器MWD脉冲发生器43井斜、方位、工具面角的计算GGZ井斜:井斜、方位、工具面角的计算GGZ井斜:44井斜、方位、工具面角的计算高边工具面角（GTF):GTFGyGx磁工具面角（MTF):井斜、方位、工具面角的计算高边工具面角（GTF):GTFGy45井斜、方位、工具面角的计算GHZ方位:HyHxV1V2Mag.North井斜、方位、工具面角的计算GHZ方位:HyHxV1V2Ma46介绍：定向井技术的发展、应用水平井技术多底井大位移钻井技术套管开窗侧钻技术介绍：定向井技术的发展、应用水平井技术47谢谢！61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈。——CocoChanel

62、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。——刘向

63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。——孔丘

64、人生就是学校。在那里，与其说好的教师是幸福，不如说好的教师是不幸。——海贝尔

65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦。——杰纳勒尔·乔治·S·巴顿谢谢！61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈。——CocoCha48丛式井防碰计算及误差分析46、法律有权打破平静。——马·格林47、在一千磅法律里，没有一盎司仁爱。——英国48、法律一多，公正就少。——托·富勒49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处罚才能使犯罪得到偿还。——达雷尔50、弱者比强者更能得到法律的保护。——威·厄尔丛式井防碰计算及误差分析丛式井防碰计算及误差分析46、法律有权打破平静。——马·格林47、在一千磅法律里，没有一盎司仁爱。——英国48、法律一多，公正就少。——托·富勒49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处罚才能使犯罪得到偿还。——达雷尔50、弱者比强者更能得到法律的保护。——威·厄尔丛式井防碰计算及误差分析扫描方法法面扫描平面扫描最短距离扫描误差椭球计算平面扫描用水平面横切（水平面扫描）指定垂深的所有井眼轨迹，所有的井眼轨迹与该平面的交点就反映了在垂深下丛式井轨迹的分布情况，这些交点之间的距离就是两井眼间的水平距离。丛式井防碰计算及误差分析46、法律有权打破平静。——马·格林49丛式井防碰计算及误差分析课件50丛式井防碰计算及误差分析课件51丛式井防碰计算及误差分析课件52丛式井防碰计算及误差分析课件53确定扫描面是从拿两个测点间穿过的在测点间进行插值计算确定比较井与扫描面的交点计算扫描距离和相对方位角作图平面扫描计算步骤确定扫描面是从拿两个测点间穿过的平面扫描计算步骤54法面扫描用过参考井上任一点的法平面横截所有比较井，其交点至参考井的距离即为法面距离。法面扫描用过参考井上任一点的法平面横截所有比较井，其交点至参55丛式井防碰计算及误差分析课件56确定法面方程确定法面是从哪两个测点间穿过的在测点间进行插值计算确定比较井与扫描面的交点计算扫描距离和相对方位角作图法面扫描计算步骤确定法面方程法面扫描计算步骤57法面扫描法面方程：法面扫描法面方程：58首先判断参考井法面与比较井有无交点法面扫描将比较井的井底坐标和井口坐标分别代入上式中，得出井底函数值f1和井口函数值f0；如果f0*f1<0，则有交点；如果f0*f1>0，则无交点；参考井与比较井上任意一点的直线矢量在法向上的投影长度为：首先判断参考井法面与比较井有无交点法面扫描将比较井的井底坐标59判断交点所在的井段法面扫描将比较井的一个井段的上下两端点的坐标分别代入上式中，求出上下两端点的函数值和，如果fi*fi+1<0,则交点就在该井段上,否则,继续用别的井段代入计算。为提高搜索速度，采用用二分法,将比较井的井口坐标、中点坐标和井底坐标代入上式中,若fmid>0,则交点在中点与井口段处,若fmid<0,则交点在中点与井底段处,然后,依次循环,最终可求得交点所处的井段。判断交点所在的井段法面扫描将比较井的一个井段的上下两端点的坐60用插值方法计算交点坐标法面扫描NN-NM>0NN-NM<0计算法面距离及扫描角用插值方法计算交点坐标法面扫描NN-NM>0NN-NM<0计61最短距离扫描扫描计算比较井上哪一个测点离参考井最近在最近测点上下两个测段进行插值计算确定上下测段的最短距离计算最短距离和相对方位角作图最短距离扫描扫描计算比较井上哪一个测点离参考井最近62丛式井防碰计算及误差分析课件63测点间空间位置计算自然参数法假设两测点间的井斜变化率和方位变化率为常数，由此导出离上测点任意井深处的空间坐标计算参数方程最小曲率法假设两测点间的井眼轨迹是全角平面内的一条空间园弧。测点间空间位置计算自然参数法64轨迹插值计算-自然参数法轨迹插值计算-自然参数法65轨迹插值计算-自然参数法轨迹插值计算-自然参数法66P31井与P32H井平面扫描结果P31井与P32H井平面扫描结果67P31井与P32H井空间最短距离扫描结果P31井与P32H井空间最短距离扫描结果68P31井与P32H井法面扫描结果P31井与P32H井法面扫描结果69误差分析-误差来源参考方位误差ΔC10

陀螺仪或磁性测量仪在地面开始测量时，相对地理正北或磁北对准时的初始偏差角称为参考方位误差角，它由方位参考误差ΔC2引起，其值为:ΔC10=ΔCI误差分析-误差来源参考方位误差ΔC1070误差分析-误差来源倾斜测量误差ΔIt它是测量工具在测量时的定心误差。是由于钢丝绳或电缆与井眼不同轴所产生的拉力不对称等因素引起的垂直平面内或接近垂直平面内井眼井斜角的测量误差。设井轴在水平状态时引起的倾斜角测量误差幅值为ΔIt0，则对不同井斜角(I)下，实际倾斜角测量误差ΔIt=ΔIt0sinI误差分析-误差来源倾斜测量误差ΔIt71误差分析-误差来源钻柱剩余磁化误差ΔC2

钻柱剩磁及无磁钻铤内热点产生干扰场，改变了磁性仪邻近的地磁分布。它只影响方位，是系统误差。并且是单向误差，其干扰场沿钻柱方向，大小为ΔC2=ΔC20sinIsinA，其中ΔC20=ΔBZ/BN,ΔBZ为干扰场强度；BN为地磁场强度水平分量误差分析-误差来源钻柱剩余磁化误差ΔC272误差分析-误差来源陀螺框架误差ΔC30在陀螺测斜仪中，一般采用两自由度陀螺。当外框架倾一井斜角I后，井眼实际方位与观察到的方位有以下关系，即tgA实际=tgA观察cosI，由式可见，井斜角I越大，则观察到的方位角与实际方位角相差也越大，这种误差仅影响方位，属系统误差。其值为ΔC3=ΔC30/cosI，式中，ΔC3为方位角误差。误差分析-误差来源陀螺框架误差ΔC3073误差分析-误差来源不同轴误差ΔIa,ΔAa由于测斜仪的轴线与测点井眼轴线不一致而造成井斜方位误差，该误差角即为两轴线的夹角，方向在以锥角为，中心线为井眼轴线的圆锥底面上变化。令为该项误差幅值，该项误差引起的方位角，井斜角测量误差可表示为。这项误差在测量中有随机性。误差分析-误差来源不同轴误差ΔIa,ΔAa74误差分析-误差来源井深测量误差E

由钻具丈量及钻柱在自重作用下的拉伸所造成的误差，前者具有随机性，后者带有系统性。

误差分析-误差来源井深测量误差E

75误差分析-误差来源测斜仪的精度误差ΔAN0,ΔIN0

由仪器本身加工制造及安装调试得不精确所致。同时，也考虑测量环境条件（如温度等）变化对测量值的影响。这项误差一般在仪器出厂时给出，使用时加以标实，是系统常差，其值为：ΔAN=ΔAN0,ΔIN=ΔIN0

误差分析-误差来源测斜仪的精度误差ΔAN0,ΔIN0

76误差分析-误差来源测斜卡片读数误差ΔAR0,ΔIR0

因为仪表刻度盘及卡片的可分辨能力有限，及人为视差而引起。它是系统误差，其值为：ΔAR=ΔAR0,ΔIR=ΔIR0误差分析-误差来源测斜卡片读数误差ΔAR0,ΔIR077误差椭球示意图井眼轴线方向误差椭球示意图井眼轴线方向78误差椭球方程误差椭球方程79误差椭球水平面内的投影方程误差椭球水平面内的投影方程80定向仪器和定向工具磁偏角单点测斜仪多点测斜仪有线MWDMWD陀螺测斜仪定向方法磁方位定向高边定向定向仪器和定向工具磁偏角81磁偏角定义：磁北方位线与正北方向线之间的夹角真方位=磁方位+东磁偏角真方位=磁方位-西磁偏角磁偏角定义：磁北方位线与正北方向线之间的夹角82无磁钻铤长度（BHA中无其它组件）9m钻铤，传感器离NMDC底部3.3m18m钻铤，传感器位于NMDC中点无磁钻铤长度（BHA