轨迹不确定性.ppt

SSS 概念的提出 定向井需要精确轨迹数据： 依靠轨迹数据，确定精确的油藏位置 准确的轨迹数据，确保轨迹于预定位置穿越油藏 准确的轨迹数据是井眼防碰或救援井成功的基础 井眼轨迹不确定的影响 数据基础 1 Geodetic System大地测量系统 Flat Earth－平面 UTM－通用横向墨卡托图 GPS- 全球定位系统 CGP- 中国高斯投影 2 Ellipsoid参考椭球体 WGS1984－1984年世界大地测量系统 Krasovsky1940-1940年克拉索夫斯基 3 Geomagnetic Model地磁模型 IGRF2000－2000年国际地磁参考场 WMM95-1995年世界地磁模型 1 Local Co-ordinate（相对坐标） 2 map Co-coordinate(平面直角坐标系，相对位置) Easting-横(E)Y坐标 Nothing-纵(N)X坐标 3 Global Co-coordinate(地理坐标系，绝对位置) Latitude纬度 Longitude经度 4 Lease Line(租借线) North/South-NS向投影 East/West-EW向投影 参考椭球体系数表 高斯-克吕格投影 1 高斯投影分带 中央子午线以经度6°将全球分为60个带(6°投影)。我国采用由英国格林威治零子午线向东起算。我国境内最西部属第13投影带，最东部为第23投影带，全国共11个 6°带。 2 高斯平面直角坐标系 高斯投影中，投影带的中央子午线作为纵坐标轴(X轴)，赤道所形成的直线作为横座标轴(Y轴)。投影后互相垂直，其交点即为坐标原点，构成了统一的平面直角坐标系。 3 坐标换算 地质部门设计的坐标属于高斯平面直角坐标。 地磁模型 定向井中应用的仪器一大部分是磁性工具，由于地球磁场的影响，各地区的磁场强度不同，磁偏角不同。磁偏角及磁场强度的计算，也由于选用的地磁模型不同而得到不同的结果： IGRF（International Geomagnetic Reference Field) 国际上公认的地磁参考场，每5年更新一次。现为IGRF2000，可用至2005年。 WMM (World Magnetic Model) 应用广泛的地磁模型，每5年更新一次，必威体育精装版也是2000版。 BGGM (British Geologic Survey Geomagnetic Model) 爱丁堡皇家地质测量为私人签约用户提供的地磁模型，每年更新一次。 参考北极 三个北极： 地理北极、地磁北极、网格北极 三个相关参数： 子午线收敛角：高斯－克吕格平面直角坐标纵线与地理坐标纵线之间的差角 磁偏角：地理坐标纵线与地磁坐标纵线之间的夹角，当磁北方位线在正北方位线以东时，称为东磁偏角；在正北方位线以西称为西磁偏角 地质设计的坐标(高斯－克吕格坐标)：井口、靶点和井底坐标 磁偏角校正: 真方位角＝磁方位角＋东磁偏角 真方位角＝磁方位角－西磁偏角 引起井眼位置不确定性的主要因素是误差 误差分类： 系统误差：测量仪器、工具的自身误差以及人员操作过程中产生的误差； 计算误差：在处理采集到的数据时，由于计算方法的科学性、以及数据间距的不同而产生的误差。 井眼轨迹不确定的原因 1 由于井眼轨迹的理想假设，导致了与真实井眼轨迹的偏差 2 测量数据在每次测量过程中存在着不同程度的误差，导致由此计算出来的井眼轨迹与实际轨迹不符 3 由于测点间存在间距(一般30m)，造成井眼轨迹误差 测量仪器误差值 井眼轨迹计算误差 任何轨迹计算方法都是建立在理想化模型基础上的，与实际井眼轨迹存在偏差 测点不是连续的：测点间的间距越大，计算出的轨迹与实际偏差越大 采用不同的井眼轨迹计算方法，得到的轨迹也不完全相同 井眼轨迹计算方法 公认的几种计算方法： 最小曲率法、曲率半径法、平均角法、平衡正切法 中国钻井行业标准： 手工计算时采用平均角法，计算机计算时采用最小曲率法 井眼轨迹计算方法 最小曲率法 曲率半径法 平均角法 平衡正切法 误差模型 计算井眼轨迹的不确定性 锥形误差模型 系统椭圆误差模型 矢量误差模型 ISCWSA (井眼测量精度工业导向委员会) 工业标准 系统的内因和外因引起 发生在同一个矢量方向上 某些系数和加权数不适合现代定向测斜仪器 六种误差系数 针对固态磁性仪器 MWD等 误差源的动态数每个都有自己的加权公式 误差源的连接方式：