垂直钻井中钻具姿态动态测量算法研究与应用

在捷联式自动垂直钻井系统(AVDS)中加速度计、磁场强度计等传感器随钻铤同步转动,因此确定动态钻具的姿态是实现实时防斜、主动纠斜的前提和基础。提出了一种基于转动状态分类和小角度倾斜的钻具姿态的动态测量方法。将钻具的转动状态分为3类:静止、连续转动及粘滑转动状态。当钻具处于静止时,采用了传统的测量算法。连续转动模式的钻具姿态测量算法是基于窄带滤波和等角度重采样的思想。粘滑转动模式的钻具姿态测量算法是基于最小二乘拟合思想。在安徽某油田开展的现场钻井实验结果表明该算法能为纠斜模式提供可靠的钻具姿态信息,帮助钻铤找到精确的推靠方向。该算法能够满足系统对钻铤姿态测量的精度要求。