非常规油气丛式井平台靶点自动匹配及引导式智能绕障方法

为解决丛式井平台井眼轨道设计效率低、难度大的技术难题,切实提高非常规油气丛式井平台设计效率,将丛式井靶点匹配问题抽象为任务分配问题,以KM算法为基础,建立了靶点匹配目标函数,根据井口到靶点的水平位移赋权值确定了匹配次序,形成了井口-靶点自动匹配方法;以A^(*)算法为基础创建引导式启发函数、构建栅栏搜索环境、优化搜索方向,形成丛式井引导式智能绕障方法;总结了丛式井设计策略,开发了设计软件。应用该软件,4井式丛式井平台轨道设计平均耗时8.9 s、6井式平台轨道设计平均耗时9.5 s、8井式平台轨道设计平均耗时36.6 s、大于等于10口井平台轨道设计平均耗时52.5 s;与常规设计技术相比,5~8口井平台设计由原耗时约3 d降至1.2 d,9~13口井由原耗时约6 d降至2.4 d,节省设计时间60%。该方法解决了目前丛式井平台钻井设计耗时长、效率低的难题,为石油行业其他专业智能算法的引用提供参考。

基于定向分层靶标的相机参数标定

普通靶标用于相机标定时需要保证其在各角度成像的完整,靶标占相机视场比例较小,相机标定精度低,且变焦测量中相机视场改变,标定精度进一步降低。理论分析了单应矩阵的特点,发现从各角度拍摄的靶标图片中靶点不完全相同,这不影响单应矩阵的计算和相机标定。结合仿真分析,设计了一种定向分层靶标,第一层设计定向标志点,靶点向外层逐渐增大,针对不同的视场采用不同范围的层,靶点在视场中所占比例一直较大,确保相机标定精度。提出基于共线原理和射影变换结合的靶点匹配方法,只要靶标的定向特征点出现在图片中,即能实现靶点识别与匹配,进而提高靶标使用的灵活性和相机标定效率。实验结果表明,定向分层靶标的靶点识别与匹配方法准确有效,不受靶标部分靶点缺失的影响;使用该靶标可以提高相机标定精度,且标定精度不受相机视场改变的影响。