鉆孔軌跡測量的數據處理方法技術

本發明專利技術公開了一種鉆孔軌跡測量的數據處理方法，在鉆孔軌跡測量過程中，每隔一定距離進行一次測量，并得到每個測點的三個基本要素：孔深，傾角，方位角；根據開孔點坐標和三個基本要素確定鉆孔各測點相對于開孔點坐標的空間三維坐標，獲得鉆孔軌跡。本發明專利技術可對上仰、下傾、垂直各種鉆孔進行軌跡計算；其計算過程及結果簡單，快速，準確。體積小、成本低、可靠性高，計算成圖方便可靠；本發明專利技術首先用將測斜數據中的粗差剔除，然后充分利用了大量的實時測斜數據進行計算，計算成果證明不僅提高了計算結果精度，同時使還原井眼軌跡的數據源更科學，合符地質資料，提高鉆孔軌跡測量精度，準確指導現場鉆進軌跡控制，提高施工效果，降低施工成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于地質勘探儀器領域，具體涉及一種。
技術介紹
目前，鉆孔軌跡數據處理中的計算方法較為復雜，且很難直觀展示鉆孔軌跡位置及誤差大小。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的主要目的在于提供一種。為達到上述目的，本專利技術的技術方案是這樣實現的:本專利技術實施例提供一種，該方法為:在鉆孔軌跡測量過程中，每隔一定距離進行一次測量，并得到每個測點的三個基本要素:孔深，傾角，方位角；根據開孔點坐標和三個基本要素確定鉆孔各測點相對于開孔點坐標的空間三維坐標，獲得鉆孔軌跡。上述方案中，該方法通過以下步驟實現:步驟一:對給定鉆孔的設計傾角θ A、方位角α Α進行三角函數剖分，并且確定設計測量點角度的弧度正弦三角函數值；步驟二:測量并記錄鉆孔傾角、方位角和鉆孔深度，并對測量傾角θ Β、測量方位角α Β進行三角函數剖分，確定測量點角度的弧度正弦三角函數值；步驟三:根據測量傾角08確定設計軌跡垂向距離，根據給定鉆孔的設計傾角θ Α確定給定設計軌跡垂向距離；根據測量方位角<^確定設計軌跡水平距離，根據給定鉆孔的方位角α Α確定給定設計軌跡水平距離；步驟四:用實測軌跡垂向距離減去設計軌跡垂向距離，得到處理后的鉆孔軌跡垂向偏移值；用實測軌跡水平距離減去設計軌跡水平距離，得到處理后的鉆孔軌跡水平偏移值，根據鉆孔軌跡垂向偏移值和鉆孔軌跡水平偏移值確定鉆孔各測點相對于開孔點坐標的空間三維坐標。上述方案中，所述步驟四之后還包括:根據所述確定的空間三維坐標繪制計算成果圖。與現有技術相比，本專利技術的有益效果:本專利技術可對上仰、下傾、垂直各種鉆孔進行軌跡計算；其計算過程及結果簡單，快速，準確。體積小、成本低、可靠性高，計算成圖方便可靠；本專利技術首先用將測斜數據中的粗差剔除，然后充分利用了大量的實時測斜數據進行計算，計算成果證明不僅提高了計算結果精度，同時使還原井眼軌跡的數據源更科學，合符地質資料，提高鉆孔軌跡測量精度，準確指導現場鉆進軌跡控制，提高施工效果，降低施工成本。【附圖說明】圖1為本專利技術實施的流程圖；圖2為通過本專利技術確定的一個鉆孔的鉆孔傾角相差圖；圖3為通過本專利技術確定的另一個鉆孔的鉆孔傾角相差圖。【具體實施方式】下面結合附圖和【具體實施方式】對本專利技術進行詳細說明。本專利技術實施例提供一種，該方法為:在鉆孔軌跡測量過程中，每隔一定距離進行一次測量，并得到每個測點的三個基本要素:孔深，傾角，方位角；根據開孔點坐標和三個基本要素確定鉆孔各測點相對于開孔點坐標的空間三維坐標，獲得鉆孔軌跡。傾角:鉆孔軸線上通過某測點所作鉆孔軸線的切線，該切線向鉆孔前進方向延伸的部分稱為鉆孔方向線。鉆孔方向線與水平線之間的夾角就是鉆孔傾角。它表示了鉆孔軌跡在該測點處傾斜的程度。方位角:鉆孔軸線的任意一點切線在水平上的投影，與子午線指北方向順時針旋轉的夾角，稱為鉆孔該點或該孔深處的鉆孔方位角。它是確定鉆孔在地下空間位置的基本參數之一。根據測量角度數值傾角變化Δ Θ、方位角變化量Δ α，可計算出在垂直方向、水平方向產生的位移量ΑΖ、ΔΧ。根據測量點的傾角Θ、方位角α、鉆孔深度I及實際鉆孔測點軌跡參數，按鉆孔軌跡三維坐標計算公式計算出測量點的空間三維坐標。本專利技術實施例提供一種，如圖1所示，該方法通過以下步驟實現:步驟一:對給定鉆孔的設計傾角θ Α、方位角α Α進行三角函數剖分，并且確定設計測量點角度的弧度正弦三角函數值；具體的，給定鉆孔的設計軌跡，得到設計鉆孔軌跡中傾角值θ Α和鉆孔設計方位角α八以及鉆孔深度值1，其中傾角值Θ -90° —90°之間任意數值，方位角值α a為0° —360°之間任意數值，單位為度。對設計角度進行三角函數剖分，其意義為:對設計傾角在180度范圍內轉換為弧度并計算弧度正弦值，剖分方法為9 A= sin( Θ A* Ji /180);對設計方位角在180度范圍內轉換為弧度并計算弧度正弦值，剖分方法為a A= sin ( a A* Ji /180)。步驟二:測量并記錄鉆孔傾角、方位角和鉆孔深度，并對測量傾角θ B、測量方位角α Β進行三角函數剖分，確定測量點角度的弧度正弦三角函數值；具體的，測量并記錄鉆孔軌跡，得到測量鉆孔軌跡中傾角值θ Β和鉆孔測量方位角α #及鉆孔深度值1，其中傾角值θ -90° —90°之間任意數值，方位角值α 8為0° —360°之間任意數值，單位為度；鉆孔測量深度值I為O —1000米之間任意數值，單位為米。對測量角度進行三角函數剖分，其意義為:對測量傾角在180度范圍內轉換為弧度并計算弧度正弦值，剖分方法為ΘΑ= sin(9 A* Ji/180);對測量方位角在180度范圍內轉換為弧度并計算弧度正弦值，剖分方法為a A= sin ( a A* Ji /180)。步驟三:根據測量傾角08確定設計軌跡垂向距離，根據給定鉆孔的設計傾角θ A確定給定設計軌跡垂向距離；根據測量方位角<^確定設計軌跡水平距離，根據給定鉆孔的方位角α Α確定給定設計軌跡水平距離；具體的，計算給定設計的軌跡垂向距離Δ Z1，計算方法為:Δ Z1= θ A*1 ;計算設計軌跡垂向距離A Z2，計算方法:為A Z2= θ B*l。計算給定設計的軌跡水平距離AX1，計算方法為:AX1= α A*1 ;計算設計軌跡水平距離AX2，計算方法為:AX2= α B*l。其中:AZ1S測量軌跡垂向距離，A Z2S設計軌跡垂向距離，Θ八為鉆孔軌跡設計傾角值，θ Β為鉆孔測量傾角值；ΔΧ:為測量軌跡水平距離，AX2S設計軌跡水平距離，αΑ為鉆孔設計方位角值，a 鉆孔測量方位角值，I為鉆孔測量深度值。步驟四:用實測軌跡垂向距離減去設計軌跡垂向距離，得到處理后的鉆孔軌跡垂向偏移值；用實測軌跡水平距離減去設計軌跡水平距離，得到處理后的鉆孔軌跡水平偏移值，根據鉆孔軌跡垂向偏移值和鉆孔軌跡水平偏移值確定鉆孔各測點相對于開孔點坐標的空間三維坐標；具體的，鉆孔軌跡坐標計算公式如下:測量點垂直位移:ΔΖ= Δ Z1- Δ Z2 = θ Α*1_ θ B*1測量點水平位移:AX = Δ Χ「Δ X2 = α Α*1_ α B*1其中:ΔΖ為鉆孔設計傾角與鉆孔測量傾角間的偏移距離，其中ΔΧ為鉆孔設計方位角與鉆孔測量方位角間的偏移距離。所述孔坐標定為(0，O, O)。步驟五:根據所述確定的空間三維坐標繪制計算成果圖。具體的，根據確定的數值ΔΧ、ΔΖ繪制計算成果圖。從圖2和圖3中可以看出，由于鉆孔復雜的地質原因及條件，使圖2和圖3兩個鉆孔都有不同程度的偏離。在這種情況下，使用本專利技術所計算的的鉆孔軌跡為圖中曲線所示，設計鉆孔軌跡為圖中直線所示。經過快速的數據計算與成圖后，反映出實際鉆孔軌跡與設計鉆孔軌跡的差異，為鉆孔工程提供技術保障。以上所述，僅為本專利技術的較佳實施例而已，并非用于限定本專利技術的保護范圍。【主權項】1.一種，其特征在于，該方法為:在鉆孔軌跡測量過程中，每隔一定距離進行一次測量，并得到每個測點的三個基本要素:孔深，傾角，方位角；根據開孔點坐標和三個基本要素確定鉆孔各測點相對于開孔點坐標的空間三維坐標，獲得鉆孔軌跡。2.根據權利要求1所述的，其特征在于，該方法通過以下步驟實現: 步驟一:對給定鉆孔的設計傾角ΘΑ、方位角αΑ進行三角函數剖分，并且確定設計測量點角度的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鉆孔軌跡測量的數據處理方法，其特征在于，該方法為：在鉆孔軌跡測量過程中，每隔一定距離進行一次測量，并得到每個測點的三個基本要素：孔深，傾角，方位角；根據開孔點坐標和三個基本要素確定鉆孔各測點相對于開孔點坐標的空間三維坐標，獲得鉆孔軌跡。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張軍，
申請(專利權)人：中煤科工集團西安研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：陜西;61