基于有限元分析的方位角誤差計算和修正

孟慶威， 姜天杰， 劉泳敬， 楊 杰， 王越支,4

（1.長江大學石油工程學院, 湖北 武漢 430000；2.中海油田服務(wù)股份有限公司油田技術(shù)研究院, 北京 101149；3.中國石油渤海鉆探第三鉆井分公司, 天津 300450；4.油氣鉆采工程湖北省重點實驗室, 湖北 武漢 430000）

利用磁力隨鉆測斜儀（如MWD工具）實時測量井眼軌跡時[1-2]，由于鐵磁性鉆具材料在地磁場作用下發(fā)生磁化而產(chǎn)生干擾磁場，對磁力測斜儀精度產(chǎn)生影響而導致方位角測量結(jié)果不準確[3-4]。目前，通常采用井眼測量精度行業(yè)指導委員會（ISCWSA）提供的誤差模型[5]，但ISCWSA的誤差模型是基于現(xiàn)場實際測量數(shù)據(jù)所給定的參考值，而鉆具的磁化受很多因素影響[6]，在所有情況下都使用同一套數(shù)據(jù)顯然是不準確的[7]。而且，隨著各種測井工具和旋轉(zhuǎn)導向工具的發(fā)展[8]，ISCWSA所提供的磁極強度指導數(shù)據(jù)并不能涵蓋所有類型；不同公司使用不同標準的磁性材料，也給井底鉆具組合干擾磁場的計算帶來了難度。簡而言之，對于各種情況下的磁干擾，根據(jù)同一套標準去計算方位角，導致計算結(jié)果不可靠[9-10]。

針對鉆具磁干擾引起的方位角誤差，可通過增加無磁鉆鋌長度來減小傳感器位置的干擾磁場，以減小方位角計算誤差，也可以通過校正算法來校正磁干擾造成的誤差。其中，使用無磁鉆鋌減小方位角誤差時，要考慮無磁鉆鋌長度的設(shè)計問題，無磁鉆鋌過長會增加鉆井成本，過短則不能有效消除誤差。磁干擾校正算法主要分為軸向磁干擾校正和徑向磁干……