一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法及装置

摘要

本申请提供一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法及装置。所述方法包括：利用惯性解算方法，解算得到各测量点处钻具的第一姿态数据；利用地磁解算方法，解算得到各测量点处钻具的第二姿态数据；根据所述第二姿态数据对所述第一姿态数据进行校正，得到校正的第一姿态数据；对所述校正的第一姿态数据和所述第二姿态数据，进行数据融合处理，得到融合后的姿态数据；根据所述融合后的姿态数据，计算得到各测量点的轨迹位置参数数据。利用本申请提供的各个实施例，可以得到更准确的轨迹位置参数数据，最终绘制出更准确的井眼轨迹。

权利要求

1.一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法，其特征在于，所述方法包括：根据待测井中各测量点处的钻具的角速度数据，利用惯性解算方法，解算得到各测量点处钻具的第一姿态数据；

根据待测井中各测量点处的磁场强度数据和加速度数据，利用地磁解算方法，解算得到各测量点处钻具的第二姿态数据；

每隔预设时间间隔，根据所述第二姿态数据对所述第一姿态数据进行校正，得到校正的第一姿态数据；

对所述校正的第一姿态数据和所述第二姿态数据，进行数据融合处理，得到融合后的姿态数据；

根据所述融合后的姿态数据，计算得到所述径向水平井中各测量点的轨迹位置参数数据。

2.如权利要求1所述的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述各测量点的轨迹位置参数数据，绘制出所述待测井的井眼轨迹。

3.如权利要求1所述的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法，其特征在于，所述利用惯性解算方法，解算得到各测量点处钻具的第一姿态数据的方式，包括：对所述角速度数据进行积分计算，得到角增量数据；

利用所述角增量数据，采用旋转矢量法，计算得到第一姿态矩阵。

4.如权利要求1所述的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法，其特征在于，所述利用地磁解算方法，解算得到各测量点处钻具的第二姿态数据的方式，包括：利用所述加速度数据和所述磁场强度数据，计算得到钻具坐标系的旋转角度；

利用所述旋转角度，计算得到第二姿态矩阵。

5.如权利要求1所述的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法，其特征在于，所述根据第二姿态数据对所述第一姿态数据进行校正的方式，包括：根据所述第二姿态数据，拟合出所述第二姿态数据的变化趋势；

利用所述变化趋势作为限制条件，对所述第一姿态数据进行校正。

6.如权利要求1所述的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法，其特征在于，所述根据所述融合后的姿态数据，计算得到所述径向水平井中各测量点的轨迹位置参数数据的方式，包括：根据所述融合后的姿态数据，计算得到所述各测量点的井斜角和方位角；

根据所述井斜角和方位角以及所述钻具的轴向位移，利用几何关系，计算得到所述各测量点的垂直深度、南北向坐标、东西向坐标。

7.一种径向水平井的井眼轨迹参数计算装置，其特征在于，所述装置设置于钻具的前端，所述装置包括：测量装置，用于测量得到待测井中各测量点处的所述钻具的角速度数据、加速度数据、磁场强度数据；

电池，所述电池设置为弧形，与所述测量装置相连接，用于为所述测量装置提供电能；

保护短节，用于固定和保护所述测量装置；

所述测量装置还用于：

根据待测井中各测量点处的钻具的角速度数据，利用惯性解算方法，解算得到各测量点处钻具的第一姿态数据；

根据待测井中各测量点处的磁场强度数据和加速度数据，利用地磁解算方法，解算得到各测量点处钻具的第二姿态数据；

每隔预设时间间隔，根据所述第二姿态数据对所述第一姿态数据进行校正，得到校正的第一姿态数据；

对所述校正的第一姿态数据和所述第二姿态数据，进行数据融合处理，得到融合后的姿态数据；

根据所述融合后的姿态数据，计算得到所述径向水平井中各测量点的轨迹位置参数数据。

8.如权利要求7所述的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算装置，其特征在于，所述测量装置包括：陀螺仪，用于测量所述角速度数据；

加速度计，用于测量所述加速度数据；

磁强计，用于测量所述磁场强度数据。

9.如权利要求7所述的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算装置，其特征在于，所述保护短节通过扣压套筒与所述钻具前端的高压软管连接，所述保护短节包括：主体，所述主体上设有第一槽口、第二槽口和第三槽口，所述第一槽口用于放置所述测量装置，所述第二槽口用于放置所述电池，所述第三槽口用于放置所述测量装置和所述电池的连接线；

第一外壳，与所述主体相连接，覆盖于所述第一槽口上；

第二外壳，与所述主体相连接，覆盖于所述第二槽口上。

10.如权利要求8所述的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算装置，其特征在于，所述加速度计还用于：获取所述钻具的开始运动信号和停止运动信号。

说明书

一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法及装置

技术领域

[0001] 本申请涉及油气开发技术领域，特别涉及一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法及装置。

背景技术

[0002] 在油气开发过程中，钻探出的油气井地轨迹，是油气井最终完井以及油气开采方式设计的重要依据。因此，计算出可靠的井眼轨迹参数，准确地测绘出油气井的轨迹，对于油气开采是至关重要的。

[0003] 现有技术中，对于径向水平井进行井眼轨迹测绘时，由于径向水平井的井眼半径和曲率半径均较小，尺寸较大的测量装置无法在径向水平井中正常作业，所以通常需要采用微机电元件组成的尺寸较小的测量装置。但是，由于测绘作业过程中，测量装置的震动以及外界环境的变化都会对微机电元件产生较大影响，导致产生测量误差。在计算井眼轨迹参数数据的过程中，所述影响导致的测量误差会不断累积，导致计算得到的井眼轨迹参数存在较大误差，最终导致测绘出的井眼轨迹与实际情况存在较大偏差。

[0004] 现有技术中至少存在如下问题：现有技术中，由于计算井眼轨迹参数数据的过程中，测量误差会不断累积，导致最终计算得到的井眼轨迹参数数据的准确度较低，绘制出的井眼轨迹可靠性较低。

发明内容

[0005] 本申请实施例的目的是提供一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法及装置，以测绘出准确度更高的井眼轨迹。

[0006] 本申请实施例提供一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法及装置是这样实现的：

[0007] 一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法，所述方法包括：

[0008] 根据待测井中各测量点处的钻具的角速度数据，利用惯性解算方法，解算得到各测量点处钻具的第一姿态数据；

[0009] 根据待测井中各测量点处的磁场强度数据和所述加速度数据，利用地磁解算方法，解算得到各测量点处钻具的第二姿态数据；

[0010] 每隔预设时间间隔，根据所述第二姿态数据对所述第一姿态数据进行校正，得到校正的第一姿态数据；

[0011] 对所述校正的第一姿态数据和所述第二姿态数据，进行数据融合处理，得到融合后的姿态数据；

[0012] 根据所述融合后的姿态数据，计算得到所述径向水平井中各测量点的轨迹位置参数数据。

[0013] 优选实施例中，所述方法还包括：

[0014] 根据所述各测量点的轨迹位置参数数据，绘制出所述待测井的井眼轨迹。

[0015] 优选实施例中，所述利用惯性解算方法，解算得到各测量点处钻具的第一姿态数据的方式，包括：

[0016] 对所述角速度数据进行积分计算，得到角增量数据；

[0017] 利用所述角增量数据，采用旋转矢量法，计算得到第一姿态矩阵。

[0018] 优选实施例中，所述利用地磁解算方法，解算得到各测量点处钻具的第二姿态数据的方式，包括：

[0019] 利用所述加速度数据和磁场强度数据，计算得到钻具坐标系的旋转角度；

[0020] 利用所述旋转角度，计算得到第二姿态矩阵。

[0021] 优选实施例中，所述根据第二姿态数据对所述第一姿态数据进行校正的方式，包括：

[0022] 根据所述第二姿态数据，拟合出所述第二姿态数据的变化趋势；

[0023] 利用所述变化趋势作为限制条件，对所述第一姿态数据进行校正。

[0024] 优选实施例中，所述根据所述融合后的姿态数据，计算得到所述径向水平井中各测量点的轨迹位置参数数据的方式，包括：

[0025] 根据所述融合后的姿态数据和所述钻具的轴向位移，利用几何关系，计算得到所述各测量点的垂直深度、南北向坐标、东西向坐标。

[0026] 一种径向水平井的井眼轨迹参数计算装置，所述装置设置于钻具的前端，所述装置包括：

[0027] 测量装置，用于测量得到待测井中各测量点处的所述钻具的角速度数据、加速度数据、磁场强度数据；

[0028] 电池，所述电池设置为弧形，与所述测量装置相连接，用于为所述装置提供电能；

[0029] 保护短节，用于固定和保护所述测量装置。

[0030] 优选实施例中，所述测量装置包括：

[0031] 陀螺仪，用于测量所述角速度数据；

[0032] 加速度计，用于测量所述加速度数据；

[0033] 磁强计，用于测量所述磁场强度数据。

[0034] 优选实施例中，所述保护短节通过扣压套筒与所述钻具前端的高压软管连接，所述保护短节包括：

[0035] 主体，所述主体上设有第一槽口、第二槽口和第三槽口，所述第一槽口用于放置所述测量装置，所述第二槽口用于放置所述电池，所述第三槽口用于放置所述测量装置和所述电池的连接线；

[0036] 第一外壳，与所述主体相连接，覆盖于所述第一槽口上；

[0037] 第二外壳，与所述主体相连接，覆盖于所述第二槽口上。

[0038] 优选实施例中，所述加速度计还用于：

[0039] 获取所述钻具的开始运动信号和停止运动信号。

[0040] 利用本申请实施例提供的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法，可以测量得到待测井中各测量点处的磁场强度数据和所述加速度数据，根据所述磁场强度数据和所述加速度数据，可以解算得到待测井中各测量点出钻具的第二姿态数据。利用所述第二姿态数据，可以在对所述第一姿态数据进行校正，从而减小所述第一姿态数据的累积误差。另外通过对所述第一姿态数据和所述第二姿态数据进行数据融合处理，得到融合后的姿态数据，可以进一步减小姿态数据的误差，得到更准确的轨迹位置参数数据，最终绘制出更准确的井眼轨迹。本申请实施例提供的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算装置，可以将所述装置设置于所述钻具的前端，可以在钻井作业同时进行测绘作业，减少作业时间。同时由于所述装置中测量装置、电池和短节的特殊设置，可以有效压缩所述装置的尺寸，从而更易满足井眼半径和曲率半径较小的水平井中的测绘作业条件。

附图说明

[0041] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0042] 图1是本申请一个实施例提供的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法的方法流程示意图；

[0043] 图2是本申请另一个实施例提供的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法的方法流程示意图；

[0044] 图3是本身请一个实施例提供的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算装置的模块结构示意图；

[0045] 图4是本申请一个实施例提供的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算装置的装置结构侧视剖面图；

[0046] 图5是图4中所述装置的装置结构主视图；

[0047] 图6是图4中所述装置的A-A剖面图；

[0048] 图7是图4中所述装置的B-B剖面图。

具体实施方式

[0049] 本申请实施例提供一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法及装置。

[0050] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

[0051] 图1是本申请所述一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法一种实施例的方法流程图。虽然本申请提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本申请实施例或附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构的在实际中的装置或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境、甚至包括分布式处理的实施环境)。

[0052] 具体的如图1所述，本申请提供的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法的一种实施例可以包括：

[0053] S1：根据待测井中各测量点处的钻具的角速度数据，利用惯性解算方法，解算得到各测量点处钻具的第一姿态数据。

[0054] 所述测量点，通常是由测量仪器的测量间隔决定的。所述测量间隔，可以是时间点，也可以是距离点。比如，每隔固定时间，测量一次当前时间点的角速度数据，或者所述钻具每行进固定距离，测量一次当前位置的角速度数据。一般而言，测量点越多，得到的井眼轨迹越精确。具体的，如何选择测量点，实施人员可以根据实际的测量装置的情况和待测井的井眼轨迹的复杂程度来确定，本申请中不作具体限定。

[0055] 在本申请实施例中，所述姿态数据，一般指的是所述钻具在所述各测量点处的姿态矩阵。根据所述姿态矩阵，可以计算出各测量点的井斜角和方位角，结合钻具的位移，就可以确定所述各测量点的具体位置参数数据，包括垂直深度、东西向坐标、南北向坐标。

[0056] 所述惯性解算方法，通常是对角速度数据进行积分，获得角增量数据，利用所述角增量数据可以计算得到所述钻具在所述各测量点处的姿态矩阵。本申请一个实施例中，可以采用毕卡算法，利用角增量数据计算得到所述姿态矩阵，进而可以计算出各测量点的井斜角、方位角等井眼轨迹参数数据。

[0057] S2：根据待测井中各测量点处的磁场强度数据和加速度数据，利用地磁解算方法，解算得到各测量点处钻具的第二姿态数据。

[0058] 所述地磁解算方法，通常是根据地磁场和重力场的分布情况，计算出所述钻具对应的钻具坐标系的旋转角度，根据所述旋转角度，可以计算得到所述钻具的姿态矩阵。

[0059] 根据所述姿态矩阵，可以计算出各测量点的井斜角和方位角，结合钻具的位移，就可以确定所述各测量点的具体位置参数数据，包括垂直深度、东西向坐标、南北向坐标。

[0060] S3：每隔预设时间间隔，根据所述第二姿态数据对所述第一姿态数据进行校正，得到校正的第一姿态数据。

[0061] 由于所述第一姿态数据，是采用惯性解算方法，对所述钻具的角速度进行积分计算得到的。积分过程中，由于误差不断累积会产生累积误差，因此，需要每隔一段时间，对所述第一姿态数据进行校正。

[0062] 所述第二姿态数据，可以作为对所述第一姿态数据进行校正的依据。本申请一个实施例中，根据所述第二姿态数据拟合出所述第二姿态数据的变化趋势，利用所述变化趋势，作为对所述第一姿态数据进行校正的依据，控制所述第一姿态数据符合所述变化趋势，从而避免长时间积分计算导致的较大的累积误差。

[0063] 所述预设时间间隔的选取，可以由实施人员根据实际需要以及实际累积误差的大小自行选取。一般地，预设时间间隔越短，校正的效果越好，实施人员可以以能够达到实际需要的准确度作为选取所述预设时间间隔的标准，具体的，本申请不作限定。

[0064] S4：对所述校正的第一姿态数据和所述第二姿态数据，进行数据融合处理，得到融合后的姿态数据。

[0065] 所述数据融合处理，一般可以用于减小因仪器噪声等导致的系统误差。通过对所述校正的第一姿态数据和所述第二姿态数据进行数据融合处理，可以有效降低两组数据本身的误差。

[0066] 所述数据融合的方式及算法，实施人员可以自行确定。比如，本申请一个实施例中，采用卡尔曼滤波算法，对所述校正的第一姿态数据和所述第二姿态数据进行数据融合处理，可以有效补偿陀螺仪和加速度计的误差。

[0067] S5：根据所述融合后的姿态数据，计算得到所述径向水平井中各测量点的轨迹位置参数数据。

[0068] 所述各测量点的轨迹位置参数数据可以作为绘制所述待测井的井眼轨迹的依据。

[0069] 所述轨迹位置参数可以包括用于确定井眼轨迹的参数，比如可以包括所述待测井中各测量点的井斜角、方位角、水平距离、垂直深度、测量深度、坐标以及其他可以用于确定和描述井眼轨迹的参数。

[0070] 本申请一个实施例中，所述融合后的姿态数据可以表示成姿态矩阵的形式，利用所述姿态矩阵，可以计算出各测量点的井斜角和方位角。

[0071] 利用所述井斜角和方位角，结合所述钻具的轴向位移，可以计算出所述各测量点的位置参数数据。

[0072] 本申请一个实施例中，所述位置参数数据可以包括：所述各测量点的垂直深度、南北向坐标、东西向坐标。利用所述各测量点的垂直深度、南北向坐标、东西向坐标，对所述各测量点进行定位，利用定位后的测量点可以绘制出待测井的井眼轨迹。

[0073] 利用上述各实施例提供的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法的实施方式，可以测量得到待测井中各测量点处的磁场强度数据和所述加速度数据，根据所述磁场强度数据和所述加速度数据，可以解算得到待测井中各测量点出钻具的第二姿态数据。利用所述第二姿态数据，可以在对所述第一姿态数据进行校正，从而减小所述第一姿态数据的累积误差。另外通过对所述第一姿态数据和所述第二姿态数据进行数据融合处理，得到融合后的姿态数据，可以进一步减小姿态数据的误差，得到更准确的轨迹位置参数数据。

[0074] 图2是本申请另一个实施例提供的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法，具体的，所述方法包括：

[0075] S1：根据待测井中各测量点处的钻具的角速度数据，利用惯性解算方法，解算得到各测量点处钻具的第一姿态数据。

[0076] S2：根据待测井中各测量点处的磁场强度数据和加速度数据，利用地磁解算方法，解算得到各测量点处钻具的第二姿态数据。

[0077] S3：每隔预设时间间隔，根据所述第二姿态数据对所述第一姿态数据进行校正，得到校正的第一姿态数据。

[0078] S4：对所述校正的第一姿态数据和所述第二姿态数据，进行数据融合处理，得到融合后的姿态数据。

[0079] S5：根据所述融合后的姿态数据，计算得到所述径向水平井中各测量点的轨迹位置参数数据。

[0080] S6：根据所述各测量点的轨迹位置参数数据，绘制出所述待测井的井眼轨迹。

[0081] 利用上述实施例提供的实施方式，可以根据所述各测量点的轨迹位置参数数据，绘制出所述待测井的井眼轨迹。

[0082] 本申请另一个实施例中，利用惯性解算方法，解算得到各测量点处钻具的第一姿态数据的方式，可以包括：

[0083] 对所述角速度数据进行积分计算，得到角增量数据；

[0084] 利用所述角增量数据，采用旋转矢量法，计算得到所述第一姿态矩阵。

[0085] 所述角速度数据包括三个方向上的角速度数据，将所述角速度数据对时间进行积分，可以得到一定时间间隔内，三个方向上的角增量数据。本申请一个实施例中，所述角增量数据可以表示为Δθx,Δθy,Δθz，分别代表x轴、y轴、z轴上的角增量数据。

[0086] 本申请一个实施例中，选择旋转矢量法中的毕卡算法，计算所述第一姿态矩阵，采用所述毕卡算法计算所述第一姿态矩阵的方式可以包括采用下述公式进行更新计算：

[0087]

[0088] 式中，Δθx,Δθy,Δθz，分别表示x轴、y轴、z轴上的角增量数据。

[0089] E表示三阶单位矩阵；

[0090] 表示当前时间段的所述第一姿态矩阵；

[0091] 表示上一时间段的所述第一姿态矩阵。

[0092] 当然，在本申请其他实施例中，也可以采用其他的旋转矢量法进行更新计算，得到所述第一姿态矩阵。

[0093] 本申请又一个实施例中，所述利用地磁解算方法，解算得到各测量点处钻具的第二姿态数据的方式，可以包括：

[0094] 利用所述加速度数据和所述磁场强度数据，计算得到钻具坐标系的旋转角度。

[0095] 利用所述旋转角度，计算得到第二姿态矩阵。

[0096] 所述旋转角度的计算，本申请一个实施例中，在平稳状态下，可以根据所述加速度数据和所述磁场强度数据，利用以下公式，计算得到所述旋转角度α，β，γ：

[0097]

[0098] 其中，fx、fy、fz、Bx、By、Bz分别表示钻具坐标系中的x轴、y轴、z轴上的加速度和磁场强度，g为重力加速度。α为钻具坐标系x轴逆时针旋转角度，β为y轴逆时针旋转角度，γ为z轴顺时针旋转角度。

[0099] 本申请另一个实施例中，在非平稳状态下，可以根据所述磁场强度数据，利用以下公式，计算得到所述旋转角度α，β，γ：

[0100]

[0101] 式中，Bx、By、Bz分别表示钻具坐标系中的x轴、y轴、z轴上的磁场强度；

[0102] B表示总的磁场强度。

[0103] 上述实施例中，所述平稳状态和所述非平稳状态通常指的测量装置的运动状态，平稳状态和非平稳状态的确定，本申请不作限定。一般地，所述平稳状态可以包括静止状态、匀速运动状态或者运动加速度数值在预设范围内的运动状态。所述预设范围可以由实施人员根据实际情况自行确定，本申请中不作限定。除了平稳状态之外的运动状态可以认为是非平稳状态。

[0104] 同一次测绘作业中，可以既包括平稳状态又包括非平稳状态，也可以只包括平稳状态或者只包括非平稳状态，具体的，视实际作业情况而定。

[0105] 本申请又一个实施例中，所述第二姿态矩阵的计算方式可以包括采用下述公式计算得到：

[0106]

[0107] 式中， 表示所述第二姿态矩阵；

[0108] α表示所述钻具坐标系x轴逆时针旋转角度；

[0109] β表示所述钻具坐标系y轴逆时针旋转角度；

[0110] γ表示所述钻具坐标系z轴顺时针旋转角度。

[0111] 利用本实施例所述的公式，可以将所述钻具坐标系的旋转角度代入所述公式，计算得到所述第二姿态矩阵。

[0112] 本申请再一个实施例中，根据所述融合后的姿态数据，计算得到所述径向水平井中各测量点的轨迹位置参数数据的方式，包括：

[0113] 根据所述融合后的姿态数据，计算得到所述各测量点的井斜角和方位角；

[0114] 根据所述井斜角和方位角以及所述钻具的轴向位移，利用几何关系，计算得到所述各测量点的垂直深度、南北向坐标、东西向坐标。

[0115] 本申请一个实施例中，所述各测量点的井斜角和方位角的计算方式可以包括采用下述公式计算得到：

[0116]

[0117]

[0118]

[0119] 式中，U、E、N分别表示所述各测量点在大地坐标系中U轴、E轴、N轴上的坐标；

[0120] INC表示井斜角；

[0121] AZI表示方位角。

[0122] 本申请另一个实施例中，所述各测量点的垂直深度、南北向坐标、东西向坐标的计算方式可以包括采用下述公式计算得到：

[0123]

[0124] 式中，TVD表示垂直深度；

[0125] NS表示南北向坐标；

[0126] EW表示东西向坐标。

[0127] 利用上述各实施例提供的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算方法的实施方式，可以测量得到待测井中各测量点处的磁场强度数据和所述加速度数据，根据所述磁场强度数据和所述加速度数据，可以解算得到待测井中各测量点出钻具的第二姿态数据。利用所述第二姿态数据，可以在对所述第一姿态数据进行校正，从而减小所述第一姿态数据的累积误差。另外通过对所述第一姿态数据和所述第二姿态数据进行数据融合处理，得到融合后的姿态数据，可以进一步减小姿态数据的误差，得到更准确的轨迹位置参数数据，最终绘制出更准确的井眼轨迹。

[0128] 基于所述方法，本申请提供一种径向水平井的井眼轨迹参数计算装置，所述装置可以集成在油气井测绘组件中，用于测绘油气井的井眼轨迹。所述装置可以设置于钻具的前端，图3是本申请一个实施例中提供的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算装置的模块结构示意图，具体的，如图3所示，所述装置可以包括：

[0129] 测量装置101，可以用于测量得到待测井中各测量点处的所述钻具的角速度数据、加速度数据、磁场强度数据。

[0130] 电池102，所述电池设置为弧形，与所述测量装置相连接，可以用于为所述装置提供电能。

[0131] 保护短节103，用于固定和保护所述测量装置。

[0132] 利用上述实施例提供的径向水平井眼轨迹的测绘装置的实施方式，可以设置于所述钻具的前端，可以在钻井作业过程中进行测绘作业。同时由于所述装置中测量装置、电池和短节的特殊设置，可以有效压缩所述装置的尺寸，从而更易满足井眼半径和曲率半径较小的水平井中的测绘作业条件。

[0133] 图4是本申请另一个实施例中提供的一种径向水平井的井眼轨迹参数计算装置的装置结构侧视剖面图，图5是图4中所述装置的装置结构主视图，图6是图4中所述装置的A-A剖面图，图7是图4中所述装置的B-B剖面图。

[0134] 具体的，如图4、图5、图6、图7所示，所述保护短节可以通过扣压套筒9与所述钻具前端的高压软管10连接，所述保护短节可以包括：

[0135] 主体1，所述主体上设有第一槽口6、第二槽口8和第三槽口7，所述第一槽口6用于放置所述测量装置，所述第二槽口8用于放置所述电池，所述第三槽口7用于放置所述测量装置和所述电池的连接线。

[0136] 第一外壳2，与所述主体1相连接，覆盖于所述第一槽口6上。

[0137] 第二外壳3，与所述主体1相连接，覆盖于所述第二槽口8上。

[0138] 本申请一个实施例中，如图5所示，所述主体1与所述第一外壳2、所述第二外壳3可以通过螺栓5连接。当然，在本申请其他实施例中，也可以采用其他方式将所述主体1与所述第一外壳2、所述第二外壳3连接，比如铆接、焊接等方式，具体的连接方式，实施人员可以根据实际情况自行选定，本申请中不作具体限定。

[0139] 利用上述实施例提供的径向水平井眼轨迹的测绘装置的实施方式，可以将所述装置设置于所述钻具的前端，可以在钻井作业过程中进行测绘作业。同时由于所述装置中测量装置、电池和短节的特殊设置，可以有效压缩所述装置的尺寸，从而更易满足井眼半径和曲率半径较小的水平井中的测绘作业条件。

[0140] 本申请一个实施例中，所述测量装置可以包括：

[0141] 陀螺仪，用于测量所述角速度数据。

[0142] 加速度计，用于测量所述加速度数据。

[0143] 磁强计，用于测量所述磁场强度数据。

[0144] 本申请另一个实施例中，所述加速度计还可以用于获取所述钻具的开始运动信号和停止运动信号。

[0145] 利用上述实施例提供的所述测量装置的实施方式，可以记录钻具起止时间点，并可以在钻井过程中，同时测试得到所述角速度数据、所述加速度数据、所述磁场强度数据。

[0146] 尽管本申请内容中提到不同的径向水平井的井眼轨迹参数计算的处理方式，从解算得到各测量点处钻具的第一姿态数据、解算得到各测量点处钻具的第二姿态数据、根据所述第二姿态数据对所述第一姿态数据进行校正、得到融合后的姿态数据到计算得到各测量点的轨迹位置参数数据各种时序方式、数据获取/处理/输出方式等的描述，但是，本申请并不局限于必须是行业标准或实施例所描述的情况等，某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、处理、输出、判断方式等的实施例，仍然可以属于本申请的可选实施方案范围之内。

[0147] 虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。

[0148] 上述实施例阐明的装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

[0149] 本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

[0150] 本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

[0151] 通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

[0152] 本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

[0153] 虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。