石油学报
石油學報
석유학보
ACTA PETROLEI SINICA
2013年
6期
1168-1175
,共8页
杨全进%徐宝昌%左信%蒋海旭
楊全進%徐寶昌%左信%蔣海旭
양전진%서보창%좌신%장해욱
旋转导向钻井%钻具姿态%测量%无迹卡尔曼滤波%四元数
鏇轉導嚮鑽井%鑽具姿態%測量%無跡卡爾曼濾波%四元數
선전도향찬정%찬구자태%측량%무적잡이만려파%사원수
rotary steerable drilling%attitude of drilling tool%measurement%Unscented Kalman Filter (UKF)%quaternion
三轴磁通门数据中包含的磁干扰和三轴加速度计数据中包含的大量低频振动加速度,严重影响了旋转导向钻具姿态测量的精度.为去除传感器数据中的干扰噪声,快速解算出准确的钻具姿态,提出了一种改进的无迹卡尔曼(UKF)迭代滤波算法.此方法基于旋转坐标变换的四元数理论,建立钻具姿态传感器数据的非线性观测方程,利用陀螺测量原理构造状态方程,将滤波后观测数据以四元数的形式更新状态方程三轴角速度,从而实现UKF迭代滤波,最终消除传感器数据中的干扰噪声.实验室及胜利油田河31井区斜160井的实测数据滤波结果表明,此方法可有效滤除姿态传感器中的干扰噪声,提高旋转导向钻具姿态测量的准确性.
三軸磁通門數據中包含的磁榦擾和三軸加速度計數據中包含的大量低頻振動加速度,嚴重影響瞭鏇轉導嚮鑽具姿態測量的精度.為去除傳感器數據中的榦擾譟聲,快速解算齣準確的鑽具姿態,提齣瞭一種改進的無跡卡爾曼(UKF)迭代濾波算法.此方法基于鏇轉坐標變換的四元數理論,建立鑽具姿態傳感器數據的非線性觀測方程,利用陀螺測量原理構造狀態方程,將濾波後觀測數據以四元數的形式更新狀態方程三軸角速度,從而實現UKF迭代濾波,最終消除傳感器數據中的榦擾譟聲.實驗室及勝利油田河31井區斜160井的實測數據濾波結果錶明,此方法可有效濾除姿態傳感器中的榦擾譟聲,提高鏇轉導嚮鑽具姿態測量的準確性.
삼축자통문수거중포함적자간우화삼축가속도계수거중포함적대량저빈진동가속도,엄중영향료선전도향찬구자태측량적정도.위거제전감기수거중적간우조성,쾌속해산출준학적찬구자태,제출료일충개진적무적잡이만(UKF)질대려파산법.차방법기우선전좌표변환적사원수이론,건립찬구자태전감기수거적비선성관측방정,이용타라측량원리구조상태방정,장려파후관측수거이사원수적형식경신상태방정삼축각속도,종이실현UKF질대려파,최종소제전감기수거중적간우조성.실험실급성리유전하31정구사160정적실측수거려파결과표명,차방법가유효려제자태전감기중적간우조성,제고선전도향찬구자태측량적준학성.
