一井定向测量的内业计算

陕西铁路工程职业技术学院公桥系

附合导线计算1、角度闭合差计算和调整右角

f AB 右 n 180 CD左角

f AB 左 n 180 CD

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附合导线计算2、坐标方位角计算右角

前 180 后 右 同闭合导线左角

前 后 左 180

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附合导线计算3、坐标增量计算

f x x测 x理 同闭合导线 f y y测 y理

x理 x终 x始 y理 y终 y始

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附合导线计算4、坐标增量闭合差判断

f f f 4、坐标计算2 x

2 y

k

同闭合导线

d

f

若k k允则满足精度要求

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附合导线计算5、坐标增量闭合差分配

fx vx di d

vy

d

fy

di

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附合导线计算6、坐标计算

x改i xi vyi y改i yi vyix前 x后 x改i y前 y后 y改i

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三.

? 一井定向

1）目的：将地面点坐标和坐标方位角传递到地下。 （1）投点及连接测量方法

投点所用垂球的重量与钢丝的直径随井深而异。由于井筒内受气流、滴水的影响，使垂球线发生偏移和不停的摆动，故投点分稳定投点和摆动投点。 连接方法：

连接测量时，常采用连接三角形法。C与C′称为井上下的连接点，A、B点为两垂球线点,从而在井上下形成了以AB为公用边的三角形ABC和ABC′。 在选择井上下连接点C和C′时应满足下列要求： (1)C和D的长度应尽量大于20m；

(2) C和C′点应尽可能在AB的延长线上，即γ、α，和γ′ β′不应大于2°构成最有利的延伸三角形；

(3) b/c、b′/c一般应小于1.5，即C和C′应尽量靠近垂球线。

（3）一井定向的误差

? 定向误差包括：地面的连接误差m上；地下的连接误差m下；投向误差θ。

? 井下一次独立定向的定向边C′D′方位角的中误差为 ：

2222222

M?m?m?m?m?m?(C?D?)(DC)??????

? 二井定向

在两井筒各下放一根垂球线，然后在地面和井下分别将其连接，从而把地面坐标系的平面坐标和方位角引测到井下。 （1）投点

投点的方法和要求与一井定向相同。 （2）连

简单叙述联系测量,重点讲解两井定向

联系测量

制作人：刘政良 时间：2015.6

简单叙述联系测量,重点讲解两井定向

§一

联系测量的定义

1.1、联系测量的定义 将地面坐标系统和高程系统传递到地下，确定地下控制点、控制 边,作为地下控制导线的起算数据，这一过程测量工作叫做联系测量。将 地面平面坐标系统传递到地下的测量称为平面联系测量，简称定向。将

地面高程系统传递到地下的测量称高程联系测量，简称导入高程。

简单叙述联系测量,重点讲解两井定向

§一

联系测量的定义

1.2、联系测量的任务

联系测量的任务在于：

(1)、确定地下导线起算边的坐标方位角； (2)、确定地下导线起算点的平面坐标x和y; (3)、确定地下水准点的高程H。 前两项任务是通过平面联系测量定向来完成的；第

三个任务是通过导入高程来完成的。这样就获得了地下平面与高程测量的起算数据。

简单叙述联系测量,重点讲解两井定向

§二 联系测量的种类 第二节 联系测量的种类 联系测量分为平面联系测量(简称为定向)和高程联系测量(简称为导 入高程)。平面联系测量说来可分为两大类：一类是从几何原理出发的几何定 向；另一类是以物理特性为基础的物理定向。 几何定向分为：

第三节 导线测量的内业

计算

导线测量内业计算的目的就是计算各导线点的平面坐标x、y。

计算之前，应先全面检查导线测量外业记录、数据是否齐全，有无记错、算错，成果是否符合精度要求，起算数据是否准确。然后绘制计算略图，将各项数据注在图上的相应位置，如图6-11所示。

一、坐标计算的基本公式

1．坐标正算

x xB ?xAB xA ?yAB B αAB A O yA yB

y

根据直线起点的坐标、直线长度及其坐标方位角计算直线终点的坐标，称为坐标正算。如图6-10所示，

坐标增量计算 图6-10

已知直线AB起点A的坐标为（xA，yA），AB边的边长及坐标方位角分别为DAB和αAB，需计算直线终点B的坐标。

直线两端点A、B的坐标值之差，称为坐标增量，用ΔxAB、ΔyAB表示。由图6-10可看出坐标增量的计算公式为：

?xAB?xB?xA?DABcos?AB???yAB?yB?yA?DABsin?AB?

（6-1）

根据式（6-1）计算坐标增量时，sin和cos函数值随着α角所在象限而有正负之分，因此算得的坐标增量同样具有正、负号。坐标增量正、负号的规律如表6-5所示。

表6-5 坐标增量正、负号的规律

闭合及附合导线测量内业计算方法 (好东西)

1. 导线方位角计算公式

当β为左角时

α前=α后+β左-180° 当β为右角时

α前=α后-β右+180°

2. 角度闭合差计算

fβ=(α始-α终)+∑β左-n*180° fβ=(α始-α终)-∑β右+n*180°

3. 观测角改正数计算公式

Vβ=±fβ/ n

若观察角为左角，应以与闭合差相反的符合分配角度闭合差，若观察角为右角，应以与闭合差相同的符合分配角度闭合差。

4. 坐标增量闭合差计算

∑△X=X终-X始 ∑△Y= Y终-Y始 Fx=∑△X测-∑△X FY=∑△Y测-∑△Y

5. 坐标增量改正数计算公式

VX=- Fx/∑D3Di VY=-FY/∑D3Di2 2 所以： ∑VX= - Fx ∑VY= - FY

6. 导线全长绝对闭合差

F=SQR（FX^2+FY^2）

7. 导线全长相对闭合差

K=F/∑D=1/∑D/F 8. 坐标增量计算

导线测量的内业方法

本人不才悉心整理出来的望能给同行业人士提供点资料 （一）闭合导线内业计算

已知A点的坐标XA＝450.000米，YA＝450.0

讲题: 讲题:导线测量内业计算

内容提要:

四、导线的内业计算

基础知识：正反方位角关系 基础知识：

1.正反方位角 1.正反方位角

同一直线正反坐标方位角相差180° 同一直线正反坐标方位角相差180°，即：

α 正 = α 反 ± 180

αAB B

0

X 例1 78Λ20Μ24Ν 已知 αCD= 78Λ20Μ24Ν， =326Λ12Μ30Ν αJK=326Λ12Μ30Ν， 求 αDC ，αKJ： =258Λ20Μ24Ν 解：αDC=258Λ20Μ24Ν =146Λ12Μ30Ν αKJ=146Λ12Μ30Ν αAB A

αBA

Y

2、坐标正算公式

由A、B两点边长DAB和坐标方位角αAB，计算坐标 两点边长D 和坐标方位角αAB， 增量，由已知A点坐标计算未知B点坐标的计算。 增量，由已知A点坐标计算未知B点坐标的计算。 见图有： 见图有：

X

XAB =DAB × cos αAB YAB =DAB × sin αAB 其中， 其中， XAB=XB-XA YAB=YB-YA

0

YAB

B

XAB αAB DAB

A

y

3、坐标反算公式

由A、B两点坐标来计算αAB、DAB 两点坐标来计算α

DAB = tgα AB x

2 AB

X

YAB

B

XAB αAB DAB

+

基本概念

1、定向井——一口井设计目标点，按照人为的需要，在一个既定的方向上与井口垂线偏离一定距离的井。

2、井深——井眼轴线上任一点，到井口的井眼长度，称为该点井深或斜深。 3、垂深——井眼轴线上任一点，到井口所在水平面的距离，称为该点垂深。

4、水平位移——井眼轴线上任一点，与井口铅直线的距离，称为该点水平位移，也称该点的闭和距。

5、视位移——水平位移在设计方位线上投影长度，称为视位移。

6、井斜角——井眼轴线上任一点的井眼方向线，与通过该点的重力线之间的夹角。

7、方位角——以井眼轴线上任一点为原点的平面坐标系中，以通过该点的正北方向线为始边，按顺时针方向旋转至该点处井眼方向线在水平面上的投影线为终边，其所转过的角度称为该点的方位角。

8、造斜率——表示了造斜工具的造斜能力。其值等于用该造斜工具所钻出的井段的井眼曲率。

9、全角变化率——“狗腿严重度”，“井眼曲率”都是相同的意义。指的是在单位井段内前进的方向在三维空间内的角度变化。

10、目标点——设计规定的，必须钻达的地层位置，称为目标点。通常是以地面井口为坐标原点的空间坐标植来表示。

11、靶区及靶区半径（定向井）——在目标点所在的水平面上，以目标点为圆心，以靶区半径为半径的一个

1.井眼轨迹的基本概念

1.1定向井的定义

定向井是按预先设计的井斜角、方位角及井眼轴线形状进行钻进的井。（井斜控制是使井眼按规定的井斜、狗腿严重度、水平位移等限制条件的钻井过程）。 1.2井眼轨迹的基本参数

所谓井眼轨迹，实指井眼轴线。

测斜：一口实钻井的井眼轴线乃是一条空间曲线。为了进行轨迹控制，就要了解这条空间曲线的形状，就要进行轨迹测量，这就是“测斜”。

测点与测段：目前常用的测斜方法并不是连续测斜，而是每隔一定长度的井段测一个点。这些井段被称为“测段”，这些点被称为“测点”。

基本参数：测斜仪器在每个点上测得的参数有三个，即井深、井斜角和井斜方位角。这三个参数就是轨迹的基本参数。

井深：指井口(通常以转盘面为基准)至测点的井眼长度，也有人称之为斜深，国外称为测量井深(Measure Depth)。井深是以钻柱或电缆的长度来量测。井深既是测点的基本参数之一，又是表明测点位置的标志。

井深常以字母Ｌ表示，单位为米(m)。井深的增量称为井段，以ΔＬ表示。二测点之间的井段长度称为段长。一个测段的两个测点中，井深小的称为上测点，井深大的称为下测点。井深的增量总是下测点井深减去上测点井深。

井斜角：井眼轴线上每一点都有自己的井

定向井资料

定向井随钻测量误差模型及误差源分析

摘要：介绍了测量误差模型的发展，Williamson 等人提出的MWD误差新模型，及新模型存在的误差源分析。

主题词：MWD误差模型 误差源

分析测量误差的最初模型是由Warlstrom.在60年代末70年代初提出的，是在假设测量过程测点间的误差是随机的基础上，引入了误差椭圆来描述井眼的不确定性，该模型的误差预测值比实际的小，原因主要是采用了原始状态的统计误差模型。沃尔夫和瓦德在假设误差是随机的的基础上，引入了系统误差，精度要高得多。1981年瓦伦对测量误差作了细致的分析，证实了系统误差和随机误差的存在，且位置的系统误差比随机误差要大。在沃尔夫和瓦德时代普遍使用的测量仪器为照相仪器，随着先进的测量工具出现和普及使用，小靶区及井距的加密，防碰及中靶的风险，要求井眼位置不确定性降到最小，原有的误差模型已无法满足要求。在这种情况下，Williamson 等人提出了一种预测MWD误差新模型。

一、定向井随钻测量误差新模型的建立

定向井随钻测量误差新模型是在以下假设条件下建立的：

·计算井眼位置误差是由井眼测点的测量误差唯一确定；

·井眼测点可分成三个基本测量向量：井深H，井斜α，方位φ；

·

定向井资料

定向井随钻测量误差模型及误差源分析

摘要：介绍了测量误差模型的发展，Williamson 等人提出的MWD误差新模型，及新模型存在的误差源分析。

主题词：MWD误差模型 误差源

分析测量误差的最初模型是由Warlstrom.在60年代末70年代初提出的，是在假设测量过程测点间的误差是随机的基础上，引入了误差椭圆来描述井眼的不确定性，该模型的误差预测值比实际的小，原因主要是采用了原始状态的统计误差模型。沃尔夫和瓦德在假设误差是随机的的基础上，引入了系统误差，精度要高得多。1981年瓦伦对测量误差作了细致的分析，证实了系统误差和随机误差的存在，且位置的系统误差比随机误差要大。在沃尔夫和瓦德时代普遍使用的测量仪器为照相仪器，随着先进的测量工具出现和普及使用，小靶区及井距的加密，防碰及中靶的风险，要求井眼位置不确定性降到最小，原有的误差模型已无法满足要求。在这种情况下，Williamson 等人提出了一种预测MWD误差新模型。

一、定向井随钻测量误差新模型的建立

定向井随钻测量误差新模型是在以下假设条件下建立的：

·计算井眼位置误差是由井眼测点的测量误差唯一确定；

·井眼测点可分成三个基本测量向量：井深H，井斜α，方位φ；

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