CN104968889A - 用于回接/重叠处理的姿态参考 - Google Patents

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Abstract

一种使用陀螺仪传感器探测姿态参考区间中角度偏转率以随MWD系统在钻孔内从第一位置移动至第二位置从而计算钻孔内的定向变化的方法。罗盘拍摄可在使用磁力计和加速计或陀螺仪传感器和加速计的第一位置和第二位置的一处或多处进行。回接和/或重叠处理可应用于增加测量的钻孔内定向的准确性。此外，回接和/或重叠处理可响应于在计算的位置与测量的位置之间的差异而应用于调整传感器模型参数。在随后的各区间之间的定向变化的迭代计算可允许只使用单个罗盘拍摄为整个钻探操作计算MWD定向。

Description

用于回接/重叠处理的姿态参考
相关申请的交叉引用
本申请为要求于2012年10月12日提交的第61/713,164号美国临时申请的优先权的正式申请。
技术领域
本公开涉及在随钻测量(MWD)系统中的勘测，特别地涉及用于由MWD传感器收集的数据的处理方法。
背景技术
在钻井作业、特别是大斜度钻井中需要准确并精确确定钻具组件的位置和方向。传统上，传感器组件用于测量井下轨道和地下条件。以这种方式收集的数据通常通过本领域已知的MWD遥感勘测传输至地表，以将该轨道信息传达至地表。许多因素可结合起来不可预知地影响钻探钻孔的轨道。钻孔轨道的准确确定必需确定钻孔位置并引导钻孔至其地质目标以及避免与地下隐蔽物、地质特征、井或地带的碰撞。在其他情况下，需要对地下隐蔽物、地质特征、井或地带进行拦截。
在某些情况下，使用常规方法调查钻孔涉及地球磁场和重力场的周期测量，以确定在底部钻具组件处的钻孔方位和倾向。以往，在底部钻具组件静止时就已经做出了该确定。因此，在离散勘测站之间的随孔深度或钻孔距离一般从30英尺到60至90英尺或更多，对应于在地表处增加的钻杆的支架或接合部的长度。例如因物理因素或异常现象的出现而引起的在多个勘测站之间的累计误差可使测量准确性出现偏差。例如，依靠磁力计的MWD系统可受开关钻柱的磁干扰的影响。此外，回转罗盘必然倾向于在可减少回转罗盘MWD系统中整体勘测准确性的更高倾角中损失准确性。
发明内容
本公开提供了一种用于计算钻孔中MWD系统的定向的方法。该方法可包括提供一种MWD系统，该MWD系统包括多个传感器，由传感器收集的数据通过具有可调的传感器模型参数的传感器模型解读，MWD系统具有定向，该定向包括方位角和倾角。该方法还可包括在钻柱上定位MWD系统。该方法还可包括在从地表位置钻探的钻孔内的某一深度处定位钻柱，该深度从MWD系统的位置测量至地表位置，钻孔的方向一般由MWD系统的定向表示；通过钻柱的运动将钻孔内MWD系统的位置从第一深度移动至第二深度；随着MWD系统从第一深度移动至第二深度，使用多个传感器中的一个或多个传感器感测MWD系统的定向变化；以及计算MWD系统在第一深度与第二深度之间的定向变化。
本公开还提供了一种用于计算钻孔中MWD系统的定向的方法。该方法可包括提供一种MWD系统，该MWD系统包括多个传感器，由传感器收集的数据通过具有可调的传感器模型参数的传感器模型解读，MWD系统具有定向，该定向包括方位角和倾角。该方法还可包括在钻柱上定位MWD系统。该方法还可包括在从地表位置钻探入土层的钻孔内的较上部的深度处定位钻柱，该深度从MWD系统的位置测量至地表位置，一般MWD系统所在的钻孔的方向由MWD系统的定向表示；使用多个传感器中的两个或多个传感器在较上部的深度处进行罗盘拍摄以确定在较上部的深度处的MWD系统的定向；钻探入土层中更深处，MWD系统从而移动至较下部的位置；通过钻柱的运动，钻孔内的MWD系统从较上部的深度移动至较下部的深度或者从较下部的深度移动至较上部的深度；随着MWD系统的移动，使用多个传感器中的一个或多个传感器感测MWD系统的定向变化；计算MWD系统在较上部深度与较下部深度之间的定向变化；使用计算的较上部深度与较下部深度之间的定向变化和在较上部的深度处的MWD系统的定向计算在较下部的深度处的MWD系统的定向。
附图说明
在借助附图阅读时，可通过以下详细描述最佳地理解本公开。所强调的是，依据行业中的标准实践，许多特征并未按比例绘制。事实上，为讨论清楚起见，许多特征的尺寸可任意放大或缩小。
图1示出了包括根据本公开实施方式的MWD系统的钻探操作。
图2示出了根据本公开实施方式的MWD系统的传感器的块状图。
图3示出了根据本公开实施方式的MWD系统的传感器的替换块状图。
图4示出了根据本公开实施方式的MWD系统的勘测操作。
图5示出了根据本公开实施方式的示例性勘测操作的流程图。
图6示出了根据本公开实施方式的示例性迭代勘测操作的流程图。
具体实施方式
应理解，下述公开提供了用于实施多个实施方式的不同特征的许多不同实施方式或示例。下面描述了部件和布置的具体示例以简化本公开。当然，这些仅是示例，并不限于此。另外，本公开可在多个示例中重复参考数字和/或字母。该重复是为简化和清楚起见，本身并不是指所讨论的多个实施方式和/或配置之间的关系。
图1示出了通过承载随钻测量(MWD)系统的钻柱的倾斜钻孔的钻探。更具体地，示出了在地表15处的钻探装置10和钻井钻孔20。钻柱101由多个管道节段组成并包括底孔组件103和钻头105。如本领域技术人员所理解的，管道节段为螺纹连接并在钻探装置10处连接至钻柱101顶部，随钻孔20的钻探而增加钻柱101的长度。管道节段经常增加为称作管架的预连接的两个或三个管状节段。在示例性的情况下，管道节段长度可为约30英尺，管架长度可在60至90英尺之间。
MWD系统107可包括在钻柱101中。在一些实施方式中，如图1中所示，MWD系统107可作为底孔组件103的一部分。在其他实施方式中，MWD系统107可沿钻柱101置于不同位置。
如图2所示，示例性MWD系统207描述为块状图。MWD系统207可包括各自放置成测量互相正交的轴线(x、y、z)加速度的加速计209x、209y、209z。特别地，加速计209x、209y及209z的输出可用于确定与MWD有关的地球重力矢量。在一些实施方式中，轴线之一(此处描述为z)可与MWD系统207对准。
MWD系统207还可包括各自放置成分别测量x轴、y轴、z轴的磁通量的磁力计211x、211y、211z。磁力计211x、211y、211z的输出可用于确定与MWD系统207有关的地球磁场矢量。
此外，MWD系统207可包括陀螺仪传感器213。如图2所示，陀螺仪传感器213可为微电子机械系统(MEMS)。陀螺仪传感器213可布置为探测x轴、y轴、z轴中的角度变化。虽然没有描述，但MWD系统207还可包括数据处理系统。此外，MWD系统207可包括用于与位于钻柱101上其他地方的传感器通信以及与地表15通信的通信设备。
如图3所示，可选的MWD系统307可只包括两个加速计309y、309c。在这样的配置中，y轴加速计309y可布置为测量y轴的加速度。斜面加速计309c可布置为测量在x-z平面中某方向上的加速度。在一些实施方式中，斜面加速计309c可测量在x-z平面中在x轴与z轴之间45°方向上的加速度。MWD系统307还可包括两个单轴陀螺仪传感器313x、313z，这两个单轴陀螺仪传感器313x、313z对准以分别测量x轴和z轴的角度变化。在一些这样的实施方式中，加速计309y和309c及单轴陀螺仪313x和313z可安装在可绕系统的z轴旋转的常平架平台上。当MWD系统307静止时，通过将平台旋转至允许例如去除传感器偏差以及确定本领域技术人员所理解的工具的姿态的多个位置可进行罗盘拍摄。该示例性实施方式还可为了本领域技术人员所理解的稳定而利用z轴陀螺仪和y轴加速计实现空间稳定连续勘测模式的机械化。在一些实施方式中，关于由加速计309y和/或309c确定的重力矢量以及关于由单轴陀螺仪313x确定的真北可获得MWD系统307姿态的连续读数。如本领域技术人员所理解，姿态是指MWD系统307关于重力(倾角)和磁北或真北(方位)的定向。倾向是指在钻孔20与水平面之间的垂直偏差。水平面可从名义上限定为与地球半径正交的平面。如本领域所理解的那样，方位角可限定为钻孔20相对于投射在水平面上的正北之间的角度。
尽管进行了单独描述，得益于本公开的本领域技术人员会理解的是，MWD系统207和307无疑可用在本公开范围内的单钻柱101中。而且，在不背离本公开的范围的情况下，也可使用如本领域中已知的加速计、磁力计及陀螺仪传感器的其他配置。所述配置仅供参考，并不是旨在限制本公开的范围。
在一些实施方式中，通过结合来自测量不同量的两组或更多个传感器的读数，通常当传感器稳定时，能够计算用于钻柱101的绝对定向。这样的操作称作罗盘拍摄。例如，参照图2，通过将地球重力场的加速计209x、209y、209z的加速计读数与地球磁场的磁力计211x、211y、211z的磁力计读数结合，可确定所称的磁方位角。相反地，参考图3，通过将地球重力场的加速计309y、309c的加速计读数与地球自转速度的单轴陀螺仪传感器313x、313z的陀螺仪读数结合，可确定所称的地理方位角。
如本领域技术人员所理解，每个传感器的原始传感器数据根据考虑特定传感器模型参数的传感器特定模型来解读。传感模型参数可在钻探操作中使用MWD系统107之前预先确定。因此，预设值可能无法反映钻探操作期间传感器的实际操作。传感器模型参数可在其所位于的工具的操作期间不时更新。传感模型参数的确定可部分地基于将置于MWD系统107中的传感器在不同位置的表现与钻探操作期间不同的定向和/或传感器状态进行比较。在钻探操作的过程中，对不变量(比如如前所讨论的用于计算磁方位角的地球重力矢量、磁通量(北)及磁通量(垂直))进行了测量，并可通过例如响应于经历多次观测的观测误差将传感器模型参数调整至与其真值相对应。在一些实施方式中，例如，参数更新可采取测量观测的加权平均组合的形式。在某些实施方式中，传感器特定模型可包括但不限于偏差和比例因子修正。例如，用于陀螺仪传感器的传感器特定模型可包括但不限于这样的规格：IEEE Standard Specification Format Guide and Test Procedure forCoriolis vibratory Gyros(IEEE标准规范格式指南和科里奥利振动陀螺仪的测试程序),IEEE Standard 1431,2004；IEEE Standard SpecificationFormat Guide and Test Procedure for Single Axis Interferometric FiberOptic Gyros(IEEE标准规范格式指南和单轴干涉型光纤陀螺仪的测试程序),IEEE Standard 952,1997；IEEE Specification Format forSingle-Degree-of-Freedom Spring-Restrained Rate Gyros(用于单自由度弹簧限制式速度陀螺仪的IEEE规范格式),IEEE Standard 262,1969(Rev.2010)。
在钻探操作期间，如图4所示，置于钻柱(未示出)上的MWD系统407在钻孔20中从第一点P1移动至第二点P2。P1既可在P2之上也可在P2之下，即距地表更近或更远。在一些实施方式中，P1和P2可分别对应当给定的管架完全插入钻孔20和从钻孔20完全缩回时MWD系统407的位置。
参考图4和图5，在示例性姿态参考计算过程500中，钻柱停止，MWD系统407在位置P1处保持静止(501)。在一些实施方式中，P1可为与在钻孔20内管架钻探完成处的MWD系统407相对应的位置。此时，是否可使用例如加速计和陀螺仪传感器或加速计和磁力计进行罗盘拍摄取决于MWD系统407的配置。
MWD系统407随后置入姿态参考模式(505)。在姿态参考模式中时，MWD系统407配置为进行连续姿态参考测量。在一些实施方式中，姿态参考测量为使用例如陀螺仪传感器的MWD系统407的角度偏转率的形式。例如，如图5所示，角度偏转率如ωx,ωy,ωz对应由三轴陀螺仪传感器输出的定向变化率。替代地，也可使用此处和别处所讨论的其他配置。例如，在利用激光陀螺仪的MWD系统407中，可输出绝对定向变化。得益于本公开的本领域技术人员会理解的是，在本公开范围内可利用能够测量MWD系统407的定向变化率的传感器的任何配置。为清楚起见，MWD系统407将作为利用三轴陀螺仪传感器来讨论。
姿态参考测量频繁进行从而足以捕获MWD系统407随其沿钻孔20移动而取得的基本上所有有关的定向变化。因而能够有效计算在钻孔20内给定运动的端点之间的定向变化。
当在P1处稳定时，在MWD系统407的某些实施方式中的陀螺仪传感器可移向调整为例如去除陀螺仪传感器的偏差输出，以使与系统定向变化有关的角速率可以更好的准确性来确定。假定系统是静止的，这些偏差可包括纯传感器偏差和模型输出的复合体，纯传感器偏差和模型输出与在惯性空间中的地球转动和关于重力的定向有关但不限于此。在一些实施方式中，这些偏差还可用于例如陀螺仪质量评价、模型参数更新和/或定向确定。在例如陀螺仪传感器显示在停止处很少或没有偏离其预期偏差的情况下，可省略移向调整操作。
然后通过移动钻柱可将MWD系统407移动至钻孔20中的位置P2(507)。在一些实施方式中，P2可为与最后完成的管架长度在撤掉钻柱后的钻孔20内MWD系统407相对应的位置。MWD系统407在P1与P2之间的来回移动限定了姿态参考区间450。得益于本公开的本领域技术人员会理解的是，只要P1和P2的深度已知，在钻孔20内P1和P2的相对位置就是任意的。这样的确定可因组装的钻柱长度已知而相对简单。从而P1可比P2更接近地表(井上)或更远离地表(井下)。
在沿姿态参考区间450来回移动时，MWD系统407连续测量角度偏转率ωx,ωy,ωz。当MWD系统407到达P2时，钻柱停止，停用姿态参考模式。然后基于井上位置(P2或P1)的定向和在姿态参考区间450上测量的定向变化计算在井下位置(P1或P2)处MWD系统407的定向。如本领域技术人员所理解，该定向变化可计算为测量的角度偏转率ωx,ωy,ωz的积分。
在一些实施方式中，MWD系统407在钻孔20中的定向可在MWD系统407沿姿态参考区间450来回移动前在P1或P2之一处得知。例如，在P1为井下位置并与在钻架钻探完成处MWD系统407的位置相对应而P2与在钻架钻探开始(可选地描述为前一钻架完成)处MWD系统407的位置相对应的示例中，可知在P2处的定向。通过在该位置已进行的罗盘测量可确定在P2处的定向或作为前一姿态参考计算过程500的一部分可计算在P2处的定向。在其他实施方式中，一旦MWD系统407到达P2即可进行罗盘测量(509)。
一般而言，因为在井下位置的定向未知而在井上位置的定向由之前的迭代已知，罗盘拍摄可只在井下位置进行。取决于MWD系统407是否从井上P1移动至井下P2(“下推区间”)或从井下P1移动至井上P2(“拉回区间”)，只进行一次罗盘拍摄(503或509)。在其他实施方式中，只通过在重复姿态参考区间450期间进行的测量计算MWD系统407的定向，罗盘拍摄既不在P1进行也不在P2进行，但是在井上位置的定向由之前的迭代已知。
因此，通过姿态参考计算过程500计算的用于井下未知位置的最终参考定向计算为在P1和P2之间测量的定向变化和任何罗盘拍摄的加权平均。例如，在罗盘拍摄只在井上位置进行的情况下，在井下位置的定向可计算为通过罗盘拍摄确定的定向和在姿态参考计算过程500期间测量的角度偏转率ωx,ωy,ωz的积分的矢量和。
实际上，在一些实施方式中，单一罗盘拍摄可单独用于整个钻探操作。罗盘拍摄可在地表附近进行。随钻孔20钻探的MWD系统407的定向通过用于在钻探操作期间使用的每个管架的重复姿态参考计算过程500来计算。因此，MWD系统407的定向确定为在每个管架的开始与完成之间的定向变化的总和，通过各自的姿态参考计算过程500计算每个定向变化。
在一些实施方式中，给定的姿态参考计算过程500的P1和P2均不对应具有已知定向的位置。例如，姿态参考计算过程500的多次迭代可存在于MWD系统407在单个管架完成处与单个管架开始处之间的位置。在这样的实施方式中，重复并加和姿态参考区间450的测量值直至到达具有已知定向的P2(即在对应于管架开始的位置处)，并且在一系列姿态参考区间450的最远井下位置处的MWD系统407的定向计算为导致已知P2的定向区间的总和。
在一些实施方式中，考虑到在P1、P2或P1和P2处的罗盘测量(503或509)可采用多站处理以更好地确定传感器模型参数(513)。这样的多站处理可使用由通过姿态参考计算过程500测量获得的数据和例如来自先前姿态参考计算过程的数据或来自其他传感器的数据。
例如，回接处理能够应用于使传感器模型参数适应MWD系统中的陀螺仪传感器。因为使用陀螺仪传感器进行的罗盘拍摄自然倾向于在较高钻孔倾角处具有降低的准确性，所以使用该下降的传感器模型参数会增加随后使用陀螺仪传感器的罗盘拍摄的准确性。在这种情况下，通过陀螺仪传感器模型计算的方位角可用于修正罗盘测量以匹配如通过姿态参考计算过程所确定的方位角。可选地，可改换陀螺仪传感器的质量不平衡项以修正测量的方位角。在一些情况下，可同时使用两种方法的结合。为了随后的罗盘拍摄，可采用计算的偏移量以例如增加罗盘拍摄的准确性而不论随后的姿态参考计算过程是否进行。在一些实施方式中，可结合来自不止一个姿态参考计算过程的数据，以例如改善传感器模型参数估计的准确性。在一些实施方式中，比较由姿态参考数据的不同个体或集合计算的模型参数可用于探测传感器损伤。
同样地，回接处理可应用于通过MWD系统中的磁力计进行的测量。例如由钻孔周围形成的铁磁材料的天然或人为存在和确实由钻柱自身引起的井下磁干扰可造成地球磁场适当探测的不准确性。通过比较如由使用磁力计的罗盘拍摄所确定的方位角和如由姿态参考计算过程所确定的方位角，可将开关钻柱干扰与探测的地球磁场分开。可选地，一个或多个罗盘拍摄和/或来自陀螺仪传感器的姿态参考模式数据的各部分可同时与一个或多个磁罗盘拍摄比较以将开关钻柱干扰与探测的地球磁场分开。从而能够将干扰考虑在磁力计传感器模型中。可选地，在一些实施方式中，只有开钻柱干扰可与探测的磁场分开，以允许在使用磁力计钻探时对邻近钻孔的测距。
同样地，回接处理可应用于调整MWD系统中加速计的传感器模型参数。
在一些实施方式中，一个或多个磁罗盘拍摄可与一个或多个陀螺仪传感器罗盘拍摄和/或姿态参考模式数据的各部分比较以修正陀螺仪传感器模型的参数。在该情况下，已知无开关钻柱干扰的磁罗盘拍摄和使用先前确定的对磁力计传感器模型的调整修正的磁罗盘拍摄都可用于修正陀螺仪传感器模型参数。
在一些实施方式中，重叠处理可用于解释不准确性的其它来源。例如，如图6中所示，两个姿态参考计算过程603、607借助将其分开的钻探操作605进行。第一姿态参考计算过程603的终点的测量的定向可与第二姿态参考计算过程603的起点的测量的定向进行比较。由于理论上这些位置都应该相同，所以可在传感器模型中探测和解释任何不准确性(包括例如中心偏移)。在一些实施方式中，在区间边界处的匹配可根据例如中心偏移误差的估计对能够另外进行的定向准确度的最佳估计来加权。
得益于本公开的本领域技术人员会理解的是，姿态参考计算过程603、607不需要通过钻探过程分开，包括钻探过程605仅仅是为了说明姿态参考计算过程603、607的分开。在其他实施方式中，经过单个管架的长度可进行多个姿态参考计算过程。实际上，虽然与钻探过程有关的振动可将噪声引入计算，但在一些实施方式中，姿态参考计算过程603、607可在钻探过程601、605期间进行。因而定向变化可在管架全长的钻探期间连续采样。
此外，受益于本公开的本领域技术人员会理解的是，在钻探单井的过程中可利用一个以上的先前描述的过程。通过使用回接和重叠处理两者，可达到额外的准确性。两个处理方法的权重可通过考虑到两者相应的准确度的预定的误差模型确定。
前文概括了多个实施方式的特征，以使本领域技术人员可更好地理解本公开的各方面。这些特征可由大量等同替代物的任一取代，本文只公开了一些。本领域技术人员应领会的是，他们可很容易地使用本公开作为设计或修改用于实施本文介绍的实施方式的相同用途和/或实现本文介绍的实施方式的相同优点的其他过程或结构的基础。本领域技术人员还应认识到的是，这样的等同结构不背离本公开的精神和范围，他们可作出本文所述的各种变化、置换及改动而不背离本公开的精神和范围。

Claims (25)

1.一种方法，包括：
提供一种MWD系统，所述MWD系统包括多个传感器，由所述传感器收集的数据通过具有可调的传感器模型参数的传感器模型解读，所述MWD系统具有定向，所述定向包括方位角和倾角；
在钻柱上定位所述MWD系统；
在从地表位置钻探的钻孔内的某一深度处定位所述钻柱，所述深度从所述MWD系统的位置测量至所述地表位置，所述钻孔的方向一般由所述MWD系统的定向表示；
通过所述钻柱的运动将所述钻孔内的所述MWD系统的位置从第一深度移动至第二深度；
随着所述MWD系统从所述第一深度移动至所述第二深度，使用所述多个传感器中的一个或多个传感器感测所述MWD系统的定向变化；以及
计算所述MWD系统在所述第一深度与所述第二深度之间的定向变化。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
使用所述多个传感器中的两个或更多个传感器在所述第一深度处进行罗盘拍摄以确定在所述第一深度处的所述MWD系统的估计定向；以及
使用计算的在所述第一深度与所述第二深度之间的定向变化和在所述第一深度处的所述MWD系统的估计定向，计算在所述第二深度处的所述MWD系统的计算定向。
3.如权利要求2所述的方法，还包括：
通过所述钻柱的运动将所述MWD系统从所述第二深度移动至第三深度；
随着所述MWD系统从所述第二深度移动至所述第三深度，使用所述多个传感器中的一个或多个传感器感测所述MWD系统的定向变化；以及
计算所述MWD系统在所述第二深度与所述第三深度之间的定向变化；
使用计算的在所述第二深度与所述第三深度之间的定向变化和在所述第二深度处的所述MWD系统的计算定向来计算在所述第三深度处的所述MWD系统的计算定向。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：
使用所述多个传感器中的两个或更多个传感器在所述第一深度处进行罗盘拍摄以确定在所述第一深度处的所述MWD系统的估计定向；
使用所述多个传感器中的两个或更多个传感器在所述第二深度处进行罗盘拍摄以确定在所述第二深度处的所述MWD系统的估计定向；以及
使用计算的在所述第一深度与所述第二深度之间的定向变化和在所述第一深度处的所述MWD系统的估计定向，计算在所述第二深度处的所述MWD系统的计算定向；
将在所述第二深度处的所述MWD系统的计算定向与在所述第二深度处的所述MWD系统的估计定向进行比较以计算偏移误差；
响应于所述偏移误差调整所述多个传感器的一个或多个传感器的一个或多个可调的传感器模型参数。
5.如权利要求4所述的方法，还包括：
使用所述钻柱钻探至第三深度；以及
使用至少一个调整过的传感器模型参数在钻探操作期间引导所述钻柱。
6.如权利要求4所述的方法，其中所述调整过的传感器模型参数用于识别传感器损伤。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述多个传感器中的至少一个传感器为陀螺仪传感器，并且用于所述陀螺仪传感器的传感器模型的传感器模型参数包括方位角偏移和质量不平衡项。
8.如权利要求7所述的方法，还包括：
保持所述MWD系统静止；
移向调整所述陀螺仪传感器以探测和去除所述陀螺仪传感器的偏差输出。
9.如权利要求8所述的方法，其中所探测的偏差能够用于质量评价、模型参数更新或定向确定中的至少一项。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述多个传感器中的至少一个传感器为磁力计，并且用于所述磁力计的传感器模型的传感器模型参数包括影响所述磁力计的天然或人为磁异常的至少一个。
11.如权利要求10所述的方法，其中至少一个人为磁异常包括第二钻孔，并且使用由所述磁力计沿所述钻孔收集的数据来计算在所述MWD系统与所述第二钻孔之间的范围。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述多个传感器中的至少一个传感器为加速计，并且用于所述加速计的传感器模型的传感器模型参数包括加速度偏移。
13.如权利要求1所述的方法，还包括：
使用所述多个传感器中的两个或更多个传感器在所述第二深度处进行罗盘拍摄以确定在所述第二深度处的所述MWD系统的估计定向；以及
使用计算的在所述第一深度与所述第二深度之间的定向变化和在所述第二深度处的所述MWD系统的估计定向，计算在所述第一深度处的所述MWD系统的计算定向。
14.如权利要求13所述的方法，还包括：
通过所述钻柱的运动将所述MWD系统从第三深度移动至所述第二深度；
随着所述MWD系统从所述第三深度移动至所述第二深度，使用所述多个传感器中的一个或多个传感器感测所述MWD系统的定向变化；以及
计算所述MWD系统在所述第三深度与所述第二深度之间的定向变化；以及
使用计算的在所述第三深度与所述第二深度之间的定向变化和在所述第二深度处的所述MWD系统的计算定向来计算在所述第三深度处的所述MWD系统的计算定向。
15.如权利要求14所述的方法，还包括：
使用所述多个传感器中的两个或更多个传感器在所述第三深度处进行罗盘拍摄以确定在所述第三深度处的所述MWD系统的估计定向；
使用计算的在所述第三深度与所述第二深度之间的定向变化和在所述第三深度处的所述MWD系统的估计定向，计算在所述第二深度处的所述MWD系统的第二计算定向；
将在所述第二深度处的所述MWD系统的第一计算定向与在所述第二深度处的所述MWD系统的第二计算定向进行比较以计算偏移误差；
响应于所述偏移误差调整所述多个传感器中的一个或多个传感器的一个或多个传感器模型参数。
16.如权利要求15所述的方法，还包括：
使用所述钻柱钻探至第四深度；以及
使用至少一个调整过的传感器模型参数在钻探操作期间引导所述钻柱。
17.如权利要求1所述的方法，还包括：
通过所述钻柱的运动将所述MWD系统从第三深度移动至接近深度，所述接近深度限定为所述第一深度和所述第二深度中距所述第三深度较近者；
随着所述MWD系统从所述第三深度移动至所述接近深度，使用所述多个传感器中的一个或多个传感器感测所述MWD系统的定向变化；以及
计算所述MWD系统在所述第三深度与所述接近深度之间的定向变化。
18.如权利要求17所述的方法，其中在接近位置的定向已知；以及
使用计算的所述MWD系统在所述第三深度与所述第一深度之间的定向变化和在所述第一深度处的所述MWD系统的已知的定向来计算在所述第三深度处的所述MWD系统的计算定向。
19.如权利要求1所述的方法，还包括：
使用所述多个传感器中的两个或更多个传感器在所述第一深度处进行罗盘拍摄以确定在所述第一深度处的所述MWD系统的估计定向；
使用所述多个传感器中的两个或更多个传感器在所述第二深度处进行罗盘拍摄以确定在所述第二深度处的所述MWD系统的估计定向；
使用计算的定向变化和在所述第一深度处的所述MWD系统的估计定向，计算在所述第二深度处的所述MWD系统的计算定向；
将在所述第二深度处的所述MWD系统的估计定向与计算定向进行比较以计算偏移误差；以及
使用所述偏移误差和在所述第一深度处的所述MWD系统的估计定向，计算在所述第一深度处的所述MWD系统的计算定向。
20.如权利要求19所述的方法，还包括：
响应于所述偏移误差调整所述多个传感器中的一个或多个传感器的一个或多个传感器模型参数。
21.如权利要求20所述的方法，还包括：
使用所述钻柱钻探至第三深度；以及
使用至少一个调整过的传感器模型参数在钻探操作期间引导所述钻柱。
22.如权利要求1所述的方法，还包括：
使用所述多个传感器中的两个或更多个传感器在所述第一深度与所述第二深度之间进行罗盘拍摄以确定估计的过渡定向。
23.如权利要求1所述的方法，其中所述移动操作还包括钻探至土层中。
24.一种方法，包括：
提供一种MWD系统，所述MWD系统包括多个传感器，由所述传感器收集的数据通过具有可调的传感器模型参数的传感器模型解读，所述MWD系统具有定向，所述定向包括方位角和倾角；
在钻柱上定位所述MWD系统；
在从地表位置钻探入土层的钻孔内的较上部的深度处定位所述钻柱，所述深度从所述MWD系统的位置测量至所述地表位置，一般所述MWD系统所在的钻孔的方向由所述MWD系统的定向表示；
使用所述多个传感器中的两个或更多个传感器在所述较上部的深度处进行罗盘拍摄以确定在所述较上部的深度处的所述MWD系统的定向；
钻探入土层中更深处，所述MWD系统从而移动至较下部的深度；
通过所述钻柱的运动将所述钻孔内的所述MWD系统从所述较上部的深度移动至所述较下部的深度，或者从所述较下部的深度移动至所述较上部的深度；
随着所述MWD系统的移动，使用所述多个传感器中的一个或多个传感器感测所述MWD系统的定向变化；
计算所述MWD系统在所述较上部的深度与所述较下部的深度之间的定向变化；以及
使用计算的所述较上部的深度与所述较下部的深度之间的定向变化和在所述较上部的深度处的所述MWD系统的定向，计算在所述较下部的深度的所述MWD系统的定向。
25.如权利要求24所述的方法，其中移动、感测及计算操作重复用于一个或多个随后的钻探操作，其中给定迭代的所述较下部的深度与随后迭代的所述较上部的深度相对应，并且在所述给定迭代的所述较下部的深度处的所述MWD系统的定向与用于所述随后迭代的所述较上部的深度处的所述MWD系统的定向相对应。
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