连续测斜仪测量校正方法研究与应用

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1、石油仪器·40·PETR0LEUMINSTRUMENTS2010年o4月·仪器设备·连续测斜仪测量校正方法研究与应用李继华王骏陈忠强柳成双罗雄民(1．西部钻探测井公司重庆)(2．西安705研究所陕西西安)(3．中国石油集团测井有限公司陕西西安)摘要：针对实际应用中井斜和方位偏差较大的问题，通过对加速度传感器和磁通门传感器的安装、性能的研究，设计出一套完整的校正算法，使测量误差满足测井要求。根据实际应用的要求，采用人性化软件设计，人机界面友好、刻度过程简单明了，可以对单个传感器进行刻度，提高了工作效率。从在上千

2、口井中的应用来看，校正效果良好。关键词：加速度计；磁通门；校正；程序设计中图法分类号：P631．83文献标识码：B文章编号：1004—9134(2010)02—0040—03装部分造成。0引言信号采集部分误差主要是指传感器之间对信号采与最早的利用重锤测量倾角、利用罗盘测量方位集有差异。对于三个加速度计而言，它们对同样的重的机械传感器不同，采用三个正交加速度计测量重力力信号的采集，大小并不一致。如分别将、I，、z三在、l，、z三个方向的重力分量，从而计算出井筒的轴的加速度计的轴线和重力场方向重合，采集的信号斜度

3、；利用三个正交磁通门测量地磁场在、Y、Z三数值会有差异，原因在于相同的重力场中的加速度计个方向的地磁场分量，并根据重力分量的测量值计算由于采集电路的差异而导致结果的差异。如果用这样出井筒的倾斜方位。现在，利用加速度计和磁通门测的结果来计算井斜值，偏差是显而易见的。这部分的量裸眼井的井斜和方位已经成为测斜系统的主流。然偏差还表现于，如果传感器不稳定，则采样值也不稳而由于加速度计和磁通门的性能、安装精度，仪器轴的定。引进的仪器之所以精度较高，原因也在于其电路加工质量的影响，以及电路的误差，如果简单的未加校的稳定和

4、差异性很小，当然这也建立在高成本的基础正的对测量值进行计算然后得到井斜和方位值，误差之上。将会超过设计的要求⋯1。机械部分产生的误差原因在于安装上，比如，井对于这个问题，有两个解决方法：一是选用最好的斜、方位的测量，是测量井筒的倾斜角和倾斜方位角。加速度计和磁通门，将安装精度和加工精度提到很高对于加速度计而言，通常z轴的加速度计的轴线应和的水平，将电路的漂移降到最小，保证每个传感器输出测斜仪器的纵向的轴线平行，而轴和y轴的加速度一致；二是利用软件将各个传感器进行归一化，从而达计的轴线在和z轴加速度计的轴线垂直

5、的同时，也互到减小误差的目的。实际应用中引进仪器多使用第一相垂直。因为计算公式的基础就是建立在正交坐标系种方法，而国产仪器多使用一、二两种方法；而有些国上的。但在实际中，总是存在些许误差。产仪器仅使用第一种方法，但测量效果不佳和钻井的研究表明，误差主要由以上两部分构成，如果有效测斜数据相差较大，再和其他国产测斜仪器对比，也不地减小这些误差，将提高测量精度。根据分析，误差主吻合_2J。基于上述问题，我们成功研制出连斜测井仪要由各传感器采集电路的差异和机械安装引起的，因器，本文就是该项目的研究内容之一。此校正算法

6、也根据这两方面设计。首先将各个传感器的采集数值统一到一个标准上，其次是减小安装不精1校正分析与算法确而带来的误差。产生误差的原因主要是由信号采集部分和机械安第一作者简介：李继华，男，1971年生，工程师，1995年7月长春地质学院矿场地球物理专业毕业。在西部钻探测井公司从事测井仪修工作，目前为长江大学地质工程专业工程硕士。邮编：8340002010年第24卷第2期李继华等：连续测斜仪测量校正方法研究与应用1．1采集电路校正算法是针对克拉玛依地区的。1)加速度计的归一化处理1．2机械安装校正算法，通过计算零偏值

7、进行校正首先，找到三个加速度计测量的最大值和最小值将仪器置于校验架上，分别倾角0。和90。，自转⋯i、Ay、4yi、i，然后分别算出0。，方位选择O。、90。、180~,270。测得A、Ay、Mx、Mr的比例系数Ax／Az、Ay／Az来。这样通过相同重力矢量值，然后按下式计算相应的零偏值：的加速度计的采样数值将一样。将仪器置于校验架DEVAx=(∑Axi)／4上，方位0。、倾角90。自转找到A的最大值和最小值，=l4计算出ORIAx。通过对ORIAx=Ax。一Axj计算，其DEVAy=(∑y)／4中：为A的最

8、大值，Ai为4的最小值，ORIAxi=14为二者的差值。同理，可测量计算出ORIAy、ORIAz。DEVMx=(∑Mxi)／4这里的最大值和最小值其实为探头的正的最大值i=14和负的最大值，由于A／D转换的原因必须将负的最大DEVMy=(∑Mri)／4值也转换成正值，因此变成了采样值的最小值。下面1．3测量值校正磁通门测量值也一样。假设原始加速度计测量值为、Ay、，校正值2)磁通门归一化处理为XAx