陀螺连续测斜仪的测量原理及电路设计.pdf

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1、2014年第14期内蒙古石油化工77陀螺连续测斜仪的测量原理及电路设计宋建军(大庆钻探工程公司测井公司吉林事业部，吉林松原138000)摘要：由于传统用机械、声波、光学、放射性等只能检查单层套管的变化和破损，不能对老井进行检查，无法测量井眼轨迹，指导定向井的开钻，为钻井评价提供科学依据；本文通过对陀螺连续测斜仪的工作原理，结构组成及电路模块原理的介绍等分析成功解决了在有磁环境下进行井斜角、方位角、工具面角等定向参数的测量，井眼井身轨迹的连续测量。关键词：套管检测；井眼轨迹；陀螺测斜中图分类号：TEl51文献标

2、识码：A文章编号：1006-7981(2014)14—0O77一O3在油田开采初期，由于测井技术落后，钻杆在器采用两个双轴动力调谐陀螺，三个石英加速度计，地下的实际运行轨迹并不十分清楚，而且，井上测得它们在设计上采用捷联式机械编排，因此必须设计的深度并非井的垂直深度，在打到预定“深度”时仍具有精密定位基准的惯性体，陀螺和加速度计通过未发现出油，就会得出错误的“此地无油”的结论，造定位面直接安装在惯性体上，组成惯性测量组件，该成废井。另一方面，随着油}日开发过程的不断延伸，组件通过一对轴承被支撑在外壳上。惯性体

3、组件由地质报废和工程报废的油井越来越多，在石油资源对转控制机构在测量点上的0。和180。上定位，可以日益枯竭的情况下，如何使报废井及老油井焕发出大大提高寻北精度。惯性体组件的旋转轴与井下探新的活力，同时在新油井开发过程中，如何为钻头走管轴重和，通过探管扶正器又可认为与井筒轴线平向提供正确的控制信息．提高油井的产出效益比，运行。用现代测井技术是一种必不可少的手段。以东北天为基准建立一个参考坐标系，即大地本文介绍的陀螺连续测斜仪就是能在油田生产坐标系，如图1所示，以三维正交安装的加速度计和中起着开窗侧钻、打水平井

4、的一种仪器，该仪器以测陀螺建立测量坐标系，即仪器坐标系，如图2所示。量地球自转角速率分量来确定空间某点方位，不受地磁的影响，由此可在井下通过陀螺测量出该开窗的方位，这样可在旧井、老井下按实际油层方向重新开窗，使旧井、老井得到二次开发，大大节省了人力、物力、财力，可应用于有磁性干扰的丛式井组、加密井和存在磁屏蔽的套管、油管、钻杆内进行井眼轨迹测量或定向钻井。因此，该测井技术的推广应用将对加速石油天然气勘探和开发步伐有着极大的推动作用。图1大地坐标系1工作原理陀螺连续测斜仪依托航空领域惯导技术，采用经特殊工艺加工

5、的扰冲击、抗振动能力强的动词陀螺和石英挠性加速度计作为核心传感器。是一种不受地磁环境影响的井眼轨迹测量仪器，可在完井后的套管内进行测量，或对老井进行复查，指导侧钻井，定向井的开钻，适用于大位移井、不同斜度井和丛式井，具备高精度、快速度、高可靠性的全姿态测量功能，技术水平居国内领先地位。主要应用于主要图2仪器坐标系应用于造斜、侧钻开窗、定向射孔、井迹测量等。该仪在大地坐标系中，Xo指向水平东，Yo指向水收稿日期：20l4～O5—17