陀螺测斜仪简介分解课件.ppt

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1、陀螺测斜仪简介陀螺测斜仪分类（按陀螺元件分）框架式陀螺测斜仪微硅机械陀螺测斜仪光纤陀螺测斜仪动调陀螺测斜仪其它还可以按测量方式和用途分陀螺测斜仪为：无缆陀螺测斜仪、冻结孔陀螺测斜仪、水平孔陀螺测斜仪、全向孔陀螺测斜仪等等陀螺测斜仪简介框架式陀螺元件转子框架Z轴X轴Y轴没有外力矩作用在陀螺转子时，转子轴在惯性空间中的取向会保持稳定不变陀螺测斜仪简介框架式陀螺元件测方位框架陀螺元件组装结构图三轴框架作为转子支承，可以保证外力矩不会传递到转子上，转子轴向就可以总是指向空间某固定方向陀螺测斜仪简介框架式陀螺元件测方位1.在地面先对准一个方向，再启动陀螺2.下井测

2、量时，因钻孔方位变化所转过的角度会被仪器测量出来陀螺测斜仪简介框架式陀螺测斜仪特点相对测量钻孔的方位角，测量不依赖地磁场，可以在磁性矿区和钻杆、套管里使用其原理是根据经典的惯性力学理论，用户很容易理解结构复杂，制造和调试较困难使用和维修不够方便方位测量精度比较低方位有漂移和累积误差陀螺测斜仪简介框架式陀螺测斜仪的时漂框架陀螺时漂会由地球自转引起，漂移总是方位增大方向，每小时达10多度的数量级。为了使用方便，厂家会进行力矩补偿，尽可能消除这项漂移。其它还有阻力矩和冲击力矩造成的漂移EE陀螺测斜仪简介SS上午9点陀螺指向东南下午3点陀螺指向西南微硅机械陀螺（

3、电子陀螺）低精度，漂移大，光纤陀螺和动调陀螺应用后开始淘汰陀螺测斜仪简介微硅机械陀螺测方位ω转过的角度Φ等于陀螺转动角速度ω对时间的积分钻孔的空间方位变化需要对三轴向的陀螺输出积分和转换计算得到，冲击力矩、与G有关的误差输出、噪声都会被积分造成方位误差。灵敏度低也是误差的主要因素。和框架陀螺测斜仪一样测量的是相对方位陀螺测斜仪简介Sagnac效应闭环光纤陀螺元件（closedloopFiberOpticGyro）可以测量地球自转角速度及其在钻孔倾斜方向的分量光纤陀螺测方位（最新技术）陀螺测斜仪简介另一种可直接测量地球自转角速度的陀螺是动力调谐陀螺（Dyn

4、amicallyTunedGyro，DTG）（1）技术很成熟，已经完全国产化（2）与原框架式陀螺相比有以下特点机械寿命较长（3000小时）可靠性较高，故障率小体积小，便于安装使用目前已成功用在钻孔测斜仪中、能敏感和测量地球自转角速度的陀螺元件只有光纤陀螺和动力调谐陀螺动力调谐陀螺测方位陀螺测斜仪简介动力调谐陀螺（DTG）内部结构及原理动力调谐陀螺结构图陀螺测斜仪简介陀螺测斜仪自寻北概念通过测量地球自转角速度及其分量来确定北向方位的过程称作自寻北过程自寻北的优点是，每个测点上的方位测量都是独立的，测量精度或误差与前面测点结果的误差无关，所以没有累积误差。每

5、次都直接寻找北极方向，所以也不会有与地球自转有关的漂移误差陀螺测斜仪简介自寻北陀螺测斜仪方位测量原理Ω=15.042°/HΩ——是个常数在纬度为Φ的地区水平分量ΩH=Ω×cosΦ垂直分量ΩZ=Ω×sinΦ北半球Φ取正值，南半球取负值。水平分量对寻北有意义，要得到其准确值，就要知道当地纬度准确值陀螺测斜仪简介测量出Ω及在钻孔轴向的分量大小，再经过数学计算得到钻孔的方位角Ω数量级太小，要高精度陀螺元件才能敏感到这个量及各分量受孔径限制，元件难于制造Ω数量级小但是一稳定值，测斜过程中虽然要花费一定时间，但测量结果可以做到几乎没有漂移误差ΩΩHΩZ自寻北陀螺测斜

6、仪方位测量原理陀螺测斜仪简介利用测量地球自转角速度和在各方向的分量值，来确定钻孔方向与地球自转角速度矢量间的关系，从而计算出钻孔的方位。从这种测量方法就可以看出其自寻北陀螺测斜仪名称的含意。自寻北的优点是不需要测前先对北，直接在测量点找出地球自转角速度的方向即真北方向。采用自寻北技术是陀螺测斜仪的一大技术飞跃。尽管自寻北陀螺测斜还有不少缺点，但它的优势非常明显，主要体现在以下几个方面1．自主找北，不需要事先对北，没有对北误差。2．没有框架陀螺所需的三度平衡框架，可靠性高。3．每个测量点寻北，不需要电子陀螺的积分测量环节，从而没有随机漂移误差，方位测量结果

7、是真北。可靠性高、使用方便、测量精度高三大优点使得自寻北式陀螺仪很有前景陀螺测斜仪简介顶角测量新技术--重力加速度计测量倾角的原理（现在测斜仪都采用的技术）U出=K×sinθ力矩反馈平衡式测量，精度可达2″可以不需要专门的测井电缆下井测斜。很好地解决了边远山区及交通不便地区的测斜困难问题仪器配套简单、轻便，可靠性高，测量精度高及操作使用方便是这款仪器的最大优点无缆自寻北陀螺测斜仪介绍陀螺测斜仪简介无缆光纤陀螺测斜仪测量指令和数据用无线连接通信深度信号也是无线连接陀螺测斜仪简介由于两北极不重合，各地存在磁偏角。磁北和真北方位有差别，自寻北陀螺测斜仪得到的方

8、位是真北北极南极地球表面上磁场方向和当地径线方向的夹角分布情况磁北和真北方位角的