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电子单多点测斜仪介绍与使用
电子单多点测斜仪(以下简称测斜仪)是类似于国外ESS的测斜仪器,是为现有油田钻井测斜仪器的更新换代而研制的。研制中综合了国外类似仪器的优点,是在钻井技术专家的指导下自行设计、生产的。具有使用方便、准确、可靠性高等优点,是较好的油田钻井测斜仪器设备之一。电子单多点测斜仪在国内简称作电子多点测斜仪, 是在有线随钻测斜仪的基础上发展起来的一种电磁类测斜仪器, 它采用了有线随钻测斜仪探管的磁通门和重力加速度计测量元件以大地磁场和重力场作为测量的媒介, 将微处理器芯片和记忆元件装入探管。在探管内将测量的原始分量数据处理成井斜角、方位角和工具面等数据, 并记录和储存, 当探管起出地面时, 通过终端打印机或计算机输出。
一、外筒组成
⑴、定向外筒总成有绳帽、活动联轴节、扶正接头、密封接头、仪器筒、下连节器、定向杆、引鞋。
⑵、投测外筒总成有打捞头、活动联轴节、扶正接头、上连接器、仪器筒、下联节器、加长杆、减震引鞋。
二、电子单多点的优点
电子单多点测斜仪具有电子单点和多点
测斜功能,探管外径系列化,结构小巧,操
作方便,精度高,数据间互相验证,可信度
高;作为多点不影响起钻,节约时间,可替代并优于传统
的照相测斜仪。
仪器配套的软件方便实用,其功能已不仅
仅限于从仪器中读取测量数据。在仪器配
套软件中,用户可以对探管进行检查、标
定,还可以对测量数据进行整理和打印。
: 测斜仪主要由探管、接口电源箱、计算机、打印机、连接电缆等组成。另外,抗压筒、引鞋组件、加长杆等机械部件也是测斜仪下井不可缺少的重要组成之一。
性能参数
仪器精度
型号
项目
YSS系列
井斜INC
±°
方位AZ
±2°
工具面TF1(井斜>10°重力高边)
±2°
工具面TF2(井斜≤10°磁性高边)
±2°
工作温度范围:+6~105℃
预热时间:30分钟
存储点数:1455点
电源:8节或4节2号碱性电池(YSS-25用4节锂电池)
初始延时:1秒~18小时(连续可变)
测量间隔:5秒~18小时(连续可变)
标准配套:2根探管、2根电池筒、1台接口电源箱、1台笔记本电脑、1台打印机,连接电缆和抗压筒等。
探管外形尺寸:
型号
外径
探管长度
电池筒长度
YSS-32
φ32
822mm
484mm
YSS-25
φ25
1071mm
185mm
工作原理
这类测斜仪是井口地垂线和地磁场组成的直角坐标系为基准定义方向参数的,并利用探管坐标系对基准坐标系的相互关系测量方向参数。
测量头坐标系X、Y、Z、O直角坐标系的XOZ平面与T形槽定位面平行,而Z轴平行于测量头中心线。三个加速度计Gx、Gy、Gz和三个磁通计Bx、By、Bz的敏感轴分别平行于OX、OY、OZ。因此,前者可以感受重力加速度在三个方向上的分量,后者感受地磁在三方向上的分量。当这些传感器感受其输入量时,与其伺服电路一起将输入量变换成与之对应的输出电压。温度敏感头及其电路,将温度变换成输出电压(V
T)。这7个输出电压和一个基准电压(VR)共8个电压经多路开关依次输入到V/T变换器,经8次采样平均之后形成一组输出脉冲串(P8),这一脉冲串和同步脉冲(PS)输入到电子柱的CPU存储板,将脉冲串各脉冲之间的间隔(T)变换成数字量,并按指令存入存储单元,完成“照相”过程。另一方面,将Ps和P8合成之后形成的脉冲组(P0)通过探管插头输入到接口电源箱,以便检查或调试探管各环节的工作状况。
矢量和:Gt,Bt 分别为重力加速度计和磁通计的矢量和.
Gt=(GX²+GY²+GZ²)1/2 Bt=(BX²+BY²+BZ²)1/2
若探管工作正常,:Gt≈1且Bt≈1.
重力加速度计
探管采用了磁液悬浮加速度计,它具有抗冲击性强,结构小巧等特点,是其它类型的加速度计所不及的。但这种加速度计精度一般只能保证1‰左右,应用范围受到限制。从测井、钻井测量的要求来讲,其综合性能是较好的。加速度计主要由测量头和电路(伺服回路)组成。测量头G主要由绕有两个绕组的王字架、圆柱形磁钢和悬浮磁钢的磁液组成。磁钢放入到王字架轴孔之内,轴孔内灌满磁液,磁液中的磁粉吸附于磁钢两端,形成哑铃状。两端磁粉较多的球状体托起磁钢,使磁钢在王字架轴孔内移动自如,减小了摩擦力。另一方面,磁液提供着系统稳定所需的阻尼。和磁通计相似,两个绕组均兼有位移传感器和反馈力产生器的功用。当没有外来加速度时,磁钢处于机械零位,两绕组的电感相同,因此由L1、L2和激磁变压器T1副边绕组组成的电桥平衡,其输出为零,加速度计也没有输出。当加速度作用于敏感轴上时磁钢移位,引