【7A文】测斜仪器及其测斜原理.ppt

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1、测斜仪器及其测斜原理测斜仪器分类；测斜原理；MWD信号传输原理；测量技术的发展只能测量井斜角的仪器：虹吸测斜仪；(液面原理)重锤打孔测斜仪；(重锤原理)氟氢酸测斜仪；(液面原理)罗盘重锤测斜仪：磁性单、多点照相测斜仪；陀螺重锤测斜仪：陀螺单、多点照相测斜仪；磁通门加表测斜仪：点子多电测量仪；有线随钻测量仪陀螺加表测量仪：自动找北陀螺测量仪；惯性测量技术；随钻测量；(MWD)磁通门+加速度计随钻测井(LWD)随钻地层评价(FEWD)随钻环空压力测量(APWD)随钻地震技术(SWD)导向钻井技术地质导向技术闭环钻井技术随钻测量技术测量技术的发展井斜测量

2、仪器的发展现代测斜仪器分类测井斜原理—液面原理1.液面是水平的。井眼轴显示倾斜的。液面与井眼轴线的法面的交角，即为井眼井斜角。2.氟氢酸测斜仪就是这个原理。3.虹吸测斜仪也是应用此原理。测井斜原理—液面原理HF液面原理测斜定向：齿刀上的齿尖所指方位，标志着造斜工具的工具面方位。测量时仪器最下面的铅模压在定向齿刀上，留下齿刀的印痕，于是可知道造斜工具的工具面方位；同时，氟氢酸液瓶的液面倾斜方位代表着井斜方位。于是知道了工具面方位与井斜方位的关系。需在下钻前在裸眼内测得井斜方位；测井斜原理—液面原理1.重锤罗盘照相井斜角的定义就是：重力方向与井眼方向之间

3、的夹角。所以可以利用重力原理测量井斜角。悬挂的重锤，总是指向重力方向；罗盘面上刻有许多同心圆，代表不同的角度。对着罗盘照相，“十”字标记投影到罗盘面上，可以读到井斜角值。重锤悬挂长度越长，测量范围就越小；巧妙设计，可测900甚至1200井斜角。测井斜原理—液面原理重锤打孔测井斜重锤带尖；时钟控制；到时间后，由时钟控制驱动弹簧，推动打孔纸板撞向重锤的尖部，从而打孔。由孔眼位置可读井斜角。测井斜原理—液面原理3.重力加速度计原理：重力元在重力作用下要发生位移，引起电容传感器的电容发生变化，此变化信号通过放大以后，使线圈产生一定的电流，该电流产生磁力使重力

4、元复位。重力元位移大小，反映在线圈给出的电压大小。重力元的位移大小与重力元在空间的状态有关。测井斜原理—液面原理3.重力加速度计重力元的空间状态：水平状态，重力方向与位移方向一致，位移最大；垂直状态，重力方向与位移方向垂直，位移为零；倾斜状态，重力方向与位移方向有一定夹角，位移与角度sinα成正比。测井斜原理—液面原理3.重力加速度计重力加速度计的布置在测斜仪器中，在X，Y，Z三个方向上，各装一个重力加速度计，则三个重力加速度计的测值是不同的。通过计算，可以算出重力方向与仪器轴线的夹角即井斜角的大小。测井斜原理—液面原理3.重力加速度计—井斜角的计算

5、Z轴与重力方向g的夹角α，即为所测点的井斜角。X、Y、Z三轴的测值，分别为：GX、GY、GZ，则：测井斜原理—液面原理3.重力加速度计—装置角的计算造斜工具下入时，若已知工具面与X方向一致，则在井底平面上，高边方向与X方向的夹角，即为高边工具面角，即装置角。测井斜原理—液面原理3.重力加速度计—装置角的计算造斜工具下入时，若已知工具面与X方向一致，则在井底平面上，高边方向与X方向的夹角，即为高边工具面角，即装置角。当GX<0时，用下式计算：当GX>0时，用下式计算：测井斜原理—液面原理3.重力加速度计—装置角的计算当GX<0时，用下式计算：当GX>0

6、时，用下式计算：测方位原理—磁北原理磁北原理地球有个磁场，地球上任一点都受到磁场的作用，该点的磁力线方向（即磁北方向）在一段时间内基本上是不变的。测的磁力线方向与井眼方位线的夹角，即是井斜方位角。测方位原理—重力原理1.磁罗盘磁罗盘是中华民族的伟大发明。磁罗盘始终处于水平位置，并可自由转动，罗盘始终指出磁北极的方向。与重锤罗盘和为一体，在测得井斜角的同时，也测出井斜方位角。测方位原理—磁北原理1.磁罗盘如果罗盘盘面上的方位标志，与地理方位相同，则“十”字标记落在低边方位线上。而井斜角是高边方位线与正北方位线的夹角。所以罗盘面上的读值与实际井斜方位相差

7、1800。为了丛罗盘盘面上直接读出井斜方位，需要将N和S位置互换，E和W位置互换。罗盘面方位与地理方位相反的情况测方位原理—磁北原理1.磁罗盘罗盘面方位与地理方位相反的情况测方位原理—磁北原理1.磁罗盘罗盘面方位与地理方位相反的情况测方位原理—磁北原理1.磁罗盘罗盘面方位与地理方位相反的情况测方位原理—磁北原理1.磁罗盘罗盘面方位与地理方位一致的情况：“十”字标记是固定在仪器的中心线上。井眼倾斜后，罗盘始终保持水平。在照相时，“十”字标记落在罗盘面上的井底上倾方位线(即高边方位线)上。所以这种罗盘盘面的方位标志不需要N、S互换，E、W互换。测方位原理

8、—磁北原理1.磁罗盘罗盘面方位与地理方位一致的情况：ENWS测方位原理—磁北原理2.磁通门磁通门结构：铁心上