MWD随钻仪器中定向传感器工艺改进及应用.pdf

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1、石油仪器PETROLEUMINSTRUMENrS2011年l2月·仪器设备·MWD随钻仪器中定向传感器工艺改进及应用皇甫鹏洁吕小维何晶程晓钰。杨挺魏旭东(1．中国石油集团测井有限公司随钻测井中心陕西西安)(2．中国水电四局贵广铁路十二标段工程指挥部青海西宁)摘要：针对MWD随钻仪器下井仪器定向仪短节中重力传感器和磁力计器件易损坏，生产周期长的问题，在调整了重力计和磁力计型号后，根据实际定向传感器刻度数据处理模型和测试过程，提出在定向传感器生产工艺中应该注意的几点要求，并根据提出的要求进行工艺改进，

2、尽可能提高定向传感器自身的精度。工艺改进后试生产，分析定向传感器全方位测试数据，效果理想。关键词：定向传感器；重力计；磁力计；工艺改进中图法分类号：P631．8+l文献标识码：B文章编号：1004—9134(2011)06．0026—03直，对应方向相反。0引言定向传感器三轴重力计由三个单轴的JSD系列重MWD随钻仪器由地面系统和井下仪器组成。二力计组成。目前选用的JSD系列石英挠性电容式加速者通过钻柱内的泥浆通道中的压力脉冲信号进行通度计，加速度计的表头和配套电路封装在一起。该加信，并协调工作，

3、实现钻井过程中井下仪器的状态、井速度计是由差动电容式传感器和再平衡力矩器组成的下工况、及有关测量参数(包括定向参数如井斜、方位、伺服系统，其活动部分无接触磨擦，具有滞后小，分辨工具面等和地质参数等等)的实时监测。井下仪器包率高等优点，更由于其敏感元件采用融凝石英板和与括：正脉冲发生器、驱动器短节、电池简短节、定向仪短之配合的低膨涨合金，使其具有温度系数小，稳定性和节、下数据连接短节、地质参数测量短节等_1J。热稳定性好等特点。因为它采用电磁阻尼和气体阻定向仪短节部分中的定向传感器是确定井斜角、尼，

4、为“干”式设计，因此具有体积小，重量轻，精度高，方位角、工具面角的核心部分。以前定向传感器中重稳定性好等优点，是性能价格比较高的新型加速度计。力计采用摆片式挠性加速度计，摆片特别容易损坏、返定向传感器三轴磁力计由三个磁通门表头及其配修率高；而且定向传感器中磁力计供货不及时，焊接质套电路组成。每个磁通门表头中有一个励磁线圈和一量差，生产周期长。为此，随着MWD随钻仪器生产任个感应线圈，感应线圈产生的信号为磁力计的输入信务加大，调整了重力计和磁力计型号。在运用新器件号，配套电路控制激磁信号，并对产生的

5、三路感应输入后出现产品合格率低，有些定向传感器测量误差超出信号进行处理，以电压信号形式输出。该磁力计具有允许范围三、四倍现象。而且生产一根定向传感器需分辨率高，对称性好，稳定性和热稳定性好等特点。要两到三周的时间，生产周期长，根本不能满足批量生2定向传感器工艺探索改进产的要求。为此，我们从关键器件人手，探索改进原有生产工艺，提高定向传感器自身的精度，提高产效比，根据定向传感器刻度数据处理模型和测试过程，并将其推广应用。通过大量实验测试数据分析，可知定向传感器生产中应注意：①严格控制元器件入厂检验及

6、技术指标；②1定向仪短节及定向传感器介绍在重力计和磁力计安装前要进行筛选分组排序；③正定向仪短节部分由电子线路和定向传感器两部分确安装六个方向传感器，安装好后结合电特性再进行组成。定向传感器由三轴重力计和三轴磁力计[及相进一步的正交调试；④在刻度过程中，综合考虑各表头应的电路组成，三轴重力计和三轴磁力计两两相互垂机械零和电零的校正；⑤在定向传感器刻度完成后进第一作者简介：皇甫鹏洁，女，1981年生，工程师，毕业于西安石油大学，现在中国石油集团测井有限公司随钻测井中心，主要从事MWD随钻仪器设计调校

7、工作。邮编：7100542011年第25卷第6期皇甫鹏洁等：MWD随钻仪器中定向传感器工艺改进及应用行二次修正。分开挑选，选配组合时，首先应注意其原始输出值的稳2．1元器件入厂检验定性，其次应注意以下几点：由于石油钻井井场环境恶劣，所以要求定向传感①偏值最大者选为x轴安装用表；②偏值最小者器中的重力计和磁力计高温状态下电性能稳定。振选为z轴安装用表，其次为Y轴用表；③在实际测试动、冲击后器件的电性能不受影响。重力计和磁力计中发现数学模型对偏值为负值的加速度计处理，不如原始输出数据的稳定性非常重要，

8、且要求温漂系数小，偏值为正值的加速度计处理得好。所以偏值若为负刻度时其标度因数和偏值作为刻度基本数据读人，所值，应为一4mg以内。以严格控制元器件入厂检验及技术指标。下面只讲述下面列举了两组重力计筛选排序情况见表1。重力计主要技术指标及人厂检验要求。表1重力计筛选排序表首先查看重力计出厂检验单，观察主要技术指标：偏值和标度因数，是否在允许范围内。其次对重力计的对称性、温度特性和振动特性进行测试。重力计的输出大小依据它的敏感轴向矢量是否与大地重力加速度g轴向相同或垂直，其输出大小从正