下座键式无线随钻仪器介绍

下座键式无线随钻测斜仪常见故障分析与对策

技术服务公司

李海平

无线随钻测斜仪概述目前得到普遍应用的下座键式无线随钻测斜仪主要有QDT-MWD 、YST-48R 、SQ-MWD 等，其是一种可打捞式的正脉冲无线随钻测斜仪，主要由地面设备、井下仪器串与专用设备组成。井下仪器包括：定向探管、脉冲发生器、电池筒（电池）、扶正器、打捞头、无磁循环短节等组成。

地面设备包括：

压力传感器、

专用数据处理仪、

远程数据处理器、

计算机、连接电缆

等。

地面设备——司显

地面设备——司显

地面设备——

压力传感器无线随钻测斜仪

井下仪器——探管、电池筒

井下仪器——扶正器

井下仪器——打捞头

循环套

井下仪器——脉冲发生器

1、引鞋体总成

2、脉冲短节

3、驱动短节

工作原理

该仪器是将定向探管传感器测得的井下参数按照一定编码，产生脉冲信号，该脉冲信号控制伺服阀阀头运动，利用循环的泥浆使主阀产生同步运动，控制主阀头与限流环之间的泥浆流通面积，从而在钻柱中产生一个正的泥浆压力脉冲，安装在立管上

工作原理图

限流环主阀阀头无磁钻铤弹簧伺服阀头泥浆

主阀阀头提起无信号产生状态主阀阀头压下有信号产生状态

的压力传感器将

测得的压力脉冲

转换成电信号，

通过专用机解码

出井斜、方位、

工具面等数据，

并在计算机和司

显上显示出来。

井下仪器结构图

主要技术参数

1. 井斜误差：±0.1 °

2. 方位误差: ±1.0 °

3. 工具面误差: ±1.0 °

4. 供电电源:220 ±20V,频率50-60HZ

5. 探管最高工作温度:150℃

6. 地面设备工作温度: 自然气候条件

7. 井底压力：≤150MPa

8. 井底温度：≤125℃

9. 测量时间：1.5-2.5min10.泥浆含砂量：＜1%

11. 泥浆塑性粘度：≤50cp12.工具面传输时间：最快可达7s 13. 泥浆排量：9.5-55L/S14.空气包充气量：泵压的30-40%

15. 脉冲方式：泥浆正脉冲信号

16. 泥浆体系：油基、水基等常规泥浆体系

17. 适用井眼：4 5/8″～9 5/8″

YST-48R无线随钻测斜仪在现场施工过

程中常见故障

一、仪器井口开泵测试无脉冲信号

二、仪器入井中途或到井底开泵无脉冲信号

井口开泵测试无脉冲信号的原因

1、泥浆泵排量

2、仪器座键

3、仪器工作环境

1、泥浆泵排量

正常排量应在

28-30L/S 达不到立管压力过低，会导致信号衰减太快，无法检测到信号

如果泥浆排量小于额定值，立管压力小于3MPa，井口测试时就检测不到脉冲信号。井口开泵测试无脉冲信号

井口开泵测试无脉冲信号

1、泥浆泵排量

解决方法：更换泥浆泵缸套，增大泥浆排量，才能使仪器运转正常。

防范措施：施工前一定要了解井队泥浆泵的实际排量，若太低，应提前整改并使其达到仪器正常工作的要求。

井口开泵测试无脉冲信号

2、仪器座键

YST-48R仪器是在井口用打捞杆将仪器引鞋座在无磁循环短节的循环套当中，如果座键方法不对，引鞋导向面有毛刺、凹槽损伤，循环套定向键损伤或松动都有可能造成仪器座键不到位，导致开泵后无脉冲信号。

MWD无线随钻测斜仪在钻井中的应用

MWD无线随钻测斜仪在钻井中的应用 【摘要】在地质钻探、石油钻井中，随钻测量系统是连续监测钻井轨迹、对井眼轨迹进行及时调整必不可少的测量工具。特别是定向井、水平井工程中，随钻测量系统的应用更为广泛。 【关键词】MWD无线随钻测斜仪；钻井；正脉冲；钻井液；监测 一、MWD无线随钻测斜仪概述 （一）MWD无线随钻测仪结构及工作原理 海蓝YST-48R型MWD无线随钻测斜仪由地面设备和井下仪器两部分组成。地面设备包括压力传感器、专用数据处理仪、远程数据处理器、电缆盘等。井下测量仪器主要由定向探管、伽玛探管、电池、脉发生器、打捞头、扶正器等。 该仪器以钻井液作为信号传输通道，通过定向探管中的磁通门传感器和重力加速度传感器来测量井眼状态（井斜、方位、工具面等参数），并由探管内的编码电路进行编码，将数码转换成与之对应的电脉冲信号。这一信号通过功率放大，并驱动电磁机构控制主阀头与限流环之间的泥浆过流面积，由此产生钻柱内泥浆压力的变化。在主阀头提起时，钻柱内泥浆可以顺利通过限流环；在主阀头压下时，泥浆流通面积减小，从而在钻柱内产生了一个正的泥浆压力脉冲。主阀头提起或压下的时间取决于脉冲信号，从而控制了泥浆脉冲的宽度和间隔。安装在立管上的压力传感器可以检测到这个脉冲序列，再由远程数据处理器完成对泥浆脉冲的采样、滤波、识别、编码和显示，并将相关数据传送给专用数据处理仪进行解码处理。 （二）MWD仪器的精确度 1、井斜测量精度：±0.1°； 2、方位测量精度：±1°（井斜大于5°）； 3、重力工具面测量精度：±1°； 4、磁性工具面测量精度：±1°； 5、工作温度范围：0℃～90℃； 二、MWD无线随钻测仪的优点 1、YST-48R以钻井液为信号载体，能在不间断钻井作业的情况下，及时获得井眼轨迹的各种监测参数，从而有效控制井眼轨迹的走向。

机械式无线随钻测斜仪正脉冲发生器研究

机械式无线随钻测斜仪正脉冲发生器研究 测斜仪是石油钻井工程中测量井斜的工具，测斜质量的好坏直接决定着钻井质量。为此，开展了对机械式无线随钻测斜仪的研究，针对机械式无线随钻测斜仪在深井、超深井中存在着信号衰减、脉冲强度不够等问题，重点对机械式无线随钻测斜仪脉冲发生装置进行了研究分析，通过理论推导算出泥浆传输压力和速度公式，分析泥浆脉冲发生机理。同时，采用计算流体力学的方法，利用Fluent 对脉冲发生装置内部流场进行数值模拟，通过模拟分析，总结出影响压力脉冲强度的参数。模拟结果表明，改进后的压力脉冲效果明显，这对于提升信号稳定性、减少衰减具有一定的实际意义。 标签：脉冲发生装置；机械式无线随钻测斜仪；Fluent；数值模拟；泥浆 doi：10.19311/https://www.wendangku.net/doc/382668489.html,ki.1672-3198.2017.18.088 1 前言 测斜技术分为有线随钻和无线随钻技术，目前，多数测斜仪大都采用无线随钻测斜方式。对于井斜问题是钻井工程中不可避免的“误差”。如何最小化的克服井斜问题，是钻井工程中首当其冲的问题，这就要求研发更精密的测斜工具、研究测斜方法和创建系统的测斜理论。随着钻探技术的成熟，出现了定向井、分支井、水平井、大位移井等特殊工艺井，应运而生的是各种测斜仪器。 世界各国都已经普遍使用无线随钻测斜仪。该仪器最大好处可以测量井斜角和方位角，同时，可以完成某些井下信息（地质参数、井眼轨迹等）的记录。这就为钻井工程奠定了可靠的基础。 无线随钻技术能够满足直井、水平井、大位移井、分支井等井的井斜测量，目前，国际钻井作业中大部分都采用无线随钻测斜仪，该仪器脉冲发生装置的核心部分是由电子元件组成的探管，其抗高压和高温的能力差，当井温超过125℃时，测斜仪基本失去作用，在井底停止工作。为满足高温、高压井的需求，国内外展开了对机械式无线随钻测斜仪的研究，机械式无线随钻测斜仪全部采用金属元件，该仪器密封系统采用耐高温、高压橡胶密封元件，最大抗高压可达到160MPa，抗高温可达到225℃，达到高温、高压等特殊井的测斜要求。机械式无线随钻测斜仪对于监测井斜，减少成本，提高效益具有长远的意义。 2 机械式无线随钻测斜仪结构分析 机械式无线随钻测斜仪用于井下测量，其结构主要由井底测量装置和地上接受脉冲信号装置组成。井底测量装置是整个机械式无线随钻测斜仪的主要部分，由脉冲发生装置、行程放大装置、壳体、测量井斜装置和阻尼装置等部分构成。 本文主要研究的是无线随钻测斜仪脉冲发生装置的机理及对脉冲发生装置

MWD无线随钻测斜仪

MWD无线随钻测斜仪 一、作用及功能 美国SPERRY-SUN公司生产的定向MWD随钻测量仪器(简称“DWD”),DWD无线随钻测斜仪就是在有线随钻测斜仪的基础上发展起来的一种新型的随钻测量仪器。它与有线随钻测斜仪的主要区别在于井下测量数据的传输方式不同,普遍用于高难度定向井的井眼轨迹测量施工,特别适用于大斜度井与水平井中,配合导向动力钻具组成导向钻井系统,以及海洋石油钻井,目前使用的MWD无线随钻测斜仪主要有三种传输方法: １、连续波方法: 连续发生器的的转子在泥浆的作用下产生正弦或余弦压力波,由井下探管编码的测量数据通过调制器系统控制的定子相对于转子的角位移使这种正弦或余弦压力波在时间上出现相位移,在地面连续地检测这些相位移的变化,并通过译码转换成不同的测量数据。 ２、正脉冲方法: 泥浆正脉冲发生器的针阀与小孔的相对位置能够改变泥浆流道在此的截面积,从而引起钻柱内部的泥浆压力的升高,针阀的运动就是由探管编码的测量数据通过调制器控制电路来实现。在地面通过连续地检测立管压力的变化,并通过译码转换成不同的测量数据。 ３、负脉冲方法: 泥浆负脉冲发生器需要组装在专用的无磁钻铤中使用,开启泥浆负脉冲发生器的泄流阀,可使钻柱内的泥浆经泄流阀与无磁钻铤上的泄流孔流到井眼环空,从而引起钻柱内部的泥浆压力降低,泄流阀的

动作就是由探管编码的测量数据通过调制器控制电路来实现。在地面通过连续地检测立管压力的变化,并通过译码转换成不同的测量数据。 二、主要组成部分及功能 DWD 无线随钻测量仪器就是由地面部分(MPSR 计算机、TI?终端、波形记录仪、防爆箱、DDU 司钻阅读器、泥浆压力传感器、泵冲传感器)、井下部分(MEP 探管、下井外筒总成、脉冲发生器与涡轮发电机总成、无磁短节)及辅助工具、设备组成。 (1)MPSR计算机与磁卡软件包 MPSR 计算机就是 DWD 随钻测量仪器的地面数据处理设备,它接受来自泥浆压力传感器的测量信息,进行数据的处理、储存、显示、输出。 (2) DDU 司钻阅读器:为司钻提供工具面、井斜角、井斜方位角等信息的直观显示。 (3) TI 终端:MPSR 计算机的控制键盘与数据终端之功能。 (4) 波形记录仪:简称SRC,就是 WESTERN GRA-PHTEC 2 道图形记录仪,它主要用来记录来自井下仪器的泥浆脉冲与来自泥浆泵的杂波,利用记录的泥浆脉冲图形,人工译码也可以得到一系列井下传输来的数据,也可计算井下仪器的数据传输速度。 (5) 防爆箱:就是DWD系统的保护装置,限制与它连接的其它设备的电压与电流,防止出现电火花,保证计算机、仪器设备的安全。

石油钻井随钻定向GEOLINK LWD无线随钻使用要求

GEOLINK LWD无线随钻使用要求 一、对钻井液和净化设备的要求 1．钻井液的含沙量必须小于0.5%。 2．若调整钻井液性能，应预先通知仪器工程师作好准备，因为调整钻井液性能，有可能造成井下仪器一段时间工作不正常。 3．禁止在钻井液中加堵漏剂和玻璃球等大颗粒物质，以免损坏井下仪器或造成井下仪器工作不正常（随钻堵漏剂除外）。 4．正常钻进时，必须保证两级（振动筛、除沙器）以上钻井液净化设备正常工作。 二、对钻井泵和循环系统的要求 1．钻井泵的上水要好，泵的效率要求在95%以上。 2．钻井泵的空气包压力要稳定，按要求补充其压力为钻井泵正常工作时压力的1/3，若使用双泵，两台泵的空气包的压力应一致。 3．泵的阀体、阀座、凡尔、缸体、缸套、活塞和弹簧要完好，确保泵上水良好，如发现某一部分有不正常工作迹象，应及时检修泵，否则会影响LWD仪器正常工作。 4．整个循环系统所使用的滤网要干净，泵出口滤网在使用仪器前要进行清洗，确保钻井液通过自如。 5．需使用钻杆滤清器，以防大颗粒或其他物质卡住仪器，造成仪器不工作或坏。 三、对井队电源的要求 1.必须提供连续稳定的220V，50~60Hz的交流电源，交流电源工频不稳可能 造成LWD地面仪器不正常工作，若要停电或倒发电机，应预先通知仪器工程师。 2.根据仪器工程师的要求，将仪器房电源接到相应位置（尽可能配专线）。 四.钻进过程中仪器使用要求 1．仪器入井前，需要在井口开泵测试仪器。 2．下钻速度要求平稳，严禁猛冲、猛撞。 3．起下钻过程如遇井下复杂情况，请立即联系仪器工程师，由仪器工程师配合井队选择较安全措施处理井下复杂情况，防止损坏仪器造成更大损失。 4．定向钻进时应均匀送钻、平稳加压，如果遇到较快钻时应控时钻进保证地质数据的测量。一般控制钻进速度不超过1米/分钟。 5．钻进时，应将钻杆滤清器放入方钻杆下方的第一根钻杆内，要求每接一次单根，取出清理一次，并重新放在方钻杆和最上面一根钻杆之间。注

国内随钻测井解释

1国内随钻测井解释现状及发展 在国内现有的技术条件下，开展大斜度井和水平井测井资料的可视化解释能在很大程度上提高测井解释识别地质目标的精度，通过实时解释、实时地质导向有助于提高钻井精度、降低钻井成本、及时发现油气层。 未来的勘探地质目标将更加复杂，以地质导向为核心的定向钻井技术的应用会越来越多。伴随新的随钻测井仪器的出现，应该有新的集成度高的配套解释评价软件，以充分挖掘新的随钻测井资料中包含的信息，使测井资料的应用从目前的单井和多井评价发展为油气藏综合解释评价。因此，定向钻井技术的发展及钻井自动化程度的提高必将使随钻测井技术的应用领域更加关泛。 2 提高薄油层钻遇率 提高薄油层水平井油层钻遇率必须加强方案研究及现场调整、实施两方面研究。方案设计包括对油层的构造、沉积相、储层物性、电性特征、油气显示特征综合研究。现场调整、实施包括对定向工具的认识及现场地质资料综合分析、重新调整轨迹后而实施的设计。 一口水平井的实施是一个系统工程，包括地质、钻井工程两方面的因素。地质设计及现场提出的方案要充分考虑工程的可行性。只有加强综合研究，根据油藏的变化情况及时调整轨迹，才能提高油层钻遇率。 目前，在石油、天然气等钻井勘探开发技术领域，水平井作业中，使用随钻测井工具、随钻测量工具和现场综合录井工具。随钻测量工具、随钻测井工具位于离钻头不远的地方，在钻机钻进的同时获取地层的各种资料和井眼轨迹资料，包括井斜、方位、自然伽马、深浅侧向电阻率等。现场综合录井工具获取钻时、岩屑、荧光、气测录井等，这样利用随钻测量工具、随钻测井工具测得的钻井参数、地层参数和现场综合录井资料推导出目的层实际海拔深度和钻头在目的层中实际位置，并及时调整钻头轨迹，使之顺着目的层沿层钻进，尽量提高砂岩钻遇率。

随钻测井技术

第8卷第4期断 块 油 气 田 FAUL T-BLOCK OIL&G AS FIFLD2001年7月随钻测井技术 布志虹1　任干能2　陈　乐2 (11中原油田分公司勘探事业部　21中原石油勘探局地质录井处) 摘　要　随钻测井是一种新型的测井技术,它能够在钻开地层的同时实时测量地层信息。 本文介绍了斯伦贝谢公司最新的随钻测井技术,并通过对其新技术的分析,提出了在重点探井文古2井进行随钻测井的建议及方法。 关键词　随钻测量　随钻测井　随钻测量工具 引言 在钻井过程中同时进行的测井称之为随钻测井。 随钻测井系统中随钻测井的井下仪器的安装与常规测井的仪器基本相同,所不同的是各仪器单元均安装在钻铤中,这些钻铤必须能够适应正常的泥浆循环。 用随钻测井系统进行随钻测井作业比电缆测井作业简单。首先在地面把各种随钻测井仪器刻度好,然后把他们对接起来进行整体检验,再把随钻测井仪接在钻杆的底部,最后接上底部钻具总成和钻头,至此,就可以进行钻井和随钻测井作业了。 1　数据记录方式Ξ 随钻测井有2种记录方式,一是地面记录,即将井下实时测得的数据信号通过钻井液脉冲传送到地面进行处理记录;二是井下存储,待起钻时将数据体起出。这里仅介绍地面记录的方法。 在随钻测量仪中设计有一个十分重要的系统即钻井液脉冲遥测系统,该系统的作用是把各传感器采集的信号实时传送到地面。目前在随钻测量系统中主要使用连续钻井液脉冲进行遥测传输,它在井下用一个旋转阀在钻井液柱中产生连续压力波,这个旋转阀称为解制器。在井下改变波的相位(即调频),并在地面检测这些相位变化,就可以把信号连续地传输到地面。 来自各传感器的模拟信号首先被转换成二进制数。每一个二进制数则由一个具有适当的二进制位数的字来表示,每个字所含有的二进制位数的多少(即字长的大小)视测量结果所需的精度而定,如果所传输的信号对精度的要求不高,可用一个字长较小的字表示这个二进制数;反之,则需用一个字长较大的字表示。目前随钻测量系统中采用的字长一般为8位,即每个字含有8个二进制位,这是一个最优化方案,既满足了各测量信号对精度的要求,又能在单位时间里传送较多的二进制数到地面。 这些字由一系列的“0”和“1”组成,由调制器把它调制成代表这些字的钻井液脉冲发送到地面。调制器调制信号是一帧一帧地调制的,每一帧由16个字组成,其中15个字长为8位的字用于传输测量信号,一个字长为10位的字是用来标识一帧的起始位置的帧同步字。 最后,压力信号由安装在立管中的压力传感器检测出,由调制器调制并传送到地面。这些压力信号被送到地面计算机系统,由计算机系统调解后被还原成各传感器的测量信号值,并与其所对应的时间和深度一起存入数据库。这些测量信号和及其处理结果就可以实时地显示在荧光屏上或打印在绘图纸上。 在钻井液遥测系统的数据传输率和字长一定的情况下,系统在单位时间内向地面传送的二进 22Ξ收稿日期　2001-02-15 第一作者简介　布志虹,女,1962年生,高级工程师, 1982年毕业于江汉石油学院测井专业,现在中原油田分公司勘探事业部从事勘探管理工作,地址(457001):河南省濮阳市,电话:(0393)4822513。

无线随钻操作规程

无线随钻仪器操作规程

无线随钻仪器操作规程 一、仪器准备 无线仪器的使用正常与否，关键是在准备，所以在家的准备工作十分重要，应该达到以下标准。 （一）地面部分 1、数据处理仪：供电正常，各连线端口、通信端口、插针无损坏，连接线表皮无破损。 2、远程数据处理仪：外壳、屏幕、数据端口无损坏。 3、远程数据处理仪专用连接线：表皮无破损，接口无损坏。 4、压力传感器：反应灵敏，丝扣、接口无损坏，连线表皮无破损。 5、BJ系列部件检测器：插针、软线、开关无损坏。 6、XF—2信号发生器：插针、接口、软线、开关无损坏。 7、工具箱：常用工具、专用工具齐全，其中万用表、游标卡尺、专用扳手、钩扳、242专用胶、硅脂等必须齐备。 8、电脑：系统工作正常，专用箱子包装。必须有专用插排。 9、UPS等稳压设备输出电压必须稳定，国产仪器必须达到220V、美国仪器必须达到110V。 （二）井下部分 1、探管 （1）检查外观抗压筒，过渡外筒有无冲蚀，插针是否完好、清洁。（2）对探管进行采样测试，脉冲测试。 （3）对累计工作超过2000小时的探管及上，上报随钻部返厂进行标定。 2、电池筒 （1）检查外观抗压筒，过渡外筒有无冲蚀。两端插针是否完好，清

洁。 （2）使用BJ系列部件检测器检查电池的加载电压，空载电压，导通测试，绝缘测试。 （3）使用BJ系列部件检测器检查电池筒连接橡胶棒的接触和内部连接是否良好。 3、脉冲发生器 （1）检查外观抗压筒，过渡外筒有无冲蚀。两端插针是否完好，清洁。 （2）使用XF－2信号发生器与脉冲发生器连接，检测工作是否正常。（3）检查大胶囊充油饱满程度及是否有破裂，小胶囊是否完好，小磨菇头安装是否紧固，位置是否合适，钨钢块水眼是否松动。（4）检查筛屏是否完好，固定螺丝是否齐全。 4、引鞋总成 （1）外观检查有无强烈冲蚀损坏，引鞋有无硬伤。 （2）阀筒短节内主弹簧压力是否正常，有无损坏，耐磨套有无冲蚀。（3）检查活塞帽，信号阀杆，主阀芯，有无冲蚀。 （4）检查Y型圈、O型圈是否完好，活塞帽中孔是否堵塞。 5、扶正器 （1）检查扶正器基体总成、橡胶套筒、弹簧垫、上下端头有无冲蚀。（2）检查扶正器两端插针是否清洁、完好，半圆挡环是否完整。（3）检查扶正器上各O型圈是否完好。 （4）使用BJ系列部件检测器检查扶正器各针导通，绝缘情况。 6、打捞头 （1）检查外观有无冲蚀，横销是否需要更换。 （2）端头插针是否清洁完好。

QBSST随钻测斜仪操作规程

胜利石油管理局 Q／SL0322—89 SST 随钻测斜仪操作规程 1989—05—15发布 1989—10—01实施胜利石油管理局发布 —4 —

胜利石油管理局企业标准 Q/SL0322—89 SST随钻测斜仪操作规程 1 主题内容与适用范围 本标准规定了SST随钻测斜仪及辅助设备、工具使用前的准备和检查步骤，仪器的组装与操作以及维护保养等要求。 本标准适用于美国N L Sperry-sun公司生产的随钻测斜仪（Survey Steering 2001）。 2 仪器、设备和工具使用前的准备与检查 2.1 准备 2.1.1 上井仪器配备标准见附录A。 2.1.2电缆滚筒车及设备清单见附录B。 2.1.3电缆头工具，配件清单见附录C。 2.1.4辅助工具清单见附录D。 2.2 检查 2.2.1发电机及电源部分 a．发电机组内机油清洁，机油面在油标尺刻度范围之内，工作油压为0.14～0.28Mpa(20~40psi)； b．蓄电池电压为12～14V； c．输出电流电压115±10％V，频率60Hz； d．外接电源时，电源输出功率大于6kw； e．电气线路与车身绝缘。 2.2.2电缆 a．测电缆电阻：8mm单芯电缆电阻率3.3～4.2Ω／300m； b．测电缆绝缘性：用万用表B×10000档，分别测电缆两端的电缆钢丝和电缆芯，指针摆动幅度相同（摆动幅度决定于电缆长度和绝缘性），随即回到无穷大。 2.2.3 下井仪器和外筒 2.2. 3.1探管连线接头 a．密封圈完好无损； b．清洁所有触点； c．用万用表测两端触点，无断路，用万用表测绝缘，无漏电； d．插头卡子完好。 2.2. 3.2外筒 a．无弯曲变形和破损； b．两端螺纹无磨损，配有丝堵； 胜利石油管理局标准化委员会1989—05—15标准1989—10—01实施 —1 —

MWD无线随钻测斜仪资料(北京深度科技)

概述： 北京深度科技是注册于中关村科技园区的高科技企业。公司致力于油田钻井电子测斜仪器的研发、生产、销售及服务工作，潜心打造精确、高效、便捷、耐用的测量仪器来服务于石油钻井的需要。 公司拥有一支由航天部老专家，中国地质大学博士组成的科研团队，多年从事军用惯性导航设备和油田钻井电子测量仪器的研发，将航天军工测量技术应用到石油钻井领域，并率先推出了汉显式直读电子测斜仪，MWD无线随钻测斜仪等项目，精心致力于打造具有国际水准的系列产品。 正文： 1.简介：SDYD-48泥浆正脉冲无限随钻测斜仪，是一种可打捞式正脉冲测斜仪。 由地面设备及连接电缆和井下仪器串组成。地面设备包括，压力传感器，专用数据处理仪，远程数据处理器，机算计，及连接电缆等组成。井下仪器主要由定向探管，伽马探管，脉冲发生器，锂电池。驱动机构，扶正器，抗压筒打捞头等组成。 2.技术指标： 井斜±0.1°（石英）。 方位±1.0°（石英）。 工具面±1.0°（石英）。 伽马探管

探测范围 0—50API 测量精度±3API 0-150API ±10API 150-500API 最大数据储存能力：11万组。 灵敏度优于1.6计数单位/API. 垂直分辨率优于≤130mm. 推荐测速≤30m/h. 推荐采样时间 8-12s 仪器抗冲击 800g， 1/2sin 三轴。 耐振动 20g/10-200HZ，rms 三轴。 最高工作温度 125℃ 仪器外筒承压 100MPa. 泥浆排量 10-55升/秒。 仪器压降 50-200PSI取决于钻头尺寸。 泥浆信号强度 20-100PSI。 泥浆黏度≤140s.漏斗粘度。 泥浆含砂＜1﹪. 泥浆密度≤1.7克/立方厘米。 电池工作时间 180小时（无伽马）。150小时（有伽马）。

海蓝正脉冲无线随钻测斜仪

可打捞式的YST-48R海蓝正脉冲无线随钻测斜仪 第一节仪器概况和性能指标 一、仪器概况 YST-48R是海蓝公司生产的可打捞式的正脉冲无线随钻测斜仪。 该仪器是将定向探管内传感器测得的井下参数按照一定的方式进行编码，产生脉冲信号，该脉冲信号控制脉冲发生器伺服阀阀头的运动，利用循环流动的泥浆使脉冲发生器主阀阀头产生同步的运动，这样就控制了主阀阀头与下面循环套内安装的限流环之间的泥浆流通面积。在主阀阀头提起状态下，钻柱内的泥浆可以较顺利地从限流环通过；在主阀阀头压下状态时，泥浆流通面积减小，从而在钻柱内产生了一个正的泥浆压力脉冲。定向探管产生的脉冲信号控制着主阀阀头提起或压下状态的时间，从而控制了脉冲的宽度和间隔。主阀阀头与限流环之间的泥浆流通面积决定着信号的强弱，我们可以通过选择主阀阀头的外径和限流环的内径尺寸来控制信号强弱，使之适用于不同井眼、不同排量、不同井深的工作环境。实际上，整个过程涉及到如何在井下获得参数以及如何将这些数据输送到地面，这两个功能分别由探管和泥浆脉冲发生器完成。 1. 定向探管 YST-48R可以选配两种定向探管，主要的区别在于传感器的不同，一种选

用了磁液悬浮加速度计，另一种选用了石英加速度计。两种探管各有优缺点，一般来说，磁液悬浮加速度计在油田仪器中使用时间较长，技术比较成熟，石英加速度计近几年来在油田仪器中得到了应用，主要优点是精度较高，用户可以根据自己的情况选配。两种定向探管的性能指标如下：井斜：±0.2°（磁悬浮） ±0.1°（石英） 方位：±1.5°（磁悬浮） ±1.0°（石英） 工具面：±1.5°（磁悬浮） ±1.0°（石英） 最大数据存储能力： 45000组 2. 其它性能指标及使用条件要求 最高工作温度：125℃ 仪器外筒抗压：100MPa 抗压筒外径：φ48mm 仪器总长：6.9m（无伽玛） 8.8m（有伽玛） 电池工作时间：150小时（无伽玛，常温105℃） 120小时（有伽玛，常温105℃） 220小时（无伽玛，高温电池150℃） 180小时（有伽玛，高温电池150℃）

MWD无线随钻使用要求

MWD无线随钻使用要求 一：对钻井液和净化设备的要求 1．钻井液的含沙量必须小于0.3%，含沙量越小越好。 2．若调整钻井液性能，应预先通知MWD仪器工程师作好准备，因为调整钻井液性能，有可能造成井下仪器一段时间工作不正常。 3．禁止在钻井液中加堵漏剂和玻璃球等大颗粒物质，以免损坏井下仪器或造成井下仪器工作不正常（随钻堵漏剂除外）。 4．对钻井液的粘度和密度等其它参数无特殊要求。 5．正常钻进时，必须保证两级（振动筛、除沙器）以上钻井液净化设备正常工作。 二：对钻井泵和循环系统的要求 6．钻井泵的上水要好，泵的效率要求在95%以上。 7．钻井泵的空气包压力要稳定，按要求补充其压力为钻井泵正常工作时压力的1/3，若使用双泵，两台泵的空气包的压力应一致。 8．泵的阀体、阀座、凡尔、缸体、缸套、活塞和弹簧要完好，确保泵上水良好，如发现某一部分有不正常工作迹象，应及时检修泵，以免影响MWD仪器正常工作。 9．整个循环系统所使用的滤网要干净，泵出口滤网在使用MWD仪器前要进行清洗，确保钻井液通过自如。 10．尽可能使用钻杆滤清器，以防大颗粒或其他物质卡住仪器，造成仪器不工作或损坏。 三．对井队电源的要求 必须提供连续的220V，50~60Hz的交流电源，若要停电或倒发电机，应预先通知MWD仪器工程师；根据MWD仪器工程师的要求，将仪器房电源接到相应位置（尽可能配专线）。 四．钻台仪器对接、拆卸和量角差要求 a)无磁钻铤在使用前要通径，内部干净无杂物，要打好记号。 b)要确保动力钻具的弯接头方向与其记号方向一致。 c)在钻台，仪器的对接、拆卸，必须用提升短节，只能在井口进行，禁止在鼠洞进行。 d)不同的短节，其旋紧扭矩不同，现场工程师要提醒司钻注意（与相应的钻杆旋紧扭矩相同）。 e)量角差时，必须两人以上在场，并一一核实。 五．在使用MWD仪器随钻过程中，泥浆泵每次停止、再启动时间间隔不得小于1分钟。六．MWD仪器测量方法： a). 钻进过程中测斜：停止钻进，停止转盘转动，将钻柱上提1米，锁住钻柱，停泵约1分钟， 开泵约3分钟，测量点的（井斜、方位等）测量数据传到地面。 b). 钻完方入测斜：停止钻进，停止转盘转动，将钻柱上提1米，锁住钻柱，停泵约1分钟， 接单根后将方钻杆尽量方入井眼，锁住钻柱，开泵约3分钟，接单根前（井底）测量点的（井斜、方位等）测量数据传到地面。

钻井定向仪器MWD无线随钻测斜仪GE部分试题

GE部分 一、填空题 1、GE-MWD的脉冲信号是依靠改变信号蘑菇头与下面的限流环之间的泥浆流通面积产生的 2、GE-MWD配有两种扶正器,是弹簧钢片式橡胶式扶正器。 3、GE-MWD地面仪器主要有PC机远程信号终端防爆电源箱。 4、GE-MWD井下仪器主要有电池筒电子筒脉冲发生器/驱动器。 5、一筒新电池电压读数一般为28~29伏. 6、GE-MWD井下仪器总成包括循环短节、循环套总成、驱动器/脉冲发生器 总成、电池筒、电子筒、中间联接模块。 7、GE-MWD井下仪器中，循环套总成包括循环套本体、限流环、限流环承座 和键用于仪器的座键及产生泥浆压力脉冲。 8、GE-MWD井下仪器中，探管作用是测量，处理原始数据、控制传输井斜、 方位、工具面、井下测试等参数。 9、GE-MWD井下仪器中，循环套规格分为三种，分别是6-1/2"、4-3/4"、 3-1/2"可根据井眼尺寸来选择循环套的种类。 10、GE-MWD井下仪器中，限流环的内径可分为 1.28"、1.35"、1.4"、1.5" 四种规格。 11、GE-MWD井下仪器中，磨茹头外径可分为 1.122"、1.086"、1.040"三 种规格。 12、如果按常规的驱动器/脉冲发生器+电池筒+打捞头总成进行仪器的组装， 那么传感器测点位置至循环短节下端的距离为 5.4m ，如果按其它方式连接井下仪器需量出测点距传感器下端12英寸处至循环短节下端面的距离，再将此加上循环短节以下的钻具长度即可测出测点与钻头位置差值。 13、进行井下仪器总成的地面模拟测试时，应把脉冲发生器上的小滤网 卸下。 14、往钻台上吊拉仪器时，操作人员必须站在仪器杆的一侧，双手扶 住引鞋的上部不能让引鞋在地面上滑行，以免损坏POPPET。15、仪器放入无磁钻铤前，先将引鞋护帽摘下，再将仪器缓慢地 放入无磁钻铤，如使用橡胶式扶正器，下入过程中，在扶正块端面抹上铅油。 16、GE-MWD仪器高边测量时，应用仪器高边投影线逆时针方向旋转 到马达或弯接头高边刻线的弧长／马达弯接头的周长＊360度。 二、选择题 1、 GEDT的测量采集模式为：（A） A 停泵测量 B 开泵测量 C 两者均可 D 无所谓 2、GEDT探管中有几个加速度计（A） A 三个 B 两个 C 一个 D 四个 3、GEDT中，蘑菇头有（A）种 A 四种 B 三种 C 两种 D五种 4、循环套的规格分为三种，他们分别是（B）

GMWD无线随钻安全技术操作规程(新版)

( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 GMWD无线随钻安全技术操作规 程(新版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.

GMWD无线随钻安全技术操作规程(新版) ?所有仪器在运输、上井、返回、搬运过程中，必须使用仪器箱子，包装好，扣好仪器箱盖后，方可搬运，在包装时注意仪器密封圈、仪器连接头、传感器的保护，做好防震、防潮工作。 ?安装压力传感器时，必须两人在场，要求井队打开泄压阀门，确定立管无压力后安装压力传感器，安装顺序是先安装丝堵，在安装压力传感器，安装上述设备时必须在丝扣上缠生料带，上扣时一定上紧，如遇见井队立管的丝扣和公司丝堵不匹配时，应找井队更换安装处或焊接在立管上，压力传感器和丝堵的丝扣至少进入内丝扣三分之二处，上紧为准；拆卸时先卸压力传感器再卸丝堵，不能颠倒循序。 ?所有仪器在搬运和测试时必须轻拿轻放，保护好仪器。 ?在安装脉冲器上轴承座和滤网、脉冲器主轴和测试工装、压力

传感器时一定要缠生料带，保护连接处的丝扣安全。 ?在库房测试、维修车间安装、现场检查测试时，若发现仪器及配件的外观、质量、性能有可疑的地方，一定上报上级工作人员检查并核实，杜绝把有疑问的仪器及配件下入井内，确保仪器下井从地面检查测试无任何疑问再下井作业。 ?在现场安装、拆卸仪器时，一定把井口盖好，确保钻台环境安全的工况下再安装、拆卸仪器。 ?在库房检测、维修车间测试、现场工作时，一定不要带电作业，在连接地面仪器和信号线时首先检查仪器是否关闭电源，确保电源关闭后再连接或拆卸信号线，一定要利用好UPS和稳压电源等电路保护设备。 ?在现场安装、拆卸仪器，从井场或钻台向钻台或地面用汽葫芦吊装仪器时，至少3个人搬运仪器串，确保仪器串前后平衡，尽量降低弯曲率，保护仪器。 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.

随钻测井介绍

随钻测井技术的新认识 2008-9-1 分享到： QQ空间新浪微博开心网人人网 摘要：随钻测井由于是实时测量，地层暴露时间短，其测量的信息比电缆测井更接近原始条件下的地层，不但可以为钻井提供精确的地质导向功能，而且可以避免电缆测井在油气识别中受钻井液侵入影响的错误，获取正确的储层地球物理参数和准确的孔隙度、饱和度等评价参数，在油气层评价中有非常独特的作用。通过随钻测井实例，对随钻测井与电缆测井在碎屑岩中的测井效果进行了对比评价，指出前者受钻井液侵入和井眼变化的影响小，对油气层的描述更加准确，反映出来的地质信患更加丰富。通过对几个代表性实例的分析，对随钻测井在油气勘探中的作用提出了新认识。 主题词：随钻测井；钻井；钻井液；侵入深度；技术 一、引言 20世纪80年代中期，专业厂商开始将电缆测井项目逐渐随钻化，形成了有真正意义的随钻测井技术，简称LWD(1099ing while drill ing)。由于LWD包含了所有MWD(measurement while drilling)的功能及传统测井项目，所以其具备了识别岩性和地层流体性质的能力，现场可以根据实时上传的各种信息判断钻头是否钻达目的层，这就是LWD的地质导向作用[1～3]。塔里木油田油气埋藏较深，直井开发的成本相对较高，1994年开始在油田钻水平井，已完钻水平井约占开发井的1/4，但产量超过了总产量的50%以上，经济效益非常明显。在水平井和侧钻井的施工中，保证命中靶心和取全取准测井资料是成功完井的关键，推广MWD/LWD技术后，其施工质量大大提高。 目前，在塔里木油田MWD/LWD技术主要用在以下几方面：①在比较熟悉的地质构造中进行非直井施工时，仅采用MWD，测井采集使用钻杆传输测井技术；②在较复杂的地质构造或薄层中进行非直井施工时，采用LWD，以防止钻井设计中可能的错误，一些非常必要的测井项目可使用钻杆传输测井技术；③在一些井眼状况复杂、井下有溢流、井漏等现象的井中，无法使用电缆及钻杆传输测井时，用LWD进行划眼测井，采集最基本的测井数据；④在欠平衡条件下钻井时，采用L WD。目前该油田已经使用过的随钻测井设备包括PathFinder、Sperr y-Sun和PowerPwlse等。

MWD无线随钻测斜仪

ZW-MWD无线随钻测斜仪产品介绍 一，概述 在地质钻探、石油钻井中，特别是受控定向斜井和大位移水平井中，随钻测量系统是连续监测钻井轨迹、及时纠偏必不可少的工具。MWD无线随钻测斜仪是一种正脉冲的测斜仪，利用泥浆压力变化将测量参数传输到地面，不需要电缆连接，无需缆车等专用设备，具有活动部件少，使用方便，维修简单等优点。井下部分是模块状组成并具有柔性，可以满足短半径造斜需要，其外径为48毫米，适用于各种尺寸的井眼，而且整套井下仪器可以打捞。 MWD无线随钻系统创造了多项钻井指标，钻井提速效果明显。近年来，随钻测量及其相关技术发展迅速，应用领域不断扩大，总体趋势是从有线随钻逐渐过渡到无线随钻测量，并且随钻测量的参数不断增多，大力发展无线随钻测量技术是当前石油工程技术发展的一个主要关注方向。 在新型MWD仪器方面，国外各大公司厂家近几年也推出了更具特色、能满足更高要求的仪器，如：美国NL Sperry-Sun 公司、Scientific Drilling 公司和法国Geoservice等公司为了满足欠平衡钻井施工的需要，各自开发出了电磁波无线随钻测量系统，可以加挂自然伽马测井仪器进行简单地层评价。 Sperry-Sun公司的Solar175TM高温测量系统，能在175℃的高温环境下可靠地测量定向参数和伽马值，耐温能力高达200℃，耐压能力高达22000psi。 Anadrill公司推出了具有创历史意义的新型无线随钻测量仪器PowerPulserTM。采用全新的综合设计方案，简化了维修程序，现场操作简单，可以实现平均无故障时间1000h的目标；采用连续波方式传送脉冲信号，压缩编码技术使数据传输的速度提高了近10倍。 国内多家公司及研究院所正在致力于无线随钻测量技术的研究，开发出了有限的几种无线随钻测量仪器，并投入到商业化运营，从石油工程的市场需求来看，无线随钻测量技术仍然具有较大的发展空间。 本文全面介绍了国内外无线随钻测量技术的主要进展和应用现状，并指出了各类仪器的应用特点，针对各类仪器的使用情况，提出了无线随钻测量技术的发展思路，对提高国内无线随钻测量技术水平具有重要的意义。 2 无线随钻测量仪器的基本分类 MWD 无线随钻测斜仪是在有线随钻测斜仪的基础上发展起来的一种新型的随钻测量仪器。它与有线随钻测斜仪的主要区别在于井下测量数据以无线方式传输。无线MWD按传输通道分为泥浆脉冲、电磁波、声波和光纤四种方式。其中泥浆脉冲和电磁波方式已经应用到生产实践中，以泥浆脉冲式使用最为广泛。

有线随钻测斜仪操作规程

有线随钻测斜仪操作规程 ----YST系列探管 一、准备与检查： 1、检查： (1)电缆滚筒绞车： A、蓄电池电压12—14伏 B、仪器仓内操作手柄完好，其位置分别在： a、液压总阀关闭 b、油门的柄在低速位置 c、滚筒操作手柄在中间位置 d、档位手柄在空档位置 e、刹车手柄在刹车位置 C、排绳器、计数器完好。 D、空调设备完好、仪器仓工作温度能控制在10--30°C。 E、动力系统、液压传动系统完好。 F、电缆绝缘性能可靠。 (2)探管和地面仪器： A、记录探管，探管应无外伤、无弯曲变形、外壳清洁。 B、连接YST探管及地面仪器(接口电源箱、计算机、打印机、司 钻显示器等)、检查无误后接通电源、仪器应能执行计算机键 盘指令、司钻显示器显示的井斜角、方位角和工具面应与计算 机上的显示数据一致。 C、司显器外壳密封良好。 (3)外筒部分： A、探管边线接头： a、密封圈完好。 b、清洗所有触点。 c、用万用表测量两端点及壳体应无断路、无漏电。 B、外筒： a、无弯曲变形和损伤。 b、两端螺纹完好、带有螺纹堵头。 c、外筒内壁清洁。 C、加长杆总成： a、定向减震器弹簧无变形，带有保护套。 b、调整件、密封圈完好。 c、加长杆完好、无变形、根据防磁干扰需要确定长度。

d、各螺纹连接牢固。 e、定向引鞋与循环套相匹配。 D、电缆头： a、螺纹完好，本体无裂纹，电缆根部无断丝。 b、触点清洁。 c、螺纹、密封圈完好，有保护套。 d、内部连接牢固，绝缘可靠。 (4)循环头和手压泵： A、循环头本体、螺纹无裂伤，各轴承处润滑良好，转动灵活。 B、清洁液压缸套并放松弹簧。 C、电缆橡胶密封件内径小于12mm。 D、手压泵完好，加足液压油。 E、液压管线的接头清洁，密封可靠。 F、配合由壬与水龙带由壬相匹配，密封圈完好。 (5)长吊环及滑轮： A、两只吊环的有效长度误差在允许范围内，无损伤。 B、天滑轮、地滑轮，电缆张紧装置用滑轮转动灵活，本体无损伤， 销轴止推销完好。 2、施工前的准备： (1)在距井架大门前25米外摆放电缆绞车，要求场地平整，安全，不 影响其他施工，后轮子垫木，接通220伏电源，绞车接地线。 (2)安装天滑轮、地滑轮的要求：用直径12.5--15.6mm钢丝绳固定天 滑轮和地滑轮，其位置应与电缆绞车的中心线在同一垂直平面内。 (3)了解如下资料： A、该地区的地磁强度、地磁倾角和磁偏角。 B、测量井段、井眼尺寸、套管尺寸及下深、造斜点位置、井底井 斜角、方位角、要求随钻作业达到的井斜角、方位角。 C、钻具结构、钻头类型、弯接头度数、钻井液性能及井底温度。 二、现场安装： 1、更换吊环：用长吊环替换3200米以下钻机的配套吊环。 2、滑轮与循头： (1)将天滑轮和电缆一同吊起挂在井架上，其距转盘面的距离不小于 35米处固定牢固，锁住天滑轮保险锁并使其不左右摆动。 (2)地滑轮用3/4"钢丝绳套固定在鼠洞前方(约1.2米处)并用支架支撑。 (3)安装电缆张紧轮。 (4)在小鼠洞内将循环头与钻杆单根连接并用吊钳紧扣。

世界各大测井集团仪器编码表

世界各大测井集团仪器编码表BAKER ATLAS WIRELINE (贝克休斯公司-电缆测井） 3DEX 3D Induction Logging Service （三维感应） AC BHC Acoustilog （井眼补偿声波） CAL Caliper （井径） CBIL Circumferential Borehole Imaging Log （井周成像测井）CDL Compensated Density Log （补偿密度测井） CN Compensated Neutron Log （补偿中子测井） DAC Digital Array Acoustilog （数字阵列声波测井） DAL Digital Acoustilog （数字声波测井） DEL2 Dielectric Log - 200 Mhz （介电测井-200兆赫） DEL4 Dielectric Log - 47 Mhz （介电测井-47兆赫） DIFL Dual Induction Focused Log （双感应聚聚测井） DIP High Resolution 4-Arm Diplog （高分辨率4臂地层倾角）DLL Dual Laterolog （双侧向测井) DPIL Dual Phase Induction Log (双相位感应测井） EI Earth Imager （地层成像仪） FMT Formation Multi-Tester （地层多功能测试器） GR Gamma Ray （伽马仪） HDIL_BA High-Definition Induction Log （高分辨率感应测井）HDIP Hexagonol Diplog （六臂倾角测井） HDLL High-Definition Lateral Log （高分辨率侧向测井）ICAL Imaging Caliper （井径成像仪） IEL Induction Electrolog （感应-电测井）

MWD无线随钻测斜仪

MWI无线随钻测斜仪 一、作用及功能 美国SPERRY-SU公司生产的定向MWD随钻测量仪器（简称 “ DWD ）,DWD无线随钻测斜仪就是在有线随钻测斜仪的基础上发展起来的一种新型的随钻测量仪器。它与有线随钻测斜仪的主要区别在于井下测量数据的传输方式不同, 普遍用于高难度定向井的井眼轨迹测量施工, 特别适用于大斜度井与水平井中, 配合导向动力钻具组成导向钻井系统，以及海洋石油钻井，目前使用的MWDE线随钻测斜仪主要有三种传输方法: 1、连续波方法：连续发生器的的转子在泥浆的作用下产生正弦或余弦压力波, 由井下探管编码的测量数据通过调制器系统控制的定子相对于转子的角位移使这种正弦或余弦压力波在时间上出现相位移, 在地面连续地检测这些相位移的变化,并通过译码转换成不同的测量数据。 2、正脉冲方法：泥浆正脉冲发生器的针阀与小孔的相对位置能够改变 泥浆流道 在此的截面积, 从而引起钻柱内部的泥浆压力的升高, 针阀的运动就是由探管编码的测量数据通过调制器控制电路来实现。在地面通过连续地检测立管压力的变化, 并通过译码转换成不同的测量数据。 3、负脉冲方法：泥浆负脉冲发生器需要组装在专用的无磁钻铤中使 用, 开启泥浆 负脉冲发生器的泄流阀, 可使钻柱内的泥浆经泄流阀与无磁钻铤上的泄流孔流到井眼环空, 从而引起钻柱内部的泥浆压力降低, 泄流阀的动作就是由探管编码的测量数据通过调制器控制电路来实现。在地面通过连续地检测立

管压力的变化, 并通过译码转换成不同的测量数据。 二、主要组成部分及功能 DWD无线随钻测量仪器就是由地面部分(MPSR计算机、TI?终端、波形记录仪、防爆箱、DDU司钻阅读器、泥浆压力传感器、泵冲传感器)、井下部分(MEP探管、下井外筒总成、脉冲发生器与涡轮发电机总成、无磁短节)及辅助工具、设备组成。 (1)M PSR计算机与磁卡软件包 MPSF计算机就是DWD随钻测量仪器的地面数据处理设备，它接受来自泥浆压力传感器的测量信息, 进行数据的处理、储存、显示、输出。 (2)DDU司钻阅读器：为司钻提供工具面、井斜角、井斜方位角等信息的直观显示。 (3)T I 终端:MPSR计算机的控制键盘与数据终端之功能。 (4)波形记录仪：简称SRC就是WESTERN GRA-PHTEC2图形记录仪, 它主要用来记录来自井下仪器的泥浆脉冲与来自泥浆泵的杂波, 利用记录的泥浆脉冲图形, 人工译码也可以得到一系列井下传输来的数据, 也可计算井下仪器的数据传输速度。 (5)防爆箱：就是DWD系统的保护装置，限制与它连接的其它设备的电压与电流,防止出现电火花, 保证计算机、仪器设备的安全。 (6)泥浆压力传感器与泵冲传感器: 就是地面仪器设备分别安装在泥浆立管与泥浆泵上, (7)MEP 探管 MEP 探管就是装有磁性与重力测量元件与电子组件的井下测量仪器, 它可

测斜仪的设计与实现

2009年 第7期 物流工程与管理 第31卷 总第181期 LOGISTICS ENGINEERING AND MANAGEMENT 【收稿日期】2009-06-28 【作者简介】胡立强（1978-），男，硕士，助教，研究方向：嵌入式在自动化中应用。 ?物流技术? 测斜仪的设计与实现 □ 胡立强，闫德立，石彦辉，何朝峰 （石家庄铁道学院，河北 石家庄 050043） 【摘 要】测斜仪是一种能有效的精确地测量土层内部水平位移或变形的工程检测仪器，应用其工作原理同样可以检测临时或永久性地下结构(如桩、连续墙、沉井等)周壁的深层次水平位移及倾斜角度。文中介绍了该仪器的工作原理、组成模块及各机构之间的相互联系。 【关键词】测斜仪；水平位移；地下结构 【中图分类号】 TP206+ 1 【文献标识码】 b 【文章编号】 1674-4993（2009）07-0062-02 Design and Realization of Clinoretee □ HU Li-qiang, YAN De-li, SHI Yan-hui, HE Chao-feng(Shijiazhuang Railway Institute, Shijiazhuang 050043，China) 【Abstract】Clinoretee is a kind of effective accurately measuring soil horizontal displacement or inside. According the principle of its work,it can also be temporary or permanent detection of underground structure (such as pile, continuous wall, open caisson, etc.) weeks of the wall and the Angle displacement of deep level. This paper introduces the working principle and composition of the instrument module and the relationship between agencies. 【Key words】Clinoretee；Horizontal displacement；Underground structure 1 引言 测斜技术是确定物体在空间的倾斜和倾向的专门技术，它应用于空间飞行器的惯性测量系统、岩体倾向判断、土程钻孔轨迹监测等许多方面。若在岩体上使用，一般选取岩体表面以下一定深度的位置作为相对稳定点，每隔一定距离观测该段岩体的倾斜度变化，从而推算得到水平位移，并最终可得到每个测点相对于稳定点的水平位移，及早地了解深层岩体的运行变化状况，掌握边坡岩体的内在运行形态，如发现异常，即可采取有效措施。 2 测斜仪的工作原理 测斜仪的测斜原理是通过测头传感器加速度计测量重力矢量g 在测头轴线垂直而上的分量大小，确定测头轴线相对水平的倾斜角，据此计算出测头相对水平面的垂直位移。当测头处于竖直状态时，测头中的传感器处于零位，石英饶性伺服加速度计的敏感轴处于水平状态，矢量g 在感敏轴上的投影为零，此时的加速度计输出值为零，称为零偏，一般情况下零偏总是存在的。当加速度计与水平面存在一倾角度时，加速度计输出一个电压信号:01sin k g k U out +=θ。 测量时，当测头在测斜导管内自下而上以一定间距(可设定0.5 m)逐段滑动测量时，测头内的传感器敏感地反映出测斜导管在每一深度处的倾斜角度变化，从而得到测斜导管每段连续变化的水平位移增量?i，即?i=L sin θ，式中L 为测点间距，把每段的水平位移增量自下而上逐段累加，便得到不同深度及孔口的总位移量δ i=?i =∑θsin L 。测斜仪经过单片机控制模块 分析及处理，直接在液晶屏上显示被测点的水平位移量值?x 和倾角θ变化量。 3 硬件设计 测斜仪系统以单片机为控制核心，以相应的传感器为测试手段，以A/D 转换器作为模数转换的工具，以显示器件进行相关参数显示，以相应的通信手段搭建起单片机与计算机的桥梁，最终实现基于单片机的高精度测斜仪系统。 3.1 系统硬件的总体结构 根据随钻测斜仪的数学模型及测试功能，整个系统可以划分为四部分:A/D 数据采集，单片机控制，液晶显示和计算机，如图1所示。A/D 部分实现对七路传感器模拟信号的采集与数字转换。单片机部分为整个系统的核心，控制A/D 进行数据采集，对采集信号进行处理，控制液晶显示，并通过RS232与计算机通信。 图1 测斜系统框图 3.2 主板电路的设计 主板电路以89C51单片机为控制中心，实现了将测量采集到的信号数据进行A/D 转换后，输入到单片微控制器中