在旋转状态下准确测定工具面角的装置及方法制造方法及图纸

技术编号:42113497 阅读:17 留言:0更新日期:2024-07-25 00:34
本发明专利技术公开了一种在旋转状态下准确测定工具面角的装置及方法,包括依次连接的测量传感器模块、信号处理与采集模块和数据存储模块以及与信号处理与采集模块连接的数据通讯模块,其中,测量传感器模块的重力加速度传感器为三轴重力加速度传感器,且三轴重力加速度传感器沿钻柱的钻轴中心对称设置。三轴重力加速度传感器的对称设置,一方面消除了旋转对加速度测量的影响,另一方面简化了机械设计,便于加工和制造。同时在传感器对称设置的基础上利用设计的正切算法,能准确求出工具面角,且所述测定方法不受钻柱是否处于旋转状态的限制,即在旋转状态下亦可进行工具面角的准确测量,有利于提高目的层钻遇率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油测井和钻井,尤其涉及一种在旋转状态下准确测定工具面角的装置及方法


技术介绍

1、目前,页岩油气藏普遍采用水平井技术开发,对井眼轨迹控制的精度要求也大幅提高,控制难度显著提升,同时钻井周期缩短,需尽可能提高钻速以便降低成本。旋转导向钻井系统是典型的闭环控制系统,主要通过“测、传、导”引导控制钻柱沿目标轨迹钻进。其中“测”主要指井眼轨迹、钻柱姿态测量等近钻头参数的测量,姿态参数主要有方位角、井斜角和工具面角等,而工具面角参数则是钻柱姿态测量中一项重要的姿态参数,其表征了钻头的钻进方向,精准测量工具面角可以提高目的层钻遇率。工具面角的测量主要通过重力加速度传感器来测量,而传感器准确获取姿态参数是实现工具精确导向控制的必要条件。

2、现有一般通过随钻测量系统(mwd)和旋转导向仪进行工具面角的测量。mwd在测量过程中需停钻测量,即钻柱在停钻条件下对井眼轨迹进行测量,该过程可以避免钻柱旋转,在无振动、无冲击的情况下测定井眼轨迹,有效减轻在旋转过程中其他干扰因素对重力加速度传感器的影响,但缺点是其无法连续的测量井眼轨迹,在工程施工中只能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种在旋转状态下准确测定工具面角的装置,其特征在于:包括依次连接的测量传感器模块、信号处理与采集模块和数据存储模块以及与所述信号处理与采集模块连接的数据通讯模块,其中,所述测量传感器模块的重力加速度传感器为三轴重力加速度传感器,所述三轴重力加速度传感器沿钻柱的钻轴中心对称设置。

2.根据权利要求1所述的在旋转状态下准确测定工具面角的装置,其特征在于:所述三轴重力加速度传感器按左手坐标系安装,三轴两两正交。

3.根据权利要求1所述的在旋转状态下准确测定工具面角的装置,其特征在于:所述信号处理与采集模块包括巴特沃斯低通滤波器、模拟数字转换器和微处理器。

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【技术特征摘要】

1.一种在旋转状态下准确测定工具面角的装置,其特征在于:包括依次连接的测量传感器模块、信号处理与采集模块和数据存储模块以及与所述信号处理与采集模块连接的数据通讯模块,其中,所述测量传感器模块的重力加速度传感器为三轴重力加速度传感器,所述三轴重力加速度传感器沿钻柱的钻轴中心对称设置。

2.根据权利要求1所述的在旋转状态下准确测定工具面角的装置,其特征在于:所述三轴重力加速度传感器按左手坐标系安装,三轴两两正交。

3.根据权利要求1所述的在旋转状态下准确测定工具面角的装置,其特征在于:所述信号处理与采集模块包括巴特沃斯低通滤波器、模拟数字转换器和微处理器。

4.根据权利要求1所述的在旋转状态下准确测定工具面角的装置,其特征在于:所述数据存储模块为flash。

5.根据权利要求1所述的在旋转状态下准确测定工具面角的装置,其特征在于:所述测量传感器模块和所述信号处理与采集模块之间通过spi总线连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员:王华平吴柏志潘军刘策饶海涛宿振国
申请(专利权)人:中石化经纬有限公司
类型:发明
国别省市:

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