[发明专利]利用陀螺测斜仪点测井眼的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种点测井眼的方法。

背景技术

传统测井测斜系统主要采用磁通门罗盘。磁罗盘加双加表，配合光电检测系统，构成了井眼测量装置。磁罗盘是利用地球自身磁场进行方位对准，影响精度的主要因素是地球磁场。地球的磁场容易受到天然的铁矿石，人工的电磁信号(如发电机，电动机等设备的电磁辐射)的影响。在套管井中，地球磁场受干扰，磁罗盘不能正常使用，这些因素制约着磁罗盘的使用。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种不受磁场干扰的利用陀螺测斜仪点测井眼的方法。该方法通过陀螺测斜仪采集井下数据，并经滤波、姿态解算以及转位测量井眼中某一点的的方位角、倾斜角和横滚角，并绘制出井眼轨迹图，该方法可靠性好，精度高，测量速度快，便于获得所钻井眼的轨迹。

本发明提供的利用陀螺测斜仪点测井眼的方法，该方法包括如下步骤：

(1)、将装有两个双自由度挠性陀螺仪和双石英加速度计的陀螺测斜仪固定在载体上，并随载体伸入井眼内；

(2)、建立地理坐标系和载体坐标系：

地理坐标系OX₀Y₀Z₀：根据陀螺测斜仪所在地球的位置，X₀轴和Y₀轴在地理水平面内，X₀轴指向东，Y₀轴指向北，Z₀轴垂直朝天指向，并构成右手坐标系；

载体坐标系OX₃Y₃Z₃：陀螺测斜仪的X₃轴指右，陀螺测斜仪的Y₃轴指前，陀螺测斜仪的Z₃轴垂直朝天指向，并构成右手坐标系；

所述载体坐标系与地理坐标系存在一方位角γ，方位角γ为载体坐标系中的Y₃轴在水平面的投影与地理坐标系中的Y₀轴的夹角；

(3)、陀螺测斜仪检测的地球自转加速度在X₃轴和Y₃轴的分量：

上式中：为载体所在地纬度；为地球自转加速度的北向分量；ω_xg为地球自转加速度在X轴上的分量；ω_yg为地球自转加速度在Y轴上的分量；g表示载体坐标系；

(4)、对陀螺的两力矩器敏感轴施加一定的电流，使陀螺主轴进动跟踪地球自转，当陀螺进动角速度和地球自转角速度分量相等时，由力矩器电流与进动角速度的关系：算出方位γ：

γ=arctanIxKyIyKx]]>

上式中：I_x为一个力矩器敏感轴施加的电流；I_y为另一个力矩器敏感轴施加的电流；K_x为X轴的标度因数；K_y为Y轴的标度因数；