[发明专利]一种可测量井深的电子测斜仪和井深的测量方法

说明书

本发明公开了一种可测量井深的电子测斜仪和井深的测量方法，该可测量井深的电子测斜仪包括绳帽头、电缆转换接头以及探管短节，所述探管短节包括三轴磁传感器、三轴陀螺传感器以及三轴加速传感器，其中，所述三轴磁传感器、三轴陀螺传感器以及三轴加速传感器均与设置于所述探管短节内的信号采集器连接，所述信号采集器与所述电缆转换接头连接。本发明通过在电子测斜仪的探管短节内设置有三轴磁传感器、三轴加速传感器和三轴陀螺传感器，从而能够实时测量井轨迹的实时姿态角和每个点沿井轨迹方向的加速度，进而能够直接测量并记录井深。此外，本发明还具有使用方便、节省时间、节省成本、体积小等优点。

技术领域

本发明涉及井深测量领域，具体来说，涉及一种可测量井深的电子测斜仪和井深的测量方法。

背景技术

在石油钻井行业中，测量井深是一项很重要的工作，而且难度较大。通常钻杆钻具的起下钻依靠钻机上的钢丝绳滑轮系统，具体的，钢丝绳被固定缠绕在钻机的绞车滚筒上，当绞车滚筒正反向旋转时，钢丝绳滑轮系统带动钻具上下运动。因此，测出绞车滚筒轴旋转的角度，就可以计算出钻具上下移动的距离，从而计算井深。而如何测绞车滚筒轴旋转的角度，则可将角度传感器轴与绞车滚筒轴同轴心连接的方式来进行测量，当角度传感器轴与绞车滚筒同轴心连接后，其旋转角度会与滚筒一致，此时通过测量角度传感器的角度，即可得出绞车滚筒轴旋转的角度，从而可计算井深。但采用这种方法通常结构较复杂，占地面积大，安装复杂。

此外，测井时还通常使用立柱测井深，也就是利用每提起一根立柱时候井深和提立柱开始及结束的时间点，通过这两组都与时间有关系的数据的合并，得到了井身姿态与深度的变化关系，通过软件，才能计算出井身的轨迹。此过程中，每提一根立柱的开始及结束时间点很多，普通2000m深的井，起完所有立柱正常情况下需要三四个小时，随着井深的增加，记录起立柱时间点将会持续更长时间，中间不能停止，记录工作非常辛苦。

针对相关技术中的上述技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种可测量井深的电子测斜仪和井深的测量方法，能够不用钢丝绳，也不用记录立柱时间，直接使用电子测斜仪测量井深。

为实现上述技术目的，根据本发明的一方面，提供了一种可测量井深的电子测斜仪，包括绳帽头、电缆转换接头以及探管短节，所述探管短节包括三轴磁传感器、三轴陀螺传感器以及三轴加速传感器，其中，所述三轴磁传感器、三轴陀螺传感器以及三轴加速传感器均与设置于所述探管短节内的信号采集器连接，所述信号采集器与所述电缆转换接头连接。

此外，所述可测量井深的电子测斜仪还包括扶正器，所述扶正器设置于所述探管短节上。

优选的，所述扶正器的数量为两个。

优选的，所述两个扶正器分别设置于所述探管短节的两端。

另外，所述可测量井深的电子测斜仪还包括减震器，所述减震器设置于位于扶正器的底端。

优选的，所述信号采集器的采集速率为200Hz。

根据本发明的另一方面，提供了一种井深的测量方法，该井深的测量方法是根据上述电子测斜仪测量井深，并且，该井深的测量方法包括：

将所述探管短节放至井底第一预定时间，通过所述探管短节中的三轴磁传感器和三轴加速传感器，确定所述井底的静止姿态参数；

将所述探管短节沿井壁向上移动至任意位置，并停留第二预定时间，通过所述探管短节中的三轴磁传感器和三轴加速传感器，确定该停留位置的静止姿态参数，并通过所述探管短节中的三轴陀螺传感器，确定所述探管短节从井底至所述停留位置过程中的动态姿态参数；

根据所述探管短节中的三轴加速传感器，确定所述停留位置的加速度，并根据该加速度和上述各姿态参数，确定所述井底至所述停留位置的距离；