垂直鉆井工具井斜動態(tài)測量研究.pdf

1、井斜動態(tài)測量是指在鉆桿鉆進的過程中,進行井眼的井斜角和方位角的測量,從而用于自動垂直鉆井的閉環(huán)控制。帶有井下閉環(huán)系統(tǒng),可自動進行井下糾斜的垂直鉆井工具是當前國內(nèi)外鉆井界研究的一個焦點。而這種劇烈振動、旋轉(zhuǎn)工況下井斜角的精確測量,則成為這個焦點問題中的關(guān)鍵。
　　 論文詳細的論述了井斜測量在自動垂直鉆井上的意義及國內(nèi)外測斜技術(shù)研究現(xiàn)狀,介紹了現(xiàn)有的幾種常見測斜儀的工作原理。推導(dǎo)了利用雙軸重力加速度傳感器靜態(tài)測量井斜角和相對方位角的

2、算法。分析了動態(tài)測量時,振動、旋轉(zhuǎn)因素對井斜測量的影響。理論上提出采用兩個雙軸重力加速度傳感器正交布置消除勻速旋轉(zhuǎn)對井斜角測量的影響。
　　 利用ADAMS軟件對井斜測量單元進行建模,通過仿真分析驗證了所建立數(shù)學(xué)模型的正確性。并從理論上提出了一種雙軸重力加速度傳感器初始安裝誤差的標定方法。在理論分析和建模分析的基礎(chǔ)上,利用試驗臺對其進行實驗分析。通過進行大量的靜態(tài)、旋轉(zhuǎn)工況下的對比實驗,驗證了所提出的理論的正確性。