水平井光纤陀螺仪测井技术成功应用
浅谈陀螺定向技术在井下两水平中的贯通应用
Ｂ ＝１ ２ ×１ ３５ ０～ｍ
杜 绝了贯通事故。将陀螺定 向技 术在 井下两水平贯通测量 中进行应用推广具有十分积极的意义。
关键词 陀螺定 向 贯通 测量
中圈 分 类 号 Ｔ １５ ５ Ｄ ７ ． 文献标识码
南屯煤矿 一４２ ３ ｍ水 平总 回风 巷位 于矿井 的西 北 侧， 是开采小 槽煤 的 总 回风 巷 ， 主要用 途 是 通风 和 行 人 ， 一３０ 是 ５ ｍ和 一４ ２ 两 个 不 同水 平 的巷 道 贯 通。 ３ｍ 设计工程量为 ２８ ｍ， ８５ 贯通 环线长 ５ ０ ｍ， ８０ 为直巷相 对 贯通 。巷 道允许偏差 在重要 方 向上 为 ３０ ｍ， ０ ｒ 在高 程 ａ 方 向上为 ２０ ｍ 由于南 屯煤矿 投产 三十多年 ， 有 ０ｒ 。 ａ 原 ３０ ５ ｍ陀螺边 和 基本 控 制 导线 点 已被 破坏 ， ４ ２ 一 ３ｍ 既无陀螺边又无基本 控制导线 ， 这样 给 一 ３ ｍ总回风 ４２
３ 陀螺 定 向技术在 贯通 测 量 中的应用
应 用一 ： 次 导线 测 量 使用 日本 尼康 Ｄ Ｍ ３２ 本 Ｔ ＿ ５ 防爆 型全站仪进行 平面 控制测 量 ， 用测 回法测量 水平 角。水 平角限差要求 ： 同一 测 回中半测 回互 差 ２ ”两 ０、 侧回间互 差 １ ”两次对 中测 回间互差 ３ ２， ０ 。距离 通过
平 一兀＇ ６两条 边 进行 陀 螺定 向， 采用 瑞 士生 产 的 ＧＫ Ａ １陀螺 经纬仪进行 ， 用跟踪逆转 点法 ， ４１ ” 按 －５的精 度等级要求进行定 向观测 ， 为确保 陀螺 定 向成 果 的可
ｆ ＝ 腰
× 工＝± ０￣ ．８ √ ５ ／ ８ ５：± ５ ｍ ２ ８ｍ
２ １ 第３ ０年 期 １
陀螺定向在大型贯通测量中的应用
陀螺定向在大型贯通测量中的应用测绘工程2008-1班吴相石07082950摘要：详述了陀螺定向在大型贯通测量中的应用，介绍了利用GPS和陀螺定向技术顺利完成晋华宫矿810皮带大巷的贯通测量任务，同时完成地面和井下测量资料的更新的情况，为今后的测量工作打下了坚实的基础,并总结了煤矿测量的成功经验。
关键词：GPS 定位陀螺定向应用1工程概况晋华宫矿810 水平皮带大巷贯穿于2#~7# 层煤3仓（现用）和3# 层至810 煤仓（待掘）之间，全岩巷道沿腰线掘进，巷道全长3 016 m ，其中10°斜井长666 m ，0.3 % 大巷2 350 m 。
该皮带巷由南北两翼开口，相向掘进，于2001 年1 月开工，2003年7 月23 日贯通,共历时31 个月,总贯距6 188m 。
该皮带巷将担负晋华宫矿河北部7#，8#，11# 和12# 4 组煤层近1.2 亿t工业储量的生产运输任务，810 水平皮带大巷的准确贯通对晋华宫矿的安全生产有着十分重要的意义。
810 水平皮带大巷的贯通测量工作，具有水平角观测精度要求高、高程控制工作量大的特点，是较典型的一井内岩石大巷贯通测量工程。
依据《煤矿测量规程》的规定，特对该项贯通工程做出贯通误差预计。
根据生产和施工的要求，贯通相遇点在水平重要方向的允许偏差为0.3m，在高程方向上的允许偏差为0.2m.2贯通测量方案的选择2.1地面三角点的检查和复测方案的选择在贯通测量准备阶段，我们应用GPS定位技术对水泉、兴旺庄、张士窑: 点进行了检查和复测。
建立地面高精度的控制网和井下联系测量，为确保工程的准确贯通，在井下北部和南部用陀螺经纬仪加测两条陀螺定向边，保证了810水平大巷的顺利贯通。
2.2井下测量方案的选择2.2.1 井下定向测量方案该项工作具有贯通距离长、贯通精度要求高的特点。
为保证工程的准确贯通，晋华宫矿地质科经与地质处研究决定，在井下导线边上加测陀螺方位角。
陀螺仪在井下贯通施工中的应用 张俊雷
陀螺仪在井下贯通施工中的应用张俊雷发表时间：2018-05-23T17:08:26.080Z 来源：《基层建设》2018年第7期作者：张俊雷[导读] 摘要：在竖井联系测量中，由于井下滴水较多，加上井较深等因素的影响，投点误差较大，影响了定向精度。
山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿山东莱州 261442摘要：在竖井联系测量中，由于井下滴水较多，加上井较深等因素的影响，投点误差较大，影响了定向精度。
使用陀螺仪定向，具有定向精度高、作业时间短、不受井筒条件限制、与施工干扰小、工作组织简单和工作效率高等优点，而且，陀螺仪可在井下导线上任意点进行定向，避免了测角造成的误差积累。
本文围绕全站仪“三架法”结合陀螺定向在矿山贯通测量中的应用进行了分析。
关键词：陀螺仪；矿山；测量测量误差是矿山测量工作中不可避免的问题，而受到误差累积的影响，长距离贯通测量一直以来都是矿山测量的难点和重点。
在进行矿山长距离贯通作业中，最常使用的就是全站仪“三架法”结合陀螺定向法。
经大量贯通实践表明，该方法大大提高了矿山贯通精度。
一、某矿山已经完成GNSS控制点的建立某矿山已经完成GNSS控制点的建立和斜井联系测量工作。
该贯通工程为两井大型贯通测量，井下贯通距离为4.9km，一共分布36个导线点，导线边长为25-360m，最短边在25m 以上，均长为136m。
井下巷道测量以导线精度要求为准。
根据规定，贯通相遇点在水平重要方向和高程方向上的偏差分别不超过0.5m 和0.2m。
2、全站仪“三架法”应用。
为了确保井下导线可靠，通常情况下都会选择“Z”形进行布设。
从图中我们能够看出，一共包含七个支导线点，假设B 为井下贯通导线平面起算点和高程起算点，那么B-A 则为起算方位，需要将全站仪放置在B 点，将棱镜分别放置在A点和C 点，在将这三点整平完毕之后，测量人员就可以进行观测工作。
完成B 点的观测之后，迅速将全站仪从B 点拔出，并及时安置在C 点。
动力调谐陀螺测井技术及应用
动力调谐陀螺测井技术及应用动力调谐陀螺测井技术及应用,生产一线,蒋伟民约2948字摘要:本文介绍了一种目前国内外先进的陀螺测斜技术及现场应用情况。
该测井技术以动力调谐速率陀螺测量地球自转角速率分量;石英加速计测量地球加速度分量，经计算机计算可得出井筒的倾斜角、方位角、工具面角等参数。
通过对井筒不同深度的测量，即可得出井身轨迹曲线。
此项测井技术可用于井身轨迹复测、钻井定向和侧钻井开窗定向等。
胜利石油管理局现河采油厂应用此项技术进行复杂断块油藏及岩性油藏中井点校正，对于落实层系局部微高，分析油藏剩余油潜力和油水动态分布，挖掘油藏潜力，提高储量动用程度获得了较好的效果。
关键词:动力调谐陀螺;测井技术;应用1、引言在油田开采初期，由于测井技术落后，钻杆在地下的实际运行轨迹并不十分清楚，而且，井上测得的深度并非井的垂直深度，在打到预定“深度”时仍未发现出油，就会得出错误的“此地无油”的结论，造成废井。
另一方面，随着油田开发过程的不断延伸，地质报废和工程报废的油井越来越多，在石油资源日益枯竭的情况下，如何使报废井及老油井焕发出新的活力，同时在新油井开发过程中，如何为钻头走向提供正确的控制信息，提高油井的产出效益比，运用现代测井技术是一种必不可少的手段。
本文介绍的动力调谐陀螺测斜仪就是能在油田生产中起着开窗侧钻、打水平井的一种仪器，该仪器以测量地球自转角速率分量来确定空间某点方位，不受地磁的影响，由此可在井下通过陀螺测量出该开窗的方位，这样可在旧井、老井下按实际油层方向重新开窗，使旧井、老井得到二次开发，大大节省了人力、物力、财力，可应用于有磁性干扰的丛式井组、加密井和存在磁屏蔽的套管、油管、钻杆内进行井眼轨迹测量或定向钻井。
因此，该测井技术的推广应用将对加速石油天然气勘探和开发步伐有着极大的推动作用。
2、测井原理动力调谐陀螺测井技术的核心部件是惯性测量组件，包括一个动力调谐速率陀螺和两个石英加速度计。
动力调谐速率陀螺测量地球自转角速率分量;石英加速度计测量地球重力加速度分量。
陀螺全站仪在井巷工程中的应用
陀螺全站仪在井巷工程中的应用陀螺全站仪是采用陀螺仪与电子全站仪有效结合，实现陀螺手动下放托起、手动跟踪测量数据和陀螺方位角自动处理的测量过程，可以较快地完成陀螺方位角的测定，利用陀螺全站仪在井下精密导线测量中加测陀螺定向边，更能减少测量误差累积。
标签：陀螺定向；测角误差；精度评定基于上架式陀螺仪架设在全站仪上，由于它不受时间和环境的限制，同时观测简单方便，效率高，而且能保证较高的定向精度，所以它是一种先进的定向仪器，用于矿山井下工程的定向测量。
1 测角误差分析由于多种原因，任何测量结果中都不可避免的会含有误差。
井下巷道测量时巷道风量较大、巷道底板基本为废渣会影响仪器的稳定；独头巷道内温度较高会影响空气的剧烈波动从而引起物像的模糊甚至跳动增加观测误差；巷道内空气粉尘较大和光线较暗会影响照准的精度和读数等等。
这些因素都会在不同程度上影响测角的精度，在井下测量中要想完全避免这些影响是不可能的。
测角误差会随着测站的增加，角度误差也会相应累积，为了减少误差就须相应的加测陀螺定向边。
通过实践证明，只能通过加测陀螺定向边来减少各种测角误差对测量的影响。
2 工程简介某矿山大贾庄进风井-475水平后期工程要求贯通误差不超过0.3m，基于后期800米工程为直巷道，所以在弯道起始处加测陀螺定向边，进行方位纠偏，消除累积误差造成的影响。
本次陀螺定向选用定向精度为±20″级的索佳陀螺全站仪进行监测。
3 陀螺定向3.1 定向方法选择索佳GP1X陀螺全站仪提供了逆转点跟踪测量法和中天测量法两种可用于真北方向测定的模式。
本次测量采用逆转点测量方法进行陀螺定向。
逆转点跟踪测量法可以用两个逆转点来快速取得近似真北方向。
当仪器初始照准方向位于近似真北方向±2°范围内时，逆转点跟踪测量法可以通过测量3个或更多逆转点来以±20″的精度确定出真北方向。
3.2 观测程序陀螺定向采用2-2-2的观测次序进行，即：在地面已知边“N7-2->N7-3”上采用两测回测量陀螺方位角，求得两个仪器常数；在井下定向边“DJ5->DJ6”上用两测回测量陀螺方位角；返回地面后，在原已知边“N7-2->N7-3”上再用两测回测量陀螺方位角，再求得两个仪器常数。
水平井测井技术应用
公接头
钻杆传输工具组成
母接头
钻杆传输工具组成
公接头外壳
钻杆传输工具组成
公接头支撑体
钻杆传输工具组成
旁通接头
旁通接头
钻杆传输工具组成
过渡短节
钻杆传输工具组成
适应不同 水眼的 导锥 导锥
钻杆传输辅助工具
旋转短节
钻杆传输辅助工具
挠性短节
钻杆传输辅助工具
姿态保持器
钻杆传输辅助工具
缓冲短节
结束语
水平井测井技术是一种对各种复杂井、疑难井、 大斜度定向井、水平井行之有效的新技术，能 够获得常规电缆测井无法取得的资料，有着广 阔的发展前景。但同时，它也是一种高风险的 工作，稍有不慎，就会造成极大的经济损失， 后果不堪设想 。因此，在施工时，一定要把 工作做细，制定完善的施工方案和预防措施， 与钻井密切合作，提高测井一次成功率，缩短 施工时间，把风险降低到最低程度。
目前，水平井的分类五花八门，人们可根据自己的需 要，设计出各种类型的水平井。大致地将水平井进行 如下分类：常规水平井、阶梯水平井、连通水平井、 分支水平井、侧钻水平井等等。
阶梯水平井
分支水平井
常规水平井
连通水平井
侧钻水平井
水平井测井技术
水平井测井技术上世纪80年代初设计出来的， 目的是用来获得由于不良井眼影响、常规测井 无法实现的油井地层信息。当时就是把一套标 准的测井组合仪，装入用类似套管的材料制成 的保护套内，用钻杆把这些保护套工具输送到 目的层，并拖动保护套使其穿过目的层从而达 到测井的目的。采用这种工具和方法，能够解 决诸如堵塞、井壁岩石突出及膨胀的粘土矿物 等导致的测井仪不能靠重力到达井底的问题。
光纤陀螺仪的原理和应用
光纤陀螺仪的原理和应用1. 光纤陀螺仪的基本原理光纤陀螺仪是一种基于光学原理的惯性传感器，用于测量物体在空间中的角速度和角度变化。
它是一种无接触、高精度、长寿命的传感器，广泛应用于导航、航天、航海、地震监测等领域。
光纤陀螺仪的原理基于光的干涉效应。
其主要构成部分包括光源、光纤环路、检测器等。
•光源：光源产生出一束光通过一个光纤环路。
•光纤环路：光源发出的光经过光纤环路后，沿着相反的方向传播。
光纤环路通常采用多圈的结构，可通过增加光纤的长度来提高灵敏度和稳定性。
•检测器：光纤环路的两个光束经过合并后，再传输到检测器上。
当光纤环路发生旋转时，其中一个光束相对于另一个光束发生相位差，这种相位差会被检测器测量。
光纤陀螺仪利用光的干涉效应来测量旋转角速度。
当光纤环路不发生旋转时，两个光束的相位差为零；而当光纤环路发生旋转时，由于受到Coriolis力的影响，两个光束会发生相位差，该相位差与物体旋转的角速度成正比。
通过测量相位差，可以计算出物体的旋转角速度。
光纤陀螺仪的工作原理基于震动陀螺仪的原理，但优势在于不需要旋转部件，故具有更高的精度和可靠性。
2. 光纤陀螺仪的应用光纤陀螺仪由于其高精度、长寿命等特点，被广泛应用于以下领域：2.1 航空航天在航空航天领域，光纤陀螺仪常用于惯性导航系统中，用于测量飞行器的姿态、角速度和加速度。
光纤陀螺仪可以为无人机、导弹、卫星等提供高精度的导航和定位能力。
2.2 海洋勘探在海洋勘探领域，光纤陀螺仪用于测量船只、潜水器和潜水员的姿态和行为。
通过监测船只或潜水器的姿态信息，可以提高海洋勘探的定位和导航精度，确保勘探任务的安全和高效完成。
2.3 地震监测光纤陀螺仪在地震监测中的应用越来越广泛。
它可以用于测量地震波传播路径的分布和地球的扭转等参数。
通过光纤陀螺仪的高精度测量，可以提高地震监测的准确性和灵敏度，为地震预警和地震学研究提供重要的数据支持。
2.4 惯性导航光纤陀螺仪在惯性导航系统中起到核心作用。
水平井生产测井仪器介绍及应用
可以在井 眼圆周 ６ ０ 度 间隔细致测量周 围流体 的流
速 。仪 器 中有 一 个相 对 方 位测 量 传 感 器 ， 以指 示 井
眼 的高边 ］ 。
２ 阵 列 式 仪 器 组 合 优 点
ＭＡ Ｐ Ｓ 井 下 仪器 在 井筒 介 ： 金建勋（ １ ９ ７ ９ － ） ， 男， 工程师 ， ２ ０ ０ ２ 年毕业 于成都理工大 学电子仪 器及测量技术专业 ， 现从 事生产测井现场 资料采
集及 生产测 井新技术先 导性应 用。
轴环固定 的弹簧笼 内壁 ， 来测量周围靠近套管 的流
体 的 电容 。根 据油 ， 气 和水具 有不 同的 电介 常数 ， 来 鉴 别 大斜 度 井 和水 平 井 的 不 同流 态 。所 有 １ ２ 个 传
上配 置 多个 持 率 传感 器 ， 实 时测量 记 录井 中各 相 流
体流动形态 ， 并能很好的解决常规仪器只能中心采 样 不 能探 测 到 的全截 面 流体 的 问题 ， 较好 重 现 井 筒
２ ０ １ ５ 年第 ３ 期 总第 ２ ０ ７ 期
国 外 测 井 技 术
Ｗ ０Ｒ Ｌ Ｄ ｗ Ｅ Ｌ Ｌ Ｌ ０ＧＧ Ｉ ＮＧ ＴＥ ＣＨＮ０Ｌ ０ＧＹ
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ５
Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ ２ ０ ７
２３
・
综
述・
水平井生产测 井仪 器介绍及应 用
金建勋 胡海涛 吴玲敏 陶 俊 寇建 东
得 各相 真实 持率 。
感 器 的数 值 同时传 送 到地 面或井 下存 储 短节 。在一
个 井 眼平 面 ， 直径 方 向的横 截 面 ， 而非 沿线 采取 的测
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水平井光纤陀螺仪测井技术成功应用
近日，江苏油田地质测井处应用爬行器配合光纤陀螺仪测井技术圆满
完成了曲1-3HF水平井陀螺测井任务，标志着该处首次应用此项技术获得成功。
爬行器配合光纤陀螺仪测井是利用井下爬行器，将光纤陀螺仪推送到井下
大斜度及水平段的预定位置，进而测量井身轨迹的一项技术。
光纤陀螺仪由于外径大、重量重，在水平井段的推送难度大。
针对这一
问题，该公司地质测井处积极开展技术攻关，改进施工工艺，合理安排仪器串
连接，最终成功操作爬行器将光纤陀螺测井仪推送到曲1-3HF井3700米水平
段并顺利完成测井任务，填补了江苏测井在水平井光纤陀螺仪测井项目上的空白。
光纤陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器，它是现代航空，航海，航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器，它的发展对一个
国家的工业，国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。
光纤陀螺仪
与传统的机械陀螺仪相比，优点是全固态，没有旋转部件和摩擦部件，寿命长，动态范围大，瞬时启动，结构简单，尺寸小，重量轻。
美国的光纤陀螺研制单位有利顿公司、霍尼威尔公司、德雷泊实验室公司、斯坦福大学以及光纤传感技术公司等。
利顿公司的光纤陀螺技术在低、中
精度应用领域已经成熟，并且已经产品化。
霍尼韦尔公司研制的第一代高性能
的干涉仪式光纤陀螺采用的是Ti内扩散集成光学相位调制器。
霍尼韦尔公司研制的第二代高性能干涉仪式光纤陀螺采用了集成光学多功能芯片技术以及全数
字闭环电路。
美国德雷珀实验室从1978年起为JPL空间应用研制高精度光纤
陀螺，曾研制过谐振腔式光纤陀螺，研制了9年，由于背向散射误差限制了精度，后来改为采用干涉仪式方案。