连续测斜仪在石油测井领域的应用及发展

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陀螺井斜测井技术油田应用培训

陀螺井斜测井的数据处理方法
数据处理是陀螺井斜测井的关键环节，包括数据采集、传输、预处理、分析和解释等步骤。
数据处理的主要目的是消除误差、提取有效信息，并将测量数据转化为可用的地质数据，如井眼轨迹图、地层倾角和走向等。
现代数据处理技术采用自动化和人工智能算法，以提高数据处理的速度和精度，为油田的勘探和开发提供更准确的地质模型。
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常见问题二：测量精度不高
总结词
测量精度不高是陀螺井斜测井技术应用中的另一个常见问题，这可能导致测量结果误差较大，影响油田开发效益。
VS
详细描述
造成测量精度不高的原因可能包括设备老化、传感器精度下降、数据处理算法不完善等。为了解决这个问题，可以采用高精度传感器、加强数据处理算法等措施，提高测量精度和准确性。
成熟阶段
20世纪80年代，随着电子技术和计算机技术的发展，陀螺井斜测井技术逐渐成熟，并成为石油工业中重要的测井技术之一。
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CATALOGUE
陀螺井斜测井技术原理
陀螺仪的工作原理
陀螺仪是一种能够测量或维持方向的工具，其工作原理基于角动量守恒。当陀螺仪在不受外力矩作用时，其自转轴会保持稳定的方向。
陀螺井斜测井的操作流程
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设备安装与调试
根据测井需求，将陀螺井斜测井设备安装在钻杆或钻铤上，
并进行必要的调试。
测井准备
检查设备是否正常，确认测井参数设置正确，对测井环境进
行评估。
测井操作
按照规定的操作流程，将设备下入井中，进行测井测量。
数据处理与解释
对采集到的数据进行处理和解释，生成测井报告，为油田开

石油测井中测井仪器的技术运用刘伟

石油测井中测井仪器的技术运用刘伟发布时间：2021-12-23T00:35:56.173Z 来源：《基层建设》2021年第21期作者：刘伟[导读] 石油资源目前已成为社会发展过程中重要的资源之一中国石油大港油田公司测试公司天津 300280摘要：石油资源目前已成为社会发展过程中重要的资源之一，但目前石油开采效率有待提高。

因此，在石油测井中，测井仪器的使用，能够在较大程度上提高石油的开采效率。

测井仪器的使用，能够促进石油测井技术的优化和完善。

基于此，本文主要分析了石油测井的现状，并对石油测井仪器的使用进行了分析，仅供参考。

关键词：石油；测井；仪器；技术引言：在我国石油的生产过程中，石油测井仪器是重要的勘察工具，对油井勘察结果的准确与否有着决定性的作用，为之后的油井生产开发提供有效的勘察依据，在我国油井勘探、开发、生产过程中都是必不可少的，也就是说，对整个产品开发管理过程都有着直接的推动作用。

为了能够得到高质量的天然石油，必须在整个测井过程中使用最先进的测井技术，保证石油开发的高效性。

一、石油测井现状1.开采环境复杂我国在对石油开采方面格外的重视，近些年来我国的石油资源供应有很大的不足，不仅是因为勘察或者是开采的难度大，还受地理和自然环境的影响，天然石油形成的地方越来越少。

比如石油开采过程中是否能够顺利的进行会受周围环境的影响如果周围环境过冷过热或者气候潮湿干燥，都会导致石油测井技术的开展，严重的话还会影响整个石油开采的进度。

因为石油是现代社会中极其重要的能源之一，又是现在各国发展的主要血液。

它承载着工业、农业、实业的发展。

因为是有大量的被使用，所以消耗的越来越快。

中国石油的价格也在经历了几个阶段，生产的规格也经历了几个大阶段。

之前石油的价格非常的便宜，几乎人都能买得起，不仅是因为生产量大，而且使用的范围也不广。

而现在石油变得越来越稀少，消耗变得越来越多，所以价格也会变得越来越高昂。

因为现在我国油气勘探储产量不断的快速增长，近年来中国国家石油勘探企业不断加大油气勘探资源开发工作力度，油气被开采的越来越多，所以储存油气的装置也在不断的改革创新、突破。

测井技术在石油工程中的应用分析与发展思考

测井技术在石油工程中的应用分析与发展思考摘要：随着石油资源开发难度的不断加大，如何更好地开展石油开采已成为石油工业发展的重要问题。

另外，随着开采难度的不断加大，在石油开采过程中也出现了许多安全问题，其中井喷事故直接威胁到采油人员的生命安全。

合理应用测井技术一方面可以有效降低采油成本，另一方面可以有效降低石油开采的安全隐患，从而有效避免安全事故的发生。

但是，测井技术在实际应用中还存在一些问题，影响了生产效率。

关键词：测井技术；石油工程；应用发展引言测井技术对提高钻井安全性和钻井效率具有重要作用，但在钻井工程过程中还存在许多问题，包括技术问题和管理问题。

因此，石油企业一方面需要加强先进技术的应用，另一方面也需要加强管理，以便更好地提高石油开采效率，促进我国石油企业的发展。

一、测井技术的优化意义（一）通过对测井技术做出良好的优化，能够在测井工作的开展上，针对工作任务和内容，做出合理化的安排。

传统的工作安排和实践过程中，表现为冗杂的特点，在效率和质量上，都表现为较低的现象。

通过加强测井技术的优化力度，可以促使测井工作，达到井井有条的效果，减少了错误操作，而且在具体工作的实施层面上，能够得到更好的效果。

（二）测井技术的优化可以更好的适应国家颁布的新规范、新条文，对于不同区域的石油项目进步，提供了较多保障，在问题解决过程中，不会造成新的影响。

二、测井技术在石油工程的应用及问题（一）技术研究深度不高现阶段，石油工程项目越来越多，同时也对许多地方的进展产生了很大的影响。

要想在今后的工作中创造更高的价值，就要坚持在技术研究的深度上不断改进。

根据调查结果，部分地区的测井技术研究还没有按照正确的方法和手段完成。

一是测井技术的运行，停留在原有的指标和参数上，在技术方案的设计和工艺的具体操作方式上没有很好的改变。

表面上，可以一步一步地进行。

事实上，它不能创造高价值，甚至表现出严重的疏漏。

这不利于测井技术的发展。

第二，国内外对测井技术的研究还没有通过选择合适的手段来完成。

陀螺测斜仪在长庆油田的推广应用

传感器来测量。根据所得角度对陀螺转子施加力矩，
图２地球自转角速度在地理坐标系上的投影
产生修正和补偿效应，间接用以测量陀螺仪的输入并
角速度。转子施加控制力矩，通过在正交的进动对是
中图法分类号：Ｐ３．３６１６
文献标识码：Ｂ
文章编号：１０ —１４２１）１０３００４９３（０１０．６３０
Ｏ引言
陀螺测斜仪【是国内外近些年来开发的一种测井１］仪器，工作原理是以地球的自转角速度方向和重力其为参考，应用速率陀螺和加速度计构成捷联式数学平台进行定向参数的测量，而具有自动寻北的功能。从这种定向射孔陀螺测斜仪不需要地面初始对准，用使
时只需输入当地地理纬度即可实现真北方位测量，是
一
种先进的惯导级陀螺测量仪器，补了普通连斜仪弥
器测方位时受周围磁场影响的缺陷。它主要用于老井
侧钻套管开窗，管内、眼井等有磁环境下井眼轨迹套裸测量，临近井等有磁性干扰环境下的定向侧量以及垂直井定向射孔。
所示，由图中可看出，向水平分量还可以沿，北Ｙ轴
分解成两个分量，即在陀螺仪自转轴上的分量。
溢流。随后给井内加人重晶石，果加人的又太多。结不能下人测井仪器进行测井。最后采取先下人套管固

石油工程测井仪器技术的创新与发展分析

石油工程测井仪器技术的创新与发展分析摘要：当前信息技术飞速发展，影响到社会发展，测井技术在油气田勘探开发中发挥了十分重要的作用，成为评价油气资源、实现油藏管理，进行钻井、采油设计的有效手段。

新时期三维成像技术、随钻测井技术得到良好发展，测井作业技术获取的地质数据资源越来越丰富，在这种情况下，分析测井专业领域发展现状，分析发展技术的运用，总结石油勘探技术的发展趋势有极大的意义。

关键词：石油；测井技术；探测器；采集技术测井技术在新时期得到发展和使用，为石油勘探作业的顺利开展提供保证，推动石油工程的建设与发展。

测井技术的发展解决传统存在的很多问题，保证实际的工作效率与工作质量。

当前测井技术中最先进的技术是三维成像技术、随钻测井技术，能够获得复杂的地质特征，得到岩石地球物理参数、工程参数，为地质作业的开展奠定良好基础。

工业生产中石油资源是重要的条件，石油既是工业原料，也是行业发展奠主要资源。

1.石油勘探现状工业生产中的石油资源是必要条件，在当前社会发展中有十分重要的意义，石油是工业生产原料，同样是重要的工业生产能源，道路交通、航天发展、工业生产都需要工业资源，石油资源是现代社会经济发展的主要保证。

当前社会经济发展速度加快要，石油资源需求量也不断上升，如何提高石油开采技术，保证石油资源的供应，是当前社会发展中需要考虑的问题。

现阶段我国石油的勘探现状在于：第一，对国际市场有巨大的依赖。

虽然我国社会经济发展速度非常快，但是石油资源的损耗量也非常大[1]。

国内收资源生产量已经无法满足社会发展对石油资源的需要，因此石油资源大部分需要进口。

我国原油地质储量十分可观，但是由于体量较大，人均占有量很少，石油资源的消耗量巨大，导致现实生活中石油资源比较紧张，出现过度依赖进口的情况。

进口贸易复杂，石油油价受到国际市场的影响，这对石油供应安全产生巨大的影响。

而且现阶段我国的石油探勘技术与发达国家相比还存在一定的差距，这就是我国的石油资源依赖进口的主要原因。

井斜控制技术的现状及发展

井斜控制技术的现状及发展井斜控制技术是指通过对钻井工具进行调整，使其偏离垂直方向而呈现一定的倾斜角度，以达到在地下钻井中进行定向钻探和导向钻井的目的。

随着勘探和开发工作的不断深入和需求的增加，井斜控制技术在油气勘探开发领域的应用也越来越广泛。

本文将围绕井斜控制技术的现状和发展进行详细阐述。

井斜控制技术的现状是相对成熟的。

目前，井斜控制技术已经广泛应用于石油勘探和开发领域，特别是在复杂地质条件下的井下作业中。

通过井斜控制技术，可以实现对井眼轨迹的精准控制，提高钻井效率和钻井质量，同时降低钻井事故的发生概率。

井斜控制技术的成功应用，为油气勘探开发提供了更多的可能性和机遇。

井斜控制技术的发展趋势是多方面的。

一方面，随着油气资源的逐渐枯竭和勘探难度的增加，对井斜控制技术的要求也越来越高。

未来的井斜控制技术将更加注重提高定向钻井的精度和效率，以满足勘探和开发的需求。

另一方面，井斜控制技术将与其他相关技术相结合，形成更加综合化的解决方案。

例如，井斜控制技术可以与导向测量技术、测井技术和地质解释技术等相结合，实现更加全面和准确的井下作业。

井斜控制技术的发展离不开科技进步的推动。

随着计算机技术、传感器技术和通信技术的不断发展，井斜控制技术也得到了极大的提升。

比如，利用计算机模拟和仿真技术，可以对井斜控制过程进行预测和优化，提高钻井效率和安全性。

同时，借助传感器技术的应用，可以实时监测井斜控制过程中的各项参数，及时调整和控制钻井工具的运动轨迹。

井斜控制技术的发展还面临一些挑战。

首先，井斜控制技术需要高精度的测量和导向设备，以及高可靠性的钻井工具，这对技术和设备的要求较高。

其次，井斜控制技术在复杂地质条件下的应用面临更大的挑战，如井壁稳定性、井眼塌陷等问题需要解决。

此外，井斜控制技术的应用还需要相关人员具备较高的专业知识和技能，以保证钻井作业的安全和顺利进行。

井斜控制技术在油气勘探开发中的应用前景广阔，具有重要的意义。

石油测井中测井仪器的技术应用

在探测石油的过程中石油测井是重要的工具，对勘察的结果有着决定性的作用，为之后的生产提供有效的依据，在整个油井开发过程中都是必不可少的，也就是说，对整个开发过程都有着直接的作用。

为了得到高质量的石油，必须在整个测井过程中使用最先进的测井技术，保证石油开发的高效性。

一、石油测井中测井仪器技术的研究现状石油测井仪器中主要有以下几个部分：信号放大处理器、传感器、信号编码解码器、电缆等，可以对石油进行科学的勘测，主要在近些年才被重点利用，由于石油测井仪器的高效性，逐渐被市场所接受，由于地理位置的不同，各地的土地条件也有一定的差异，所以设备的设计侧重点也不同，各种设备也有各自的优点和缺点。

例如：对收集范围广的设备来说，整体的设备外观就会过大，就会造成运输中出现一定的障碍，对于人力和财力的耗费就会较多，但是外观较小的测井仪器运输起来就会非常的方便，但是对收集的范围就会相应的减少，也就会拖延测量的时间，不能按照最短的时间进行工作。

所以能以最好的设备应用于市场，对测井仪器也进行了一定的研究和改进，在设备的外观、仪器的使用方面都进行了一定的研究，尽力将设备设计的既美观又有效率。

二、石油测井中测井仪器的技术运用1.仪器方法运用。

对于石油测井的使用方法是根据众多人的研究和实践总结的，然后通过人们之间的普及和不断的交流，最终使得各国人们进行研究和使用，逐渐将石油测井仪器发展成为先进的设备，对目前的仪器使用方面还有一些建议，主要分为以下几个方面：（1）将石油测井仪器中的检流计设置为高灵敏性的，以便于可以准确的测量出电位差，然后就可以很精确的测出底层的物理参数（像声波速度、电阻率等）随着深度是如何变化的，然后将数据进行储存，以便于后期的计算。

（2）仪器的使用方法众多，有普通电阻率测井方法、自然伽玛测井方法、声速测井和感应测井方法、自然电位测井、井径测井方法等，这些都是得到认可的使用方法。

（3）设备的使用和设计不能一成不变，要根据相应的条件进行创新，在传统的设备上可以增添一些新的元素，例如：碳氧比能谱、自然伽玛能谱、地层清缴、电磁波测井等，可以为测井工作提供很大的便利，开拓更大的应用前景，提高对石油的勘测精度。

测井技术在石油工程中的应用分析与发展思考

在石油勘探开发过程当中，测井主要指的是利用现代电子计算机，通过物理测量的方法来勘测地层各项物理参数。

当数据勘测完之后，需要对数据进行相应的处理分析，从而对地层当中的结构进行客观的判断与评价。

并且通过对数据的整理分析，还可以有效获取工程参数。

目前测定石油工程主要用到的方法包括自然伽马、地球化学元素测井等等。

与此同时，关于识别地层岩性的方法有补偿声波、波变密度等一系列的方法。

一、测井技术在工程中的应用1.在钻井工程中的应用。

一般地下的岩石是由多种矿物成分组成，导致岩石的特性具有一定的复杂性。

在探测过程当中，成分单一的岩石特征参数还是比较容易确定的，但是如果对矿物成分比较复杂的岩石特征参数进行确定，还存在一定的难度。

在钻井工程当中，所遇到的地层岩性是比较复杂的，究其原因是由于岩石自身的固结程度以及外黏土矿物成分发生改变所导致的。

因此总的来说，利用层岩性粘土矿物成分剖面采用测井地层岩性分析技术，以此在钻井过程当中对钻井液体系以及配方进行优化，从而使钻井的安全性能以及工作效率得到有效提高。

2.在完井工程中的应用。

在完井工程当中，固定作业是其非常重要的一部分。

因此为了保证固井的质量，从而使油气开采以及油气井寿命得到有效的提升，将测定技术应用在固井质量评价当中显得尤为重要。

3.在储层改造工程中的应用。

关于储层的改造，需要考虑多方因素，包括岩性参数以及地应力大小参数等。

此外，压力的效果主要是以测井来进行评判，因此可以依据岩石力学参数，从而对压裂的高度以及裂缝形态进行相应的预测。

（1）地应力大小及方向评价。

对地应力大小进行评定可以参考计算机模型，运用计算机对检测数据以及相关参考资料进行运算与分析。

此外，应用微电阻率成像方式可以有效评价地应力方向。

与此同时，微电阻率成像可以有效地对井壁崩落以及钻井诱导缝进行分析。

通过比对，井壁崩落为最小方向，反之钻井诱导缝为最大方向。

（2）压裂效果检测。

在油藏中产生的大平面的流动通道，被称之为储层压裂改造。

测井技术在石油工程中的应用及发展探索

测井技术在石油工程中的应用及发展探索摘要：测井技术是石油工程中应用广泛的一项技术，它被用来评估井内岩石的性质、流体的性质和井内地层的特征。

测井技术的发展对于石油勘探和开采过程中的决策和优化起着至关重要的作用。

关键词：测井技术石油工程应用和发展引言随着科技的不断进步，测井技术也在不断发展。

近些年来，随着数字化、自动化和高精度测井工具的引入，测井技术在石油工程中的应用和发展更加广泛。

例如，成像测井技术和声波测井技术以及地层测井技术的使用可以实现即时地测井数据获取和分析，进一步提高决策的准确性和效率。

同时，新型测井工具的研发也使得测井技术可以应用于更加复杂的地质环境和井型中，进一步扩大了其应用领域。

1测井技术的定义测井技术在石油勘探与开发过程中能通过对地下储层进行实时监测和评估，提供了关键的岩性、地质构造及含油气性等信息，为油田开发决策提供科学依据。

测井技术可以帮助确定地层的物理性质，如岩石密度、孔隙度、渗透率等，这些参数对于预测储层的含油性及储量起到至关重要的作用。

通过使用测井工具，在井眼内测量并记录地层特征，可以准确地判断地下储层是否存在产油或产气能力，并进一步指导油田的开发。

测井技术还能够获取地下储层的岩性信息，不同类型的岩石在测井图上有各自独特的响应曲线，通过解读这些曲线，可以识别出储层中的不同岩性，这对于确定油藏的储集性质、水平分布以及导致储层非均质性的因素具有重要意义。

2测井技术所具有的显著特点随着社会经济的迅速发展，人们对生活质量也有了更高的要求，为了满足人们生产和生活的需求，石油企业引进了先进的石油工程技术，其中也包括测井技术，这就造就了很多类型的石油勘探工艺和测井方法。

在实际的石油工程中得到广泛应用的还是以成像测井技术、地层测井技术以及声波测井技术，这几类测井技术在石油工程中最具代表性。

测井技术在被应用的许多年中，之所以得到各界的认可，主要原因还是由于该技术具有较强的创新能力，测井技术能将现目前所研发出的高科技技术通过自身的创新得到应用，还能融合成为自身的原产物。

2024年测斜仪市场需求分析

测斜仪市场需求分析1. 简介测斜仪广泛应用于工程建筑、地下矿山开采、水利工程、公路、城市建设和环境监测等领域。

作为一种用于测量斜度和倾斜角度的精密仪器，测斜仪的市场需求呈现出稳步增长的趋势。

本文将对测斜仪市场需求进行详细分析，包括市场规模、市场增长因素、市场竞争态势等方面。

2. 市场规模测斜仪市场规模是衡量市场需求的重要指标之一。

根据行业报告数据显示，测斜仪市场规模呈现出稳定增长的趋势。

在近几年，随着工程建设和地下矿山开采的不断推进，对测斜仪的需求不断增加。

据统计数据显示，全球测斜仪市场规模在过去五年内以每年5%的增长率扩大。

预计到2025年，全球测斜仪市场规模将超过2亿美元。

3. 市场增长因素测斜仪市场需求的增长得益于以下几个因素：3.1 工程建设的持续推进随着城市化进程的加快，各地工程建设继续保持快速增长。

道路、桥梁、建筑等工程项目对测斜仪的需求不断增加，推动了市场的发展。

3.2 地下矿山开采的扩大地下矿山开采作为传统行业，仍然占据着重要地位。

测斜仪在矿山开采过程中起到了重要的监测和安全保障作用，能够及时掌握地下工程的变形情况，对于保障矿山安全具有关键作用。

3.3 环境监测需求的增加随着环境保护意识的增强，对于工程项目周边环境的监测要求也日益提高。

测斜仪能够对建筑物的倾斜角度进行精确测量，帮助工程师及时调整设计和施工方案，降低环境风险，适应了环保需求的增加。

4. 市场竞争态势测斜仪市场竞争激烈，主要厂商包括Trimble, FOERSTER, Sisgeo, GEOKON, RST Instruments等。

这些厂商凭借优质的产品和创新的技术不断拓展市场份额。

在市场竞争中，品牌知名度、产品质量和售后服务是消费者选择的重要因素。

厂商需要不断提高产品质量和创新能力，保持市场竞争力。

此外，近年来，一些新兴技术如无线通信、云计算等的应用也推动了测斜仪市场的发展。

这些新技术能够提高测斜数据的传输和处理效率，提高用户体验。

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收稿日期:2003-02-10

连续测斜仪在石油测井领域的应用及发展王　骏(中国船舶重工集团公司第七○五研究所　西安　710075)

摘　要:

　介绍了在我国石油测井行业中,广泛使用的测斜设备连续测斜仪的现阶段状况、简要原理及应用,以

及该仪器将来的发展方向。关键词:　测井　井斜角　井斜方位角　连续　惯性技术

AApplicationsandDevelopmentofDipmeterinOilLoggingWangJun(The705ResearchInstitute,CSIC,Xi’an,710075)

Abstract:　Thispaperintroducesthecomplexionofthedipmeterinourcountry’soillogging,theprinci2plesandapplicationsofthedipmeter,andthedevelopmentofthedipmeterinthefuture.Keywords:　oillogging,deviation,azimuth,progression,inertiatechnology

0　概　述在石油钻测行业中,对斜度和方位的测量一直有着较高的要求。因为一口井能否按要求的斜度和走向钻探,关系着这口井最终能否到达目的层(油层),且能否出油。尤其是现在,随着易开采石油资源的日益枯竭,国内外钻井界纷纷将目光投向滩海、湖泊、稠油油藏及海洋等复杂地况的勘探和开发。小块零散油层的开采和大位移井、大斜度井、丛式井、水平井的日益增多,需要精度更高、使用上更加可靠的测斜仪器。惯性技术的使用,使得这种要求得以实现。采用高精度、高分辨率的重力及磁传感器进行裸眼井的井斜、井斜方位的测量,最初是在高分辨率地层倾角测井仪上实现的,如斯伦贝谢(Schlumberger)公司的SHDT和西方阿特拉斯(WesternATLAS)公司的1016。我国20世纪80年代末,由西安石油仪器总厂全套引进美国西方阿特拉斯CLS3700测井系统生产线,使这项技术在石油测井中得到应用。1　测斜仪现阶段的使用状况直到20世纪90年代中期,在我国的各大油田,国外的高分辨率地层倾角测井仪因为价格昂贵(400万人民币/套),测井费用太高,故通常只在重点井和勘探井中使用。大量的生产井在测斜时还是使用国产老式机械单点测斜仪。这种机械单点测斜仪,由重锤、磁针与低转矩灵敏电位器组成,采用机械转动方式,指针的摆动带动电位器阻值的变化,不同的阻值对应不同的角度,其测量精度低,机械故障较多。该仪器使用时,在测量井段的每25m处要停一下,待仪器稳定后,由地面工作人员根据面板显示,手动记录该点的井斜值和井斜方位值,一次测井一般需要记录300多个数据。测井的时间长,准确度低。进入90年代以后,各油田相继提出了提高井斜的测量精度,

能够连续记录所测数据,缩短测量时间,减轻劳动强度,淘汰老式机械单点测斜仪的要求。我所根据油田用户这一实际需求,在高分辨率地层倾角测井仪的基础上进行了功能简化,大幅降低了成本,研制开发出新型井斜测量仪—705连续测斜仪。它配合GR仪(校正深度用),一次下井可以连续测得DEV(井斜

角)、DAZ(井斜方位)、RB(相对方位角)、DX(X井径)、DY(Y井径)、GR、T(瓶温)等七条曲线,完全可以满足油田用户对裸眼井的斜度及井眼几何形状的

第25卷　第3期2003年6月舰　船　科　学　技　术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGY Vol.25　No.3Jun.2003测量要求。该仪器自1996年研制成功后现已生产20余套,在新疆、四川得到了广泛的应用和好评。仪器在使用中,测量精度高,可靠性、重复性好,使用简便。现在全国各大油田也已广泛采用了这种类型的仪器。2　连续测斜仪的基本原理在石油测井中,把井轴与铅垂线的夹角叫做井斜角(简称DEV),它反映被测井眼的倾斜程度;把仪器在水平面上的投影与磁北方向间的夹角叫做井斜方位角(简称DAZ),它反映被测井眼偏离磁北方向的程度。如图1所示,α为该井的井斜方位角,β为该井的井斜角;把垂直于仪器轴的平面内仪器的高边偏离基准线的夹角叫做1#极板相对方位角(简称RB),它反映仪器绕自身旋转的程度。图　1连续测斜仪的核心为方位组件。方位组件是在捷联式惯导系统的基础上研制开发的,它由两组高精度传感器和相关电子线路组成。其中一组传感器是三个加速度计,另一组是三个磁通门,没有机械转动部分。我们知道,重力加速度G为一矢量,大约等于9.8m/s2,其值随纬度的变化略有差异,其方向铅垂向下。地球上每一固定区域的G值为一确定值。用三个正交安装的加速度计,可准确测量出该地重力加速度的三个方向上分量,通过矢量合成计算出当地G值,并转换成对应的电压或电流信号。方位组件就是根据这一原理,将三个加速度计按正交方式沿仪器轴线安装,分别感应X,Y,Z三个方向上的重力加速度分量,分别称之Gx,Gy和Gz。再根据各个分量的大小通过坐标转换,经过地面计算机的处理,计算出仪器倾斜角。加速度计输出为电压信号E,且E=Gsinα(1)式中:G为重力加速度值。当标度因数一定时,它对应的就是一个电压或电流值,如mV(mA);α为加速度计输出轴与重力方向之间的夹角,加速度计输出信号的大小正比于输出轴与重力加速度计方向间的夹角。地磁场矢量的大小约为0.7奥斯特,方向为由南向北,和水平面成一定夹角(磁倾角)。成正交安装的三个磁通门传感器可以测得地磁场的场强。方位组件中也是按正交方式沿仪器轴线安装了三个磁通门传感器,分别感应X,Y,Z三个方向上的磁场场强分量,分别称之为Mx,My和Mz。地球上各个地域的磁场场强大小不同,磁倾角也不相同。磁传感器测得的三个磁场分量与加速度计测得的重力场的三个分量共同确定仪器方位和井斜方位角。磁传感器的输出信号:

e=KH0H2msin2󰁪ω(2)

式中:K———常数,取决于传感器的结构材料因素;

ω———激励电流频率

;

———被测磁场场强;

———激励电流产生的激励磁场。

磁传感器输出信号的大小正比于激励磁场的二次谐波分量与被测磁场场强。当激励电流频率为定值时,磁传感器的输出信号仅随被测磁场的强弱改变,这里的被测磁场就是地磁场。在实际测井中,地面计算机把井下测斜仪的三个加速度计信号Gx,Gy和Gz与三个磁通门信号M

x,My

和Mz进行归一化处理,分别带入式(3)、(4)、(5)。

井斜角:

DEV=gx2+gy

(3)

相对方位角:

RB=arctggy-gx(4) 井斜方位角:

DAZ=arctggxmy-gymxmz-gzsinI(5)

即可得到描述井眼姿态的三个角度[1]。为了保证传感器正常工作,组件中还分别配有伺服电路,用以对传感器进行激励、信号检测、信号变换等处理。

・84・舰　船　科　学　技　术第25卷此外,方位组件中还装有温度传感器,可随时测量隔热瓶内的环境温度,并以电压的形式输出。测得的环境温度用于传感器的温度补偿,在姿态计算时进行必要的修正。同时还可监视瓶内温度,在隔热瓶失效,或仪器在井下工作时间过长而引起的隔热瓶内温升过高,超过传感器允许的工作温度时,可及时把仪器从井下提出井外,以免损坏传感器。3　连续测斜仪现阶段的应用连续测斜仪井下部分一般由一个测斜仪和一个井径仪组成。它能测量井斜的角度和方位及两个相互垂直且互不影响的井径信号。目前主要应用于以下几个方面:(1)精确地确定井眼的位置和方向,对于钻井部门在进行侧钻,确定井中落物位置,套管停顿位置和解决许多定向井钻井问题等方面都是非常有用的。(2)根据测得的方向数据,计算出真实的垂直深度,用它校正其它测井曲线。(3)井钻完后在下放套管时,根据井眼体积积分可以精确计算需要的水泥体积或砾石充填的体积。(4)两个相互垂直的井径可以表明井眼的椭圆度,也可表明在套管下扩大井眼作业的有效程度。对固井作业和射孔作业也有很大帮助。4　国外测斜仪的发展国外早期多使用单、多点照相测斜仪,以及以重锤、磁针与低转矩灵敏电位器组成的机械转动式测斜仪(如美西方阿特拉斯的1013)等。现在使用的测斜仪主要为高分辨率地层倾角测井仪(SHDT),它的井下部分包括1个遥测短节,用于数据的传输;1个测斜仪,用于姿态的测量,原理与连续测斜仪测斜段相同;1个四支臂或六支臂带极板的井径仪。该仪器除了能完成连续测斜仪的功能外,还增加了4条(6臂为6条)微电阻率曲线。配合地面软件的处理,可以得到井下不同地层的真倾角,在地质构造、沉积相、裂缝识别、断层分析和地应力方向应用等许多领域中应用,为解决许多疑难地质问题起到了重要作用。现在在中国石油测井服务领域最先进的斯伦贝谢公司的MAXIS500测井系统,使用的就是六臂地层倾角测井仪(FMI)。此外,俄罗斯等石油大国也在积极发展石油测井仪器,已经有用陀螺为测斜核心制成的测斜仪。它由1个陀螺水准仪和1个陀螺方位仪组成,采用水银开关和力矩器组成修正装置。该仪器的优点是可以采用所选定的任意空间方位,并稳定在此位置,基本不发生变化,其方位测量不受地球磁场及其它磁性材料的影响。代表了测斜仪将来的发展方向。

5　我国测斜仪的发展前景国外现在还没有单独的测斜仪器在中国服务,而现在使用的地层倾角测井仪测井费用较高,不适合大范围的推广。我们应该抓住这一机遇,开发出性能更可靠,使用、维修更方便的连续测斜仪。当前使用的连续测斜仪还存在以下问题:

(1)三加速度计和三磁通门传感器在安装时,因

轴不重合而使精度降低;

(2)磁通门传感器易受外界异常磁场干扰,使得

测量不准确。因此,微小陀螺作为其替代产品将是必然的发展趋势;

(3)用户需要体积更小、更轻便、更易维修的测

斜仪;

(4)能与其它仪器进行组合测井,以减少测井的

时间和劳动强度。上述问题的解决将是决定我们能否抓住机遇,占领国内市场,并走向国外的关键。

参　考　文　献[1]　于波,陈云相等.惯性技术[M].北京航空航天大学出版社,1994

[2]　赵光辉,李成实.CLS数控测井系统接口技术和数控地层倾角测井仪[M].石油工业出版社,1993

[3]　吴菊仙.六臂倾角计算方法及应用[J].测井技术.1996.1[4]　丁次乾.矿场地球物理[M].石油大学出版社,1992

作者简介:　王骏,男,1974年出生,工程师。西安电子科技大学电子工程系毕业,从事电子线路设计工作。现主要负责705

连续测斜仪的生产和开发。编写了《705连续测斜仪使用维修手册》、《705连续测斜仪现场操作手册》等。

・94・第3期王　骏:　连续测井仪在石油测井领域的应用和发展