CN104747168B - 一种直接测量定向井工程角差的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种直接测量定向井工程角差的方法，首先，将两个陀螺仪同样标定正北方向，两个陀螺仪的卡点分别对准钻柱中的脉冲器键槽卡点和动力钻具弯点标志线位置固定；然后通过有线或者无线的方式将两个陀螺仪的测量结果传输至测量接收设备上，通过预先设定的程序直接读取下端动力钻具对应的陀螺仪与上端脉冲器对应的陀螺仪方位差即为角差。发明的优势是不论钻柱如何晃动，两个测量点间的相对位置是固定的，从而充分利用陀螺仪直接读取方位特性，通过直接测量两陀螺仪间的方位差，极大地弥补了现有标定方法的不足；根据陀螺仪稳定的特性，使其在较恶劣的天气及光线较差时仍然能正常工作，提高了测量的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及定向井钻井角度测量技术领域的一种用于定向井、水平井施工过程中直接测量工定向井程角差的方法。
背景技术
定向井施工过程中角差的测量精度直接影响定向施工的精度甚至直接影响工程质量，特别是密集丛式井组,角差不准确井眼交碰概率明显增加，问题主要出在工程角差的测量上，主要原因是目前定向井的角差测量最常见的是通过肉眼观测，圆周测量计算角差，这种方法的优势是成本低，测量简单快捷，但是缺点是过于依赖肉眼观测，测量时脉冲器键槽与动力钻具键槽相距太远（使用普通MWD时在16米左右，使用LWD更是超过20米），特别是由于光线天气等原因准确测量更为困难。
近几年国内也出现了依赖于点光源配合下部的刻度圆盘的角差测量专利，如专利201120005108，其优点是直观，受光线影响较小，但是缺点是测量要求很严格，如要求钻具静止，光源与刻度盘的相对关系稳定，并且不考虑钻具的偏心，而这对于几十米的钻具来说几乎是不可能的。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题，提出了一种用于定向井、水平井施工过程中直接测量定向井工程角差的方法。
本发明的技术方案是：
首先，将两个陀螺仪同样标定正北方向，两个陀螺仪的卡点分别对准钻柱中的脉冲器键槽卡点和动力钻具弯点标志线位置固定；
然后通过有线或者无线的方式将两个陀螺仪的测量结果传输至测量接收设备上，通过预先设定的程序直接读取下端动力钻具对应的陀螺仪与上端脉冲器对应的陀螺仪方位差即为角差。
上述方案还包括：
两个陀螺仪分别固定在承托支架上，通过承托支架分别固定在钻柱中的脉冲器键槽卡点和动力钻具弯点标志线位置上。
所述的承托支架是在圆形卡箍的外周边延伸出伸长臂，伸长臂的外端设置安放陀螺仪的放置环，圆形卡箍与紧固螺栓锁紧配合。
与伸长臂结合的圆形卡箍内壁设有内卡点，该内卡点与陀螺仪的卡点在同一轴线上。
发明的效果：
本发明充分利用陀螺仪稳定的优势，不论钻柱如何晃动，两个测量点间的相对位置是固定的，从而充分利用陀螺仪直接读取方位特性，通过直接测量两陀螺仪间的方位差，极大地弥补了现有标定方法的不足；根据陀螺仪稳定的特性，使其在较恶劣的天气及光线较差时仍然能正常工作，提高了测量的可靠性；目前市场上达到要求测量精度的陀螺仪价格低，连同接收装置总价格在几百元左右，且可重复利用，推广前景广阔。此外利用卡箍的可调节性，从而使此套工具可以适用多种尺寸的管具，提高工具适用性。
附图说明
图1是本发明一种具体应用实施例的示意图，
图2是本发明的工作原理图，
图3是承托支架结构示意图。
图中：1.承托支架及伸长臂，2.方位陀螺仪，3.传输线，4.接收装置，5.钻柱，6.MWD悬挂短节外的卡点，7.动力钻具弯点，8. 紧固螺栓，9.卡箍，10.卡点，11.放置环。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
实施例1
首先，将两个陀螺仪同样标定正北方向，两个陀螺仪的卡点分别对准钻柱中的脉冲器键槽卡点和动力钻具弯点标志线位置固定；
然后通过有线或者无线的方式将两个陀螺仪的测量结果传输至测量接收设备上，通过预先设定的程序直接读取下端动力钻具对应的陀螺仪与上端脉冲器对应的陀螺仪方位差即为角差。
实施例2：
在实施例1的基础上，两个陀螺仪分别固定在承托支架上，通过承托支架分别固定在钻柱中的脉冲器键槽卡点和动力钻具弯点标志线位置上。
实施例3：
在实施例2的基础上，所述的承托支架是在圆形卡箍的外周边延伸出伸长臂，伸长臂的外端设置安放陀螺仪的放置环，圆形卡箍与紧固螺栓锁紧配合。
同时，与伸长臂结合的圆形卡箍内壁设有内卡点，该内卡点与陀螺仪的卡点在同一轴线上。
在实际操作中，先将方位陀螺仪2校准，并且标明正北方位，陀螺仪2安放在承托支架1上的仪器放置环11内，卡准卡槽并固定，连接传输线3。钻柱5连接好之后，将紧固螺栓8卸开，分别将承托支架1上的内卡点10对准MWD悬挂短节外卡点6和动力钻具弯点7，上紧紧固螺栓8，保证卡箍9与MWD悬挂短节和动力钻具贴紧，这样保证测量的精确性，钻柱1提出井口后，将传输线3连接到接收装置4上，钻柱静止后两个陀螺仪度数分别为r1和r2，通过之前接收装置中内设的程序直接读取角差r= r1-r2。
Claims (4)
1.一种直接测量定向井工程角差的方法，其特征在于：
首先，将两个陀螺仪同样标定正北方向，两个陀螺仪的卡点分别对准钻柱中的脉冲器键槽卡点和动力钻具弯点标志线位置固定；
然后通过有线或者无线的方式将两个陀螺仪的测量结果传输至测量接收设备上，通过预先设定的程序直接读取下端动力钻具对应的陀螺仪与上端脉冲器对应的陀螺仪方位差即为角差。
2.根据权利要求1所述的直接测量定向井工程角差的方法，其特征在于：两个陀螺仪分别固定在承托支架上，通过承托支架分别固定在钻柱中的脉冲器键槽卡点和动力钻具弯点标志线位置上。
3.根据权利要求2所述的直接测量定向井工程角差的方法，其特征在于：所述的承托支架是在圆形卡箍的外周边延伸出伸长臂，伸长臂的外端设置安放陀螺仪的放置环，圆形卡箍与紧固螺栓锁紧配合。
4.根据权利要求3所述的直接测量定向井工程角差的方法，其特征在于：与伸长臂结合的圆形卡箍内壁设有内卡点，该内卡点与陀螺仪的卡点在同一轴线上。
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