磁独立六加速度计井斜方位角的测量机理研究

摘要

目前的井眼轨迹方位角测量技术主要靠磁通门传感器,这种技术受地磁场及测量体周围金属管体的制约.文章提出一种新的方位角测量技术,利用六个单轴传感器进行方位角的测量.每3个相互正交安装的加速度计组成一组测量单元,两个单元之间相距30 m,并相对固定.在一次测量过程中,两组测量单元可以测出各自所在位置的井斜角和相对扭转角,由此可计算出两个单元之间的方位角变化.这种技术的机理可概括为井眼轨迹井斜和方位的联合变化,造成井眼轴线具有空间挠曲和弯曲特性.弯曲主要体现为狗腿度,挠曲就体现为井眼的扭转.这种空间挠曲和弯曲特性可以通过测量轴向不受钻压作用的下部钻具组合的变形来描述.钻柱的副法线的角度变化就是钻柱的扭转角.文中给出了详细的测量原理、计算模型和计算实例.称利用这种方法测量的井斜方位角为重力方位角,其在地热井、地磁场有异常、已下套管的井眼中有特殊的用途.