導(dǎo)向工具姿態(tài)隨鉆測(cè)量方法研究.pdf

1、智能導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)XTCS中的姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)利用的是慣性導(dǎo)航原理。在導(dǎo)向工具上安裝一個(gè)三軸加速度傳感器，敏感三個(gè)正交方向上的加速度分量，據(jù)此計(jì)算當(dāng)前井眼姿態(tài)。目前，為了得到準(zhǔn)確的井眼姿態(tài)，鉆井界的姿態(tài)測(cè)量均是在停止鉆進(jìn)時(shí)進(jìn)行。在鉆井中停止鉆進(jìn)不利于鉆井效率的提高，同時(shí)也帶來(lái)了鉆井風(fēng)險(xiǎn)。因此，本論文對(duì)鉆進(jìn)中隨鉆測(cè)量方法展開(kāi)了研究。 鉆進(jìn)中，加速度傳感器不僅敏感重力加速度，還敏感振動(dòng)加速度和旋轉(zhuǎn)帶來(lái)的離心加速度。這兩種加速度都屬于干擾信

2、號(hào)，為了得到準(zhǔn)確的井眼姿態(tài)必須消除這兩種干擾的影響。本論文首先對(duì)傳感器的靜態(tài)輸出進(jìn)行標(biāo)定，然后搭建了旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，采用動(dòng)態(tài)直接標(biāo)定法，對(duì)旋轉(zhuǎn)下的加速度傳感器輸出進(jìn)行了校正，得到了較為準(zhǔn)確的井眼姿態(tài)。借助實(shí)驗(yàn)室的模擬鉆井平臺(tái)，展開(kāi)振動(dòng)情況下傳感器輸出信號(hào)的研究。通過(guò)采用譜估計(jì)的方法，確定了信號(hào)的頻率成分，然后通過(guò)低通濾波的方法對(duì)振動(dòng)加速度信號(hào)進(jìn)行濾除，使姿態(tài)測(cè)量精度得到較大提高。通過(guò)本課題的研究，給出了一套在鉆進(jìn)中進(jìn)行姿態(tài)測(cè)量