第六章第三節(jié)

1、懸錘原理測量鉆孔頂角示意圖Inclination:Toolface:Magnetic NorthEarths Gravitational FieldVertical地磁場定向原理圖鉆孔方位角示意圖兩個(gè)同樣的線圈反方向繞線。交變電流通過主線圈產(chǎn)生磁場使芯飽和。如無外磁場，則電壓為零，因?yàn)榫€圈反方向。但是，若有外磁場存在，則一個(gè)鐵芯會比另一鐵芯提前飽和，引起電壓輸出錯相位，產(chǎn)生電壓脈沖。因此設(shè)置在與外磁場一定角度的檢測線圈會產(chǎn)生一個(gè)與通過磁環(huán)磁流變化率大小相對應(yīng)的電壓。而這個(gè)電壓的大小也與外磁場強(qiáng)度相對應(yīng)。所以三軸磁通門可以測定地球磁場沿三個(gè)正交軸線的分量。單、雙自由度單、雙自由度速率、積分速率、

2、積分壓電、微機(jī)械壓電、微機(jī)械由于動調(diào)陀螺采用了無框架由于動調(diào)陀螺采用了無框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu), ,轉(zhuǎn)子通過撓性支承與驅(qū)轉(zhuǎn)子通過撓性支承與驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)軸相連動電機(jī)的轉(zhuǎn)軸相連, ,在達(dá)到動在達(dá)到動力調(diào)諧時(shí)力調(diào)諧時(shí), ,平衡環(huán)振蕩所產(chǎn)生平衡環(huán)振蕩所產(chǎn)生的動力反彈性力矩抵消了撓的動力反彈性力矩抵消了撓性支承所固有的機(jī)械彈性力性支承所固有的機(jī)械彈性力矩矩, ,使轉(zhuǎn)子所受的彈性約束接使轉(zhuǎn)子所受的彈性約束接近于零近于零, ,從而使陀螺的漂移大從而使陀螺的漂移大大降低大降低, ,可以達(dá)到可以達(dá)到0.010.01/h,/h,漂漂移的降低使測量的精度得到移的降低使測量的精度得到了大幅度的提高。了大幅度的提高。動力調(diào)諧陀螺

3、沒有框架支撐動力調(diào)諧陀螺沒有框架支撐結(jié)構(gòu)采用柔軟的彈性支撐，結(jié)構(gòu)采用柔軟的彈性支撐，是一個(gè)雙自由度角位移陀螺，是一個(gè)雙自由度角位移陀螺，用以測量載體的角位移。有用以測量載體的角位移。有角位移時(shí)，由于撓性支撐本角位移時(shí)，由于撓性支撐本身固有的彈性約束，使陀螺身固有的彈性約束，使陀螺自轉(zhuǎn)軸進(jìn)入推動進(jìn)動（轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)軸進(jìn)入推動進(jìn)動（轉(zhuǎn)動），從而破壞了自轉(zhuǎn)軸的動），從而破壞了自轉(zhuǎn)軸的相對慣性空間的方向穩(wěn)定性相對慣性空間的方向穩(wěn)定性（定軸性）。動力調(diào)諧的目（定軸性）。動力調(diào)諧的目的就是補(bǔ)償支撐彈性約束，的就是補(bǔ)償支撐彈性約束，保護(hù)雙自由度陀螺的進(jìn)動性保護(hù)雙自由度陀螺的進(jìn)動性和定軸性不受破壞，稱為動和定軸性不受

4、破壞，稱為動力調(diào)諧陀螺儀（力調(diào)諧陀螺儀（DTG）。GGZ22yxGGzyxGGGtg22井斜井斜:yxGGtgGTF 高邊工具面角（GTF):GTFGyGx磁工具面角（MTF):yxHHtgMTF GHZ)()()(2212xxyyzyxzxyyxGHGHGGGHGHGHGVVtg方位方位:HyHxV1V2Mag. North222zyxGGGG驅(qū)動器電子測量/定向短節(jié)旋轉(zhuǎn)閥脈沖器電池圖圖1 常見發(fā)射天線示意圖常見發(fā)射天線示意圖（a）垂直磁場天線）垂直磁場天線（b）環(huán)形線圈耦合垂直電場天線）環(huán)形線圈耦合垂直電場天線（c）直接耦合垂直電場天線）直接耦合垂直電場天線圖圖3 天線延長式天線延長式EM

5、MWD在深海鉆進(jìn)中的應(yīng)用在深海鉆進(jìn)中的應(yīng)用HSENABABAB12MI2 -I11I1A1 East NorthNorthI2 MD = R1 (I2-I1) (rad)2EastLength of arc of circle, L = RradA1R1LMD18018022IIMD 12121121I sinI sinIIMD180I sin RI sin RVertR1 VertI2 MD2111IcosRIcosRHorizR1R1I1I2I2)IcosI(cosIIMD1802112211IcosIcosRHoriz HorizNA1A2L2 East2 NorthR21OA2A2-A

6、1A1L2 = R2 (A2 - A1)RADEast = R2 cos A1 - R2 cos A2 = R2 (cos A1 - cos A2)1222AAL180Rso, DEG 1212121AAII2AcosAcosIcosIcosMDEast = R2 (cos A1 - cos A2)12AA18022LR)IcosI(cosIIMD1802112L22180East = 12121221AAIIAsinAsinIcosIcosMDNorth = R2 (sin A2 - sin A1)12AA18022LR)IcosI(cosIIMD1802112L22180North = )

7、()sin()sin()()()cos()cos()cos()cos()()()sin()sin()cos()cos(12121212212112121221IIIIMDVertAAIIAAIIMDEastAAIIAAIIMDNorth With all angles in radians!1212sinsinAAAA1221coscosAAAA 1221IIIIcoscos 1221IIIIcoscos1212IIIsinIsin1I1 MD 2I2I2I20Vertical Projection MD 221Icos2MDIcos2MDVert21Isin2MDIsin2MDHoriz 2

8、21121221121AIAI2MDA2HorizA1HorizEastAIAI2MDA2HorizA1HorizNorthsinsin,sinsinsin.sin.cossin,cossincos.cos. N EA1A2 Horiz.1 Horiz. 2Horizontal Projection1222112211IcosIcos2MDVertAsinIsinAsinIsin2MDEastAcosIsinAcosIsin2MDNorthRFIcosIcos2MDVertRFAsinIsinAsinIsin2MDEastRFAcosIsinAcosIsin2MDNorth1222112211

9、PrOrRDLQDL 22DLtanDL2RF )AA(cos1IsinIsin)I(Icos(DL) cos:follows as calculated is DL, angle, egoglD The122112DL = SPQR ArcSRPSRFDLr2DLtanr2DLtanr A curve representing a wellbore between Survey Stations A1 and A2. (A, I)DL)cos()sin()sin()cos()sin(22222IMDVertAIMDEastAIMDNorth 2cos2cos2sin2sin2sin212,

10、12, 121212, 12, 121212, 12, 1LHLNLE孔內(nèi)測斜儀器的長度STLSTLSTLLHSTLSTLLNSTLSTLLE)cos()cos()cos(2)cos()sin()cos()sin()cos()sin(2)sin()sin()sin()sin()sin()sin(22122, 12, 12222112, 12, 12222112, 12, 1)cos()cos()sin()sin()sin(22, 12, 1222, 12, 1222, 12, 1LHLNLE )()sin()sin()()()sin()sin()cos()cos()()()cos()cos()cos()cos(12122, 12, 1121212212, 12, 1121221212, 12, 1LHLNLE)cos()cos(2)cos()sin()cos()sin(2)sin