专利名称：陀螺井迹测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油井轨迹测试装置，特别是一种采用陀螺仪的井迹测试仪。
背景技术：
井迹测试仪是测井技术必不可少的仪器之一，目前，油井轨迹测量主要采用由磁 通门和加速度计组成的仪器，这类仪器精度低，受外界磁场影响较大，只能用于没有安装套 管的裸井测试，因此在已经有套管的老井复测和开发中不能使用。随着惯性技术的发展，已经出现了各种不同精度和类型的惯性器件，可以用于不 同精度要求的场合，因此利用惯性原理进行油井轨迹测试已成为可能，利用惯性器件进行 油井轨迹测量首先是利用精度相对较低的框架陀螺仪与加速度计一起组合进行测量，但由 于框架陀螺仪体积大、精度低，只能用于油井直径较大的裸井测量，不能用于套管井的测 量，更不能长时间对油井轨迹进行测量。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种陀螺井迹测试仪，可用于任何井况的测 试，具有体积小、精度高、耐高温和耐高压等性能。本发明所述的陀螺井迹测试仪主要由敏感元件组合、电机支架、电机、转位定位支 架、轴承与壳体组成，在陀螺井迹测试仪壳体里依序装有电机支架、电机、转位定位支架、敏 感元件组合和轴承，电机通过电机支架安装在壳体上，用于驱动与其连接的转位定位支架， 敏感元件组合安装在转位定位支架上，轴承安装在壳体上，用于支承敏感元件组合。上述的敏感元件组合由陀螺仪和加速度计组成，陀螺仪和加速度计安装在转位定 位支架上，与转位定位支架形成一个整体，所述陀螺仪可以是液浮陀螺仪、动力调谐陀螺 仪、光纤陀螺仪或微机械陀螺仪，所述加速度计是石英挠性加速度计。与现有技术相比，本发明达到的技术效果为(1)本发明所述的陀螺井迹测试仪 的工作原理为惯性导航测量原理，不受外界条件的影响和干扰，可用于任何井况的测试； (2)敏感元件组合由高精度、小体积的陀螺仪，如液浮陀螺仪、动力调谐陀螺仪、光纤陀螺仪 或微机械陀螺仪和加速度计组成，不仅使陀螺井迹测试仪可用于油井直径较小的裸井和套 管井的测量，而且也大大提高了陀螺井迹测试仪的测量精度；C3)陀螺井迹测试仪采用了 结构简单、工作可靠的转位定位机构，消除了惯性器件的漂移误差，大大提高了陀螺井迹测 试仪的精度，同时也使陀螺井迹测试仪的结构更为简单，体积大大缩小。
图1是本发明的结构剖面图；图2是本发明中转位定位支架剖面图；图3是本发明中转位定位支架左侧视图。图中1-电机支架，2-电机，3-转位定位支架，4-加速度计，5-陀螺仪，6-轴承，7-壳体，8-凸台。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不作为对本发明做任 何限制的依据。图1是本发明的结构剖面图，所述的陀螺井迹测试仪主要由敏感元件组合、电机 支架1、电机2、转位定位支架3、轴承6与壳体7组成，在陀螺井迹测试仪壳体7里依序装有 电机支架1、电机2、转位定位支架3、敏感元件组合和轴承6，电机2通过电机支架1安装在 壳体7上，用于驱动与其连接的转位定位支架3，敏感元件组合安装在转位定位支架3上，轴 承6安装在壳体7上，用于支承敏感元件组合并确保其转动灵活。上述的敏感元件组合由陀螺仪5和加速度计4组成，陀螺仪5和加速度计4安装 在转位定位支架3上，与转位定位支架3形成一个整体，所述陀螺仪5可以是液浮陀螺仪、 动力调谐陀螺仪、光纤陀螺仪或微机械陀螺仪，所述加速度计是石英挠性加速度计。图2和图3分别是转位定位支架剖视图和左侧视图，转位定位支架3是陀螺仪5 和加速度计4的安装基座，在转位定位支架3内壁上设置有凸台8，该凸台8用于在陀螺井 迹测试仪转位过程中卡紧定位。本发明所述的陀螺井迹测试仪根据惯性导航原理，通过测量油井不同位置的走向 矢量，然后对测量的数据按照特定的算法计算得到油井的轨迹，井迹测试仪内部安装有一 个动力调谐陀螺仪和与陀螺仪敏感轴同向的石英挠性加速度计，测量时，确保井迹测试仪 绝对静止，陀螺仪的两个敏感轴测量地球自转角速度在仪器上的分量，加速度计测量地球 重力加速度在仪器上的分量，经过惯性导航解算，即可得到油井在测量点的倾斜角、方位角 和工具面角，测量多点后再按照规定的解算方法得到油井的走向和轨迹。本发明所述陀螺井迹测试仪的工作过程为当陀螺井迹测试仪到达测试点并且稳 定后，仪器通电，电机2驱动由陀螺仪5和加速度计4组成的敏感元件组合转到初始位置， 定位组件将敏感元件组合固定在指定位置，然后陀螺仪5和加速度计4通电工作，待输出正 常后，测试便可开始，敏感元件组合在初始位置和其对称位置分别进行两次采样，经过解算 后得到角速度和加速度值，角速度和加速度值经系统解算后得到该位置的倾斜角、方位角 和工具面角。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
权利要求
1.一种陀螺井迹测试仪，其特征在于主要由敏感元件组合、电机支架(1)、电机O)、 转位定位支架(3)、轴承(6)与壳体(7)组成，在陀螺井迹测试仪壳体(7)里依序装有电机 支架(1)、电机O)、转位定位支架(3)、敏感元件组合和轴承(6)，电机(2)通过电机支架 (1)安装在壳体(7)上，用于驱动与其连接的转位定位支架(3)，敏感元件组合安装在转位 定位支架C3)上，轴承(6)安装在壳体(7)上，用于支承敏感元件组合。
2.根据权利要求1所述的一种陀螺井迹测试仪，其特征在于所述敏感元件组合由陀 螺仪(5)和加速度计⑷组成，陀螺仪(5)和加速度计⑷安装在转位定位支架(3)上，与 转位定位支架C3)形成一个整体。
3.根据权利要求2所述的一种陀螺井迹测试仪，其特征在于所述陀螺仪( 可以是 动力调谐陀螺仪、液浮陀螺仪、光纤陀螺仪或微机械陀螺仪。
4.根据权利要求2所述的一种陀螺井迹测试仪，其特征在于所述加速度计(4)是石 英挠性加速度计。
全文摘要
本发明公开了一种陀螺井迹测试仪，主要由敏感元件组合、电机支架、电机、转位定位支架、轴承与壳体组成，在陀螺井迹测试仪壳体里依序装有电机支架、电机、转位定位支架、敏感元件组合和轴承，电机通过电机支架安装在壳体上，用于驱动与其连接的转位定位支架，敏感元件组合安装在转位定位支架上，轴承安装在壳体上，用于支承敏感元件组合。上述陀螺井迹测试仪测量精度高，结构简单，体积小，尤其适用于油井直径较小的裸井和套管井的测量。
文档编号E21B47/022GK102080535SQ200910102890
公开日2011年6月1日 申请日期2009年11月26日 优先权日2009年11月26日
发明者周红刚, 张先全, 殷芹, 符立军, 赵宗琦, 邓扶源, 陈永红 申请人:贵州航天控制技术有限公司