曾自强 王玉菡 高建华

(1.川庆钻探测井公司 重庆) (2.重庆理工大学 重庆)

基于重力加速度传感器与磁通门的测井测斜仪

曾自强1王玉菡2高建华1

(1.川庆钻探测井公司 重庆) (2.重庆理工大学 重庆)

文章介绍了测井测斜仪中的重力加速度传感器与磁通门的测量原理及测斜仪的结构设计,在此基础上推导出了井斜角、方位角、相对方位角的数学模型,并给出了信号处理电路。

重力加速度;磁通门;井斜;方位;相对方位

0 引 言

测斜技术是一种确定物体在空间的倾斜和倾向的专门技术,广泛应用于各种工程,而在实际工程中应用最多的是地球重力加速度计传感器。这种方法以地球重力场为垂直方向,磁北为北,水平东为东来确立一个大地三维空间坐标,在这个坐标中,利用传感器可以确立物体的倾角及方位。现代测井中也是利用这个原理来实现对下井仪器倾角的实时测量。测井仪器中通常采用的是3+3组合,即三个加速度计和三个磁通门磁力计。

1 测量原理

1.1 重力加速度计传感器测量原理[1、2]

石英挠性重力加速度计传感器构造如图1所示。

图1 石英加速度传感器构造图

传感器由表头和伺服电路组成。表头由敏感加速度质量组件、绕性梁、电容传感器和壳体组成。伺服电路由前置放大器和功率放大器组成。敏感加速度的质量组件由石英动极板及力发生器线圈组成,并由石英挠性梁弹性支承,其稳定性极高。固定于壳体的两个石英定极板与动极板构成差动结构,两极面均镀金属膜形成电极。……