【正文】 鉆閱讀器、打印機、電纜操作設備和輔助工具組成。近年來, 國內(nèi)航天部門生產(chǎn)的 DST2 型有線隨鉆測斜儀等。 一. SST 有線隨鉆測斜儀 1. SST 有線隨鉆測斜儀簡介 SST 隨鉆測量儀器是美國 SPERRY SUN 公司八十年代初生產(chǎn)的一代有線隨鉆測斜儀。原理框圖如下: ┌───────┐ ┌───────┐ │ TI 703 │ │ │ │ 熱敏打印機 │ │ 司鉆閱讀器 │ │ │ │ │ └───┬───┘ └───┬───┘ 串 │ 8 芯數(shù)據(jù)線 │ 行 │ ┌─────────┘ 接 │ │ 單芯電纜 口 │ │ ┌─────────┐ ┌──┴──┴─┴──┐ ┌┴┐ │ │ │ │ │ A1 │ │下│ │ 地 面 計 算 機 │ │井│ │ │ │探│ └──┬───────┘ │管│ 電 │ │總│ 源 │ │成│ 線 │ 110 V │ │ │ 交流 └─┘ (圖片: SST 有線隨鉆測斜儀的地面儀器和電纜滾筒車內(nèi)部結(jié)構(gòu)) (圖片: 循環(huán)頭與輔助工具) (圖片: 側(cè)入接頭與輔助工具) (圖片: 下入隨鉆測斜儀的鉆具組合簡圖) SST 有線隨鉆測斜儀的地面儀器是由 A1 地面計算機、TI 熱敏打印機和司鉆閱讀器三部分組成, 其中 A1 計算機是一臺專用的控制計算機, 采用固化軟件系統(tǒng), 開機自動進入隨鉆測量狀態(tài)。TI 熱敏打印機是作為 A1 地面計算機的數(shù)據(jù)終端, 同時具備熱敏打印功能。 通過分析來自井下探管的地磁和重力分量數(shù)據(jù), 可以及時判斷測量數(shù)據(jù)的誤差原因以及確定測量的精度。該測量儀器系統(tǒng)具有磁掃描功能, 運行磁掃描子程序可以檢查無磁鉆鋌、無磁扶正器、儀器外筒等無磁材料的磁化情況。與 10000 系列全角度探管配套, 可以在井溫 125℃ 以內(nèi), 隨鉆測取所有定向鉆進參數(shù)。 與 700 系列高溫探管配套,可以在井溫 182℃ 以內(nèi), 隨鉆測取定向磁性工具面數(shù)據(jù)。一是采用循環(huán)頭方式, 這種方式不需要方鉆桿, 而是采用鉆桿替根與循環(huán)頭連接, 通過循環(huán)頭可以循環(huán)泥漿、通過并密封電纜, 每次下儀器前可接 2~3 個單根。二是采用側(cè)入接頭方式, 這種方式需要用方鉆桿, 側(cè)入接頭連接在方鉆桿以下的鉆桿上, 側(cè)入接頭以下的電纜在鉆桿水眼內(nèi), 側(cè)入接頭以上的電纜在井眼環(huán)空內(nèi), 通過側(cè)入接頭可以循環(huán)泥漿、密封電纜, 并使用開口方補心使電纜通過轉(zhuǎn)盤,采用方鉆桿接單根鉆進。 2. SST 有線隨鉆測斜儀的技術(shù)性能 (1).A1 計算機 顯示方式: 5 位數(shù)碼板 數(shù)據(jù)輸入方式: 標準鍵盤 報警方式: 錯誤代碼顯示、蜂鳴報警 接口: 交流電源接口、RS232 接口和司鉆閱讀器接口 工作溫度: 0 ~ 120 176。井斜角) 井斜角: 177。 方位角: 177。 工具面: 177。 探管工作溫度: 177。 二. MS3 有線隨鉆測斜儀 1. MS3 有線隨鉆測斜儀簡介 MS3 隨鉆測量儀器是美國 SPERRY SUN 公司九十年代初生產(chǎn)的新一代組合式有線隨鉆測斜儀。 MS3 隨鉆測斜儀是利用 ESS 電子多點測斜儀的探管技術(shù)開發(fā)的一種與 SST 有線隨鉆測斜儀兼容的多功能測量儀器, 用它可以進行單、多點測量、定向取芯測量。 地面計算機可通過 MS3 中間接口卡對地面電源箱的工作進行控制。 并在地面計算機上實時顯示或在 TI 熱敏打印機上打印。司鉆通過司鉆閱讀器的顯示, 掌握井下動力鉆具的工作狀態(tài), 指導定向鉆進。 通過分析來自井下探管的地磁和重力分量數(shù)據(jù), 可以及時判斷測量數(shù)據(jù)的誤差原因以及確定測量的精度。該測量系統(tǒng)所配備的 STERRING 隨鉆測量軟件功能全、使用方便。 測量過程中, 測量數(shù)據(jù)可以隨時存盤、修改和調(diào)用。 (4). 除測量參數(shù)外, 井下探管還向地面計算機傳輸儀器工作環(huán)境與工作狀態(tài)數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)包括: 探管的環(huán)境溫度、工作電流、工作電壓、數(shù)據(jù)的傳輸率等。 (6). 同一根探管可以實現(xiàn) ESS 電子多點測量和有線隨鉆測量的全部功能。 2. 儀器的組成和技術(shù)性能 MS3 有線隨鉆測量儀器系統(tǒng)主要有以下六部分組成: 地面計算機和 MS3 中間接口卡, 恒流源, MS3 探管和下井外筒總成, 司鉆閱讀器,TI 熱敏打印機, 電纜滾筒設備及輔助工具。 這使得來自探管的測量信息, 可以通過單芯電纜傳輸?shù)降孛鎯x器。 軟件系統(tǒng)能辨認出脈沖信號傳輸中的時間基準, 并以此基準作為原始測量數(shù)據(jù)的采集起點。地面計算機接收來自 MS3 探管測量信息, 進行數(shù)據(jù)的處理、貯存并在地面計算機顯示器和司鉆閱讀器上顯示出來。 根據(jù)儀器的工作方式地面計算機控制 MS3 探管和司鉆閱讀器的工作。 地面計算機通過 MS3 中間接口卡對地面電源箱的工作進行控制。 它測量與井斜角和方位角有關(guān)的原始測量數(shù)據(jù), 并通過電纜傳輸?shù)降孛嬗嬎銠C進行處理。 (圖片: MS3 探管和下井外筒總成) MS3 探管內(nèi)部主要有以下五部分組成: ①. 磁通門傳感器 (圖片: 磁通門傳感器原理圖) 磁通門傳感器的結(jié)構(gòu)像一個變壓器, 它是一個繞在磁棒上的線圈。 ②. 重力加速度計傳感器 (圖片: 重力加速度計傳感器原理圖) 重力加速度計傳感元件能夠敏感重力場, 它可以測量出相對于重力場, 探管的角度狀態(tài)以及探管上某一點相對于高邊的轉(zhuǎn)角。 ③. 溫度傳感器 在 MS3 探管內(nèi)也安裝了溫度傳感器, 探管工作溫度的顯示, 為測量人員掌握儀器在井下的工作環(huán)境提供了數(shù)據(jù), 在高溫井中測量, 更需要檢測探管工作溫度的變化。 ⑤. 數(shù)據(jù)傳輸電路和傳輸接頭 井下傳感器輸出的模擬電壓信號, 經(jīng)過放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后, 變成數(shù)字脈沖信號并經(jīng)時間調(diào)制, 通過傳輸接頭與單芯電纜連接、輸出。井斜角): 井斜角: 177。 方位角: 177。 高邊工具面: 177。 磁性工具面: 177。 探管工作溫度: 177。 (4). 司鉆閱讀器 司鉆閱讀器是為定向司鉆顯示井下鉆具的工具面數(shù)據(jù)和井眼井斜角、方位角數(shù)據(jù)的裝置。 而且以液晶模擬刻度盤的方式顯示井下鉆具的磁性和高邊工具面數(shù)據(jù)。 通過地面計算機的鍵盤指令輸入, 測量人員可以改變司鉆閱讀器的顯示。 TI 熱敏打印機的性能與規(guī)范: 打印方式: 熱敏紙打印 接口方式: RS232 串行接口 工作電壓: 90 ~ 134 V 交流 電源頻率: 單相 50 ~ 60 Hz 功率消耗: 最大 35 W 鍵盤排列: 標準鍵盤 (6). EPSON LX810 打印機 EPSON LX810 打印機和 TI 熱敏打印機都作為地面計算機系統(tǒng)的外部設備, 為MS3 隨鉆測量儀器系統(tǒng)提供測量數(shù)據(jù)報表的輸出打印。10% V 交流 電源頻率: 單相 50 ~ 60 Hz 功率消耗: 最大 28 W (7). 下井外筒總成和輔助工具 ①. 下井外筒總成 MS3 探管下井測量, 需要與一套外筒總成配合使用。一個探管連線接頭。 一定長度的加長桿和一套定向引鞋。 為 MS3 探管提供一個無磁空間, 以消除或減弱來自井下動力鉆具組合和上部鉆挺的磁干擾。 ②. 循環(huán)頭及液壓缸 循環(huán)頭被用來代替水龍頭循環(huán)泥漿, 同時密封電纜。配合液壓缸密封電纜, 還需要一套手動液壓泵和液壓管線。 側(cè)入接頭則作為下井鉆具的一部分, 上、下端螺紋均與鉆桿連接, 側(cè)入接頭以下的電纜在鉆桿內(nèi)部, 而側(cè)入接頭以上的電纜在鉆桿外部的環(huán)空里。 (圖片: 側(cè)入接頭) ④. 電纜操作設備及發(fā)電機組 電纜操作設備主要是指電纜滾筒車和配套的操作設備, 為了適應 MS3 隨鉆測量儀器的需要, 電纜滾筒車上需配備液壓滾筒驅(qū)動及操作系統(tǒng), 各種控制儀表和發(fā)電機組等。 (圖片: 無磁鉆鋌選擇圖表) B. 滿足鉆具組合的要求 (等剛度原理) 第五節(jié) 電子多點測斜儀和ＭＳ3組合式有線隨鉆測斜儀 電子單多點測斜儀在國內(nèi)簡稱作電子多點測斜儀, 是在有線隨鉆測斜儀的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種電磁類測斜儀器, 它采用了有線隨鉆測斜儀探管的磁通門和重力加速度計測量元件以大地磁場和重力場作為測量的媒介, 將微處理器芯片和記憶元件裝入探管。 電子多點測斜儀是磁羅盤單多點測斜儀換代產(chǎn)品, 由于在探管中采用了微處理技術(shù), 使這類儀器的操作和數(shù)據(jù)處理更簡捷、可靠、精度更高、使用范圍更廣泛。 一. ESS 電子多點測斜儀簡介 ESS 電子多點測斜儀器主要由 6 部分組成, 即地面計算機及操作軟件、下井探管和外筒總成、TI 熱敏終端打印機、點陣打印機、中間接口器和輔助工具組成。采用了耐高溫的微處理器技術(shù), 使儀器的操作和數(shù)據(jù)處理簡捷、可靠、精度高。電路系統(tǒng)采用了二次集成元件, 使得整個探管結(jié)構(gòu)緊湊, 可靠性高。供電電池組采用了分隔減震的方式, 大大加強了電源的抗沖擊性。ESS 探管可直接與地面計算機, 或直接與 TI熱敏終端連接操作。 (3). 地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)采用 IBM 兼容計算機, 改善了地面儀器的通用性, 實現(xiàn)了一機多用的目的, 在同一地面計算機上可以運行其它定向井、水平井軟件。即同一根探管裝載不同的軟件可以實現(xiàn)三種不同的測量功能。 該儀器系統(tǒng)配置的 UTV 軟件, 可在地面計算機上對 MAP 軟件生成的數(shù)據(jù)文件進行編輯和進一步修改成不同的測量報表或繪圖數(shù)據(jù)文件。 (4). ESS 電子多點測斜儀具有磁性參數(shù)的分析與修正功能, 它可以消除來自井下鉆具的磁性干擾, 特別適用于大斜度定向井和水平井測量。 (5). 該測量儀器系統(tǒng)具有磁掃描功能, 運行磁掃描子程序可以檢查無磁鉆鋌、無磁扶正器、儀器外筒等無磁材料的磁化情況。 二. ESS 電子多點測斜儀的三種連接方式 (1). 使用中間接口器與地面計算機、TI 熱敏終端和點陣打印機連接: ┌───────┐ ┌───────┐ │ │ │ TI 703 │ │ 點陣打印機 │ │ 熱敏打印機 │ │ │ │ │ └───┬───┘ └───┬───┘ │25 線并口 │25 線串口 │ ┌───┴───┐ 25芯 ┌───┴─┐ 4 芯 ┌─┐ │ │ 接口線 │ 中間 │數(shù)據(jù)線│下│ │ 地面計算機 ├────┤ 接 口 器 ├───┤ │ │ │ │ │ │井│