动力调谐陀螺钻孔测斜仪的开发与应用

动力调谐陀螺钻孔测斜仪是一种新型精密测斜系统,它利用惯性导航技术来进行钻孔测量,该系统可以自动寻北,各测点之间数据没有关联,消除了以往陀螺测斜仪的累计误差,提高了钻孔测斜精度,适用于在有磁干扰的钻孔、钻杆和套管内进行轨迹测量.介绍了动力调谐陀螺钻孔测斜仪的构成、测量原理、特点及应用情况等.     

存储式随钻测斜仪的研制

针对目前广泛使用的全方位钻孔测斜仪测量钻孔轨迹存在工序复杂、工作量大的问题,研制了存储式随钻测斜仪。该仪器主要由孔口监视器和测量探管两部分组成,可用于煤矿井下水平钻孔或定向钻孔无缆式随钻测斜,随钻测量并记录钻进方向的倾角、方位角;监视器在孔口与探管同步工作并记录钻孔深度;终孔后,监视器显示钻孔三维轨迹图。      

新式结构的测斜仪器

深孔钻进等,需要经常准确地测量天顶角。控制的方法,是采用测斜仪器来经常检查解决的。目前在各勘探现场使用的测斜仪有氟氢酸测斜仪、包良柯夫测斜仪、иш-2电动测斜仪、定盘测斜仪等。在这     

应用普通测斜仪精确确定钻孔空间轨迹的技术方法

分析了影响普通测斜仪测量精度的原因,提出了应用数理统计学原理消除其系统误差,减小随机误差的技术方法,并用实例验证了该方法的可靠性,使普通测斜仪满足钻孔空间轨迹高精度定位的要求。     

回转钻进随钻测斜仪的研制及应用

针对煤矿井下常规钻机回转钻进没有随钻轨迹测量装备的现状,研制了钻孔随钻测斜仪。该仪器主要由孔口显示控制器和轨迹记录探管两部分组成,可用于煤矿井下常规钻机回转钻进钻孔的轨迹测量,亦可测量钻孔的倾角、方位角和工具面向角等姿态参数,孔口显示控制器同步工作并记录钻孔的深度和测量时间。最终结果可通过数据处理软件计算和处理原始数据并在井下以数字和图形的方式显示出来,满足了煤矿井下常规钻机的回转钻进随钻测量需求。      

在使用JXK-2单管型小口径测斜仪过程中的一点改进

JXK-2单管型小口径测斜仪,系把上海地质仪器厂生产的 JXK-2型小口径测斜仪之上、下仪器,改装成类似于 JJX-2型井斜仪的一种单管小口径测斜仪。由于只用一根探管(即井下仪器),不仅具有重量轻、使用简便等优点,而且还克服了上、下仪器联接时轴向弯曲的弊病,使测量数据稳定、准确。经过我们三年来近百个钻孔的测斜结果证明,这是目前国内比较适用的一种小口径测斜仪。     

磁性矿区测斜仪器的现状和展望

一八七三年,历史上第一个测斜仪——氢氟酸玻璃管测斜装置在德国多特蒙特问世。自那时以来,世界上先后出现的测斜仪品种数以百计。虽然这些仪器型号繁杂、结构不同、性能各异,但我们仍可以按其工作原理、测量功能、应用区域和数据记录方式等进行     

基于数值计算的测斜仪监测误差分析

测斜仪在边坡深部位移监测中应用比较广泛,但其监测结果存在一定误差。已有测斜仪监测误差研究多是针对系统误差进行,缺少针对测斜仪监测数据计算原理引起的误差进行的研究。基于测斜仪监测数据计算方法原理与数值分析中常微分方程Euler解法的一致性,讨论了造成测斜仪监测误差的原因。分析结果表明:测斜仪监测误差与测斜仪监测初始值、测量分段长度和位移变形曲线形状有关;测斜仪监测初始值变化将给监测带来误差;测斜仪测量段长与监测误差呈线性关系,误差随测量段长减小而变小;当位移变形曲线为直线时,误差为0;当位移变形曲线为单-凸曲线或凹曲线时,监测误差随曲线变形程度和孔口变形位移增大而变大;测斜仪位移变形监测误差为累积误差,孔口误差大于孔底误差。在使用测斜仪监测时,为了减少监测误差,建议将每次监测初始值设为固定值,并尽可能减少测量段长。     

玻璃片式氢氟酸测斜仪的结构与测斜方法

利用合理而可靠的测斜仪确定钻孔的方位和倾角,是提高地质勘探质量最重要的指标之一.目前,较完善的全测测斜仪:如包良柯夫测斜仪、定盘测斜仪、?Ⅲ-2型测斜仪等,都能获得令人满意的测量结果.但上述测斜仪很多勘探队没有,同时对仪器的正确使用、维护和测量结果的误差校正,尚存在着一些技术问题.因此,当孔深不大(孔深<200米)和在无须确知钻孔轴线的方位角的情况下,     

新型矿用无缆钻孔测斜仪研究及应用

介绍新型矿用无缆钻孔测斜仪组成、工作方式、技术指标及关键部件设计等.通过煤矿井下钻孔使用,表明该无缆钻孔测斜仪设计合理,使用方便,精度达到测量要求.     

高温钻孔测斜仪研制

针对高温高压干热岩钻井定位轨迹探测设备存在耐高温高压性能差、稳定性差、测量精度不高、电能消耗大等问题,研制一套高温钻孔测斜装置,解决高温高压多点连续钻孔测斜及测温问题。选择耐高温元器件,设计控制和测量电路;采用自动间歇供电方法,减少散热,降低功耗;设计保温探管、承压探管,利用ANSYS有限元软件对承压外管的屈服强度和保温探管的温度场与压力场进行耦合分析和校核。最后进行仿真测试和野外试验,根据测试数据表明,设备能在280℃和12 MPa高温高压环境条件下实现深井倾角、方位角、工具面向角及温度的测量。      

煤矿井下随钻测斜仪误差联合校正方法

为降低煤矿井下随钻测斜仪随钻测量钻孔姿态角参数的误差，建立基于递推最小二乘的误差补偿数学模型，采用椭球拟合法、点积不变法和旋转平面拟合法的联合校正方法对随钻测斜仪进行误差补偿校正。对研发的随钻测斜仪进行数值仿真和双轴转台实验，用联合校正方法对实验数据进行误差补偿校正，校正前俯仰角和方位角的最大绝对误差分别为4.7°和5.1°，校正后为0.8°和0.9°，校正后测量精度满足随钻测斜仪要求。实验结果表明，该方法可以对煤矿井下随钻测斜仪进行有效的误差补偿校正。      

随钻测斜仪误差补偿实验研究

为消除测斜仪传感器因温度变化引起的温度漂移和降低安装误差,在随钻测斜仪的姿态数学模型及其产生误差原因分析的基础上,建立了基于最小二乘法的多项式拟合以及约束条件下多变量函数寻最优解的测斜仪温度漂移误差和安装误差补偿数学模型。通过ADXL345加速度传感器的温度误差补偿及安装误差校正的实验研究,结果表明,补偿后的测斜仪井斜角输出达到了较高的精度,满足了测斜仪的精度要求,表明建立的误差补偿数学模型正确,可应用于随钻测斜仪的误差补偿。      

双轴倾角传感器在钻孔测斜仪中测量算法的校正

将芬兰VTI公司生产的SCA100T双轴倾角传感器应用于钻孔测斜仪,其体积小,能提高倾角测量的稳定性和精度。双轴倾角传感器测量角度会引起算法校正问题,采用测得的标定数据得出倾角值的回归模型,测量倾角的实验结果和推算结果存在一定的误差,通过应用误差补偿方法来减小实际测量误差。理论分析和仿真计算表明,采用此法补偿后得到的均方差最大为0.15258,而没有补偿的结果最大均方差为4.81104。      

地质超深钻孔自寻北陀螺测斜仪研制

阐述了解决在高达280℃高温、孔深8000 m环境的地质超深钻孔自寻北陀螺测斜的技术问题。采用新型低功耗耐高温电子元件集成电路、隔热保温材料,利用高温焊接技术、密封技术、隔热保温技术及自寻北陀螺测斜技术,研制在高温、高压钻孔环境中既能保证质量又能保证安全的钻孔测斜仪以及研究相应的测斜工艺技术方法。     

高精度连续测斜仪探管的原理及应用

北京中地英捷物探仪器研究所新研制的PSX-2高精度连续孔斜检测探管,采用三轴正交磁性传感器和两个正交加速度计传感器测量,其中加速度计传感器测量顶角,磁性传感器测量方位角,实时测量的信息及解算则依靠内部集成的24位模数转换单片机来完成。实地测井证明,PSX-2型孔斜检测探管可以在顶角较小时稳定的测量方位角,符合煤田测井行业对钻孔测斜仪提出的高精度、小体积、低成本的要求。     

基于导电塑料传感器的连续测角系统设计

介绍了一种基于双联导电塑料传感器可连续测角的数据采集系统,理论角分辨率可达0.1?。系统主要由低功耗单片机、0功耗串口电路及显示部分组成。单片机控制自带ADC12模块进行数据采集,采集完毕即进入低功耗休眠状态,并可由定时中断唤醒。通过对双联导电塑料传感器进行双通道数据采集及算法设计,不仅避免了传统光电编码器存在体积、质量大,对灰尘,电磁环境等条件要求高的问题,而且解决了传统导电塑料传感器无法实现0?～360?连续测角的难题。该系统具有精度高、功耗低、体积小、扩展性强的特点,在工业控制、智能机器人和状态监测等领域的角位移量测量中有重要的应用价值。     

基于PDA和蓝牙的无缆钻孔测斜仪

介绍了一种基于PDA和蓝牙的无缆钻孔测斜仪。该仪器采用三轴磁阻传感器和两轴加速度计传感器作为测量元件,适用于无磁干扰的钻孔测斜;采用自动存储方式进行数据采集,取消了测井电缆的配置;以PDA为核心,开发了基于Windows Mobile 6.0平台的测斜软件;以蓝牙代替数据线实现测斜仪和PDA的无线通讯传输。该仪器具有精度高、可靠性好、质量轻、配套设备少和操作简便等优点,极大的减轻了野外作业强度,提高了效率,同时也大幅度降低了使用单位配置成本。     

矿井全方位钻孔测斜技术的研究

论述了全方位钻孔测斜的方法原理、数学模型、误差分析与校正。形成了一套完整的全方位钻孔测斜技术。