多功能电子陀螺定向测井仪器通用机芯.pdf

本实用新型涉及石油勘探、石油开发的定向测井仪器。用于裸眼井钭井、钭井大钭度井、水平井以及超水平井中连续测钭，也可点测；用于定向射孔、测量油水井套管变形方位、测量地应力方位以及油井侧向开窗打钭井快速定向等。
    目前井下定向测井仪器发展种类越来越多，但其每种定向仪器本身的功能却较少，例如：GX－100型及LC－88系列等连续测斜仪，只能测量井斜及其方位；六臂地层倾角测井仪，只能测量地层倾角及其方位和双井径；井下陀螺定向仪，只能点测井斜及其方位和管柱定向；DS50－150型定向射孔仪，目前只能定向射孔；FJ－54型方位井径仪，只能测量井径大小及其方位；……等，这些井下定向测井仪器无论定向单元采用什么方式，是磁针、磁通门还是陀螺定向技术（包括机械式、电子式、激光纤维式等方式），总的目的是完成定向，这是各种定向测井仪器的共性。

    本实用新型的目的是集所有井下定向测井仪器之共性一定向，做成通用仪器机芯，具有互换性，开发一套系列定向测井仪器，这对仪器制造及使用维修都方便。

    本实用新型的目的是采用专门的系列仪器的通用机芯，灵活地组装成适用于不同测井条件的测井仪，完成定向测井。

    本实用新型的目是通过该通用机芯组成可测量小曲率半径水平井的小井眼定向测井仪，与射孔枪定向滑块或定向导轨连接可进行定向射孔与四道六臂井径仪连接可测量地应力方位，与四道六臂微井径仪连接可连续测量套管变形方位。

    图1为多功能电子陀螺定向测井仪器通用机芯结构示意图

    测井仪机芯是由机芯上扩展接头1，引线2、26，密封穿线活塞3、24，密封短接4、23，通用机芯外壳5，金属杜瓦瓶6，上下吸热剂7、20，上下隔热剂8、19，输出电路9，电源系统10，压电晶体速率陀螺11、13、15，陀螺电路12、14、16，加速度计17，修正系统18，减震弹簧挡板21，机芯下扩展接头25，减震弹簧22组成。

    本实用新型在使用中机芯上扩展接头1，在用电缆测井条件下，可安吊环或接马龙头，将仪器在井中提升与下放进行测井；在不用电缆测井条件下，与钻杆或油杆连接，将仪器在井中起下进行测井；仪器引线2，有单芯和四芯，是供电与数字信号传输的通道；密封穿线活塞3、24带绝缘骨架的橡胶制件，承压60MPa，保证信号传输且起密封作用；密封短节4、23，为不锈钢制件，作机芯上下扩展接口连接件及机芯密封件；仪器机芯外壳5，为不锈钢制作，承压60MPa；金属杜瓦瓶6，起保温作用，可连续工作4小时温度变化不超过电子原器件耐温范围；上下吸热剂7、20，起吸热作用；上下隔热剂8、19，起隔热作用；输出电路9，可实现单芯电缆传输多种信号；电源系统10，对地面供电进行多级稳压，并设有隔离保护，提供标准的井下仪器各电路需用电源；压电晶体速率陀螺11、13、15，分别探测X、Y、Z三个轴向的角速率变化分量；陀螺电路12、14、16，是相应的三个压电晶体速率陀螺电路；加速度计17探测X、Y、Z三个轴向的加速度分量；修正系统18，将三个陀螺测量的分量及加速度计测量的三个加速度分量，经过控制、计算成井轴倾钭方位角及仪器壳体自旋方位角（即相对方位角）并经过地球自转漂移修正及温度漂移修正后，将信号输至输出电路9，经电缆传输至地面，进行脉冲处理后，将信号输至地面记录仪记录或直接读数。如果在无电缆测井时，经微机18处理后信号直接进入井下存储器短节，存储方位角和倾角信号，待测完后，在地面回放处理所需要的数据格式和图表或图像；减震弹簧板21；减震弹簧22；机芯下扩展接头25，用于扩展接口：当为连续测钭仪时，可接加重扶正器；当为定向射孔仪时，可接射孔枪的定向滑块或定向导轨；当为四道六臂陀螺井径仪时，可接四道六臂井径仪，在裸眼井中测量崩落的方位角即地应力方位角；当为四道六臂陀螺微井径仪时，可接四道六臂徽井径仪在套管井口中测量套变方位角；仪器引线26，作扩展仪器引线，有单芯和四芯可供先择。