钻井测斜仪是地质勘探测井重要工具。通用测斜仪采用重力加速度计来测量倾角,地球磁场通过磁力计来测量方位角,其温度性能、抗振动性能强,满足井下作业需要。无锡宏元宇电子科技有限公司研发一款全资态三维电子罗盘HCM375V测井仪,其体积小、抗跌落性和抗振动性均优于通用的重力加速度计。
全资态三维电子罗盘HCM375V测井仪在以下几个方面性能上进行了提升:
a.用HCM375V测井仪代替通用重力加速度计,其体积小,抗跌落性和抗振动性及成本等指标均有很改进。
b.用一个HCM375V测井仪代替通用的3个重力加速度计,使安装结构简化。由于该传感器测量倾角时对温度特性、稳定性和对称性有一定要求,安装传感器时要尽量保证位置的精确性,确保每次测量时3个轴位置的一致性,避免安装不当带来的测量误差。
c.HCM375V测井仪能够进行全方位测量。
d.通过应用实际测量得到的标定数据对散点图进行分析,得出倾角推算值的回归模型。借助提出的算法对数据进行误差补偿。
HCM375V测井仪性能指标:体积小、重量轻。测量范围为1 g,应用在测斜仪中,具有过阻尼敏感元,能避免振动的影响。通过使用单独的温度补偿,以及通过补偿倾斜面中的角度安装误差,能使测量非常准确。HCM375V测井仪的其特点为:
a.三轴磁力计,三轴加速度计; b.测量范围±180度;
c.内置温度传感器; d.精度:方位角±1°,倾斜角±0.1°,抗冲击能力强;
e.高分辨率,低噪声,工作温度范围宽; f.有过阻尼感应元件,能够承受大于20000 g的机械振动。
HCM375V测井仪用于钻孔测井仪所测量的倾角推算结果存在着一定的误差。但是,可以看出其误差分布比较有规律:
a. 传感器重复3次测量的所有实验结果的误差分布情况基本一致,并且相应的正半轴与负半轴的误差变化很小。
b. 在倾角从一90到+90变化的过程中,当倾角为正,有2种情况:0~40度之间,随着角度的增加,误差逐渐减小,在倾角为40度时,误差值最小,在50~90度之间,随着角度的增加,误差逐渐增大,在倾角为90度时,误差值最大,算出3次测量值中误差值最大的多少,同样有2种情况:一90~50度时,随着角度的减小,误差逐渐减小,在倾角为一90度时,误差值最大,算出3次测量值中误差值最大是多少。;一40到0度时,随着角度的增加,误差逐渐增大,在倾角为一40度时,误差值最小,算出3次测量值中误差值最大为多少。
c. 由得到的数据可知,在±40度变化时传感器输出量与角度呈较好的线性关系,当大于±60。变化时传感器输出量变缓,灵敏度降低。
d.当倾角在10~40度之间,误差均为正值;当倾角在50~80度之间时,误差均为负值;当倾角在-90~-50度之间时,误差均为正值;当倾角在-40~0度之间时,误差均为负值;并且倾角与±40度的差值越大,其误差的绝对值越大。所以用倾角传感器测量倾角推算值的误差分布非常有规律,因此采用误差补偿技术能够起到很好的效果。