井斜控制技術(shù)的應(yīng)用研究

井斜控制問題一直是國(guó)際鉆井界給予充分重視的技術(shù)問題。 本專題應(yīng)用魯賓斯基的井斜控制理論（八十年代新成果），統(tǒng)計(jì)了40口井的資料，求出了江蘇地區(qū)地層的各向異性指數(shù)值，使鉆井設(shè)計(jì)和施工有了可靠的依據(jù)。 本專題研究應(yīng)用魯賓斯基的微分方程，開發(fā)了控斜設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)軟件，改變了以往繁雜的手工計(jì)算，提高了計(jì)算的速度與精度。 為了能隨時(shí)檢測(cè)井斜，研制了SC－III型單參數(shù)隨鉆測(cè)斜儀，該儀器設(shè)計(jì)新穎、工作可靠，采用“雙軸雙擺”機(jī)構(gòu)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)具有使用方便、測(cè)斜范圍大、可自動(dòng)調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，已獲國(guó)家專利。 由以上三項(xiàng)研究成果，建立了較為完整的井斜控制技術(shù)體系，使井斜控制技術(shù)從憑經(jīng)驗(yàn)控制提高到了科學(xué)控制的程度。 2100433B

中文名稱

井斜測(cè)井

英文名稱

inclination logging

定　　義

測(cè)量鉆孔傾斜方位和角度的測(cè)井方法。

應(yīng)用學(xué)科

煤炭科技（一級(jí)學(xué)科），煤田地質(zhì)與勘探（二級(jí)學(xué)科），煤田地球物理勘探（三級(jí)學(xué)科）

井斜平面圖（英文：drill-hole inclination plan），石油與天然氣地質(zhì)學(xué)術(shù)語。

釋文：表示一口井井筒的彎曲在水平面上的投影。作法是每隔一定井深測(cè)一個(gè)井斜點(diǎn),測(cè)出其井斜方位和井斜角,算出每個(gè)測(cè)斜井段的水平投影長(zhǎng)度,取井口為原點(diǎn)、橫軸為東西方向、縱軸為南北方向,從井口開始逐段向下畫出各測(cè)斜段的傾斜方位和斜井身的水平投影,即得井斜平面圖。2100433B

釋義

井斜儀（測(cè)斜儀）（inclinometer；clinometer ，gradiograph）早期常用的井斜儀主要采由機(jī)械擺錘式傾角測(cè)量系統(tǒng)和磁羅盤方位測(cè)量系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。傾角測(cè)量系統(tǒng)的擺錘帶動(dòng)一個(gè)弧形電位器的滑臂。當(dāng)儀器隨鉆孔軸線傾斜時(shí)，重力作用于擺錘帶動(dòng)電位器滑臂取得與傾角成比例的電位信號(hào)，測(cè)量此電位差便得知傾角的大小。方位測(cè)量系統(tǒng)是由一環(huán)形電位器和一個(gè)磁針組成。磁針是用來指向地球磁北，測(cè)量時(shí)還充當(dāng)環(huán)形電位器的滑動(dòng)臂。測(cè)量方位前，磁針是跟隨地磁場(chǎng)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，要測(cè)量時(shí)通過鎖緊裝置把磁針與環(huán)形電位器接觸（滑動(dòng)臂）上，輸出的電位差與方位角成比例。這種儀器在鉆孔內(nèi)一般只能點(diǎn)測(cè)，也只能用于非磁性地層的鉆孔中。在有磁性的地層鉆孔中、鉆桿中、鋼套管孔內(nèi)，就要使用不依賴地磁場(chǎng)確定方位的測(cè)量方法，比如用陀螺儀來確定方位。安裝在三自由度平衡框架里高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子就構(gòu)成了一種陀螺系統(tǒng)，它具有定向特性。在地面對(duì)準(zhǔn)一個(gè)方向啟動(dòng)陀螺，它就一直保持在這個(gè)方向上，如同前面提到的磁針一直保持在地磁北向一樣，陀螺保持的方向要事先用其它方法來確定，稱作起始方位。儀器測(cè)量的鉆孔方位是相對(duì)起始方位來說的，即相對(duì)陀螺啟動(dòng)時(shí)的方向所轉(zhuǎn)過的角度。過去的陀螺測(cè)斜儀全是采用這種框架式機(jī)械陀螺元件來相對(duì)測(cè)量方位。歷史上曾經(jīng)出現(xiàn)過另外一些井斜儀，如腐蝕法井斜儀、照相法井斜儀、磁浮球井斜儀，其原理都較為簡(jiǎn)單?；旧隙际抢弥亓偷卮艌?chǎng)力對(duì)機(jī)械裝置的直接作用，再用各種特殊的方法記錄機(jī)械裝置的狀態(tài)位置來指示鉆孔傾角和方位角?，F(xiàn)代最新的井斜儀全都采用測(cè)量部分無活動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)方式。由于無活動(dòng)部件，儀器抗震性、可靠性、靈敏度、精度等各項(xiàng)性能指標(biāo)都有很大的提高。按測(cè)量確定方位的方法不同，還應(yīng)該分為地磁北方位測(cè)斜儀和地極北方位測(cè)斜儀兩大類。它們測(cè)量?jī)A角的方法差不多，都是用重力加速度計(jì)來實(shí)現(xiàn)。前者是用磁敏傳感器測(cè)出地磁場(chǎng)的水平分量及與儀器座標(biāo)的關(guān)系來計(jì)算鉆孔方位角。后者是用高靈敏度陀螺元件測(cè)出地球自轉(zhuǎn)角速度矢量的水平分量及與儀器座標(biāo)的關(guān)系，然后計(jì)算鉆孔方位。井斜儀是最古老的地質(zhì)儀器種類之一，發(fā)展到現(xiàn)在出現(xiàn)了許多特殊用途的儀器。比如可用于巖土工程施工、土建工程、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)等行業(yè)的位移測(cè)斜儀，水平孔測(cè)斜儀，用于地質(zhì)、煤層氣、石油勘探等行業(yè)定向鉆進(jìn)的隨鉆測(cè)斜儀等等。按使用方法不同可分為有線測(cè)量井斜儀，無線遙控測(cè)量井斜儀，定時(shí)測(cè)量井斜儀等等。2100433B