專利名稱：一種井中測(cè)斜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鉆井測(cè)量領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種井中測(cè)斜儀。
背景技術(shù)：
在鉆井工作中，鉆井工程孔(簡(jiǎn)稱鉆孔)的傾角是很重要的參數(shù)，鉆孔的傾角是指鉆孔的軸線與重力方向的夾角，通過測(cè)量該參數(shù)可以判斷鉆孔的傾斜度。測(cè)量該參數(shù)用到的儀器是測(cè)斜儀?，F(xiàn)有的井中測(cè)斜儀是機(jī)械式結(jié)構(gòu)，通過重錘等多個(gè)零部件的動(dòng)作及相互作用進(jìn)行測(cè)量，但是由于各個(gè)零部件間有摩擦力的存在，使得現(xiàn)有的井中測(cè)斜儀的測(cè)量精度低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種井中測(cè)斜儀，以解決現(xiàn)有的井中測(cè)斜儀測(cè)量精度低的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:一種井中測(cè)斜儀，其特征在于，包括:傾角傳感器和封裝所述傾角傳感器的探管；其中，所述傾角傳感器包括:采集相互垂直的兩個(gè)方向的重力加速度的雙軸加速度傳感器；與所述雙軸加速度傳感器相連接，依據(jù)所述相互垂直的兩個(gè)方向的重力加速度計(jì)算鉆孔傾角角度的處理器；與所述處理器相連接，顯示所述鉆孔傾角角度的顯示器；所述探管為金屬探管，所述雙軸加速度傳感器的一個(gè)敏感軸的軸線與所述探管的軸線平行。上述井中測(cè)斜儀，優(yōu)選的，所述處理器包括:將所述相互垂直的兩個(gè)方向的重力加速度進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換的模數(shù)轉(zhuǎn)換器；與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連接，依據(jù)所述經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換后的相互垂直的兩個(gè)方向的重力加速度計(jì)算鉆孔傾角角度的計(jì)算器。上述井中測(cè)斜儀，優(yōu)選的，所述傾角傳感器還包括:提供所述傾角傳感器所需工作電源的電源模塊。上述井中測(cè)斜儀，優(yōu)選的，所述傾角傳感器還包括:與所述處理器相連接，存儲(chǔ)所述鉆孔傾角角度的存儲(chǔ)器。上述井中測(cè)斜儀，優(yōu)選的，所述傾角傳感器還包括:分別與所述雙軸加速度傳感器和所述處理器相連接，對(duì)所述雙軸加速度傳感器采集的相互垂直的兩個(gè)方向的重力加速度進(jìn)行低通濾波的低通濾波器。上述井中測(cè)斜儀，優(yōu)選的，所述處理器為PIC16C73單片機(jī)。上述井中測(cè)斜儀，優(yōu)選的，所述傾角傳感器還包括:與所述處理器相連接，將所述鉆孔傾角角度發(fā)送至上位機(jī)的通訊電路。[0023]上述井中測(cè)斜儀，優(yōu)選的，所述探管為銅質(zhì)探管或鈦鋼探管。通過以上方案可知，本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N井中測(cè)斜儀，通過雙軸加速度傳感器采集相互垂直的兩個(gè)方向上的重力加速度，應(yīng)用處理器依據(jù)上述兩個(gè)相互垂直的兩個(gè)方向上的重力加速度計(jì)算鉆孔的傾角，并通過顯示器進(jìn)行顯示。本申請(qǐng)?zhí)峁┑木袦y(cè)斜儀，在使用過程中，各個(gè)組成部分不需要?jiǎng)幼骷跋嗷プ饔?，避免各個(gè)組成部分之間的相互摩擦，提高了井中測(cè)斜儀的精度。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種井中測(cè)斜儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三” “第四”等(如果存在)是用于區(qū)別類似的部分，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本申請(qǐng)的實(shí)施例例如能夠以除了在這里圖示的以外的順序?qū)嵤?br> 具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。請(qǐng)參閱圖1，圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種井中測(cè)斜儀的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:傾角傳感器I和封裝所述傾角傳感器I的探管2，優(yōu)選的，所述探管2為地質(zhì)鉆探用管。具體的，傾角傳感器I可以包括:雙軸加速度傳感器11，處理器12和顯不器13 ；雙軸加速度傳感器11用于采集相互垂直的兩個(gè)方向的重力加速度；雙軸加速度傳感器11內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)加速度計(jì)，這兩個(gè)加速度計(jì)的敏感軸的軸線相互垂直(如雙軸加速度傳感器11中兩個(gè)箭頭方向所示)，所以，這里所說的相互垂直的兩個(gè)方向，就是指雙軸加速度傳感器11的兩個(gè)加速度計(jì)的敏感軸的軸線所在的方向。處理器12與雙軸加速度傳感器11相連接，用于依據(jù)所述相互垂直的兩個(gè)方向的重力加速度計(jì)算鉆孔傾角角度，優(yōu)選的，處理器12可以包括:模數(shù)轉(zhuǎn)換器121和計(jì)算器122 ；模數(shù)轉(zhuǎn)換器121，用于將所述相互垂直的兩個(gè)方向的重力加速度進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換；計(jì)算器122與模數(shù)轉(zhuǎn)換器121相連接，用于依據(jù)所述經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換后的相互垂直的兩個(gè)方向的重力加速度計(jì)算鉆孔傾角角度。[0039]鉆孔傾角角度的計(jì)算公式為:a = arcSin^g] + g2y , ( I )其中，α為為鉆孔傾角角度值；gx和gy分別為所述兩個(gè)相互垂直方向的重力加速度值。具體的，處理器12可以為PLC16C73單片機(jī)。顯示器13與處理器12相連接，用于顯示處理器12計(jì)算得到的鉆孔傾角角度。在封裝傾角傳感器I時(shí)，雙軸加速度傳感器11的一個(gè)敏感軸的軸線(即雙軸加速度傳感器11中，其中一個(gè)加速度計(jì)的敏感軸的軸線)與探管2的軸線平行。在測(cè)試鉆孔的傾角時(shí)，將探管貼合鉆孔壁放置進(jìn)行測(cè)量。本申請(qǐng)實(shí)施例提供的井中測(cè)斜儀，通過雙軸加速度傳感器采集相互垂直的兩個(gè)方向上的重力加速度，應(yīng)用處理器依據(jù)上述兩個(gè)相互垂直的兩個(gè)方向上的重力加速度計(jì)算鉆孔的傾角，并通過顯示器進(jìn)行顯示。在使用過程中，各個(gè)組成部分不需要?jiǎng)幼骷跋嗷プ饔茫苊飧鱾€(gè)組成部分之間的相互摩擦，提高了井中測(cè)斜儀的精度。優(yōu)選的，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的傾角傳感器I還包括，電源模塊3 ；電源模塊3用于為所示傾角傳感器I提供工作所需的電源，所述電源模塊的結(jié)構(gòu)如圖2所示，可以包括:提供+5V電壓的開關(guān)電源31 ；
`[0050]分別與所述傾角傳感器I和所述開關(guān)電源31相連接，對(duì)所述+5V電壓進(jìn)行濾波的π型濾波器32 ；因?yàn)殚_關(guān)電源31輸出的+5V電壓可能出現(xiàn)較大的波紋，所以，為了給傾角傳感器I提供低波紋的+5V供電電源，本申請(qǐng)實(shí)施例應(yīng)用π型濾波器32將開關(guān)電源31輸出的+5V的電壓轉(zhuǎn)換成低波紋的+5V電壓。為了方便用戶查找歷史數(shù)據(jù)，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的傾角傳感器還設(shè)置有存儲(chǔ)器14，用于存儲(chǔ)所述鉆孔傾角角度。為了優(yōu)化上述實(shí)施例本申請(qǐng)實(shí)施例提供的傾角傳感器還設(shè)置有濾波器15，濾波器15分別與所述雙軸加速度傳感器11和所述處理器12相連接，用于對(duì)所述雙軸加速度傳感器采集的相互垂直的兩個(gè)方向的重力加速度進(jìn)行低通濾波。為了進(jìn)一步優(yōu)化上述實(shí)施例，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的傾角傳感器還包括通訊電路16，用于將所述鉆孔傾角角度發(fā)送至上位機(jī)17。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.種井中測(cè)斜儀，其特征在于，包括:傾角傳感器和封裝所述傾角傳感器的探管； 其中，所述傾角傳感器包括: 采集相互垂直的兩個(gè)方向的重力加速度的雙軸加速度傳感器； 與所述雙軸加速度傳感器相連接，依據(jù)所述相互垂直的兩個(gè)方向的重力加速度計(jì)算鉆孔傾角角度的處理器； 與所述處理器相連接，顯示所述鉆孔傾角角度的顯示器； 所述探管為金屬探管，所述雙軸加速度傳感器的一個(gè)敏感軸的軸線與所述探管的軸線平行。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的井中測(cè)斜儀，其特征在于，所述處理器包括: 將所述相互垂直的兩個(gè)方向的重力加速度進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換的模數(shù)轉(zhuǎn)換器； 與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連接，依據(jù)所述經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換后的相互垂直的兩個(gè)方向的重力加速度計(jì)算鉆孔傾角角度的計(jì)算器。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的井中測(cè)斜儀，其特征在于，所述傾角傳感器還包括:提供所述傾角傳感器所需工作電源的電源模塊。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的井中測(cè)斜儀，其特征在于，所述傾角傳感器還包括: 與所述處理器相連接，存儲(chǔ)所述鉆孔傾角角度的存儲(chǔ)器。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的井中測(cè)斜儀，其特征在于，所述傾角傳感器還包括: 分別與所述雙軸加速度傳感器和所述處理器相連接，對(duì)所述雙軸加速度傳感器采集的相互垂直的兩個(gè)方向的重力加速度進(jìn)行低通濾波的低通濾波器。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的井中測(cè)斜儀，其特征在于，所述處理器為PIC16C73單片機(jī)。
7.據(jù)權(quán)利要求1所述的井中測(cè)斜儀，其特征在于，所述傾角傳感器還包括: 與所述處理器相連接，將所述鉆孔傾角角度發(fā)送至上位機(jī)的通訊電路。
8.據(jù)權(quán)利要求1所述的井中測(cè)斜儀，其特征在于，所述探管為銅質(zhì)探管或鈦鋼探管。
專利摘要本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種井中測(cè)斜儀，包括傾角傳感器和封裝所述傾角傳感器的探管；所述傾角傳感器包括采集相互垂直的兩個(gè)方向的重力加速度的雙軸加速度傳感器；與所述雙軸加速度傳感器相連接，依據(jù)所述相互垂直的兩個(gè)方向的重力加速度計(jì)算鉆孔傾角角度的處理器；與所述處理器相連接，顯示所述鉆孔傾角角度的顯示器；所述探管為金屬探管，所述雙軸加速度傳感器的一個(gè)敏感軸的軸線與所述探管的軸線平行；本申請(qǐng)?zhí)峁┑木袦y(cè)斜儀，在使用時(shí)，各個(gè)組成部分不需要?jiǎng)幼骷跋嗷プ饔?，避免各個(gè)組成部分之間的相互摩擦，提高了井中測(cè)斜儀的精度。
文檔編號(hào)E21B47/022GK202926317SQ201220305220
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者蔡耀澤, 張 林 申請(qǐng)人:重慶地質(zhì)儀器廠