[發(fā)明專利]一種鉆頭扭轉(zhuǎn)測量裝置及測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410070831.6
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103791996A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊金顯;錢偉;張穎;李志鵬;陳超
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號: G01H1/00
• 分類號: G01H1/00;G01L5/26;E21B12/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鉆頭扭轉(zhuǎn)測量裝置及方法，其特征在于信號采集模塊采用一對MEMS磁強計，對稱安裝，對信號采集模塊噴上一層無磁性的隔熱材料，使用黏合劑加固信號采集模塊和信號處理模塊。

2.一種鉆頭扭轉(zhuǎn)測量裝置及方法，其特征在于對于兩磁強計數(shù)據(jù)差值的標(biāo)定，首先調(diào)整磁模擬器線圈電流產(chǎn)生零磁場，然后把測量裝置固定放到磁模擬器平臺，即可測量出兩磁強計的測量數(shù)據(jù)差值。

3.一種鉆頭扭轉(zhuǎn)測量裝置及方法，其特征在于建立扭轉(zhuǎn)磁模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鉆頭扭轉(zhuǎn)測量裝置及方法，其特征在于通過不同的鉆頭扭轉(zhuǎn)角度????????????????????????????????????????????????與兩磁強計測量數(shù)據(jù)的差值之間的關(guān)系，采用指數(shù)擬合模型，建立扭轉(zhuǎn)磁數(shù)據(jù)差值模型，利用最小乘法估計出參數(shù)、和。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鉆頭扭轉(zhuǎn)測量裝置及方法，其特征在于通過不同的鉆頭扭轉(zhuǎn)角度與單只磁強計測量數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，采用指數(shù)擬合模型和最小二乘估計，建立扭轉(zhuǎn)磁數(shù)據(jù)模型。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鉆頭扭轉(zhuǎn)測量裝置及方法，其特征在于如果不允許通過扭轉(zhuǎn)來測量磁數(shù)據(jù)，可采用ANSYS建立鉆頭3D模型，加載不同載荷產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，求解和分析鉆磁場數(shù)據(jù)變化，進而建立扭轉(zhuǎn)磁模型，再通過實例數(shù)據(jù)來驗證和優(yōu)化。

7.一種鉆頭扭轉(zhuǎn)測量裝置及方法，其特征在于基于對稱磁強計數(shù)據(jù)差值的鉆頭扭轉(zhuǎn)測量方法。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種鉆頭扭轉(zhuǎn)測量裝置及方法，其特征在于如果兩磁強計的差值基本為0，則鉆頭無扭轉(zhuǎn)；如果兩磁強計測量差值不為0，根據(jù)差值符號判斷左扭還是右扭，根據(jù)差值大小和扭轉(zhuǎn)磁數(shù)據(jù)模型計算扭轉(zhuǎn)角度。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種鉆頭扭轉(zhuǎn)測量裝置及方法，其特征在于根據(jù)扭轉(zhuǎn)角和鉆頭半徑，利用求出扭轉(zhuǎn)振動。

10.一種鉆頭扭轉(zhuǎn)測量裝置及方法，其特征在于如果一只磁強計出現(xiàn)故障，也可通過單只磁強計測量的數(shù)據(jù)，進行扭轉(zhuǎn)輔助測量：首先根據(jù)地磁模型剔除地磁數(shù)據(jù)，采用局域濾波分解算法剔除外界干擾數(shù)據(jù)，再減去鉆頭本身的磁數(shù)據(jù)，根據(jù)扭轉(zhuǎn)磁數(shù)據(jù)模型計算扭轉(zhuǎn)角度和扭轉(zhuǎn)振動。