[發明專利]方位伽馬測量裝置及采集方法

有效

• 申請號: 201610874667.3
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN106285632B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 陸永鋼;倪初明
• 申請（專利權）人: 上海神開石油測控技術有限公司;上海神開石油設備有限公司;上海神開石油科技有限公司;上海神開石油化工裝備股份有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B49/00;G01V5/12
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 周榮芳

1.一種方位伽馬測量裝置的采集方法，其特征在于，所述方位伽馬測量裝置包含微控制器和通信連接微控制器的聚焦伽馬傳感器、三軸加速度計和三軸磁通門；其中，所述聚焦伽馬傳感器用于采集伽瑪計數值；所述三軸加速度計和三軸磁通門用于確定聚焦伽馬傳感器在地層中姿態和探頭法向方向，所述三軸加速度計和三軸磁通門的三軸方向相同；所述微控制器的輸入端通信連接并接收三軸加速度計和三軸磁通門采集的聚焦伽馬傳感器在地層中姿態和探頭法向方向信息，及所述聚焦伽馬傳感器采集的伽瑪計數值，得到各個方向的伽馬計數值；該采集方法包含：

三軸加速度計采集三個軸方向的重力加速度數據輸出至微控制器，得到聚焦伽馬傳感器窗口在重力坐標系內的轉動角度，重力坐標系內的轉動角度以聚焦伽馬傳感器窗口垂直向上為0度；

所述三軸加速度計采集三個軸方向的重力加速度數據為g_x、g_y、g_z，根據式(1)得到重力坐標系中的轉動角度θ(0≤θ≤2π)：

當g_z≥0時，0≤θ≤π，當g_z0時，πθ2π；

三軸磁通門采集三個軸方向的磁感應強度數據輸出至微控制器，得到聚焦伽馬傳感器窗口在磁場坐標系內的轉動角度，磁場坐標系內的轉動角度以聚焦伽馬傳感器窗口指向地磁北極為0度；

所述三軸磁通門采集三個軸方向的磁感應強度數據為H_x、H_y、H_z，根據式(2)得到磁性坐標系中的轉動角度θ_m(0≤θ_m≤2π)：

當H_z≥0時，0≤θ_m≤π，當H_z0時，πθ_m2π；

微控制器根據重力加速度和磁感應強度的大小和方向，得出聚焦伽馬傳感器的傾斜角，傾斜角以聚焦伽馬傳感器軸向垂直向下為0度；

所述傾斜角ε(0≤ε≤π)根據式(3)得到：

微控制器根據傾斜角的大小來確定在測量伽馬的方位時采用重力坐標還是磁場坐標數據；

所述微控制器判斷傾斜角ε是否小于5度，若是，則采用磁性坐標系中的轉動角度獲取方位伽馬數據；若否，則采用重力坐標系中的轉動角度獲取方位伽馬數據；

聚焦伽馬傳感器連續高速采集伽馬計數值，微控制器根據轉動角度和傾斜角將伽馬數據歸結到各個方位，形成各個方位的伽馬數據；

垂直于所述聚焦伽馬傳感器軸向的平面分為4個扇區：上伽馬計數、右伽馬計數、下伽馬計數和左伽馬計數；

轉動角度-45～45°時，所采集到的伽馬計數值歸結到上伽馬計數；

轉動角度45～135°時，所采集到的伽馬計數值歸結到右伽馬計數；

轉動角度135～225°時，所采集到的伽馬計數值歸結到下伽馬計數；轉動角度225～315°時，所采集到的伽馬計數值歸結到左伽馬計數。

2.一種方位伽馬測量裝置，其特征在于，用于實現如權利要求1所述的方位伽馬測裝置的采集方法，所述方位伽馬測量裝置包含：

聚焦伽馬傳感器，其采集伽瑪計數值；

用于確定聚焦伽馬傳感器在地層中姿態和探頭法向方向的三軸加速度計和三軸磁通門，三軸加速度計和三軸磁通門的三軸方向相同；

微控制器，其輸入端通信連接并接收三軸加速度計和三軸磁通門采集的聚焦伽馬傳感器在地層中姿態和探頭法向方向信息，及聚焦伽馬傳感器采集的伽瑪計數值，得到各個方向的伽馬計數值。

3.如權利要求2所述的方位伽馬測量裝置，其特征在于，所述聚焦伽馬傳感器外部包裹有鎢屏蔽層，鎢屏蔽層上對應聚焦伽馬傳感器的探頭位置開設有伽馬射線可穿過的窗口，窗口法向與聚焦伽馬傳感器探頭的法向相同。

4.如權利要求2或3所述的方位伽馬測量裝置，其特征在于，所述三軸加速度計中的兩軸方向與聚焦伽馬傳感器的軸向和探頭法向相相對應。