[發明專利]一種基于北斗導航技術的三維測繪裝置

有效

• 申請號: 201810443929.X
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108678732B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 芮敏敏;查文
• 申請（專利權）人: 蕪湖航飛科技股份有限公司
• 主分類號: E21B47/12
• 分類號: E21B47/12
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所(普通合伙) 11308
• 代理人: 范奇

本發明公開了一種基于北斗導航技術的三維測繪裝置，包括測繪裝置外殼、姿態采集卡槽、導向工件和姿態角度測量裝置，所述測繪裝置外殼的右端螺紋連接有電子倉，所述電子倉的內部固定安裝有姿態角度測量裝置，所述測繪裝置外殼的內部軸向連接有導向工件，所述導向工件的左端螺紋連接有指向式測繪筆，整個裝置建立了基于三軸加速度計與角速率陀螺儀的導向軸姿態組合測量方法，消除了工具旋轉、搖擺所導致的姿態角度計算誤差，從而解算得到較為準確的導向軸傾角、相對方位角、導向軸轉速等工具姿態參數，解決了導向工具旋轉外套與導向軸都處于旋轉狀態下的姿態測量信號傳輸問題。

技術領域

本發明涉及三維測繪裝置領域，具體為一種基于北斗導航技術的三維測繪裝置。

背景技術

整個社會的全面快速發展使得能源的需求量在持續增加，其中，石油已經成為全球各個國家在提高其綜合實力過程中不可或缺的戰略性資源。但是，世界上大部分油田已經陸續進入到了開采后期，油藏開采的難度在不斷增加，開采過程中遇到的地質情況變得日益復雜。

傳統的定向鉆井技術以及滑動導向鉆井技術，由于在鉆井過程中存在著非常多的局限性，已經不能適合鉆采難度大、地質環境復雜的井眼使用。于是必須采用一種全新的閉環鉆井技術，其既可以較好地控制井眼軌跡，又能夠讓鉆柱在井下工作過程當中遇到的摩擦阻力盡可能地小，最重要的是可以盡快地解決復雜地層環境的影響；另外，其井下工具需要根據實時測量結果及時采取適當的措施，以使其具有良好的應變能力，從而盡可能地減少控制井眼軌跡所需要的輔助時間，現有的關于鉆井技術三維測繪導向裝置還存在以下不足之處：

例如，申請號為201711008183.1，專利名稱為一種機載中型激光雷達三維測繪裝置的發明專利：

其中嵌入式計算機、激光掃描儀以及慣性測量儀均設置于殼體內，集成度高，保證測繪裝置整體結構美觀，且方便將其搭載于飛行器上，具有應用靈活、三維測量精度高、獲取植被以下地形、自主導航、變高飛行等優勢，可用于丘陵、山區的高精度三維地形測繪。

但是，現有的基于北斗導航技術的三維測繪裝置存在以下缺陷：

(1)現有的用于鉆井技術的導向機構動力來自于渦輪發電機，因而對其依賴性比較高，軸承的磨損相對比較嚴重，這將會給鉆具的壽命帶來一定的影響；

(2)傳統的導向鉆井技術最初使用的測量井斜的儀器大多數都屬于靜態測量，且完成一次測量的時間較長、精度不高、抗干擾的能力也一般，不可以用在對井斜的實時測量上，現有的隨鉆測量儀雖然可以測量和傳送姿態參數，但其動態測量效果欠佳，也不能直接用于導向鉆井工具的姿態參數動態實時測量。

發明內容

為了克服現有技術方案的不足，本發明提供一種基于北斗導航技術的三維測繪裝置，能有效的解決背景技術提出的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于北斗導航技術的三維測繪裝置，包括測繪裝置外殼、姿態采集卡槽、導向工件和姿態角度測量裝置，所述測繪裝置外殼的右端螺紋連接有電子倉，所述電子倉的內部固定安裝有姿態角度測量裝置，所述測繪裝置外殼的內部軸向連接有導向工件，所述導向工件的左端螺紋連接有指向式測繪筆，所述導向工件的外壁上固定安裝有姿態采集卡槽，所述姿態采集卡槽的兩端與測繪裝置外殼內壁固定連接。

進一步地，所述導向工件包括導向外殼和導向軸，所述導向軸的外壁通過密封墊片與導向外殼固定連接，所述導向軸的兩側還固定安裝有扭矩傳遞機構，所述導向軸的內壁上還軸向連接有轉動軸，所述轉動軸的兩側面固定安裝有第一無框電機，所述第一無框電機的右端通過連接法蘭連接內偏心環，所述內偏心環的右端通過球座固定安裝在轉動軸的外壁上，所述內偏心環的外表面設置有外偏心環，所述外偏心環的右端固定安裝有第二無框電機。

進一步地，所述第二無框電機的右端與導向軸左端固定連接。