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定向探管    

這種測斜儀是利用當(dāng)?shù)匾阎闹亓龊偷卮艌鲎鰹榛鶞?zhǔn)定義方向參數(shù)的，并利用定向探管坐標(biāo)系與基準(zhǔn)的相互關(guān)系計算出方向參數(shù)，因此需要建立探管測量頭坐標(biāo)系是很自然的。伽馬探管  伽馬探管是綜合測量地殼巖層自然放射性強度的儀器。由于地殼巖層中存在自然放射性核素（主要是鈾（U238）、釷（TH232）、鉀（K40）），在自然衰變時放射出γ射線，測井時用γ射線探測器沿井眼實時進行地殼巖層的測量，得到地層剖面的自然伽馬記錄。  

根據(jù)地球化學(xué)和地球物理學(xué)知識可知，地殼巖層的巖性（如：巖層的種類、生成方式、沉積環(huán)境、形成年代等）與其自然放射性γ射線強度有著一定的結(jié)合其它測井方法的測量結(jié)果即可有效的推測生油巖層，這也是自然伽馬測井應(yīng)用的主要目的。  無線伽馬與有線伽馬測井相比，除有效的完成自然伽馬測井記錄外，還具有眾多突出優(yōu)點，首先，無線伽馬測井記錄具有更高的可信度，因為在地層被鉆開很短的時間內(nèi)即進行測量，地層暴露時間較短，受泥漿沖洗較少，記錄更真實可靠；其次是測量數(shù)據(jù)對鉆井施工具有較好的指導(dǎo)作用，可以優(yōu)選鉆井參數(shù)，提高鉆井功效，降低鉆井成本；再有，可以有效回避風(fēng)險，降低鉆井事故的發(fā)生率；還有，在水平鉆井作業(yè)中，可以根據(jù)測量數(shù)據(jù)有效的調(diào)整鉆井方位，使井眼有效的穿越儲集層，提高礦藏的采收率和經(jīng)濟效率；另外，還可以有效的在鉆井事故發(fā)生時獲得*手有效的測井?dāng)?shù)據(jù)，避免寶貴數(shù)據(jù)的丟失。

泥漿發(fā)生器     

泥漿脈沖隨鉆測斜儀是通過電磁機構(gòu)控制閥門頭與限流環(huán)之間的流通面積，進而引起在鉆桿內(nèi)流動的泥漿壓力產(chǎn)生變化，達到傳輸信號的目的。由電磁機構(gòu)直接帶動閥門頭需要相當(dāng)大的功率，在井下實現(xiàn)是不現(xiàn)實的，在設(shè)計中，采用了利用流動的泥漿由伺服閥閥頭帶動主閥閥頭的方式。如下圖所示，沒有信號時，伺服閥閥頭處于壓下狀態(tài)，在無磁鉆鋌內(nèi)高速流動的泥漿在限流環(huán)處產(chǎn)生反向的壓力，使主閥閥頭提起，彈簧被壓縮，主閥閥頭與限流環(huán)之間的流通面積較大，泥漿可以快速通過，鉆桿內(nèi)泥漿的壓力較小。當(dāng)有信號時，如圖4所示，伺服閥閥頭被提起，泥漿可以從伺服閥閥頭處流入，儀器內(nèi)外的壓力平衡，原來被壓緊的彈簧將釋放，主閥閥頭與限流環(huán)之間的流通面積減小，鉆桿內(nèi)泥漿的壓力將升高，信號被傳輸出去。遠程數(shù)據(jù)處理操作  遠程數(shù)據(jù)處理器（司顯）具有顯示隨鉆測量數(shù)據(jù)、脈沖波形、簡短文字消息和為立管壓力傳感器提供電氣接口的功能。通過該設(shè)備，操作者可以將立管壓力信號度盤/消息區(qū)  該區(qū)域用于顯示定向度盤或來自于計算機的短消息（用1鍵切換）。作為度盤顯示時，用戶可以其顯示的內(nèi)容（即從井斜、方位、工具面中選擇一個作為度盤指針?biāo)甘镜臄?shù)據(jù)）。度盤上顯示的指針共有五段，從內(nèi)圈到外圈依次代表從到zui舊五個不同時間的解碼數(shù)據(jù)；每一段的指針是等腰三角形（空心三角形指針代表重力工具面，否則為磁性工具面），其頂角所指即是其代表的角度。作為短消息顯示時，該區(qū)域的左上方顯示消息的序號（zui多16條，用↑，↓鍵可翻閱），其余部分顯示消息內(nèi)容；若文字較長，會自動折行顯示；若在新消息到來之前已經(jīng)設(shè)置了自動顯示消息（用3鍵切換），則新消息在收到后會自動出現(xiàn)在屏幕上，否則需要用戶手動顯示消息（即通過切換度盤/消息或前后翻閱來顯示新收到的消息）。

數(shù)據(jù)區(qū) 

該區(qū)域位于屏幕的右上方，主要用于顯示各種數(shù)據(jù)的數(shù)值。在該區(qū)域zui上方顯示當(dāng)前工作狀況：工作/空閑（當(dāng)遠程數(shù)據(jù)處理儀連接到系統(tǒng)中，并且計算機一側(cè)正在處于解碼工作狀態(tài)時，顯示為工作，否則為空閑），以及當(dāng)前的日期/時間（該時間在計算機與遠程數(shù)據(jù)處理儀建立通信時自動校準(zhǔn)，也可由用戶在計算機軟件中的“司顯設(shè)置”窗口中校準(zhǔn)，校準(zhǔn)用的時間基準(zhǔn)取自計算機時鐘）。接下來的部分用較大字體顯示主要的測量數(shù)據(jù)（井斜、方位、工具面、立管壓力等），用較小的字體顯示相對次要的測量數(shù)據(jù)（定向傳感器采樣值、電壓、溫度等）。數(shù)據(jù)顯示格式為數(shù)據(jù)名稱+數(shù)據(jù)值。數(shù)據(jù)值均來自于計算機的解碼輸出，并且與計算機同時更新。在井斜、方位、工具面三個數(shù)據(jù)前，狀的標(biāo)志來指出當(dāng)前度盤指針?biāo)甘镜臄?shù)據(jù)內(nèi)容（即度盤指示的是井斜、方位，還是工具面）；在度盤顯示方式下，通過“↑，↓”鍵可以移動該標(biāo)志的位置，從而選擇度盤顯示內(nèi)容。解碼的數(shù)據(jù)其數(shù)據(jù)名稱會高亮（即反白）顯示；磁性工具面的數(shù)據(jù)值會高亮（即反白）顯示。

波形區(qū) 

波形區(qū)位于屏幕的下方，用于描繪當(dāng)前立管壓力的波形。波形顯示的橫坐標(biāo)軸為時間，縱坐標(biāo)軸為壓力（以千帕為單位），隨計算機一側(cè)同步調(diào)節(jié)。

狀態(tài)區(qū) 

該區(qū)域位于屏幕的zui下方，用于顯示一些提示信息。是否自動顯示消息的狀態(tài)即顯示在該區(qū)域的zui右側(cè)，反復(fù)按3鍵，即可看到該狀態(tài)顯示在變化。 淺層測試  儀器裝入套管后，即可開泵進行淺層測試。觀察脈沖信號的波形，并可繼續(xù)測出一組數(shù)據(jù)，以判斷儀器是否工作正常。若出現(xiàn)異常需要取出儀器進行檢查、采取相應(yīng)措施，必要時也可以更換有關(guān)部件

度盤指示的是井斜、方位，還是工具面）；在度盤顯示方式下，通過“↑，↓”鍵可以移動該標(biāo)志的位置，從而選擇度盤顯示內(nèi)容。解碼的數(shù)據(jù)其數(shù)據(jù)名稱會高亮（即反白）顯示；磁性工具面的數(shù)據(jù)值會高亮（即反白）顯示。

波形區(qū) 

波形區(qū)位于屏幕的下方，用于描繪當(dāng)前立管壓力的波形。波形顯示的橫坐標(biāo)軸為時間，縱坐標(biāo)軸為壓力（以千帕為單位），隨計算機一側(cè)同步調(diào)節(jié)。

狀態(tài)區(qū) 

該區(qū)域位于屏幕的zui下方，用于顯示一些提示信息。是否自動顯示消息的狀態(tài)即顯示在該區(qū)域的zui右側(cè)，反復(fù)按3鍵，即可看到該狀態(tài)顯示在變化。

淺層測試 

儀器裝入套管后，即可開泵進行淺層測試。觀察脈沖信號的波形，并可繼續(xù)測出一組數(shù)據(jù)，以判斷儀器是否工作正常。若出現(xiàn)異常需要取出儀器進行檢查、采取相應(yīng)措施，必要時也可以更換有關(guān)部件。   

軟件的主窗口被分成了多個區(qū)域，用于顯示不同種類的數(shù)據(jù)，它們分別是：立管壓力值顯示區(qū)、度盤顯示區(qū)、數(shù)據(jù)顯示區(qū)及波形顯示區(qū)，下面分別加以介紹。立管壓力值顯示區(qū)  以柱狀圖和數(shù)值方式顯示立管壓力值，單位為MPa。柱狀圖上又分成了三個區(qū)：藍色的欠壓區(qū)，綠色的正常區(qū)和紅色的過壓區(qū)。當(dāng)壓力值處于某個區(qū)域之內(nèi)時，用于表示壓力值的柱狀圖會以該區(qū)的顏色顯示。這些區(qū)的分界點是隨壓力傳感器標(biāo)定數(shù)據(jù)一同保存的，可以在壓力傳感器標(biāo)定窗口中修改。波形圖顯示區(qū)  以波形的形式顯示立管壓力的變化。另外用一條綠色虛線顯示當(dāng)前設(shè)定的脈沖檢測門限值。度盤顯示區(qū)  度盤中顯示的內(nèi)容包括：當(dāng)前井斜、方位、工具面的數(shù)值和圖示，度盤的zui外圈表示的是井斜，次外圈是方位，內(nèi)部的五圈表示的是工具面，從內(nèi)到外分別顯示著五段不同時刻的工具面值，zui內(nèi)圈的是值。磁性工具面和重力工具面以不同顏色區(qū)分，重力工具面以純灰色顯示，磁性工具面以藍灰色顯示。隨度盤一同用大字體顯示的數(shù)值都是的值，除數(shù)據(jù)本身外還顯示該數(shù)據(jù)的到達時刻，供現(xiàn)場人員判斷數(shù)據(jù)的新舊程度和有效性。

數(shù)據(jù)顯示區(qū)     

該區(qū)域位于窗口zui右側(cè)。儀器數(shù)據(jù)列表中以數(shù)值方式顯示來自探管的測量數(shù)據(jù)，包括采樣測試時以有線方式讀出的和下井工作時通過脈沖解碼得到的數(shù)據(jù)。解碼得到的數(shù)據(jù)顯示方式與有線方式讀出的數(shù)據(jù)略有不同，除了基本的數(shù)據(jù)名稱和解碼值以外，還會同時從左到右依次顯示傳輸精度（由編碼信息量限制造成的zui大誤差），不確定性（以百分比表示，此值越小越好，達到或超過50%意味著數(shù)據(jù)可能是無效的），校驗結(jié)果（對或錯，只有在選用了校驗的數(shù)據(jù)后面才有顯示）和脈沖錯誤（多脈沖或丟脈沖）。在顯示過程中，軟件還會判斷數(shù)據(jù)的有效性，如果發(fā)現(xiàn)可疑數(shù)據(jù)，會以紅色顯示，以提示操作人員，此數(shù)據(jù)可能是無效的。表中的數(shù)據(jù)依新舊次序自下向上排列，zui多可以容納22 個數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)量超過22 個之后，舊的數(shù)據(jù)向上滾動，新數(shù)據(jù)追加在zui下面一行。工具面的性質(zhì)（磁／重）以文字形式標(biāo)注于數(shù)據(jù)之后，如上圖所示。數(shù)據(jù)校正      

對于工具面測量，由于安裝上的原因，會出現(xiàn)“IMO－探管內(nèi)部安裝偏差”和“DAO－鉆具組合偏差”兩個角度偏差。軟件中使用如下方式對這兩項偏差進行補償：  補償工具面 = 測量工具面－（IMO + DAO）  對于方位測量，由于儀器測量的是磁方位，而磁北與地理北之間存在磁偏角，因此需要用戶給出當(dāng)?shù)禺?dāng)年的磁偏角才能換算到地理北。軟件中使用的是東磁偏角(即以東為正方向得到的磁偏角。例如：若某地磁北在地理北以東5°則東磁偏角為+5°；若磁北在地理北以西5°，則東磁偏角為-5°)，換算公式如下：  地理方位 ＝ 磁方位（由儀器測得） + 東磁偏角在講常用的定向設(shè)計軟件前，先講幾個概念吧。 

1）井深：指井口（轉(zhuǎn)盤面）至測點的井眼實際長度，人們常稱為斜深。國外稱為測量深度（Measure Depth）。 

2）測深：測點的井深，是以測量裝置的中點所在井深為準(zhǔn)。

3）井斜角：該測點處的井眼方向線與重力線之間的夾角。 

4）井斜方位角：是以正北方位線為始邊，順時針旋轉(zhuǎn)至井斜方位線所轉(zhuǎn)過的角度。 

5）磁偏角：磁北方位線與真北方位線并不重合，兩者之間有一個夾角，這個夾角稱為磁偏角。磁偏角又有東磁偏和西磁偏角之分，當(dāng)磁北方位線在正北方位線以東時，                                                       稱為東偏角；當(dāng)磁北方位線在正北方位線以西時稱為西偏磁偏角。