陀螺测斜仪使用中的几点实用技术和经验|陀螺测斜仪

时间：2020-03-13 07:21:14　来源：雅意学习网本文已影响人

　　目前，在冻结、注浆和瓦斯排放等施工中都对钻孔偏斜要求非常高，常规测斜仪无法满足施工要求，JDT-5A陀螺测斜仪在全国普遍使用，我队近几年在七十多个井盘上的冻结、注浆测井都使用该仪器。多年的陀螺测斜仪使用，沉积了大量的实用技术和经验。
　　一、仪器的检查及校正
　　1.检查微动同步器接线是否正确
　　将仪器倾斜一个约5度的角，测出X、Y传感器的计数，画在坐标纸上，得其合成方向。之后，将仪器向顺时针转90度的方向，仍倾斜一个约5度的角，再测出X、Y值，并画在坐标纸上。其合成方向若也为顺时针转90度，则证明微动同步器的接线是正确的。否则，调换同步器输出的两根接线，使其与旋转方向一致。
　　例如：第一次测得X +85.7Y+212.2
　　第二次测得X+211.3X-84.5
　　如画在坐标纸上的草图如下，证明微动同步器的接线是正确的
　　2.井下仪零位和输出精度的检查及校正
　　进行这项工作时，最好有一台量程为20V，能分辨1mv的5位数字电压表。如果没有，则只好用地面仪的角分表进行调整。
　　（1）井下仪调零
　　井下仪零位是由于仪器铅垂时，传感器定转子没有严格的对称以及放大器、相敏整流导电路的零位所产生的。
　　先将仪器机心从外套筒中抽出，退出经向安装的三个固定螺钉，卸下定心脚，并旋下接头螺帽，拨脱电气部分之后，再将固连一体的测角传感器与定向陀螺仪置于小校验台上。用连接线与电气部分相连接，送入电源（定向陀螺仪部分也可先不通电），再分别对两个摆进行调零；用螺刀粗调摆轴，用摆锤外的调节螺钉进行微调，使得X、Y传感器的零位均小于8mv,约相当于0.5角分。
　　调节方法：
　　 ○1利用短接，使放大器输入为零，调节放大器调零电位器，使X、Y输出为零。
　　 ○2脱开上述短接线，再将另一路线短接，检查相敏解调管因不对称引起的零位，此时X、Y输出不应大于5mv。
　　 ○3粗调校验台的支架组件铅垂，应不大于1度。
　　 ○4利用传感器的输出，精调支架组件铅垂，其方法是：转动测角杠组件，使得这一组件中的X传感器摆轴与百分表轴在水平面内的投影相互垂直。先测得这个传感器的一个读数X1；再将测角框沿其转轴在筒体内转动180度，测得另一个计数X2，如果X1=X2或X1与X2之差的绝对值很小，则视校验台支架组件的轴线为铅垂。否则，应据情旋动校验台的三个支脚螺钉，进行调整，直至X1与X2之差的绝对值到不能再小为止。
　　 ○5零位调整：在调好铅垂的校验台上，如果测得：X1=X2≠0，Y1＝Y2≠0，而又不大于8mv时，则应分别对两个摆进行调零。调零方法一般情况下，通过旋动调节螺钉进行微调，即可奏效。而当微调螺钉的调节范围不能满足调节要求时，可旋松摆杆上夹持摆轴的螺钉，用螺刀微调摆轴，使其与摆杆有一个适量的角位移来进行粗调，然后将夹持螺钉旋紧，再辅以摆锤处的调节螺钉进行微调。如此，是能够得到满意结果的。
　　（2）井下仪顶角测量精度
　　按15毫伏/角分，折合成电压值，其线性误差为：
　　○1在0°--3°20′范围内，每隔10′进行检查，其微动同步输出的电压值偏离理想值≯45毫伏（相当于3′）。
　　○2在3°20′--6°范围内，每隔10′进行检查，输出值≯理想值的1.5%。
　　调整方法：
　　从校验台支架组件的旋转轴到百分表轴的垂直距离为100毫米，旋动校验台上的螺杆，使支架组件绕旋转轴转动10′，即每转动10′，百分表上的读数增加0.29毫米，X、Y传感器输出通过数字电压表显示的电压值应为150/10角分。或由百分表读数对应的角分应与地面仪表读数一致。如果超出前面提出的线性误差（各角度相对应的输出电压允许值），则需分别调整放大线路板中的电位器。调好后，用万能胶固定电位器。
　　（3）方位测量精度
　　使校验台倾斜6°，测得X、Y的分量值，其合成为一方位，画在坐标纸上，使方位转动某一角度（以筒体上的红刻线为参考点，看刻度盘相对于刻线转过的角度），再测X、Y值，并合成方位值，也画在坐标纸上，把坐标纸上的两方位差值与方位实际转过的度数相比较，要求方位误差≯6°。
　　二、静漂检查及调整
　　在校验台上，进行静漂试验。将仪器倾斜2°左右，在圆周的相间90°的四个方位上，要求静漂≯10°/小时（利用工艺刻度盘进行观察）。如果静止漂移过大，则用旋动陀螺房上的铜配重螺母进行调整。
　　三、连续测量
　　连测比点测的测量精度大大提高，这是由于：○1连测的采样点多，误差小；○2连测采用了自动记录，打印装置，免去了人为的读数误差；○3连测的下放速度快，缩短测量时间约三分之一左右。因此，我们建议：尽量采用“连续测量”这一新方法。
　　连续测量的方法，是使地面测量仪表的A/D双积分变换器的取样周期严格的和井下的摆锤自由振荡周期一致。这样，摆动引起的干扰得以抑制，而测得相当于仪器静止时的值。
　　点测时，仪器的测角传感器线性范围只要有3°就够了（因为冻结孔偏斜倾角都不会超过3°）。而在连续测量时，摆在摆动，因此要求仪器的测角传感器线性范围达6°左右（当然，在测井口方位时，仪器倾斜角也会达6°左右，这就要求仪器在此范围内达到我们规定的线性度要求），否则，将产生误差。
　　由于连续测量大大增加了测点（达每10米30个点），因此测量精度大为提高。即使由于摆锤摆动会带来一些方法误差，但最终的精度还是比点测要高得多。
　　地面仪每隔10米自动把钻孔的累计偏距的两个分量Lx、Ly连同钻孔深度一起打印出来，也可以手动取样，随时打印出任意深度的偏距分量。
　　如同点测一样，方位由作图间接得出。
　　四、可能发生的故障及排除方法
　　1．种种原因都可能引起仪器电气与外套管短路，茫然通电会铸成仪器严重重损坏。下井前，利用三用表一一检查电缆接头与筒体之间的绝缘电阻，要大于1兆欧。
　　2.电气部分与陀螺测角部分为接头螺帽连接，将仪器机心取出时，要直接拉出，不可旋转拧出。将电气部分与陀螺测角部分分开时，要先旋下接头螺帽，然后把24芯插头座拔出脱开，不可把两部分对拧，以防将导线拧断。
　　3.上、下定心脚处的螺钉，在仪器下井前要全部拧紧，谨防松动。
　　4.下井前和上井后，测得的原始方位差别太大，这一现象产生的原因及排除方法是：
　　（1）下井或上井时，提抱仪器过猛，或提抱时仪器倾斜过大（超过了6°），此时修正电机来不及将陀螺主轴“拉”回到和仪器轴垂直的位置上，致使陀螺内环被缓冲片限位，使外环强制进动。这就要求在仪器下井或上提时，必须平缓，并尽量使仪器轴线处于铅垂状态。
　　测井口方位，目前现场使用的最普遍方法是：视管口（钻杆或冻结管）大小，将仪器一部分放入管内，用一个挂钩，一端挂在下定心脚上，另一端挂在管口壁上，使仪器在管内倾斜一个6°左右的角度，这样就可以避免仪器倾斜过大而造成的漂移。
　　（2）细微的灰尘进入了陀螺仪器的转动部分，引起方位陀螺的漂移。这就要求仪器机芯抽出时，严防灰尘侵入。必要时须退厂清洗。
　　（3）当陀螺累计工作时间超过300小时时，如果漂移过大而无法调整，这是由于正常磨损所引起的，需将仪器返厂修理。
　　（4）刚一打开电源时，陀螺可能产生振动，因此给电时要求地面直流电源电压从零到额定值逐渐加大。
　　（5）通电后框架旋转不停，是修正系统出故障了。如：光电开关，力矩电机，也可能是三根线相序接错。
　　（6）导电环的接触不好，会引起连续测量误差过大。要注意保护，拆卸仪器时切忌碰触导电环的电刷。
　　
　　作者简介：
　　葛士友，男，1966年出生，大学学历，安徽省煤田地质局第三勘探队物探测井中心物探测井工程师，主要研究方向是物探测井。
　　
　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

陀螺测斜仪使用中的几点实用技术和经验|陀螺测斜仪

最新文章

热门文章