基于倾角传感器的立井井筒偏斜监测方法

专利主权项内容

1.基于倾角传感器的立井井筒偏斜监测方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在井壁上，沿基岩位置布置2～3个基准点，在每个基准点安装倾角传感器，以备检查；(2)沿主井井筒轴向的井壁上设置若干个测点，在每个测点安装倾角传感器；利用测点倾角传感器测得的数据与基准点倾角传感器测得的数据对比，确定每一个测点的偏斜量大小；并在测点的倾角传感器同一水平的井壁上开槽，在槽内安装有应变传感器，根据应变传感器采集的数据，测量井壁结构受力，进而推算井筒局部的变形；(2-1)沿主井井筒轴向设置若干个监测断面层，除井口到第一监测断面层L1的距离为1m-20m，其余各监测断面层间的距离均为40m-100m；(2-2)沿各监测断面层的井壁布置测点，在测点处的井壁上固定安装倾角传感器(1)：在第一监测断面层L1的井壁(4)上沿井筒周向等间距布置安装4个倾角传感器(1)；其余各监测断面层的井壁(4)上也沿井筒周向等间距布置安装4个倾角传感器(1)，并且沿井筒周向在同一水平的井壁上开5个槽，在5个槽中的每个槽内安装1组应变传感器；每组所述应变传感器包括横向光纤光栅应变传感器(2)和纵向光纤光栅应变传感器(3)，且横向光纤光栅应变传感器(2)和纵向光纤光栅应变传感器(3)串联在一起；(3)为倾角传感器和应变传感器安装配套的电源和数据传输线缆，将电源和数据传输线缆接至地面，并连接自动采集设备和系统，实现自动、实时采集；最后根据倾角传感器采集的数据，通过最小二乘法拟合出整个井筒测量段的偏斜曲线；所述倾角传感器(1)包括：相互垂直放置的第一单轴传感芯片(10)与第二单轴传感芯片(20)；所述第一单轴传感芯片(10)与第一缓存放大电路(30)相连；所述第二单轴传感芯片(20)与第二缓存放大电路(40)相连；所述第一缓存放大电路(30)、第二缓存放大电路(40)均与单片机(50)相连；所述单片机(50)与信号转换模块(60)相连；所述倾角传感器(1)还包括电源稳压电路(70)，与所述第一单轴传感芯片(10)、第一缓存放大电路(30)、第二单轴传感芯片(20)、第二缓存放大电路(40)、单片机(50)、信号转换模块(60)相连；所述电源稳压电路(70)用于给所述第一单轴传感芯片(10)、第一缓存放大电路(30)、第二单轴传感芯片(20)、第二缓存放大电路(40)提供温度补偿的5伏电压，给所述单片机(50)提供3.3伏电压及给所述信号转换模块(60)提供5伏电压；所述电源稳压电路(70)输入电压经MIC5202-33YM、MIC5202-50YM输出3.3伏及5伏，分别为所述单片机(50)及信号转换模块(60)供电；经芯片5430输出5伏后经REF02AU进行温度补偿后输出5伏电压为所述第一单轴传感芯片(10)、第一缓存放大电路(30)、第二单轴传感芯片(20)、第二缓存放大电路供电(40)；所述第一单轴传感芯片(10)和/或所述第二单轴传感芯片(20)为SCA103T_D04芯片；所述第一单轴传感芯片(10)的端脚6、端脚9、端脚10一起接地，端脚12接5伏电压，端脚11通过电阻R1接所述第一缓存放大电路(30)，端脚5通过电阻R5接所述第一缓存放大电路(30)；所述第二单轴传感芯片(20)的端脚6、端脚9、端脚10一起接地，端脚12接5伏电压，并通过电容C1接地，端脚11通过电阻R10接所述第二缓存放大电路(40)，端脚5通过电阻R15接所述第二缓存放大电路(40)；所述第一缓存放大电路(30)和/或所述第二缓存放大电路(40)为OP284；所述第一缓存放大电路(30)的端脚3及端脚5分别通过电容C4及电容C2接地，端脚4接地，端脚8接5伏电压，并通过电容C5接地；端脚1、端脚2短接后经过电阻R2及电阻R3接地，电阻R2及电阻R3的中间接点接至所述单片机，端脚6、端脚7短接后经过电阻R6及电阻R8接地，电阻R6及电阻R8中间接点接至所述单片机；所述第二缓存放大电路(40)的端脚3及端脚5分别通过电容C10及电容C11接地，端脚4接地，端脚8接5伏电压，并通过电容C30接地，端脚1、端脚2短接后经过电阻R11及电阻R12接地，电阻R11及电阻R12中间接点接至所述单片机，端脚6、端脚7短接后经过电阻R16及电阻R17接地，电阻R16及电阻R17中间接点接至所述单片机。 来自马克数据网