用于机械式连续造斜器的定向仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及定向仪领域，特别涉及一种用于机械式连续造斜器的定向仪。
【背景技术】
[0002]定向仪是广泛应用于地质定向钻探的专用器具，配合人工弯曲工具(造斜器具)用于地质钻孔的纠偏(纠倾角和方位角)，多数的钻孔纠斜、定向孔施工，都要求人工弯曲工具在孔内定向安装，以使钻孔按预定方向造斜，人工弯曲工具在孔内定向安装，是将造斜工具的面向(即造斜工具的作用面方向)按设计需要的安装角安装。
[0003]要完成人工弯曲工具在孔内的定向安装，以下工序是必不可少的:1.用测斜仪测定造斜点原始孔的顶角和方位;2.按造斜的设计要求确定造斜工具的安装角；3.在地表对造斜工具定向(即按确定的造斜工具安装角数值调节定向仪)；4.造斜工具在孔内定向。定向仪的主要作用就是解决上述3、4步骤的问题。
[0004]目前，人工弯曲工具主要包括两种:机械式连续造斜器和螺杆马达。以往配合机械式连续造斜器的定向仪采用的是偏重原理的摆锤式定向仪，其结构简单、轻便、操作较为简单，定向精度±7°，由于采用偏重原理，一般适用于钻孔顶角大于5°时使用，对于顶角小于5°时，其定向可靠性无法保证，而且该定向仪仅能指示一个固定的位置，无法测量出造斜器具的具体的工具面向角值。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供了一种结构简单、成本低的用于机械式连续造斜器的定向仪，其既可用于定向又可以测量钻孔顶角，满足了机械式连续造斜器定向钻探需求，特别适用于小顶角条件下造斜场合。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于机械式连续造斜器的定向仪，包括井下仪器、导线、便携式计算机和绞车;所述井下仪器通过所述导线与所述便携式计算机连接，所述导线缠绕在所述绞车上;所述井下仪器包括探管和两个加速度计，所述两个加速度计安装在所述探管内，且所述两个加速度计正交安装。
[0007]优选地，所述探管包括提引接头、抗压管和斜口引鞋，所述提引接头与所述抗压管的上端连接，所述斜口引鞋与所述抗压管的下端连接。
[0008]优选地，所述提引接头通过螺纹与所述抗压管连接，所述抗压管通过螺纹与所述斜口引鞋连接。
[0009]优选地，所述井下仪器还包括通信接口电路、系统微机处理电路、DC电源转换器和电池筒，所述通信接口电路、所述系统微机处理电路、所述加速度计、所述DC电源转换器和所述电池筒由上至下依次设置在所述探管内；所述导线通过所述通信接口电路与所述系统微机处理电路连接，所述系统微机处理电路与所述加速度计、所述DC电源转换器及所述电池筒连接。
[0010]优选地，所述加速度计为抗振型石英加速度计。[0011 ]优选地，所述导线为两芯被复线。
[0012]优选地，所述两个加速度计位于所述井下仪器的径向平面内。
[0013]本实用新型由于采用了两只加速度计，且这两只加速度计正交地安装，因此，既可用于定向又可以测量钻孔顶角，满足了机械式连续造斜器定向钻探需求，其精度高，特别适用于小顶角条件下造斜场合。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构示意图。
[0015]图中附图标记:1、便携式计算机;2、绞车;3、导线;4、探管;5、提引接头;6、抗压管；7、通信接口电路;8、系统微机处理电路;9、加速度计；10、DC电源转换器；11、电池筒；12、斜口引鞋。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型提供了一种用于机械式连续造斜器的定向仪，包括井下仪器、导线3、便携式计算机1和绞车2;所述井下仪器通过所述导线3与所述便携式计算机1连接，所述导线3缠绕在所述绞车2上;所述井下仪器包括探管4和两个加速度计9，所述两个加速度计9安装在所述探管4内，且所述两个加速度计9正交安装。其中，绞车用于导线的缠绕。优选地，便携式计算机1可用于井下仪器数据的读取和处理。
[0017]本实用新型采用加速度计作为测量元件，较以往的摆锤式指示型定向仪来说，其测量精度高、适用范围广、不仅可以用于定向还可以用于测量钻孔顶角值，其测量原理如下:两只加速度计相互垂直正交安装，组成2维(X、Y)加速度计。这样，便可通过加速度计测量重力加速度的分量，然后利用矢量合成法计算得到顶角和方位角的数值。
[0018]可见，本实用新型由于采用了两只加速度计，且这两只加速度计正交地安装，因此，既可用于定向又可以测量钻孔顶角，满足了机械式连续造斜器定向钻探需求，且其精度高，特别适用于小顶角条件下造斜场合。
[0019]优选地，所述探管4包括提引接头5、抗压管6和斜口引鞋12，所述提引接头5与所述抗压管6的上端连接，所述斜口引鞋12与所述抗压管6的下端连接。其中，斜口引鞋12的作用是让井下仪器能顺利下放并与造斜工具的定向键接触定位。
[0020]优选地，所述提引接头5通过螺纹与所述抗压管6连接，所述抗压管6通过螺纹与所述斜口引鞋12连接。
[0021]优选地，所述井下仪器还包括通信接口电路7、系统微机处理电路8、DC电源转换器10和电池筒11，所述通信接口电路7、所述系统微机处理电路8、所述加速度计9、所述DC电源转换器10和所述电池筒11由上至下依次设置在所述探管4内；所述导线3通过所述通信接口电路7与所述系统微机处理电路8连接，所述系统微机处理电路8与所述加速度计9、所述DC电源转换器10及所述电池筒11连接。
[0022]优选地，所述加速度计9为抗振型石英加速度计。这样，提高了本实用新型的抗震性，使得本实用新型结构简单、测量范围广、精度高，适用于钻杆内径大于36mm的钻孔(井)定向以及钻孔顶角测量。
[0023]优选地，所述导线3为两芯被复线。这样，既可以通信又可以用于仪器的提升与下放。
[0024]优选地，所述两个加速度计9位于所述井下仪器的径向平面内。
[0025]本实用新型较现有技术中的摆锤式指示型定向仪来说，具有精度高、可适用范围广的特点，可用于顶角小于5°条件下定向，还可以用于测量钻孔顶角值，能实时显示测量数据等，对定向施工操作简便、直观可靠。
【主权项】
1.一种用于机械式连续造斜器的定向仪，其特征在于，包括井下仪器、导线(3)、便携式计算机(1)和绞车(2);所述井下仪器通过所述导线(3)与所述便携式计算机(1)连接，所述导线(3)缠绕在所述绞车(2)上； 所述井下仪器包括探管(4)和两个加速度计(9)，所述两个加速度计(9)安装在所述探管(4)内，且所述两个加速度计(9)正交安装。2.根据权利要求1所述的用于机械式连续造斜器的定向仪，其特征在于，所述探管(4)包括提引接头(5)、抗压管(6)和斜口引鞋(12)，所述提引接头(5)与所述抗压管(6)的上端连接，所述斜口引鞋(12)与所述抗压管(6)的下端连接。3.根据权利要求2所述的用于机械式连续造斜器的定向仪，其特征在于，所述提引接头(5)通过螺纹与所述抗压管(6)连接，所述抗压管(6)通过螺纹与所述斜口引鞋(12)连接。4.根据权利要求1所述的用于机械式连续造斜器的定向仪，其特征在于，所述井下仪器还包括通信接口电路(7)、系统微机处理电路(8)、DC电源转换器(10)和电池筒(11)，所述通信接口电路(7)、所述系统微机处理电路(8)、所述加速度计(9)、所述DC电源转换器(10)和所述电池筒(11)由上至下依次设置在所述探管(4)内；所述导线(3)通过所述通信接口电路(7)与所述系统微机处理电路(8)连接，所述系统微机处理电路(8)与所述加速度计(9)、所述DC电源转换器(10)及所述电池筒(11)连接。5.根据权利要求1所述的用于机械式连续造斜器的定向仪，其特征在于，所述加速度计(9)为抗振型石英加速度计。6.根据权利要求1所述的用于机械式连续造斜器的定向仪，其特征在于，所述导线(3)为两芯被复线。7.根据权利要求1所述的用于机械式连续造斜器的定向仪，其特征在于，所述两个加速度计(9)位于所述井下仪器的径向平面内。
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于机械式连续造斜器的定向仪，包括井下仪器、导线、便携式计算机和绞车；所述井下仪器通过所述导线与所述便携式计算机连接，所述导线缠绕在所述绞车上；所述井下仪器包括探管和两个加速度计，所述两个加速度计安装在所述探管内，且所述两个加速度计正交安装。本实用新型由于采用了两只加速度计，且这两只加速度计正交地安装，因此，既可用于定向又可以测量钻孔顶角，满足了机械式连续造斜器定向钻探需求，其精度高，特别适用于小顶角条件下造斜场合。
【IPC分类】E21B7/08
【公开号】CN205135413
【申请号】CN201520866959
【发明人】李忠, 谢北成, 赵燕来, 季伟峰, 张光西, 徐键, 汤国起, 陈欢
【申请人】中国地质科学院探矿工艺研究所, 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月2日