[发明专利]一种小井斜下井斜和工具面角动态测量方法及装置

摘要

一种小井斜下井斜和工具面角动态测量方法及装置，通过将开钻状态下测量的加速度计信号进行相敏检测、滤波和限幅处理，能够有效降低井下强振动信号和冲击的干扰带来的不利影响，该装置主要包括信号采集单元，用于采集加速度信号，并将所述加速度信号通过相敏检波和滤波等方式进行处理，数字信号处理单元，用于将所述信号采集单元输入的信号进行处理，根据所述加速度信号输出井斜和工具面的参数。

主权项

一种小井斜下井斜和工具面角动态测量方法，利用小井斜下井斜和工具面角动态测量装置进行测量，所述小井斜下井斜和工具面角动态测量装置主要包括：信号采集单元，用于采集加速度信号，并将所述加速度信号通过相敏检波和滤波方式进行处理，数字信号处理单元，用于将所述信号采集单元输入的信号进行处理，根据所述加速度信号输出井斜和工具面的参数，所述的信号采集单元包括：传感器模块，用于采集所述加速度信号；带通放大器模块，用于放大调制到高频的加速度信号；相敏检波模块，用于实现调制信号的解调过程，同时利用频率和相位进行检测，从调制信号中提取所述频率和相位的加速度值；激励电源模块，用于为所述传感器模块和所述相敏检波模块提供一定频率的电源；低通滤波模块，用于滤除噪声并得到高信噪比的放大信号，所述的数字信号处理单元包括：滑动窗处理模块，用于通过限幅滤波、低通滤波和滑动平均滤波对所述加速度值进行处理，输出稳定准确的加速度值；井斜计算模块，用于读取所述加速度值进行计算，确定对应的井斜角；工具面角计算模块，用于读取所述加速度值进行计算，确定对应的工具面角；输出模块，用于输出所述井斜和工具面角，所述的井斜和工具面角动态测量装置还包括：微处理器控制单元，用于控制所述的信号采集单元和所述的数字信号处理单元，所述的井斜和工具面角动态测量装置还包括：电源供电单元，用于为所述井斜和工具面角动态测量装置正常运行提供电力支持，其特征在于，所述方法包括如下步骤：即通过相敏检测手段采集开钻状态下加速度计的输出的步骤，以及将其存储后通过滤波后续信号处理方式，去除振动和冲击信号带来的干扰的步骤，从而得到准确的加速度计输出以及相应的井斜和工具面角。