[发明专利]一种采用超声测井仪自身定向装置的超声测井系统

权利要求书

1.一种采用超声测井仪自身定向装置的超声测井系统，包括井下仪（1）、所述井下仪（1） 通过铠装电缆（4）绕过滑轮（5）依次连接深度仪（2）和测井绞车（3），所述测井绞车（3） 还连接地面工作站（6）；所述深度仪（2）用于测量所述井下仪（1）下放的深度；

其特征在于，所述井下仪（1）包括依次连接的悬挂装置（101）、主体装置（102）、换能 器装置（103）和配重装置（104），所述主体装置（102）内部固定光纤陀螺（1d），用于测量 所述井下仪（1）自身定位方向；所述换能器装置（103）均匀分布若干个换能器（1h），所述 换能器（1h）用于发出超声波并接收回波测量井的孔径；

所述深度仪（2）、所述光纤陀螺（1d）、所述换能器（1h）分别将测量数据发送至地面工 作站（6）；

所述地面工作站（6）用于对所述光纤陀螺（1d）测量的数据、所述深度仪（2）测量的 数据和所述换能器（1h）测量的数据，进行处理，并计算获得井筒的立体图形及参数。

2.根据权利要求1所述的采用超声测井仪自身定向装置的超声测井系统，其特征在于， 所述主体装置（102）中设置中空凸台（1f），所述光纤陀螺（1d）固定在所述凸台（1f）上。

3.根据权利要求2所述的采用超声测井仪自身定向装置的超声测井仪系统，其特征在 于，所述井下仪（1）旋转过的角度，设为θ，其中ω为光纤陀螺测量 到的角速度。

4.根据权利要求3所述的采用超声测井仪自身定向装置的超声测量仪系统，其特征在 于，所述地面工作站（6）对所述光纤陀螺（1d）测量的自身定位方向数据进行单步线性预测 插值：

在固定时间段内，标记点的方位输出有p个，当前输出为θ(n)，下一时刻的输出为：

θ(n+1)=Σk=0p-1a(k)θ(n-k)---(1)]]>

根据确定性最小二乘滤波器理论，使预测误差达到最小的预测滤波器应该满足：

Ra=r             （2）

其中r=[r_θ(1)，r_θ(2)，…，r_θ(p)]^T，为序列θ(i)的自相关向量，其中 i=n-p+1,n-p+2,...,n-1,n；a=[a(1),a(2),...,a(p)]^T，为预测滤波器向量；R是由自相关 向量构成的自相关矩阵，为：

R=rθ(0)rθ(1)···rθ(p-1)rθ(1)rθ(0)···rθ(p-2)············rθ(p-1)rθ(p-2)···rθ(0)---(3)]]>

根据式（2），可求出p个预测系数a(1)，a(2)，…,a(p)，插值方向可由式（1）给出。