KXP-2X无线数字罗盘测斜仪

此文档包含了力擎KXP-2X无线数字罗盘测斜仪的重要技术信息和使用方法。用户使用仪器前请务必仔细阅读本手册。

• 产品简介

1.1钻孔弯曲度测量

本手册会指导您如何正确操作使用您的测斜仪。文中包含了仪器的测试原理、技术参数、性能指标、使用方法和日常维护注意事项等重要信息。操作仪器之前请务必仔细阅读本手册。

由于岩层特性、钻井工艺和钻孔深度的不同，实际生产中钻孔会偏离原先的设计要求。这时候需要进行钻孔弯曲度的测量，也是我们常说的钻孔测斜。针对井下钻孔偏斜的测量工作，目的是为了计算钻孔偏移的量和轨迹，掌握钻孔弯曲和方位偏移的情况。测斜仪是完成这一工作的重要设备之一。

1.2力擎测量产品

力擎测量产品使用非常简便，可广泛应用于地质、水文、水电、煤田、冶金、工程等测井领域，包括非磁性孔和磁性孔测量工具。仪器内部采用固态联接，取消了传统测斜仪内部的部活动结构，从而大大提升了仪器的可靠性和抗震性。力擎部分主要产品如下：

KXP-1S轻便数字测斜仪

  KXP-1S轻便数字测斜仪是一款适用于非磁性孔的数字化测量产品。仪器采用有缆方式测量，通过配套的地面控制仪实时发送指令获取数据，测量结果直接显示在地面仪器的显示屏上。KXP-1S共可保存9个孔号，每个孔号内多可保存99组顶角/方位数据。

KXP-3D无线数字罗盘测斜仪

KXP-3D无线数字罗盘测斜仪是一款适用于非磁性孔的高精度数字化测量产品，可精确测量钻孔弯曲指标。仪器采用新无缆测斜技术，通过无线控制仪可在地面操作井下探棒实时进行测量。KXP-3D一次测量多可保存99组顶角/方位数据。

XBY-2GW无线光纤寻北陀螺测斜仪

  XBY-2GW无线光纤寻北陀螺测斜仪是一款可在磁性环境准确测量顶角/方位信息的高精度测量产品，可适用于任何岩层环境，也可以在钻杆内进行测量。仪器采用无缆方式定时测量，通过高精度光纤陀螺自动寻北，无需在地面进行人工对北。

DXY-2数字定向仪

  DXY-2数字定向仪是一款造斜、纠偏专用的定向钻进解决方案。适用于钻孔打偏后需要对顶角或者方位进行修正的项目需求。仪器采用线缆方式传输数据，可在专用螺杆钻具中准确测量顶角及工具面向角，仪器采用数字显示，读数直观，操作简便并可保存数据。

• KXP-2X介绍

2.1仪器综述

KXP-2X无线数字罗盘测斜仪由两部分组成：探棒和一个无线控制仪，两个设备间通过无线方式进行通讯，无需使用线缆。探棒用来测量和采集钻孔的孔斜和方位数据，无线控制仪用来设置测量参数及查阅测量结果。通过无线控制仪完成测井时间的设置后，探棒根据预设的时间自动采集并保存数据，待测井完成后通过无线控制仪读取探棒内部的数据，即可在显示屏上直接读取测量结果。

2.2主要技术指标

2.3探棒

KXP-2X无线数字罗盘测斜仪的探棒分为上、下两部分。上仪器内部采用高集成度电子化设计，测量系统中集成了三轴磁传感器、两轴加速度传感器和高性能微处理器。下仪器主要起加长配重的作用。探棒的顶端是用来系钢丝绳的提引头，提引头下方有一个以“010"开头的6位钢印编号，即仪器的编号。旋开提引头，其内部是探棒的控制端，由开关、充电接口和通讯接口组成。开关上有指示灯，按下开关后指示灯亮，表示仪器处于通电工作状态，再次按下开关灯灭，仪器处于断电状态。

探棒内部集成了7.4V高性能可充电锂电池，充电次数不少于500次。正常充满电后，电池的续航时间约20小时。

2.4无线控制仪

Mini USB口                 电池盒背盖

KXP-2X无线数字罗盘测斜仪配套一个手持式无线控制仪，用来设置测井参数和查阅测量结果。控制仪采用4节普通7号电池供电（AAA Size），安装在控制仪背面的电池盒内，电池盒背盖下方有一个拨动开关，拨至左侧为锁定状态，拨至右侧为打开状态。控制仪键盘有7个按键，分别是电源键、确认键、返回键和4个方向键。为了防止误开机，电源键采用延时设计，开机时需长按电源键直至屏幕上出现"上海力擎地质仪器"的图标后松开，短按电源键无效。

在控制仪顶端，有一个Mini USB的数据接口，为厂家编程用，用户在操作过程中不需使用。控制仪外壳不密封，使用过程中应注意防潮防水。

2.5电量检测模块

2.6其他配件

充电器

测斜仪套件内配有锂电池专用充电器，充电器一头接在220V电源上，另一头接在探棒顶端的充电接口中。充电器上部有一个指示灯，正常充电过程中灯亮红色，充满电后灯亮绿色。一般在电量非常低的情况下，充满电需要3-4个小时。

钩形扳手

测斜仪套件内配有2把专用钩形扳手，用来拆卸或紧固提引头和探棒。

密封圈

测斜仪套件内配有10个“O"型密封圈，当提引头或上、下仪器连接处的密封圈破损或老化时，需立刻更换密封圈。

• 使用方法

3.1测前工作

组装探棒

使用测斜仪之前，先要用钩形扳手将上、下仪器通过螺纹连接。在下仪器的接头处有一个密封圈槽，其中的密封圈起到增加摩擦力的作用，防止仪器在井下因为震动而松脱，每次使用时必须安装。旋开提引头，在上仪器顶端的螺纹处有两个密封圈槽，各安装有一个密封圈用于防水，下井前必须检查密封性是否完好，如发现破损老化需及时更换。另外，为了避免在测井过程中仪器因没电无法测量，应保证每次测井前探棒和无线控制仪的电量充足。

设备联接

操作测斜仪之前，要先将探棒和无线控制仪建立配对联接。每一台KXP-2X无线数字罗盘测斜仪探棒在出厂时均默认与配套的无线控制仪配对，即正常打开同一套测斜仪的两个设备电源后，控制器界面上会出现默认配对的探棒编号，只要无线控制仪在搜索范围内检测到该配对探棒，会自动与之联接并进入主菜单。在主菜单界面的右上角有一个状态指示图标，“√"代表探棒与无线控制仪处于联接状态；“X"代表探棒与无线控制仪处于断开状态。如果探棒没有正常供电（如电源未开、电量不足）或探棒出了无线控制仪的搜索范围，控制仪屏幕将停留在搜索界面而不会进入主菜单。在此界面下，用户可以[配对取消 查阅数据]的选项停止搜索并查阅储存在控制仪内部的历史数据。

状态指示

开机画面                    主菜单

当需要重新设置配对设备时，需要进行如下操作：在无线控制仪断电状态下，按住【返回】键，然后长按电源键，等屏幕上出现上海力擎地质仪器有限公司的图标后继续保持5秒钟松开。此时屏幕提示控制仪进入查找设备状态。在此状态下，仪器会搜索约5米范围内所有待联接的探棒并把查到的设备编号部显示在屏幕上。用户只需选定自己要使用的那台设备的编号并按确定键即可完成配对。

3.2菜单说明

探棒与无线控制仪正常联接后，屏幕会显示主菜单。主菜单共有【测量】、【查阅】和【置零】三个选项，通过键盘上的左、右键可在三者之间。如要进入某个子菜单，则将光标选中该选项，然后按确认键。

【测量菜单】-- 设置测井时间

通过测量菜单可以设定探棒的测井时间。KXP-2X一次测量可储存99组顶角/方位数据，这两组数据的测量时间可以独立设置，分别定义为“启动时间"和“间隔时间"（详见3.3章）。测量时间的单位是分钟，可通过键盘上方向键调整时间的长短。一旦两组时间都设置完成后，会出现提示“设置成功"的界面，同时探棒开始。当预设的“启动时间"到达后，探棒自动采集当前位置的顶角/方位数据并记录在探棒内部的储存空间内。在这个过程中，持续进行，直至预设的“间隔时间"到达后，探棒自动采集第二组顶角/方位数据并储存，依此类推，直至测量工作完成。

【查阅菜单】-- 查阅测量结果

查阅菜单可以下载储存在探棒内部的数据在屏幕上直接读取。当进入查阅菜单后，屏幕会提示“是否获取数据"，此时在屏幕的左下角和右下角分别有【确定】和【取消】的选项。【确定】则控制仪会从探棒内获取新一次的测量结果并覆盖控制器内储存的历史数据；【取消】则控制仪放弃获取并显示储存在内部的历史数据。为了防止数据误删，系统默认的是【取消】选项，如完成一次测井工作后需要查阅本次测量结果时，在出现“是否获取数据"的提示语时，需首先将光标移动至屏幕左下角的【确定】选项上，然后再按键盘上的确认键。

【置零菜单】-- 消除系统误差

通过置零菜单可以消除探棒内部的系统误差，达到校正仪器的目的。由于没有任何活动部件，电子测斜仪较传统机械式测斜仪而言，在数据精度的稳定性上得到了大幅提升。不过经过长时间的使用或工作环境振动冲击特别大的情况下，仪器仍有可能出现一定的系统误差。当出现这种情况时，可借助我公司的JJG-2测斜仪校验台通过置零功能对误差进行消除。

置零界面共有4个选项，分别是：顶角、方位、置零和恢复出厂设置。通过上、下键可在顶角和方位之间切换，通过左、右键可在置零和恢复出厂设置之间切换。光标默认顶角和恢复出厂设置。当探棒和无线控制仪正常联接后，进入置零菜单，应当能看到仪器当前状态的顶角/方位示值读数。如图：

具体操作方法如下：

A．对顶角置零

1. 在确保校验台安装稳固，基准调平后，将仪器探棒夹持在校验台的V型夹上。

2. 将校验台顶角调整至0°，此时探棒顶角也相应为0°。（此时方位角不限）

3. 打开探棒和无线控制仪电源，【置零】菜单并按确认键进入，此时屏幕上出现顶角/方位数据（如上图），将光标选中顶角和置零，然后按下确认键，此时顶角误差被消除，读数显示为00.0°

1. 如不小心误操作顶角置零，则将光标选中顶角和恢复出厂设置，然后按确认键，即可将置零效果清除，仪器回复到出厂状态。

B．对方位角置零

1. 在确保校验台安装稳固，基准调平后，将仪器探棒夹持在校验台的V型夹上。

2. 将校验台方位角调整至0°，此时探棒方位角相应为0°。（顶角需大于5°）

3. 打开探棒和无线控制仪电源，【置零】菜单并按确认键进入，此时屏幕上出现顶角/方位数据，将光标选中方位角和置零，然后按下确认键，此时方位角误差被消除，读数显示为000°

1. 如不小心误操作方位角置零，则将光标选中方位角和恢复出厂设置，然后按确认键，即可将置零效果清除，仪器回复到出厂状态。

3.3如何测斜

完成上述准备工作和清楚的了解菜单功能后，现在可以开始你的测井工作了。在上一章节的【测量】菜单中提到了“启动时间"和“间隔时间"，定义如下：

启动时间 -- 延时启动时间，以分钟为小单位，也是从屏幕提示“设置成功"开始到探棒测量个测点的时间，在此时间之前，仪器不采集数据。

间隔时间 -- 两个测点之间的间隔时间，以分钟为小单位，是个测点完成到第二个测点开始所需的时间。（后续每个测点的间隔时间均是如此）

理解了这两个时间的定义，可以开始实际操作了，具体步骤如下：

1. 旋开提引头，将钢丝绳穿过提引头上端的孔，锁定并确认系紧；

2. 打开探棒和无线控制仪的电源，设备自动识别并配对联接；

3. 进入【测量】菜单，设置“启动时间"和“间隔时间"，屏幕提示“设置成功"并开始，此时可关闭控制仪电源节省电量。时间设置的原则，是根据下放速度，能够确保仪器在预设的时间到达前至少约2分钟到达待测位置，以避免由于停留时间太短、钢丝绳尚在自转而导致仪器测量时还未充分静止产生误差；

1. 将提引头重新安装拧紧在探棒上，可以开始将仪器下放到钻孔内。提前2分钟左右到达个待测位置后，停止下放并等待。等预设的启动时间到达后，仪器自动开始采集数据，测量过程持续约10秒（此过程仍需保持静止）。点测完后，继续下放仪器至第二个待测位置，同样提前2分钟左右到达后静置等待，等预设的间隔时间到达并完成采集后，继续下放仪器，直至测井工作完成，将仪器提起。

2. 仪器提出地面后，旋开提引头，打开控制仪电源，【查阅】菜单并确认进入。此时屏幕提示“是否获取数据"，将光标移动至左下角的“确定"选项并按确认键。屏幕提示“还需获取数据XX"并开始倒数，等数据下载完成后，自动切换表格显示。

1. 记录测量结果，关闭设备电源。清洁探棒外管和接头处的污渍，然后将探棒上、下部分分离装箱，工作完成。

例如：计划在某钻孔的100米处和200米处测量，预计5分钟可以放100米，设置启动时间和间隔时间均为10分钟。设置完成后，将探棒下放，在第5分钟左右到达了100米深度，开始静置等待。等10分钟到时，仪器开始采集，稍事等待，在第11分钟接着往下放仪器。在第16分钟左右，仪器到达200米深度，继续静置等待。等20分钟到时，仪器开始采集第二组数据，依次类推，直至完成测量。

3.4数据定义

KXP-2X无线数字罗盘测斜仪的测量结果以数字形式直接显示。顶角显示为0°- 80°的数字。0°代表仪器垂直于地面，故如需换算成孔斜角度的话，只需用90°减去测得的顶角即可。例如：实际测得的顶角为15°，则代表当前孔斜角度为75°。方位角显示为0°- 360°的数字。0°代表正北，90°代表正东，180°代表正南，270°代表正西。例如：实际测得的方位角为190°，则代表当前方位为南偏西10°。

• 维护保养与注意事项

KXP-2X是一款高精度的精密测量仪器，在日常的使用过程中要注意轻拿轻放，小心操作。如果使用中遇到任何问题或者仪器不正常，应时间翻阅本手册查找相关内容的使用说明或致电生产厂商咨询。

测井前

• 可用电量检测模块测试探棒电量，工作前应确保探棒和控制器的电量充足。

• 各个接头处的密封圈是否安装妥当。

测井中

• 应控制仪器下放深度小于孔的深度，严格禁止将仪器直接砸到井底后才停止，否则将对仪器造成毁灭性的损坏。

测井后

• 检查各个接头处的密封圈是否完好、有没有磨损并涂抹适量牛油。

• 清洁污渍并检查探棒外管是否有损伤和形变。

日常维护

• 避免锂电池过度充电，充电器指示灯变绿后应及时断电。

• 避免锂电池过度放电，电池电量非常低时（电量检测模块亮红灯时）应停止工作，尽快充电。

• 如长时间不使用，应将仪器存放在干燥的常温环境，且至多隔1个月要对探棒充一次电，避免损坏电芯。

• 注意探棒和无线控制仪的防潮防水，避免电气部分。

• 探棒内部结构精密，拆卸仪器可能造成精度损失甚至器件损坏。

精度维护

• 厂家建议仪器每使用一年返厂进行重新标定。

快速检测

在没有条件使用JJG-2测斜仪校验台的情况下，可使用如下方法对仪器进行简易快速的检测：

• 顶角检测：在无风环境将仪器用绳子垂直吊起，测得数据的顶角应在0°左右。

• 方位角检测：在无磁环境找一块屏幕，如木板。将仪器在顶角大于5°的情况下紧贴该平面并测得一方位角，随后将仪器反转180°指向另一侧再测得另一方位角。这两个角度的差值应该在180°左右。

• 装箱清单

六．质量保证

本公司制造的地质仪器产品，用户在开箱验收时应按照装箱单详细核对清楚。

本公司产品在使用前应仔细阅读使用说明书并按要求安装和操作使用。

本公司产品整机保修一年，在保修期间，凡属产品质量问题均返回本公司，由本公司负责免费修理。

在保修期间，如用户私自拆卸探棒，仪器将不在保修范围之列。

七．常见问题