井斜动态测量是指在钻井的同时,进行井眼的井斜角和井斜相对方位角等物理量的实时检测和信息提取,它主要用于自动垂直钻井中的井斜自动检测和控制,是自动垂直钻井中进行井斜自动控制的关键技术之一。本文具体工作包括:介绍了基于重力加速度传感器进行井斜实时测量的方法,阐述了重力加速度传感器的工作原理及测量井斜的算法,从理论的角度分析了实钻中严重干扰井斜信号的主要因素——噪声、钻具的振动和随机转动,其中噪声和振动信号可采用低通滤波器滤除,而转动使加速度传感器因离心力而产生的测量信号失真,则可通过诸如转速补偿之类的修正去除。低通滤波器可选用一定阶数和转折频率的巴特沃斯滤波器,而加速度传感器的输出补偿则需要预先对加速度传感器进行标定。在此理论分析的基础上,建立了由两维数控转台和垂直振动实验台组成的专门实验装置,并以Delphi语言为基础设计了数控转台的运动控制程序,有效地模拟了同时存在噪声、振动和转动实钻工况。并经过此专门的实验装置做大量的实验验证此井斜测量方法和信号处理的方法可靠性和可行性。理论和实验研究显示:①采用两轴重力加速度传感器通过间接测量X、Y轴倾角计算井斜角(对应转台倾角),使对转台倾角测量达到较高的精度;②实验显示Butterworth低通滤波器对叠加在加速度计输出信号中的振动信号具有良好的滤除效果,而导向套转动引起传感器信号的失真可通过对加速度传感器预先进行标定的方法进行修正。