随着开采技术的不断升级,传统的油气钻井技术已经不在适用于当前的井眼轨迹测量,定向钻井技术凭借高开采效率、低成本逐渐成为主流趋势。为实现定向井眼的轨迹测量,小口径、温度适应性强、低功耗的定向轨迹连续测斜仪成为迫切的需求。本文针对油气井测量时所面临的小口径、超深井、温度范围广、温度变化率高、工作时间长等挑战,研究了一种基于微机电（Micro-electro mechanical system,MEMS）陀螺的井眼轨迹连续定向测斜系统。对于MEMS陀螺仪传感器来说,其制作工艺决定了它的大部分误差由温度引起。而且在进行井眼轨迹测量时,测斜仪会跟随钻井深度的提高,工作温度不断升高。因此,研究动态温升环境下MEMS陀螺的输出随温度的漂移和补偿方法具有重要的工程意义。本文在设计并实现MEMS陀螺定向测斜仪硬件基础上,重点针对MEMS陀螺动态温升环境下的零偏漂移展开了分析和实验研究,主要从以下四个方面进行展开:（1）理论学习和算法推导。首先通过对国内外相关文献的学习,推导了测斜仪初始姿态解算算法,并使用经典四元数法对测斜仪姿态信息进行实时更新。（2）定向测斜仪系统硬件电路设计。根据测斜仪系统的精度要求,选择合适的三轴MEMS陀螺和石英加速度计等元器件。设计以STM32F413单片机为核心的硬件电路,并对所设计的电路进行了原理图和PCB绘制、焊接、软硬件调试和系统样机的组装与测试。（3）误差分析和数据处理。针对测斜仪在钻井过程中由于温度变化引起的惯性器件零偏漂移情况,提出了动态温度实验方法与补偿方法,针对随温度变化的实时数据设计了专门的去噪与温度补偿算法。（4）系统实验和分析。在完成测斜仪系统搭建后,对所研制的测斜仪产品进行了大量的实验测试和结果分析,包括不同倾角下的初始对准实验,重复性实验,以及温度补偿与导航实验。测试结果表明:所设计的MEMS陀螺测斜仪经零偏漂移补偿后,两个小时内的导航解算方位角误差优于2°。