随着石油工业的发展,旋转导向钻井技术已经成为最高效智能的自动化钻井技术,该技术可以大幅提高油藏的开发能力,降低钻井成本。对井下钻井工具姿态参数的实时测量是实现钻井工具导向精准控制的核心要素,确保钻井工具能按照预先设定的钻井轨迹准确钻入油藏靶区。本文针对旋转导向钻井系统的技术特点,在已有钻井姿态测量理论的基础上,提出了应用于井下工具姿态测量的多通道数据采集与处理系统。主要研究内容包括以下几部分:1.系统选用TMS320F2812型DSP芯片作为主控制器,系统硬件电路部分的整体设计主要围绕TMS320F2812芯片,包括系统的供电电路、时钟电路、复位电路等DSP的基础外围电路构成DSP的最小系统,结合信号调理电路、通道选择电路、ADC采样电路等功能模块电路共同构成本次设计,以实现多通道数据的采集与处理功能。2.开发相应的功能软件程序,采用模块化编程思想,编写了系统的初始化子程序、数据采样通道选择程序、AD7981与DSP的接口程序设计、SPI数据传输子程序与姿态角解算程序等功能模块子程序。3.应用姿态角解算算法,对井下工具姿态参数进行解算,并对解算得到的姿态角参数进行误差校正。基于TX-3S测斜仪进行了地面环境下系统的模拟实验测试,实验测试结果表明系统硬件电路设计稳定可靠,实现了软件设定的各项功能,可以实现数据的多通道采集与处理,姿态角的解算精度通过姿态误差算法校正之后明显提高。