Güroskoopide uurimisriistade tüübid nafta- ja gaasikaevudes

Tavaline güroskoop

Tavapärane güroskoop või tasuta güroskoop on olnud kasutusel alates 1930. aastatest. See saab puuraugu asimuuti pöörlevalt güroskoopilt. See määrab ainult puuraugu suuna ja ei määra kallet. Kaldenurk saadakse tavaliselt kiirendusmõõturitega. Kilepõhine ühe lasuga güroskoop kasutab kalde saamiseks kompassikaardi kohale riputatud pendlit (kinnitatud välimise kardaani telje külge). Tavalisel güroskoopil on pöörlev mass, mis pöörleb tavaliselt 20 000–40 000 pööret minutis (mõned pöörlevad isegi kiiremini). Güroskoop jääb fikseerituks, kui sellele ei mõju välised jõud ja mass on toetatud täpselt selle raskuskeskmesse. Kahjuks ei ole võimalik massi täpselt selle raskuskeskmes hoida ja välised jõud mõjuvad güroskoopile. Seetõttu triivib güroskoop aja jooksul.

Teoreetiliselt, kui güroskoop hakkab pöörlema ​​ja on suunatud kindlas suunas, ei tohiks see aja jooksul oluliselt suunda muuta. Seetõttu sõidetakse see augus ja isegi kui korpus pöördub ümber, on gürosel vaba liikumine ja see jääb samas suunas näitama. Kuna suund, kuhu güroskoop on suunatud, on teada, saab puuraugu suuna määrata güroskoopi orientatsiooni ja güroskoopi sisaldava korpuse orientatsiooni erinevuse järgi. Pöörlemistelje suund peab olema teada enne, kui güroskoop augus käivitatakse. Seda nimetatakse güroskoopile viitamiseks. Kui güroskoopi ei viidata õigesti, on kogu uuring välja lülitatud, seega tuleb tööriistale enne nafta- ja gaasipuurauku käivitamist asjakohaselt viidata.

Puudused

Tavalise güroskoopi teine ​​puudus on see, et see triivib aja jooksul, põhjustades mõõdetud asimuudis vigu. Güroskoop triivib süsteemi põrutuste, laagrite kulumise ja Maa pöörlemise tõttu. Güroskoop võib triivida ka güroskoopi ebatäiuslikkuse tõttu. Defektid võivad tekkida güroskoopi valmistamisel või töötlemisel, kuna massi täpne kese ei asu pöörlemistelje keskmes. Triiv on väiksemMaa ekvaator ja kõrgematel kõrgematel laiuskraadidel pooluste lähedal. Üldjuhul ei kasutata tavalisi güroskoope laiuskraadidel ega üle 70° kalde korral. Traditsioonilise güroskoopi tüüpiline triivimiskiirus on 0,5° minutis. Maa pöörlemisest põhjustatud näilist triivi korrigeeritakse sisemisele kardaanrõngale spetsiaalse jõu rakendamisega. Rakendatav jõud sõltub laiuskraadist, kus güroskoopi kasutatakse.

Nendel põhjustel triivivad kõik tavapärased güroskoobid teatud koguses. Triivi jälgitakse alati, kui kasutatakse traditsioonilist güroskoopi, ja uuringut kohandatakse selle triivi jaoks. Kui referentsi või triivi ei kompenseerita piisavalt, on kogutud uuringuandmed valed.

Hinda integreeriv või põhjasuunaline güroskoop

Tavagüroskoopi puuduste vältimiseks töötati välja kiirus ehk põhja poole suunatud güroskoop. Kiirgüroskoop ja põhja poole suunatud güroskoop on sisuliselt samad asjad. See on ainult ühe vabadusastmega güroskoop. Tõelise põhja määramiseks kasutatakse kiirust integreerivat güroskoopi. Güroskoop lahutab Maa pöörlemisvektori horisontaalseks ja vertikaalseks komponendiks. Horisontaalne komponent osutab alati tõelisele põhjaosale. Güroskoopi viitamise vajadus kaob, mis suurendab täpsust. Puuraugu laiuskraad peab olema teada, sest Maa pöörlemisvektor on laiuskraadi muutudes erinev.

Seadistamise ajal mõõdab kiirusgüroskoop automaatselt Maa pöörlemist, et kõrvaldada Maa pöörlemisest põhjustatud triiv. See disainifunktsioon vähendab tavapärase güroskoopiga võrreldes vigu. Erinevalt traditsioonilisest güroskoopist ei vaja kiirusgüroskoop võrdluspunkti nägemiseks, kõrvaldades sellega ühe võimaliku veaallika. Güroskoopile mõjuvaid jõude mõõdetakse sellega, gravitatsioonijõudu aga kiirendusmõõturite abil. Kiirendusmõõturite ja güroskoopi kombineeritud näidud võimaldavad arvutada puuraugu kalde ja asimuuti.

Kiirgüroskoop mõõdab nurkkiirust nurknihke kaudu. Kiirust integreeriv güroskoop arvutab nurkkiiruse (nurknihke) integraali väljundi nurknihke kaudu.

Güroskoopi uuemaid versioone saab liikumise ajal uurida, kuid piirangud on olemas. Uuringu saamiseks ei pea nad paigal püsima. Uuringu koguaega saab lühendada, muutes tööriista kuluefektiivsemaks.

Ring Laser Gyro

Rõngaslasergüroskoop (RLG) kasutab kaevu suuna määramiseks teist tüüpi güroskoopi. Andur koosneb kolmest rõngast lasergüroskoopidest ja kolmest inertsiaalastmega kiirendusmõõturist, mis on paigaldatud X-, Y- ja Z-telgede mõõtmiseks. See on täpsem kui kiirus või põhja poole suunatud güroskoop. Küsitluse tegemiseks ei pea küsitlustööriista peatama, seega on küsitlused kiiremad. Rõngaslasergüroskoopi välisläbimõõt on aga 5 1/4 tolli, mis tähendab, et seda güroskoopi saab kasutada ainult 7-tollises ja suuremas korpuses (vaadake meiekorpuse disainjuhend). Seda ei saa läbi apuurnöör, samas kui kiirust või põhjasuunalist güroskoopi saab juhtida läbi puurnööri või väiksema läbimõõduga torujuhtmete.

Komponendid

Kõige lihtsamal kujul koosneb ringlasergüroskoop kolmnurksest klaasplokist, mis on välja puuritud kolme heelium-neoonlaseri puuri jaoks, mille 120-kraadistes punktides – nurkades3 – on peeglid. Vastupidiselt pöörlevad laserkiired – üks päripäeva ja teine ​​vastupäeva eksisteerivad selles resonaatoris koos. Mingil hetkel jälgib fotosensor kiirte ristumiskohas. Need segavad üksteist konstruktiivselt või hävitavalt, olenevalt iga kiire täpsest faasist.

Kui RLG on oma kesktelje suhtes paigal (ei pöörle), on kahe kiire suhteline faas konstantne ja detektori väljund on ühtlane. Kui RLG-d pöörata ümber oma kesktelje, kogevad päripäeva ja vastupäeva kiirte vastassuunalised Doppleri nihked; ühe sagedus suureneb ja teise sagedus väheneb. Detektor tajub erinevuse sagedust, mille põhjal saab määrata täpse nurgaasendi ja -kiiruse. Seda tuntakse kuiSagnaci efekt.

Mõõdetakse nurkkiiruse integraali või nurga, mis on pööratud alates loenduse algusest. Nurkkiirus on löögisageduse tuletis. Pöörlemissuuna tuletamiseks saab kasutada kahekordset (kvadratuurset) detektorit.

Inertsiaalne güroskoop

Nafta- ja gaasiväljade kõige täpsem mõõtmisvahend on inertsiaalse kvaliteediga güroskoop, mida sageli nimetatakse Ferranti tööriistaks. See on kogu navigatsioonisüsteem, mis on kohandatud kosmosetehnoloogiast. Selle güroskoopi suurima täpsuse tõttu võrreldakse enamikku uuringutööriistu sellega, et määrata nende vastav täpsus. Seade kasutab kolme kiirusega güroskoopi ja kolme kiirendusmõõturit, mis on paigaldatud stabiliseeritud platvormile.

Süsteem mõõdab platvormi suunamuutust (platvormplatvormid) ja selle liikumiskaugust. See mitte ainult ei mõõda kaevu kallet ja suunda, vaid määrab ka sügavuse. See ei kasuta juhtme sügavust. Sellel on aga veelgi suurem mõõde, 10⅝ tolline OD. Selle tulemusena saab seda kasutada ainult korpuse suurusega 13 3/8″ ja rohkem.

Vigori güroskoobi kaldemõõtur on testitud kõige lihtsamal ja hõlpsasti kasutataval kujul ning kliendil tuleb see pärast kauba kättesaamist Vigori video järgi paigaldada ja siluda. Kui vajate meie abi, vastab Vigori müügijärgne osakond ka 24 tundi, et aidata teil probleemiga kiiresti toime tulla. Kui olete huvitatud Vigori güroskoopi kaldemõõtjast, võtke ühendust Vigori inseneride meeskonnaga, et saada kõige rohkem professionaalne tehnoloogia ja parima kvaliteediga muretu kvaliteetne teenus.

Lisateabe saamiseks võite kirjutada meie postkastiinfo@vigorpetroleum.com&marketing@vigordrilling.com