Hagyományos giroszkóp
A hagyományos giroszkóp vagy ingyenes giroszkóp az 1930-as évek óta létezik. A kútfurat azimutját egy forgó giroszkópból kapja. Csak a fúrás irányát határozza meg, a dőlést nem. A dőlésszöget általában gyorsulásmérőkkel határozzák meg. A film-alapú, egy{6}}lövésű giroszkóp egy iránytű kártya fölé függesztett ingát használ (a kardángyűrű külső tengelyéhez van rögzítve) a dőlésszög meghatározásához. A hagyományos giroszkóp forgó tömege általában 20 000-40 000 fordulat / perc sebességgel fordul (egyesek még gyorsabban is). A giroszkóp rögzített marad, ha nem hat rá külső erő, és a tömeg a pontos súlypontjában van megtámasztva. Sajnos a tömeget nem lehet pontosan a súlypontjában tartani, és külső erők hatnak a giroszkópra. Ezért a giroszkóp idővel sodródik.
Elméletileg, ha egy giroszkóp forogni kezd, és egy adott irányba mutat, akkor az idő múlásával nem szabadna lényegesen megváltoztatnia az irányt. Ezért a lyukban futnak, és bár a tok megfordul, a giroszkóp szabadon mozoghat, és ugyanabba az irányba mutat. Mivel a giroszkóp iránya ismert, a fúrólyuk iránya a giroszkóp tájolása és a giroszkópot tartalmazó tok tájolása közötti különbség alapján határozható meg. A forgástengely tájolását ismerni kell, mielőtt a giroszkópot a furatban futtatnák. Ezt hívják a giroszkópra való hivatkozásnak. Ha a giroszkóp hivatkozása nem megfelelő, a teljes felmérés ki van kapcsolva, ezért a szerszámot megfelelően hivatkozni kell, mielőtt az olaj- és gázkutak lyukába futna.
A hagyományos giroszkóp másik hátránya, hogy idővel sodródik, ami hibákat okoz a mért azimutban. A giroszkóp elsodródik a rendszer ütései, a csapágykopások és a Föld forgása miatt. A giroszkóp a giroszkóp tökéletlenségei miatt is sodródhat. A hibák a giroszkóp gyártása vagy megmunkálása során alakulhatnak ki, mivel a tömeg pontos középpontja nem a forgástengely középpontjában van. A sodródás kisebb a Föld egyenlítőjénél, és nagyobb a pólusok közelében, magasabb szélességeken. Általában a hagyományos giroszkópokat nem használják 70 foknál nagyobb szélességi fokokon vagy dőléseken. A hagyományos giroszkóp tipikus sodródási sebessége percenként 0,5 fok. A Föld forgása okozta látszólagos eltolódást a belső kardángyűrűre ható speciális erővel korrigálják. Az alkalmazott erő attól a szélességtől függ, ahol a giroszkópot használni fogják.
Ezen okok miatt minden hagyományos giroszkóp meghatározott mértékben elsodródik. Az elsodródást a rendszer minden alkalommal figyeli, amikor hagyományos giroszkópot futtatnak, és a felmérést ehhez az elsodródáshoz igazítják. Ha a referencia vagy az eltolódás nincs megfelelően kompenzálva, az összegyűjtött felmérési adatok hibásak.
Értékesítés integrálása vagy észak{0}}kereső giroszkóp
A hagyományos giroszkóp hiányosságainak megelőzésére fejlesztettek ki egy sebességet vagy északot{0}}kereső giroszkópot. A sebességes giroszkóp és az északra{2}}kereső giroszkóp lényegében ugyanaz. Ez egy giroszkóp, amelynek csak egy szabadságfoka van. A sebességet integráló giroszkóp a valódi észak meghatározására szolgál. A giroszkóp a Föld forgási vektorát vízszintes és függőleges komponensekre bontja. A vízszintes komponens mindig a valódi északra mutat. Megszűnik a giroszkóp hivatkozásának szükségessége, ami növeli a pontosságot. A fúrólyuk szélességi fokát ismerni kell, mert a Föld spinvektora a szélesség változásával eltérő lesz.
A beállítás során a sebesség giroszkóp automatikusan méri a Föld forgását, hogy kiküszöbölje a Föld forgása okozta sodródást. Ez a tervezési jellemző a hagyományos giroszkópokhoz képest kisebb valószínűséggel okoz hibákat. A hagyományos giroszkópoktól eltérően a sebesség giroszkóp nem igényel referenciapontot a betekintéshez, ezáltal kiküszöböli az egyik lehetséges hibaforrást. A giroszkópra ható erőket, míg a gravitációs erőt a gyorsulásmérők mérik. A gyorsulásmérők és a giroszkóp együttes leolvasása lehetővé teszi a fúrólyuk dőlésszögének és irányszögének kiszámítását.
A sebesség giroszkóp szögelmozduláson keresztül méri a szögsebességet. A sebesség integráló giroszkóp a szögsebesség integrálját (szögeltolódás) egy kimeneti szögeltolódáson keresztül számítja ki.
A giroszkóp újabb verziói mozgás közben is felmérhetők, de vannak korlátozások. Nem kell helyben maradniuk ahhoz, hogy felmérést végezzenek. A felmérés teljes ideje csökkenthető, így az eszköz költséghatékonyabb-.
Ring Laser Giro
A gyűrűs lézeres giroszkóp (RLG) más típusú giroszkópot használ a kút irányának meghatározására. Az érzékelő három-gyűrűs lézergiroszkópból és három inerciális- fokozatú gyorsulásmérőből áll, amelyek az X, Y és Z tengelyek mérésére vannak felszerelve. Pontosabb, mint a sebesség vagy az északi{4}}giroszkóp. A felmérés eszközét nem kell leállítani egy felmérés elkészítéséhez, így a felmérések gyorsabbak. A gyűrűs lézeres giroszkóp külső átmérője azonban 5 1/4 hüvelyk, ami azt jelenti, hogy ez a giroszkóp csak 7 hüvelykes és nagyobb házban működik (tekintse meg a burkolat tervezési útmutatóját). Nem lehet fúrószálon keresztül vezetni, míg a sebességet vagy északot{11}}kereső giroszkóp átfúrható egy fúrószálon vagy kisebb átmérőjű csőszálakon.
Alkatrészek
A legegyszerűbb formájában a gyűrűs lézergiroszkóp egy háromszög alakú üvegtömbből áll, amelyet három hélium{0}}neonlézerfurathoz fúrnak ki, tükrökkel a 120-fokos pontokban – a sarkokban3. Ellentétes -forgó lézersugarak – az egyik az óramutató járásával megegyező, a másik az óramutató járásával ellentétes irányban van jelen ebben a rezonátorban. Egy ponton egy fotoszenzor figyeli a nyalábokat, ahol azok metszik egymást. Konstruktívan vagy destruktívan zavarják egymást, az egyes nyalábok pontos fázisától függően.
Ha az RLG áll (nem forog) a központi tengelyéhez képest, akkor a két nyaláb relatív fázisa állandó, és az érzékelő kimenete konzisztens. Ha az RLG-t a középső tengelye körül forgatják, az óramutató járásával megegyezően és az óramutató járásával ellentétes{1}}nyalábok ellentétes Doppler-eltolódásokat tapasztalnak; az egyik frekvenciája növekedni fog, a másiké pedig csökkenni fog. A detektor érzékeli azt a frekvenciakülönbséget, amelyből a pontos szöghelyzet és sebesség meghatározható. Ezt Sagnac-effektusnak nevezik.
Amit mérünk, az a szögsebesség integrálja vagy a számlálás kezdete óta elfordult szög. A szögsebesség lesz az ütemfrekvencia deriváltja. Kettős (kvadratúra) detektor használható a forgásirány származtatására.
Inerciális fokozatú giroszkóp
Az olaj- és gázmező legpontosabb felmérési eszköze az inerciális minőségű giroszkóp, amelyet gyakran Ferranti eszköznek is neveznek. Ez a teljes navigációs rendszer az űrtechnológiából adaptálva. A giroszkóp legnagyobb pontossága miatt a legtöbb felmérési eszközt összehasonlítják vele, hogy meghatározzák a megfelelő pontosságukat. A készülék három sebességű giroszkópot és három, stabilizált platformra szerelt gyorsulásmérőt használ.
A rendszer méri a platform (platform rigs) irányának változását és a mozgási távolságot. Nemcsak a kút dőlésszögét és irányát méri, hanem a mélységet is meghatározza. Nem használja a vezeték mélységét. Ennek azonban még nagyobb, 10⅝ hüvelykes külső átmérője van. Ennek eredményeként csak 13 3/8"-os és nagyobb méretű házban futtatható.
A giroszkópok világelső{0}}gyártójaként a China Vigor tisztában van a fúrási műveletekben betöltött létfontosságú szerepükkel. 2015 óta folyamatosan fektetünk be giroszkópos dőlésmérő rendszereink kutatás-fejlesztésébe és továbbfejlesztésébe. 2025-re a Vigor eszközeit a közép-ázsiai, európai és afrikai olajmezőkön bevezették, és nagy-pontosságú adatokat szolgáltatnak, amelyek jelentősen csökkentik ügyfeleink nem -termelési idejét.
Technikai csapatunk többször is végzett a webhelynaplózási szolgáltatásokkal-, és széleskörű elismerést kapott az ügyfelektől.
Büszkén jelentjük be azt is, hogy a China Vigor sikeresen befejezte a tereppróbákatNaplózás fúrás közben (LWD), giroszkóp fúrás közben (GWD), és Measurement While Drilling (MWD) rendszerek, és most aktívan bevezetik ezeket a fejlett megoldásokat a piacon.
Ha többet szeretne megtudni arról, hogyanProGuide™ sorozatú giroszkópos dőlésmérőés más fejlett fúrási technológiák javíthatják a működési hatékonyságot és az adatok pontosságát, kérjük, ne habozzon kapcsolatba lépni szakosodott mérnöki csapatunkkal. Mindig készen állunk a legprofesszionálisabb tanácsadásra és szolgáltatásra.
