Vrste alata za žiroskop u naftnim i plinskim bušotinama

Konvencionalni žiroskop

Konvencionalni žiroskop ili besplatni žiroskop postoji od 1930-ih. Dobiva azimut bušotine od žiroskopa koji se okreće. On samo određuje smjer bušotine, a ne određuje nagib. Ugao nagiba se obično dobija pomoću akcelerometara. Žiroskop sa jednim snimkom, baziran na filmu, koristi klatno okačeno iznad kartice kompasa (prikačeno na vanjsku osovinu kardanskog zgloba) da dobije nagib. Konvencionalni žiroskop ima rotirajuću masu koja se obično okreće pri 20.000 do 40.000 o/min (neki se okreću čak i brže). Žiroskop će ostati fiksiran ako na njega ne djeluju vanjske sile i ako je masa podržana u svom točnom centru gravitacije. Nažalost, nije moguće zadržati masu u njenom preciznom centru gravitacije, a vanjske sile djeluju na žiroskop. Zbog toga će žiroskop s vremenom driftati.

Teoretski, ako se žiroskop počne okretati i usmjeren je u određenom smjeru, ne bi trebao značajno promijeniti smjer tokom vremena. Zbog toga se pokreće u rupi, a iako se kućište okreće, žiroskop se slobodno kreće i ostaje usmjeren u istom smjeru. Budući da je smjer u kojem je žiroskop usmjeren, smjer bušotine može se odrediti razlikom između orijentacije žiroskopa i orijentacije kućišta u kojem se nalazi žiroskop. Orijentacija ose okretanja mora biti poznata prije nego što se žiroskop pokrene u rupi. Ovo se zove upućivanje na žiroskop. Ako žiroskop nije ispravno referenciran, cijeli pregled je isključen, tako da alat mora biti na odgovarajući način referenciran prije nego što se pokrene u bušotini za naftne i plinske bušotine.

Nedostaci

Još jedan nedostatak konvencionalnog žiroskopa je taj što će se pomicati s vremenom, uzrokujući greške u izmjerenom azimutu. Žiroskop će driftati zbog sistemskih udara, habanja ležaja i Zemljine rotacije. Žiroskop također može driftati zbog nesavršenosti u žiroskopu. Defekti se mogu razviti tokom proizvodnje ili obrade žiroskopa, jer tačan centar mase nije u centru ose okretanja. Zanos je manji kodZemljin ekvator i više na višim geografskim širinama u blizini polova. Generalno, konvencionalni žiroskopi se ne koriste na geografskim širinama ili nagibima iznad 70°. Tipična brzina drifta za tradicionalni žiroskop je 0,5° u minuti. Prividni drift uzrokovan Zemljinom rotacijom se ispravlja primjenom posebne sile na unutrašnji kardanski prsten. Primijenjena sila ovisi o geografskoj širini na kojoj će se žiroskop koristiti.

Zbog ovih razloga, svi konvencionalni giroskopi će drijeti za određene količine. Drift se prati svaki put kada se pokrene tradicionalni žiroskop, a anketa se prilagođava za taj drift. Ako referenca ili odstupanje nisu adekvatno kompenzirani, prikupljeni podaci istraživanja će biti netačni.

Rate Integrating Or North-Seeking Gyro

Žiroskop sa brzinom ili sjeverom je razvijen kako bi se spriječili nedostaci konvencionalnog žiroskopa. Žiroskop i žiroskop koji traži sjever su u suštini iste stvari. To je žiroskop sa samo jednim stepenom slobode. Žiroskop koji integrira brzinu se koristi za određivanje pravog sjevera. Žiroskop razlaže vektor okretanja Zemlje u horizontalne i vertikalne komponente. Horizontalna komponenta uvijek pokazuje na pravi sjever. Potreba za referenciranjem žiroskopa je eliminisana, što povećava preciznost. Geografska širina bušotine mora biti poznata jer će vektor okretanja Zemlje biti različit kako se geografska širina razlikuje.

Tokom podešavanja, žiroskop brzine automatski meri Zemljino okretanje kako bi se eliminisao pomak uzrokovan Zemljinom rotacijom. Ova karakteristika dizajna čini manju vjerovatnoću stvaranja grešaka u poređenju sa konvencionalnim žiroskopom. Za razliku od tradicionalnog žiroskopa, žiroskop za brzinu ne zahteva da se vidi referentna tačka, čime se eliminiše jedan potencijalni izvor greške. Njime se mjere sile koje djeluju na žiroskop, dok se sila gravitacije mjeri akcelerometrima. Kombinovana očitavanja akcelerometara i žiroskopa omogućavaju izračunavanje nagiba i azimuta bušotine.

Žiroskop će mjeriti ugaonu brzinu kroz ugaoni pomak. Žiroskop koji integriše brzinu izračunava integral ugaone brzine (ugaoni pomak) kroz izlazni ugaoni pomak.

Novije verzije žiroskopa mogu se pregledati dok se kreću, ali postoje ograničenja. Ne moraju da miruju da bi dobili anketu. Ukupno vrijeme istraživanja može se smanjiti, čineći alat isplativijim.

Ring Laser Gyro

Prstenasti laserski žiroskop (RLG) koristi drugu vrstu žiroskopa za određivanje smjera bušotine. Senzor se sastoji od trokrugnog laserskog žiroskopa i tri inercijalna akcelerometra postavljena za mjerenje osa X, Y i Z. To je preciznije od stope ili žiroskopa koji traži sjever. Alat za anketiranje ne mora biti zaustavljen da bi se anketirala, tako da su ankete brže. Međutim, vanjski prečnik prstenastog laserskog žiroskopa je 5 1/4 inča, što znači da ovaj žiroskop može raditi samo u kućištu od 7″ i većem (provjerite našedizajn kućištavodič). Ne može se proći kroz aburgija, dok se žiroskop sa brzinom ili sjeverom može provesti kroz bušaću ili cijevne nizove manjeg prečnika.

Komponente

U svom najjednostavnijem obliku, prstenast laserski žiroskop se sastoji od trouglastog staklenog bloka izbušenog za tri helijum-neonske laserske bušotine sa ogledalima na tačkama od 120 stepeni – uglovima3. Laserski snopovi suprotno rotirajući – jedan u smjeru kazaljke na satu, a drugi u smjeru suprotnom od kazaljke na satu koegzistiraju u ovom rezonatoru. U nekom trenutku, fotosenzor prati zrake na mjestima gdje se oni ukrštaju. One će se konstruktivno ili destruktivno mešati jedna u drugu, u zavisnosti od precizne faze svakog snopa.

Ako je RLG stacionaran (ne rotira) u odnosu na svoju centralnu os, relativna faza dva snopa je konstantna, a izlaz detektora je konzistentan. Ako se RLG rotira oko svoje centralne ose, snopovi u smjeru kazaljke na satu i u smjeru suprotnom od kazaljke na satu će doživjeti suprotne Doplerove pomake; jedan će se povećati u učestalosti, a drugi će smanjiti frekvenciju. Detektor će osjetiti frekvenciju razlike iz koje se može odrediti precizan kutni položaj i brzina. Ovo je poznato kaoSagnac efekat.

Ono što se mjeri je integral ugaone brzine ili ugla okrenutog od početka brojanja. Ugaona brzina će biti derivacija frekvencije otkucaja. Dvostruki (kvadraturni) detektor se može koristiti za određivanje smjera rotacije.

Inercijalni žiroskop

Najprecizniji instrument za istraživanje na polju nafte i gasa je žiroskop inercijalne klase, koji se često naziva Ferrantijev alat. To je cijeli navigacijski sistem prilagođen vazduhoplovnoj tehnologiji. Zbog najveće tačnosti ovog žiroskopa, većina alata za istraživanje se upoređuje s njim kako bi se odredila njihova odgovarajuća tačnost. Uređaj koristi tri žiroskopa i tri akcelerometra postavljena na stabiliziranoj platformi.

Sistem mjeri promjenu smjera platforme (platforme) i udaljenost koju se kreće. On ne samo da mjeri nagib i smjer bunara, već i određuje dubinu. Ne koristi dubinu žice. Međutim, ima još veću dimenziju od 10⅝ inča OD. Kao rezultat toga, može se raditi samo u veličinama kućišta od 13 3/8″ i više.

Žiroskopski inklinometar iz Vigor-a je testiran u najjednostavnijem obliku i jednostavnom za korištenje, a kupac ga treba samo instalirati i otkloniti prema video snimku Vigor-a nakon prijema robe. Ako vam je potrebna naša pomoć, Vigorov servisni odjel će također odgovoriti 24 sata kako bi vam pomogao da se hitno riješite problema, ako ste zainteresovani za Vigorov žiroskopski inklinometar, ne ustručavajte se kontaktirati Vigorov tim inženjera kako biste dobili najviše profesionalna tehnologija i najkvalitetnija usluga visokog kvaliteta bez brige.

Za više informacija možete nam pisati na naš mailboxinfo@vigorpetroleum.com&marketing@vigordrilling.com