Gyro Survey Tool Types In Oil & Gas Wells

Gyro cunvinziunali

U gyro cunvinziunali o gyro free hè statu dapoi l'anni 1930. Ottene l'azimut di u pozzu da un gyro spinning. Determina solu a direzzione di u pozzu è ùn determina micca l'inclinazione. L'angolo di inclinazione hè generalmente ottenutu cù l'accelerometri. U giroscopiu basatu in film, un colpu unicu usa un pendulu sospesu sopra una carta di bussola (attaccata à l'asse gimbal esterno) per ottene l'inclinazione. Un gyro cunvinziunali hà una massa di spinning di solitu gira da 20.000 à 40.000 rpm (alcuni giranu ancu più veloce). U gyro resterà fissu s'ellu ùn agisce micca forze esterne è a massa hè supportata in u so centru di gravità esatta. Sfortunatamente, ùn hè micca pussibule di mantene a massa in u so centru di gravità precisu, è e forze esterne agiscenu nantu à u gyro. Per quessa, u gyro andrà à a deriva cù u tempu.

Teoricamente, se un giroscopio principia a girare e è puntato in una direzione specifica, non deve cambiare sustancialmente a direzione con il tempo. Per quessa, hè currettu in u pirtusu, è ancu s'è u casu gira, u gyro hè liberu di spustà, è ferma a punta in a listessa direzzione. Siccomu a direzzione di u gyro hè cunnisciuta, a direzzione di u pozzu pò esse determinata da a diffarenza trà l'orientazione di u gyro è l'orientazione di u casu chì cuntene u gyro. L'orientazione di l'assi di spin deve esse cunnisciuta prima chì u gyro hè sguassatu in u burcu. Questu hè chjamatu riferimentu à u gyro. Se u gyro ùn hè micca riferitu currettamente, l'inchiesta sana hè spenta, cusì l'uttellu deve esse riferitu in modu adattatu prima di esse eseguitu in u burcu per i pozzi d'oliu è di gasu.

Disvantages

Un altru svantaghju di un gyro cunvinziunali hè chì andarà à a deriva cù u tempu, causendu errori in l'azimut misuratu. U giroscopiu andrà in deriva per via di scossa di u sistema, usura di cuscinetti è rotazione di a Terra. U gyro pò ancu deriva per via di imperfezioni in u gyro. I difetti ponu sviluppà durante a fabricazione o machining di u gyro, cum'è u centru esatta di a massa ùn hè micca in u centru di l'assi di spin. A deriva hè menu à uL'equatore di a Terra è più altu à latitudini più altu vicinu à i poli. In generale, i gyros cunvinziunali ùn sò micca usati à latitudini o inclinazioni sopra 70 °. Un ritmu di deriva tipica per un gyro tradiziunale hè 0,5 ° per minutu. L'apparente deriva causata da a rotazione di a Terra hè corretta appiendu una forza speciale à l'anellu di gimbal internu. A forza applicata dipende da a latitudine induve u gyro serà utilizatu.

Per via di sti mutivi, tutti i gyros cunvinziunali andaranu à a deriva da quantità specifiche. A deriva hè monitorata ogni volta chì un gyro tradiziunale hè esercitu, è l'indagine hè adattatu per quella deriva. Se a riferenza o a deriva ùn hè micca cumpensata bè, i dati di l'indagine riuniti seranu sbagliati.

Gyro Integratore di Tariffa O Cercu Nordu

Una tarifa o gyro di ricerca di u nordu hè stata sviluppata per prevene i difetti di u gyro cunvinziunali. Un gyro di tariffu è un gyro di u nordu sò essenzialmente e stesse cose. Hè un gyro cù solu un gradu di libertà. U gyro integratu di a tarifa hè utilizatu per determinà u Nordu veru. U gyro risolve u vettore di spin di a Terra in cumpunenti horizontale è verticale. U cumpunente horizontale sempre punta à u nordu veru. A necessità di riferimentu à u gyro hè eliminata, chì aumenta a precisione. A latitudina di u pozzu deve esse cunnisciuta perchè u vettore di spin di a Terra serà diversu cum'è a latitudina varieghja.

Durante a cunfigurazione, u giroscopiu misura automaticamente u spin di a Terra per eliminà a deriva causata da a rotazione di a Terra. Questa funzione di cuncepimentu rende menu prubabile di pruduce errori cumparatu cù un gyro cunvinziunali. A cuntrariu di un gyro tradiziunale, u gyro rate ùn hè micca bisognu di un puntu di riferimentu per esse avvistatu, eliminendu cusì una fonte potenziale di errore. E forze chì agiscenu nantu à u gyro sò misurati da ellu, mentre chì a forza di gravità hè misurata da l'accelerometri. A lettura cumminata di l'accelerometri è u gyro permettenu u calculu di l'inclinazione è l'azimut di u pozzu.

Un giroscopio di velocità misurarà a velocità angulare attraversu un spostamentu angulare. U giroscopiu chì integra a tarifa calcula l'integrale di a velocità angulare (spostamentu angulare) attraversu un spustamentu angulare di output.

E versioni più recenti di u gyro ponu esse indagati mentre si move, ma esistenu limitazioni. Ùn anu micca bisognu di stà fermu per uttene un sondaghju. U tempu tutale di l'indagine pò esse diminuitu, rendendu l'uttellu più prezzu.

Ring Laser Gyro

U ring laser gyro (RLG) usa un altru tipu di gyro per determinà a direzzione di u pozzu. U sensoru comprende giroscopi laser à trè anelli è trè accelerometri di qualità inerziale muntati per misurà l'assi X, Y è Z. Hè più precisu ch'è una tarifa o un gyro à u nordu. U strumentu di sondaghju ùn deve esse fermatu per piglià un sondaghju, cusì l'inchiesta sò più veloci. Tuttavia, u diametru esternu di u gyro laser anellu hè di 5 1/4 inch, chì significa chì stu gyro pò esse solu in una carcassa di 7 ″ è più grande (verificate a nostradisignu di casingguida). Ùn pò micca esse chjappu per astring drill, mentri un giroscopiu di u ritmu o di u nordu di ricerca pò esse eseguitu attraversu una corda di perforazione o corde di tubi di diametru più chjucu.

Cumpunenti

In a so forma più simplice, l'anellu laser gyro hè custituitu da un bloccu triangulare di vetru perforatu per trè fori laser d'helium-neon cù specchi à i punti di 120 gradi - i cantoni3. I raggi laser in rotazione contru - unu in u sensu orariu è l'altru in senso antiorario coexistenu in questu risonatore. À un certu puntu, un fotosensore monitoreghja i raghji induve si intersecanu. Si interferiscenu constructivamente o distruttivu l'un l'altru, secondu a fase precisa di ogni fasciu.

Se u RLG hè stazionariu (micca rotante) in quantu à u so assi cintrali, a fase relativa di i dui fasci hè custante, è a pruduzzione di u detector hè coherente. Se u RLG hè rotatu annantu à u so assi cintrali, i raghji in u sensu orariu è in u sensu antiurariu sperimentaranu cambiamenti Doppler opposti; unu aumenterà in frequenza, è l'altru diminuirà in frequenza. U detector senterà a freccia di differenza da quale a pusizione angulare precisa è a velocità pò esse determinata. Questu hè cunnisciutu cum'è uEffet Sagnac.

Ciò chì hè misuratu hè l'integrale di a velocità angulare o l'angolo giratu da quandu u cuntatu hà iniziatu. A velocità angulare serà a derivativa di a freccia di battitu. Un detector duale (quadrature) pò esse usatu per derivà a direzzione di rotazione.

Giroscopio inerziale

L'instrumentu d'indagine più precisu in u campu di u petroliu è di u gasu hè u gyro di qualità inerziale, spessu chjamatu u strumentu Ferranti. Hè tuttu u sistema di navigazione adattatu da a tecnulugia aerospaziale. A causa di a più alta precisione di stu giroscopio, a maiò parte di l'arnesi d'indagine sò paragunati cun ellu per determinà e so rispittive precisione. U dispusitivu usa trè gyros rate è trè accelerometri muntati nantu à una piattaforma stabilizzata.

U sistema misura u cambiamentu in a direzzione di a piattaforma (riggi piattaforma) è a distanza chì si move. Ùn misura micca solu l'inclinazione è a direzzione di u pozzu, ma ancu determina a prufundità. Ùn aduprate micca a prufundità di u filu. Tuttavia, hà una dimensione ancu più grande di 10⅝ inch OD. Cum'è un risultatu, si pò esse ghjudicatu solu in dimensioni di casing di 13 3/8 "è più grande.

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