Tipos de ferramentas de enquisa giroscópica en pozos de petróleo e gas

Gyro convencional

O xiróscopo convencional ou libre existe desde a década de 1930. Obtén o acimut do pozo dun xiroscopio xiratorio. Só determina a dirección do pozo e non determina a inclinación. O ángulo de inclinación adoita obterse con acelerómetros. O xiroscopio dun só tiro baseado nunha película usa un péndulo suspendido por riba dunha tarxeta de compás (unida ao eixe exterior do gimbal) para obter a inclinación. Un xiroscopio convencional ten unha masa que xira normalmente entre 20.000 e 40.000 rpm (algúns xiran aínda máis rápido). O xiroscopio permanecerá fixo se non actúan forzas externas sobre el e a masa está apoiada no seu centro de gravidade exacto. Desafortunadamente, non é posible manter a masa no seu centro de gravidade preciso e as forzas externas actúan sobre o xiroscopio. Polo tanto, o xiroscopio vai derivando co tempo.

Teoricamente, se un xiroscopio comeza a xirar e apunta nunha dirección específica, non debería cambiar substancialmente a dirección co paso do tempo. Polo tanto, é executado no burato, e aínda que a caixa dá a volta, o xiroscopio é libre de moverse e segue apuntando na mesma dirección. Dado que se coñece a dirección na que apunta o xiroscopio, a dirección do pozo pódese determinar pola diferenza entre a orientación do xiroscopio e a orientación da caixa que contén o xiroscopio. A orientación do eixe de xiro debe coñecerse antes de que o xiroscopio estea executado no burato. Isto chámase referencia ao xiroscopio. Se o xiroscopio non se fai referencia correctamente, a enquisa completa está desactivada, polo que a ferramenta debe ser referenciada adecuadamente antes de ser executada no burato para pozos de petróleo e gas.

Desvantaxes

Outra desvantaxe dun xiróscopo convencional é que vai derivando co tempo, provocando erros no acimut medido. O xiroscopio derivará debido aos choques do sistema, ao desgaste dos rodamentos e á rotación da Terra. O xiroscopio tamén pode derivar debido ás imperfeccións do xiroscopio. Os defectos poden desenvolverse durante a fabricación ou mecanizado do xiroscopio, xa que o centro exacto da masa non está no centro do eixe de xiro. A deriva é menor noecuador da Terra e máis alto en latitudes máis altas preto dos polos. Xeralmente, os xiroscopios convencionais non se utilizan en latitudes ou inclinacións superiores a 70°. A taxa de deriva típica para un xiroscopio tradicional é de 0,5 ° por minuto. A aparente deriva causada pola rotación da Terra corríxese aplicando unha forza especial ao anel do cardán interno. A forza aplicada depende da latitude onde se utilizará o xiroscopio.

Debido a estas razóns, todos os xiroscopios convencionais derivarán en cantidades específicas. A deriva monitorízase sempre que se executa un xiroscopio tradicional e a enquisa axústase para esa deriva. Se a referencia ou a deriva non se compensan adecuadamente, os datos da enquisa recollidos serán incorrectos.

Xiroscopio integrado ou de busca do norte

Desenvolveuse un xiroscopio que busca o norte para evitar as deficiencias do xiroscopio convencional. Un xiroscopio de velocidade e un xiroscopio que busca o norte son esencialmente as mesmas cousas. É un xiroscopio con só un grao de liberdade. O xiroscopio que integra a taxa úsase para determinar o norte verdadeiro. O xiroscopio resolve o vector de espín da Terra en compoñentes horizontais e verticais. A compoñente horizontal sempre apunta ao norte verdadeiro. Elimínase a necesidade de referenciar o xiroscopio, o que aumenta a precisión. A latitude do pozo debe coñecerse porque o vector de espín da Terra será diferente a medida que varíe a latitude.

Durante a configuración, o xiroscopio mide automaticamente o xiro da Terra para eliminar a deriva causada pola rotación da Terra. Esta característica de deseño fai que sexa menos probable que produza erros en comparación cun xiroscopio convencional. A diferenza dun xiroscopio tradicional, o xiroscopio de velocidade non require un punto de referencia para ser visto, eliminando así unha fonte potencial de erro. As forzas que actúan sobre o xiroscopio son medidas por el, mentres que a forza da gravidade é medida polos acelerómetros. As lecturas combinadas dos acelerómetros e do xiroscopio permiten o cálculo da inclinación e do acimut do pozo.

Un xiroscopio medirá a velocidade angular a través dun desprazamento angular. O xiroscopio que integra a taxa calcula a integral da velocidade angular (desprazamento angular) a través dun desprazamento angular de saída.

As versións máis novas do xiroscopio pódense examinar mentres se move, pero existen limitacións. Non teñen que permanecer parados para obter unha enquisa. O tempo total da enquisa pódese diminuír, o que fai que a ferramenta sexa máis rendible.

Ring Laser Gyro

O xiro láser anular (RLG) usa un tipo diferente de xiroscopio para determinar a dirección do pozo. O sensor comprende xiros láser de tres aneis e tres acelerómetros de grao inercial montados para medir os eixes X, Y e Z. É máis preciso que unha taxa ou un xiroscopio que busca o norte. A ferramenta de enquisas non ten que ser parada para realizar unha enquisa, polo que as enquisas son máis rápidas. Non obstante, o diámetro exterior do xiro láser de anel é de 5 1/4 polgadas, o que significa que este xiroscopio só pode funcionar nunha carcasa de 7 polgadas ou máis (comproba a nosadeseño de carcasaguía). Non se pode pasar por uncorda de perforación, mentres que un xiroscopio que busca a velocidade ou o norte pode ser executado a través dunha cadea de perforación ou cordas de tubos de menor diámetro.

Compoñentes

Na súa forma máis simple, o xiro láser anular consiste nun bloque triangular de vidro perforado para tres orificios láser de helio-neon con espellos nos puntos de 120 graos: as esquinas3. Neste resonador coexisten raios láser que xiran en sentido contrario: un no sentido horario e outro no sentido antihorario. Nalgún momento, un fotosensor supervisa os raios onde se cruzan. Interferirán de forma construtiva ou destrutiva entre si, dependendo da fase precisa de cada feixe.

Se o RLG está estacionario (non xira) respecto ao seu eixe central, a fase relativa dos dous feixes é constante e a saída do detector é consistente. Se o RLG se xira arredor do seu eixe central, os feixes no sentido horario e antihorario experimentarán desprazamentos Doppler opostos; un aumentará en frecuencia e o outro diminuirá. O detector detectará a diferenza de frecuencia a partir da cal se pode determinar a posición e velocidade angular precisas. Isto coñécese como oEfecto Sagnac.

O que se está a medir é a integral da velocidade angular ou ángulo xirado desde que comezou o reconto. A velocidade angular será a derivada da frecuencia de batida. Pódese usar un detector dual (cuadratura) para derivar a dirección de rotación.

Xiroscopio de grao inercial

O instrumento de levantamento máis preciso no campo de petróleo e gas é o xiroscopio de grao inercial, a miúdo chamado ferramenta Ferranti. É todo o sistema de navegación adaptado da tecnoloxía aeroespacial. Debido á maior precisión deste xiroscopio, a maioría das ferramentas de enquisa compáranse con el para determinar as súas respectivas precisións. O dispositivo usa tres xiros de velocidade e tres acelerómetros montados nunha plataforma estabilizada.

O sistema mide o cambio de dirección da plataforma (plataformas de plataforma) e a distancia que percorre. Non só mide a inclinación e dirección do pozo senón que tamén determina a profundidade. Non utiliza a profundidade do cable. Non obstante, ten unha dimensión aínda maior de 10⅝ polgadas de diámetro exterior. Como resultado, só se pode executar en tamaños de carcasa de 13 3/8″ ou máis.

O inclinómetro do xiroscopio de Vigor probáse na forma máis sinxela e fácil de usar, e o cliente só precisa instalalo e depuralo segundo o vídeo de Vigor despois de recibir a mercadoría. Se precisas da nosa axuda, o departamento de posvenda de Vigor tamén responderá 24 horas para axudarche a xestionar o problema con urxencia. Se estás interesado no inclinómetro do xiroscopio de Vigor, non dubides en poñerte en contacto co equipo de enxeñeiros de Vigor para obter o máximo proveito. tecnoloxía profesional e o mellor servizo de calidade sen preocupacións.

Para máis información, podes escribir á nosa caixa de correoinfo@vigorpetroleum.com&marketing@vigordrilling.com