מנגנון של כלי ג'ירו

גירוסקופ הוא גלגל שמסתובב סביב ציר אחד אך יכול להסתובב סביב אחד מהצירים האחרים או שניהם מכיוון שהוא מותקן על גימבלים. האינרציה של הגלגל המסתובב נוטה לשמור על צירו מצביע בכיוון אחד. לכן, מכשירים ג'ירוסקופיים משתמשים בג'ירו המסתובב הזה כדי לקבוע את כיוון הבאר. ישנם ארבעה סוגים של כלים ג'ירוסקופיים: ג'ירו קונבנציונלי, חיפוש קצב או צפון, לייזר טבעת ודרגת אינרציה. במצבים שבהם מכשירי סקר מגנטיים אינם מתאימים, כמו בחורים מכוסים, הג'ירו יכול להיות כלי חלופי.

כלי הסקר המשמש בתעשיית הנפט והגז מסובב גירוסקופ עם מנוע חשמלי בסביבות 40,000 סל"ד. הכלי מתיישר עם הצפון האמיתי על פני השטח ומבטיח שהג'ירוסקופ ימשיך להצביע בכיוון הזה כשהוא פועל לתוך החור, ללא קשר לכוחות שעשויים לנסות להסיט אותו.

כרטיס מצפן מחובר לציר הגירוסקופ ומיושר אליו; זה משמש ככיוון ההתייחסות לכל סקרי הכיוון. לאחר שהכלי נחת במיקום הנדרש בצווארוני מקדחה, ההליך דומה מאוד לזה שלירייה בודדת מגנטית. מכיוון שכרטיס המצפן מקושר לציר הגירוסקופ, הוא מתעד מיסב צפון אמיתי, שאינו דורש תיקון לסטייה מגנטית.

ג'ירו קונבנציונלי מבוסס סרטים

כאמור, ג'ירו קונבנציונלי מבוסס סרט זמין ככלי צילום יחיד. באזורים שבהם קיימת הפרעה מגנטית, כמו בחורים מכוסים או ליד קידוחי קידוח אחרים, אין עוד שימוש נפוץ בג'ירואים מבוססי סרטים עבור מדידה ומיצוב כלי הסטה בנפט וגז. בימינו, הג'ירואים מופעלים בדרך כלל כצילומי ריבוי על קו קווי חשמלי. בנוסף, מחשב מטפל בעיבוד המידע על פני השטח. ניתן לכוון כלים לסטייה גם באמצעות גירוס קווי. גירוס זמינים גם במדידה תוך כדי קידוחכְּלֵי עֲבוֹדָה.

כוחות הפעלה של כלי ג'ירו

כדי להבין את הכוחות הפועלים על גירוסקופים, נתחיל בניתוח גירוסקופים פשוטים. לג'ירוסקופים פשוטים יש מסגרות הנקראות גימבלים התומכות בג'ירוסקופ ומאפשרות חופש סיבוב.

כאשר הגשושית נעה במורד החור בכיוונים ובנטיות שונות, הגימבלינג מאפשר לג'ירו לנסות לשמור על כיוון אופקי בחלל.

בביצוע סקר קידוח, הג'ירו מכוון לכיוון ידוע לפני ריצה בבאר, כך שלאורך כל הסקר, ציר הסחרור מנסה להחזיק את כיוון פני השטח שלו. שימו לב שכרטיס מצפן מיושר עם ציר הסיבוב האופקי של הג'ירו. נתוני הסקר נאספים במורד הבור על ידי הצמדת מכלול אינסטלציה על המצפן.

בכל תחנת סקר, מצלמים תמונה של כיוון האינסט הנוגע לכרטיס המצפן, וכתוצאה מכך מתקבלות קריאות אזימוט ונטייה של שקע הבאר. האינסט מצביע תמיד כלפי מטה לעבר מרכז כדור הארץ כמטוטלת. כאשר הכלי נוטה אנכית, הוא מצביע על נטיית הבאר על הטבעות הקונצנטריות והאזימוט על ידי מתאם עם הכיוון הידוע של ציר סיבוב הג'ירו שהוקם על פני השטח. (הערה: מערכות אלקטרוניות לקריאת ג'ירו חופשית על פני השטח מבטלות גם את האינסך.)

יישום של כלי ג'ירו במדידות קידוח כיווני

קריאות מצפן משמשות בדרך כלל כדי לקבוע את כיוון הבאר בעת ביצוע סקרים מגנטיים. עם זאת, קריאות אלו עשויות להיות לא אמינות בחורים מכוסים או פתוחים ליד בארות מכוסות. במצבים כאלה, יש צורך בשיטה חלופית להערכת כיוון הבאר במדויק. ניתן להשתמש במצפן ג'ירוסקופי כדי להעריך את נטיית הבאר בדומה לכלים מגנטיים, אך הוא מבטל את ההשפעות המגנטיות שעלולות להפריע לדיוק.

מד השיפוע של הג'ירוסקופ מבית Vigor משתמש בחיישן ג'ירו מוצק למדידה, ומבנה המיקרו של חיישן הג'ירו מוצק מורכב מאוד, שעבורו חשובים מאוד בחירת החומר, זרימת התהליך ודיוק העיבוד. התהליך הופך את חיישני הג'יירו במצב מוצק ליעילים יותר, צורכים פחות חשמל וחכמים יותר. מדי שיפוע של ג'ירוסקופ יכולים לעמוד בסביבות קשות מאוד למטה, כולל זעזועים ורעידות חמורים. בנוסף, ניתן להשיג ביצועי מדידה טובים גם תחת הפרעות מגנטיות.

מוצר ה-gyro inclinometer של Vigor יכול לעמוד בדרישות שונות של כיוון בארות נפט וגז ומסלול כגון דיוק גבוה, מהירות גבוהה, טמפרטורה גבוהה, חור קטן, באר רדיוס קצר, באר אופקית, חציית מנהרות וכו'. בנוסף, ניתן להשתמש בו גם ב שדות כגון בקרת מניעת התנגשות קרובה לבאר וחדירות מגנטית, שיכולים להפחית את הסיכון להתנגשות באר במקבצי באר צפופים, לייעל מסלולי קידוח ולהפחית עלויות הנדסה.

למידע נוסף, ניתן לכתוב לתיבת הדואר שלנו info@vigorpetroleum.com&marketing@vigordrilling.com