Мұнай және газ ұңғымаларында гиробарлау құралдарының түрлері

Кәдімгі гиро

Кәдімгі гиро немесе еркін гиро 1930 жылдардан бері бар. Ол ұңғыма оқпанының азимутын айналмалы гиростан алады. Ол тек ұңғыма оқпанының бағытын ғана анықтайды және еңістігін анықтамайды. Көлбеу бұрышы әдетте акселерометрлермен алынады. Пленкаға негізделген, бір рет түсірілген гирос көлбеуді алу үшін компас картасының үстінде (сыртқы гимбал осіне бекітілген) ілулі тұрған маятникті пайдаланады. Кәдімгі гиростың айналу массасы әдетте 20 000-нан 40 000 айн/мин жылдамдықпен айналады (кейбіреулері одан да жылдамырақ айналады). Гироға ешбір сыртқы күш әсер етпесе және масса дәл ауырлық центрінде тұрса, қозғалмайтын болады. Өкінішке орай, массаны дәл ауырлық орталығында ұстау мүмкін емес және сыртқы күштер гироға әсер етеді. Сондықтан гиро уақыт өте келе дрейф болады.

Теориялық тұрғыдан, егер гиро айналдыра бастаса және белгілі бір бағытқа бағытталса, ол уақыт өте келе бағытын айтарлықтай өзгертпеуі керек. Сондықтан ол саңылауда іске қосылады және корпус айналып кетсе де, гиро еркін қозғалады және ол бір бағытты көрсетіп қалады. Гироның бағыты белгілі болғандықтан, ұңғыма оқпанының бағытын гиростың бағыты мен гиросы бар корпустың бағыты арасындағы айырмашылық арқылы анықтауға болады. Айналдыру осінің бағытын гиро саңылаудан бұрын білу керек. Бұл гироға сілтеме жасау деп аталады. Гироға дұрыс сілтеме жасалмаса, бүкіл түсіру өшірулі, сондықтан құралды мұнай және газ ұңғымаларына арналған ұңғымада іске қоспас бұрын тиісті түрде сілтеме жасау керек.

Кемшіліктері

Кәдімгі гиростың тағы бір кемшілігі - ол өлшенген азимутта қателер тудыратын уақыт өте келе дрейф болады. Гиро жүйенің соққыларына, мойынтіректердің тозуына және Жердің айналуына байланысты дрейф болады. Гиро гиродағы кемшіліктерге байланысты дрейфті де жасай алады. Ақаулар гиростанцияны жасау немесе өңдеу кезінде дамуы мүмкін, өйткені массаның дәл орталығы айналдыру осінің ортасында емес. Дрейф төменірекЖер экваторы полюстерге жақын жоғары ендіктерде одан да жоғары. Әдетте, әдеттегі гиростар ендіктерде немесе 70°-тан жоғары еңістерде пайдаланылмайды. Дәстүрлі гиро үшін әдеттегі дрейф жылдамдығы минутына 0,5 ° құрайды. Жердің айналуынан туындаған айқын дрейф ішкі гимбал сақинасына арнайы күш қолдану арқылы түзетіледі. Қолданылатын күш гиро қолданылатын ендікке байланысты.

Осы себептерге байланысты барлық әдеттегі гиростар белгілі бір мөлшерде ауытқиды. Дрейф дәстүрлі гирос іске қосылған сайын бақыланады және шолу сол дрейфке реттеледі. Анықтама немесе дрейф тиісті түрде өтелмесе, жиналған зерттеу деректері дұрыс емес болады.

Интеграциялау немесе солтүстік іздеу гиросын бағалаңыз

Кәдімгі гиростың кемшіліктерін болдырмау үшін жылдамдық немесе солтүстікке бағытталған гиро әзірленді. Температуралық гиро және солтүстікке ұмтылатын гиро - бұл бір нәрсе. Бұл бір ғана еркіндік дәрежесі бар гиро. Гироинтегралдау жылдамдығы шынайы солтүстікті анықтау үшін қолданылады. Гирос Жердің айналу векторын көлденең және тік құрамдастарға шешеді. Көлденең құрамдас әрқашан шынайы Солтүстікті көрсетеді. Гироға сілтеме жасау қажеттілігі жойылады, бұл дәлдікті арттырады. Ұңғыма оқпанының ендігі белгілі болуы керек, өйткені ендік өзгерген сайын Жердің айналу векторы әртүрлі болады.

Орнату кезінде гиро жылдамдығы Жердің айналуынан туындаған дрейфті жою үшін Жердің айналуын автоматты түрде өлшейді. Бұл дизайн мүмкіндігі кәдімгі гиромен салыстырғанда қателерді шығару ықтималдығын азайтады. Дәстүрлі гиростан айырмашылығы, жиілік гиросы анықтамалық нүктені көруді қажет етпейді, осылайша бір ықтимал қате көзін жояды. Гироға әсер ететін күштер онымен өлшенеді, ал ауырлық күші акселерометрлермен өлшенеді. Акселерометрлер мен гирометрлердің біріккен көрсеткіштері ұңғыма оқпанының еңісі мен азимутын есептеуге мүмкіндік береді.

Гиро жылдамдықты бұрыштық жылжу арқылы бұрыштық жылдамдықты өлшейді. Жылдамдықты интегралдайтын гирос бұрыштық жылдамдықтың интегралын (бұрыштық орын ауыстыру) шығыс бұрыштық орын ауыстыру арқылы есептейді.

Гироның жаңа нұсқаларын қозғалу кезінде зерттеуге болады, бірақ шектеулер бар. Сауалнама алу үшін олар тұрақты тұрудың қажеті жоқ. Жалпы зерттеу уақытын қысқартуға болады, бұл құралды үнемді етеді.

Ring Laser Gyro

Сақиналық лазерлік гирос (RLG) ұңғыманың бағытын анықтау үшін гироның басқа түрін пайдаланады. Датчик X, Y және Z осьтерін өлшеу үшін орнатылған үш сақиналы лазерлік гиростардан және үш инерциялық деңгейдегі акселерометрден тұрады. Бұл жылдамдыққа немесе солтүстікке бағытталған гироға қарағанда дәлірек. Сауалнама алу үшін сауалнама құралын тоқтатудың қажеті жоқ, сондықтан сауалнамалар жылдамырақ болады. Дегенмен, сақиналы лазерлік гиростың сыртқы диаметрі 5 1/4 дюймді құрайды, яғни бұл гиро тек 7 дюймдік және үлкенірек корпуста жұмыс істей алады (біздіңкорпустың дизайнынұсқаулық). Оны а арқылы жүргізу мүмкін емесбұрғылау тізбегі, ал жылдамдықты немесе солтүстікке бағытталған гироны бұрғылау тізбегі немесе диаметрі кішірек құбырлар арқылы жүргізуге болады.

Құрамдас бөліктер

Қарапайым түрде сақиналы лазерлі гиро 120 градустық нүктелерде - бұрыштарда 3 айналары бар гелий-неонды үш лазер тесігі үшін бұрғыланған үшбұрышты шыны блогынан тұрады. Бұл резонаторда бір сағат тіліне қарсы, екіншісі сағат тіліне қарсы бағытта айналатын лазер сәулелері қатар тұрады. Бір сәтте фотосенсор сәулелердің қиылысатын жерін бақылайды. Олар әрбір сәуленің нақты фазасына байланысты бір-біріне конструктивті немесе деструктивті түрде кедергі жасайды.

Егер RLG өзінің орталық осіне қатысты стационарлық (айналмайтын) болса, екі сәуленің салыстырмалы фазасы тұрақты, ал детектордың шығысы біркелкі болады. Егер RLG орталық осі айналасында бұрылса, сағат тілімен және сағат тіліне қарсы сәулелер қарама-қарсы Доплерлік ығысуларды сезінеді; біреуінің жиілігі артады, ал екіншісінің жиілігі азаяды. Детектор дәл бұрыштық орын мен жылдамдықты анықтауға болатын айырмашылық жиілігін сезінеді. Бұл ретінде белгіліСагнак әсері.

Өлшенетін нәрсе - бұрыштық жылдамдықтың интегралы немесе санау басталғаннан бері бұрылған бұрыш. Бұрыштық жылдамдық соғу жиілігінің туындысы болады. Айналу бағытын алу үшін қосарлы (квадратуралық) детекторды пайдалануға болады.

Инерциялық дәрежелі гиро

Мұнай және газ кен орнындағы ең дәл барлау құралы жиі Ферранти құралы деп аталатын инерциялық гиростанция болып табылады. Бұл аэроғарыштық технологияға бейімделген бүкіл навигациялық жүйе. Бұл гиростың ең жоғары дәлдігіне байланысты көптеген зерттеу құралдары сәйкес дәлдіктерін анықтау үшін онымен салыстырылады. Құрылғы тұрақтандырылған платформаға орнатылған үш жылдамдықты гирос пен үш акселерометрді пайдаланады.

Жүйе платформа бағытының өзгеруін өлшейді (платформалық қондырғылар) және оның қозғалатын қашықтығы. Ол ұңғыманың еңісі мен бағытын өлшеп қана қоймай, тереңдігін де анықтайды. Ол сымның тереңдігін пайдаланбайды. Дегенмен, оның одан да үлкен өлшемі бар 10⅝ дюймдік OD. Нәтижесінде, оны тек 13 3/8 дюймдік және одан үлкен өлшемдегі қаптамада іске қосуға болады.

Vigor фирмасының гироскоптық инклинометрі ең қарапайым және қолдануға оңай нысанда сыналады, ал тұтынушы оны тауарды алғаннан кейін Vigor бейнематериалына сәйкес орнатып, жөндеуі керек. Егер сізге біздің көмегіміз қажет болса, Vigor компаниясының сатудан кейінгі бөлімі де мәселені шұғыл шешуге көмектесу үшін 24 сағат бойы жауап береді, егер сізді Vigor гироскопының инклинометрі қызықтырса, барынша мүмкіндік алу үшін Vigor инженерлер тобымен байланысыңыз. кәсіби технология және ең жақсы сапалы алаңдаушылықсыз жоғары сапалы қызмет.

Қосымша ақпарат алу үшін біздің пошта жәшігімізге жаза аласызinfo@vigorpetroleum.com&marketing@vigordrilling.com