ประเภทเครื่องมือสำรวจไจโรในบ่อน้ำมันและก๊าซ

ไจโรธรรมดา

ไจโรแบบธรรมดาหรือไจโรอิสระมีมาตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 1930 จะได้มุมราบของหลุมเจาะจากไจโรที่หมุนอยู่ โดยจะกำหนดทิศทางของหลุมเจาะเท่านั้นและไม่ได้กำหนดความเอียง โดยปกติแล้วมุมเอียงจะได้มาจากมาตรความเร่ง ไจโรช็อตเดียวที่ใช้ฟิล์มใช้ลูกตุ้มที่ห้อยอยู่เหนือการ์ดเข็มทิศ (ติดอยู่กับแกนกิมบอลด้านนอก) เพื่อให้ได้มุมเอียง ไจโรทั่วไปมีมวลหมุนวนโดยปกติจะหมุนที่ 20,000 ถึง 40,000 รอบต่อนาที (บางอันหมุนเร็วกว่านั้นอีก) ไจโรจะคงที่หากไม่มีแรงภายนอกมากระทำ และมวลได้รับการรองรับที่จุดศูนย์ถ่วงที่แน่นอน น่าเสียดายที่เป็นไปไม่ได้ที่จะรักษามวลให้อยู่ที่จุดศูนย์ถ่วงที่แม่นยำ และแรงภายนอกก็กระทำต่อไจโร ดังนั้นไจโรจะลอยไปตามกาลเวลา

ตามทฤษฎีแล้ว หากไจโรเริ่มหมุนและชี้ไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง ไจโรก็ไม่ควรเปลี่ยนทิศทางมากนักเมื่อเวลาผ่านไป ดังนั้นจึงวิ่งอยู่ในรู และแม้ว่าตัวเรือนจะหมุนไป แต่ไจโรก็สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ และยังคงชี้ไปในทิศทางเดียวกัน เนื่องจากทราบทิศทางที่ไจโรชี้ ทิศทางของหลุมเจาะจึงสามารถกำหนดได้จากความแตกต่างระหว่างการวางแนวของไจโรและการวางแนวของกล่องที่มีไจโร ต้องทราบการวางแนวของแกนหมุนก่อนที่ไจโรจะวิ่งเข้าไปในรู สิ่งนี้เรียกว่าการอ้างอิงไจโร หากไจโรไม่ได้อ้างอิงอย่างถูกต้อง แบบสำรวจทั้งหมดจะปิด ดังนั้นจึงต้องอ้างอิงเครื่องมืออย่างเหมาะสมก่อนจะวิ่งเข้าไปในรูสำหรับบ่อน้ำมันและก๊าซ

ข้อเสีย

ข้อเสียอีกประการหนึ่งของไจโรแบบเดิมๆ ก็คือมันจะลอยไปตามเวลา ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในแอซิมัทที่วัดได้ ไจโรจะลอยไปเนื่องจากการกระแทกของระบบ การสึกหรอของแบริ่ง และการหมุนของโลก ไจโรยังสามารถลอยได้เนื่องจากความไม่สมบูรณ์ในไจโร ข้อบกพร่องอาจเกิดขึ้นได้ในระหว่างการผลิตหรือการตัดเฉือนไจโร เนื่องจากจุดศูนย์กลางมวลที่แน่นอนไม่ได้อยู่ที่ศูนย์กลางของแกนหมุน การดริฟท์จะน้อยลงที่เส้นศูนย์สูตรของโลก และสูงขึ้นที่ละติจูดสูงใกล้ขั้วโลก โดยทั่วไปแล้ว ไจโรแบบธรรมดาจะไม่ใช้ที่ละติจูดหรือความโน้มเอียงที่สูงกว่า 70° อัตราการดริฟท์โดยทั่วไปสำหรับไจโรแบบดั้งเดิมคือ 0.5° ต่อนาที การเบี่ยงเบนที่ปรากฏซึ่งเกิดจากการหมุนของโลกได้รับการแก้ไขโดยการใช้แรงพิเศษกับวงแหวนวงแหวนด้านใน แรงที่ใช้นั้นขึ้นอยู่กับละติจูดที่จะใช้ไจโร

ด้วยเหตุผลเหล่านี้ ไจโรทั่วไปทั้งหมดจึงลอยไปตามปริมาณที่กำหนด การดริฟท์จะได้รับการตรวจสอบทุกครั้งที่ใช้ไจโรแบบดั้งเดิม และแบบสำรวจจะถูกปรับสำหรับการดริฟท์นั้น หากการอ้างอิงหรือการเบี่ยงเบนไม่ได้รับการชดเชยอย่างเพียงพอ ข้อมูลการสำรวจที่รวบรวมไว้จะไม่ถูกต้อง

อัตราการรวมหรือไจโรที่แสวงหาทิศเหนือ

ไจโรที่มีอัตราหรือทิศเหนือได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อป้องกันข้อบกพร่องของไจโรทั่วไป ไจโรอัตราและไจโรที่แสวงหาทิศเหนือคือสิ่งเดียวกันโดยพื้นฐานแล้ว มันเป็นไจโรที่มีอิสระเพียงระดับเดียว อัตราการรวมไจโรใช้เพื่อกำหนดทิศเหนือที่แท้จริง ไจโรจะแก้ไขเวกเตอร์การหมุนของโลกให้เป็นองค์ประกอบแนวนอนและแนวตั้ง องค์ประกอบแนวนอนจะชี้ไปทางทิศเหนือจริงเสมอ ไม่จำเป็นต้องอ้างอิงไจโรอีกต่อไป ซึ่งเพิ่มความแม่นยำ ต้องทราบละติจูดของหลุมเจาะเนื่องจากเวกเตอร์การหมุนของโลกจะแตกต่างกันตามละติจูดที่ต่างกัน

ในระหว่างการตั้งค่า ไจโรอัตราจะวัดการหมุนของโลกโดยอัตโนมัติเพื่อกำจัดการเคลื่อนตัวที่เกิดจากการหมุนของโลก คุณสมบัติการออกแบบนี้ทำให้มีโอกาสเกิดข้อผิดพลาดน้อยลงเมื่อเทียบกับไจโรทั่วไป ไจโรอัตราไม่เหมือนกับไจโรแบบเดิมๆ ตรงที่ไจโรอัตราไม่จำเป็นต้องมีจุดอ้างอิงจึงจะมองเห็นได้ ดังนั้นจึงช่วยลดแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดเพียงแหล่งเดียว แรงที่กระทำต่อไจโรจะถูกวัดโดยมัน ในขณะที่แรงโน้มถ่วงจะวัดโดยมาตรความเร่ง การอ่านค่ามาตรความเร่งและไจโรรวมกันทำให้สามารถคำนวณความเอียงและมุมราบของหลุมเจาะได้

ไจโรอัตราจะวัดความเร็วเชิงมุมผ่านการกระจัดเชิงมุม อัตราการรวมไจโรจะคำนวณอินทิกรัลของความเร็วเชิงมุม (การกระจัดเชิงมุม) ผ่านการกระจัดเชิงมุมเอาต์พุต

ไจโรเวอร์ชันใหม่ๆ สามารถสำรวจได้ในขณะเคลื่อนที่ แต่ก็มีข้อจำกัดอยู่ พวกเขาไม่จำเป็นต้องอยู่นิ่งเพื่อรับการสำรวจ เวลาสำรวจทั้งหมดสามารถลดลงได้ ทำให้เครื่องมือมีความคุ้มค่ามากขึ้น

วงแหวนเลเซอร์ไจโร

วงแหวนเลเซอร์ไจโร (RLG) ใช้ไจโรประเภทอื่นเพื่อกำหนดทิศทางของบ่อ เซ็นเซอร์ประกอบด้วยไจโรเลเซอร์สามวงแหวนและมาตรความเร่งระดับเฉื่อยสามตัวที่ติดตั้งเพื่อวัดแกน X, Y และ Z มีความแม่นยำมากกว่าอัตราหรือไจโรที่แสวงหาทิศเหนือ ไม่จำเป็นต้องหยุดเครื่องมือสำรวจเพื่อทำการสำรวจ ดังนั้นการสำรวจจึงรวดเร็วกว่า อย่างไรก็ตาม เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของวงแหวนเลเซอร์ไจโรคือ 5 1/4 นิ้ว ซึ่งหมายความว่าไจโรนี้สามารถทำงานได้ในเคสขนาด 7 นิ้วขึ้นไปเท่านั้น (ตรวจสอบของเราการออกแบบปลอกแนะนำ). มันไม่สามารถวิ่งผ่านกสายเจาะในขณะที่อัตราหรือไจโรที่กำลังมองหาทิศเหนือสามารถวิ่งผ่านสายสว่านหรือสายท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าได้

ส่วนประกอบ

ในรูปแบบที่เรียบง่ายที่สุด วงแหวนเลเซอร์ไจโรประกอบด้วยบล็อกแก้วทรงสามเหลี่ยมที่เจาะออกมาสำหรับรูเลเซอร์ฮีเลียม-นีออน 3 อัน โดยมีกระจกอยู่ที่จุด 120 องศา – ที่มุม3 ลำแสงเลเซอร์ที่หมุนทวนเข็มนาฬิกา - ลำแสงหนึ่งตามเข็มนาฬิกาและอีกลำแสงทวนเข็มนาฬิกาอยู่ร่วมกันในตัวสะท้อนเสียงนี้ เมื่อถึงจุดหนึ่ง เซ็นเซอร์รับแสงจะตรวจสอบลำแสงตรงจุดที่ตัดกัน พวกมันจะรบกวนซึ่งกันและกันในเชิงสร้างสรรค์หรือเชิงทำลาย ขึ้นอยู่กับเฟสที่แม่นยำของแต่ละลำแสง

หาก RLG อยู่กับที่ (ไม่หมุน) เกี่ยวกับแกนกลาง เฟสสัมพัทธ์ของลำแสงทั้งสองจะคงที่ และเอาต์พุตของตัวตรวจจับจะสอดคล้องกัน ถ้า RLG ถูกหมุนรอบแกนกลางของมัน ลำแสงตามเข็มนาฬิกาและทวนเข็มนาฬิกาจะพบกับการเปลี่ยนแปลงของดอปเปลอร์ที่ตรงข้ามกัน อันหนึ่งจะเพิ่มความถี่ และอีกอันหนึ่งจะลดความถี่ อุปกรณ์ตรวจจับจะตรวจจับความถี่ที่แตกต่างซึ่งสามารถกำหนดตำแหน่งเชิงมุมและความเร็วได้อย่างแม่นยำ สิ่งนี้เรียกว่าแซงยัคเอฟเฟ็กต์-

สิ่งที่วัดได้คืออินทิกรัลของความเร็วเชิงมุมหรือมุมที่หมุนนับตั้งแต่เริ่มนับ ความเร็วเชิงมุมจะเป็นอนุพันธ์ของความถี่จังหวะ สามารถใช้เครื่องตรวจจับแบบคู่ (พื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัส) เพื่อหาทิศทางการหมุนได้

ไจโรเกรดเฉื่อย

เครื่องมือสำรวจที่แม่นยำที่สุดในแหล่งน้ำมันและก๊าซคือไจโรเกรดเฉื่อย ซึ่งมักเรียกว่าเครื่องมือเฟอร์รันติ เป็นระบบนำทางทั้งหมดที่ดัดแปลงมาจากเทคโนโลยีการบินและอวกาศ เนื่องจากไจโรนี้มีความแม่นยำสูงสุด เครื่องมือสำรวจส่วนใหญ่จึงถูกนำมาเปรียบเทียบกับไจโรเพื่อระบุความแม่นยำตามลำดับ อุปกรณ์ดังกล่าวใช้ไจโรอัตรา 3 ระดับและมาตรความเร่ง 3 ตัวที่ติดตั้งบนแพลตฟอร์มที่มีความเสถียร

ระบบจะวัดการเปลี่ยนแปลงทิศทางของแพลตฟอร์ม (แท่นขุดเจาะแพลตฟอร์ม) และระยะทางที่มันเคลื่อนที่ ไม่เพียงแต่วัดความเอียงและทิศทางของบ่อเท่านั้น แต่ยังกำหนดความลึกอีกด้วย ไม่ใช้ความลึกของเส้นลวด อย่างไรก็ตาม มันมีขนาดที่ใหญ่กว่าคือ OD 10⅝ นิ้ว เป็นผลให้สามารถทำงานได้ในขนาดเคส 13 3/8″ และใหญ่กว่าเท่านั้น

เครื่องวัดความเอียงไจโรสโคปจาก Vigor ได้รับการทดสอบในรูปแบบที่ง่ายที่สุดและใช้งานง่ายที่สุด และลูกค้าจะต้องติดตั้งและแก้ไขข้อบกพร่องตามวิดีโอของ Vigor หลังจากได้รับสินค้าเท่านั้น หากคุณต้องการความช่วยเหลือ แผนกหลังการขายของ Vigor จะตอบกลับตลอด 24 ชั่วโมงเพื่อช่วยคุณจัดการกับปัญหาอย่างเร่งด่วน หากคุณสนใจเครื่องวัดความเอียงของไจโรสโคปของ Vigor โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อกับทีมวิศวกรของ Vigor เพื่อรับประโยชน์สูงสุด เทคโนโลยีระดับมืออาชีพและบริการคุณภาพสูงไร้กังวลคุณภาพดีที่สุด

หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติม คุณสามารถเขียนถึงกล่องจดหมายของเราinfo@vigorpetroleum.com-การตลาด@vigordrilling.com