Механізм гіроскопа

Гіроскоп — це колесо, яке обертається навколо однієї осі, але може обертатися навколо однієї або обох інших осей, оскільки воно встановлено на карданному підвісі. Завдяки інерції обертового колеса його вісь спрямована в одному напрямку. Тому гіроскопічні інструменти використовують цей обертовий гіроскоп для визначення напрямку свердловини. Існує чотири типи гіроскопічних інструментів: звичайний гіроскоп, швидкісний або північний пошук, кільцевий лазер та інерційний градус. У ситуаціях, коли інструменти для магнітної зйомки непридатні, наприклад, в обсаджених шпурах, гіроскоп може бути альтернативним інструментом.

Інструмент для дослідження, який використовується в нафтовій і газовій промисловості, обертає гіроскоп з електродвигуном зі швидкістю приблизно 40 000 обертів на хвилину. Інструмент вирівнюється за істинною північчю на поверхні та гарантує, що гіроскоп залишається вказуючим у цьому напрямку, коли він потрапляє в отвір, незалежно від будь-яких сил, які можуть спробувати його відхилити.

Карта компаса прикріплена до осі гіроскопа та вирівняна за нею; це діє як опорний напрямок для всіх направлених зйомок. Після того, як інструмент приземлився в необхідному положенні вхомути бура, процедура дуже схожа на таку длямагнітний одиночний постріл. Оскільки карта компаса пов’язана з віссю гіроскопа, вона записує справжній північний пеленг, який не потребує поправки на магнітне схилення.

Звичайний гіроскоп на основі плівки

Як згадувалося, звичайний гіроскоп на основі плівки доступний як одноразовий інструмент. У місцях, де присутні магнітні перешкоди, наприклад, в обсаджених свердловинах або поблизу інших свердловин, плівкові гіроскопи більше не використовуються для дослідження та позиціонування відхиляючих інструментів у нафті та газі. У наш час гіроскопи, як правило, запускаються як кілька знімків на електричному дроті. Крім того, комп’ютер займається обробкою інформації на поверхні. Інструменти відхилення також можна орієнтувати за допомогою дротяних гіроскопів. Гіроскопи також доступні ввимірювання під час бурінняінструменти.

Операційні сили гіроскопа

Щоб зрозуміти сили, що діють на гіроскопи, почнемо з аналізу спрощених гіроскопів. Спрощені гіроскопи мають рами, які називаються карданними підвісами, які підтримують гіроскоп і забезпечують свободу обертання.

Коли зонд рухається вниз по свердловині в різних напрямках і нахилах, карданний механізм дозволяє гіроскопу намагатися підтримувати горизонтальну орієнтацію в просторі.

Під час дослідження стовбура свердловини гіроскоп спрямовують у відомому напрямку перед тим, як зайти в свердловину, тому протягом усього дослідження вісь обертання намагається зберегти орієнтацію поверхні. Зауважте, що картку компаса вирівняно з горизонтальною віссю обертання гіроскопа. Дані зйомки збираються в свердловині шляхом прикріплення схилу до компаса.

На кожній дослідницькій станції робиться знімок прямовисного напряму відносно карти компаса, в результаті чого отримують показання азимута та нахилу стовбура свердловини. Схил завжди спрямований униз до центру Землі як маятник. Коли інструмент нахилений вертикально, він вказує нахил свердловини на концентричних кільцях і азимут шляхом кореляції з відомим напрямком осі обертання гіроскопа, встановленої на поверхні. (Примітка: електронні системи вільного гіроскопа з поверхневим зчитуванням також усувають схили.)

Застосування гіроскопічного інструменту в геодезичних роботах спрямованого буріння

Показання компаса зазвичай використовуються для визначення напрямку свердловини при проведенні магнітних досліджень. Однак ці показання можуть бути ненадійними в обсажених або відкритих свердловинах поблизу обсажених свердловин. У таких ситуаціях необхідний альтернативний метод для точної оцінки напрямку свердловини. Гіроскопічний компас можна використовувати для оцінки нахилу свердловини подібно до магнітних інструментів, але він усуває магнітні ефекти, які можуть заважати точності.

Гіроскопічний інклінометр від Vigor використовує для вимірювання твердотільний гіроскопічний датчик, а мікроструктура твердотільного гіроскопічного датчика дуже складна, для якої дуже важливим є вибір матеріалу, технологічний процес і точність обробки. Цей процес робить твердотільні датчики гіроскопа ефективнішими, споживає менше енергії та розумнішими. Гіроскопічні інклінометри можуть витримувати дуже суворі свердловинні умови, включаючи сильні удари та вібрацію. Крім того, хороші результати вимірювання можуть бути досягнуті навіть за магнітних перешкод.

Гіроскопічний інклінометр від Vigor може відповідати різним вимогам щодо орієнтації та траєкторії нафтових і газових свердловин, таких як висока точність, висока швидкість, висока температура, мала свердловина, свердловина з коротким радіусом, горизонтальна свердловина, перетин тунелю тощо. Крім того, його також можна використовувати в такі галузі, як контроль запобігання зіткненням біля свердловин і магнітна проникність, які можуть зменшити ризик зіткнень свердловин у щільних кластерах свердловин, оптимізувати траєкторії буріння та зменшити витрати на проектування.

За додатковою інформацією Ви можете написати на нашу поштову скриньку info@vigorpetroleum.com&marketing@vigordrilling.com