Συμβατικό γυροσκόπιο
Το συμβατικό γυροσκόπιο ή ελεύθερο γυροσκόπιο υπάρχει από τη δεκαετία του 1930. Λαμβάνει το αζιμούθιο της γεώτρησης από ένα περιστρεφόμενο γυροσκόπιο. Καθορίζει μόνο την κατεύθυνση του φρεατίου και δεν καθορίζει την κλίση. Η γωνία κλίσης λαμβάνεται συνήθως με επιταχυνσιόμετρα. Το γυροσκόπιο-με βάση το φιλμ, μονής-βολής χρησιμοποιεί ένα εκκρεμές που κρέμεται πάνω από μια κάρτα πυξίδας (προσαρτημένο στον εξωτερικό άξονα του αντίζυγου) για να πάρει την κλίση. Ένα συμβατικό γυροσκόπιο έχει περιστρεφόμενη μάζα που συνήθως περιστρέφεται στις 20.000 έως 40.000 σ.α.λ. (μερικοί στρίβουν ακόμη πιο γρήγορα). Το γυροσκόπιο θα παραμείνει σταθερό εάν δεν ασκηθούν εξωτερικές δυνάμεις πάνω του και η μάζα στηρίζεται στο ακριβές κέντρο βάρους του. Δυστυχώς, δεν είναι δυνατό να διατηρηθεί η μάζα στο ακριβές κέντρο βάρους της και οι εξωτερικές δυνάμεις δρουν στο γυροσκόπιο. Επομένως, το γυροσκόπιο θα παρασύρεται με το χρόνο.
Θεωρητικά, εάν ένα γυροσκόπιο αρχίσει να περιστρέφεται και είναι στραμμένο προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, δεν θα πρέπει να αλλάξει ουσιαστικά κατεύθυνση με την πάροδο του χρόνου. Επομένως, τρέχει στην τρύπα και, παρόλο που η θήκη γυρίζει, το γυροσκόπιο είναι ελεύθερο να κινηθεί και παραμένει στραμμένο προς την ίδια κατεύθυνση. Εφόσον η κατεύθυνση προς την οποία δείχνει το γυροσκόπιο είναι γνωστή, η κατεύθυνση της οπής μπορεί να προσδιοριστεί από τη διαφορά μεταξύ του προσανατολισμού του γυροσκοπίου και του προσανατολισμού της θήκης που περιέχει το γυροσκόπιο. Ο προσανατολισμός του άξονα περιστροφής πρέπει να είναι γνωστός πριν το γυροσκόπιο τρέξει στην οπή. Αυτό ονομάζεται αναφορά στο γυροσκόπιο. Εάν το γυροσκόπιο δεν αναφέρεται σωστά, ολόκληρη η επιθεώρηση είναι απενεργοποιημένη, επομένως το εργαλείο πρέπει να αναφέρεται κατάλληλα προτού τρέξει στην τρύπα για πηγάδια πετρελαίου και αερίου.
Ένα άλλο μειονέκτημα ενός συμβατικού γυροσκοπίου είναι ότι θα παρασύρεται με το χρόνο, προκαλώντας σφάλματα στο μετρούμενο αζιμούθιο. Το γυροσκόπιο θα παρασυρθεί λόγω των κραδασμών του συστήματος, της φθοράς των ρουλεμάν και της περιστροφής της Γης. Το γυροσκόπιο μπορεί επίσης να παρασυρθεί λόγω ατελειών στο γυροσκόπιο. Τα ελαττώματα μπορεί να αναπτυχθούν κατά την κατασκευή ή τη μηχανική κατεργασία του γυροσκοπίου, καθώς το ακριβές κέντρο της μάζας δεν βρίσκεται στο κέντρο του άξονα περιστροφής. Η μετατόπιση είναι μικρότερη στον ισημερινό της Γης και μεγαλύτερη σε μεγαλύτερα γεωγραφικά πλάτη κοντά στους πόλους. Γενικά, τα συμβατικά γυροσκόπια δεν χρησιμοποιούνται σε γεωγραφικά πλάτη ή κλίσεις πάνω από 70 μοίρες. Ένας τυπικός ρυθμός μετατόπισης για ένα παραδοσιακό γυροσκόπιο είναι 0,5 μοίρες ανά λεπτό. Η φαινομενική μετατόπιση που προκαλείται από την περιστροφή της Γης διορθώνεται με την εφαρμογή ειδικής δύναμης στον εσωτερικό δακτύλιο του αντίζυγου. Η εφαρμοζόμενη δύναμη εξαρτάται από το γεωγραφικό πλάτος όπου θα χρησιμοποιηθεί το γυροσκόπιο.
Εξαιτίας αυτών των λόγων, όλα τα συμβατικά γυροσκόπια θα μετακινούνται κατά συγκεκριμένες ποσότητες. Το drift παρακολουθείται κάθε φορά που εκτελείται ένα παραδοσιακό γυροσκόπιο και η έρευνα προσαρμόζεται για αυτό το drift. Εάν η αναφορά ή η μετατόπιση δεν αντισταθμιστεί επαρκώς, τα δεδομένα της έρευνας που συγκεντρώθηκαν θα είναι λανθασμένα.
Βαθμολογήστε με ενσωμάτωση ή βόρεια-Αναζήτηση γυροσκόπιου
Αναπτύχθηκε ένα γυροσκόπιο αναζήτησης ρυθμού ή βορρά-για να αποφευχθούν τα ελαττώματα του συμβατικού γυροσκοπίου. Ένα γυροσκόπιο ταχύτητας και ένα γυροσκόπιο αναζήτησης προς το βορρά-είναι ουσιαστικά τα ίδια πράγματα. Είναι ένα γυροσκόπιο με έναν μόνο βαθμό ελευθερίας. Το γυροσκόπιο ολοκλήρωσης ρυθμού χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του αληθινού Βορρά. Το γυροσκόπιο αναλύει το διάνυσμα περιστροφής της Γης σε οριζόντιες και κάθετες συνιστώσες. Η οριζόντια συνιστώσα δείχνει πάντα τον αληθινό Βορρά. Η ανάγκη αναφοράς του γυροσκοπίου εξαλείφεται, γεγονός που αυξάνει την ακρίβεια. Το γεωγραφικό πλάτος της γεώτρησης πρέπει να είναι γνωστό επειδή το διάνυσμα περιστροφής της Γης θα είναι διαφορετικό καθώς το γεωγραφικό πλάτος ποικίλλει.
Κατά τη ρύθμιση, το γυροσκόπιο ρυθμού μετρά αυτόματα την περιστροφή της Γης για να εξαλείψει την ολίσθηση που προκαλείται από την περιστροφή της Γης. Αυτό το χαρακτηριστικό σχεδιασμού καθιστά λιγότερο πιθανό να παράγει σφάλματα σε σύγκριση με ένα συμβατικό γυροσκόπιο. Σε αντίθεση με ένα παραδοσιακό γυροσκόπιο, το γυροσκόπιο ρυθμού δεν απαιτεί την παρατήρηση ενός σημείου αναφοράς, εξαλείφοντας έτσι μια πιθανή πηγή σφάλματος. Οι δυνάμεις που ασκούνται στο γυροσκόπιο μετρώνται από αυτό, ενώ η δύναμη της βαρύτητας με τα επιταχυνσιόμετρα. Οι συνδυασμένες ενδείξεις των επιταχυνσιομέτρων και του γυροσκόπιου επιτρέπουν τον υπολογισμό της κλίσης και του αζιμουθίου του φρεατίου.
Ένα γυροσκόπιο ρυθμού θα μετρήσει τη γωνιακή ταχύτητα μέσω μιας γωνιακής μετατόπισης. Το γυροσκόπιο ολοκλήρωσης ρυθμού υπολογίζει το ολοκλήρωμα της γωνιακής ταχύτητας (γωνιακή μετατόπιση) μέσω μιας γωνιακής μετατόπισης εξόδου.
Οι νεότερες εκδόσεις του γυροσκοπίου μπορούν να μετρηθούν ενώ κινείστε, αλλά υπάρχουν περιορισμοί. Δεν χρειάζεται να παραμείνουν ακίνητοι για να λάβουν μια έρευνα. Ο συνολικός χρόνος έρευνας μπορεί να μειωθεί, καθιστώντας το εργαλείο πιο αποτελεσματικό ως προς το κόστος.
Δαχτυλίδι Laser Gyro
Το γυροσκόπιο λέιζερ δακτυλίου (RLG) χρησιμοποιεί διαφορετικό τύπο γυροσκοπίου για να καθορίσει την κατεύθυνση του φρεατίου. Ο αισθητήρας αποτελείται από τρία-γυροσκόπια λέιζερ δακτυλίου και τρία αδρανειακά-επιταχυνσιόμετρα βαθμού που είναι τοποθετημένα για τη μέτρηση των αξόνων X, Y και Z. Είναι πιο ακριβές από ένα γυροσκόπιο αναζήτησης ρυθμού ή βόρειας-. Το εργαλείο έρευνας δεν χρειάζεται να σταματήσει για να συμμετάσχει σε μια έρευνα, επομένως οι έρευνες είναι πιο γρήγορες. Ωστόσο, η εξωτερική διάμετρος του γυροσκοπίου λέιζερ δακτυλίου είναι 5 1/4 ίντσες, πράγμα που σημαίνει ότι αυτό το γυροσκόπιο μπορεί να λειτουργήσει μόνο σε περίβλημα 7 ιντσών και μεγαλύτερο (ανατρέξτε στον οδηγό σχεδίασης περιβλήματος). Δεν μπορεί να εκτελεστεί μέσω μιας σειράς τρυπανιού, ενώ ένα γυροσκόπιο αναζήτησης ταχύτητας ή βόρειας{11}}μπορεί να περάσει μέσα από μια σειρά τρυπανιού ή κορδόνια σωλήνων μικρότερης διαμέτρου.
εξαρτήματα
Στην απλούστερη μορφή του, το γυροσκόπιο λέιζερ δακτυλίου αποτελείται από ένα τριγωνικό μπλοκ γυαλιού που έχει τρυπηθεί για τρεις οπές λέιζερ ηλίου-νέον με καθρέφτες στα σημεία 120-μοιρών – τις γωνίες3. Αντίθετα{4}}περιστρεφόμενες ακτίνες λέιζερ – η μία δεξιόστροφα και η άλλη αριστερόστροφα συνυπάρχουν σε αυτόν τον συντονιστή. Σε κάποιο σημείο, ένας φωτοαισθητήρας παρακολουθεί τις δέσμες όπου τέμνονται. Θα παρεμβαίνουν εποικοδομητικά ή καταστροφικά μεταξύ τους, ανάλογα με την ακριβή φάση κάθε δέσμης.
Εάν το RLG είναι ακίνητο (δεν περιστρέφεται) ως προς τον κεντρικό άξονά του, η σχετική φάση των δύο δεσμών είναι σταθερή και η έξοδος του ανιχνευτή είναι σταθερή. Εάν το RLG περιστραφεί γύρω από τον κεντρικό άξονά του, οι δεξιόστροφες και αριστερόστροφες δέσμες-θα αντιμετωπίσουν αντίθετες μετατοπίσεις Doppler. το ένα θα αυξηθεί σε συχνότητα και το άλλο θα μειωθεί σε συχνότητα. Ο ανιχνευτής θα ανιχνεύσει τη διαφορά συχνότητας από την οποία μπορεί να προσδιοριστεί η ακριβής γωνιακή θέση και η ταχύτητα. Αυτό είναι γνωστό ως το φαινόμενο Sagnac.
Αυτό που μετράται είναι το ολοκλήρωμα της γωνιακής ταχύτητας ή γωνίας που στρέφεται από τότε που ξεκίνησε η μέτρηση. Η γωνιακή ταχύτητα θα είναι η παράγωγος της συχνότητας παλμού. Ένας ανιχνευτής διπλού (τετραγωνικού) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εξαγωγή της κατεύθυνσης περιστροφής.
Αδρανειακός βαθμός γυροσκόπιο
Το πιο ακριβές όργανο έρευνας στο πεδίο πετρελαίου και φυσικού αερίου είναι το γυροσκόπιο αδρανειακής ποιότητας, που συχνά ονομάζεται εργαλείο Ferranti. Είναι ολόκληρο το σύστημα πλοήγησης όπως είναι προσαρμοσμένο στην αεροδιαστημική τεχνολογία. Λόγω της υψηλότερης ακρίβειας αυτού του γυροσκοπίου, τα περισσότερα εργαλεία έρευνας συγκρίνονται με αυτό για να προσδιοριστούν οι αντίστοιχες ακρίβειές τους. Η συσκευή χρησιμοποιεί τρία γυροσκόπια ταχύτητας και τρία επιταχυνσιόμετρα τοποθετημένα σε μια σταθεροποιημένη πλατφόρμα.
Το σύστημα μετρά την αλλαγή κατεύθυνσης της πλατφόρμας (platform rigs) και την απόσταση που κινείται. Δεν μετρά μόνο την κλίση και την κατεύθυνση του πηγαδιού αλλά καθορίζει και το βάθος. Δεν χρησιμοποιεί το βάθος καλωδίου. Ωστόσο, έχει ακόμη μεγαλύτερη διάσταση OD 10⅝ ιντσών. Ως αποτέλεσμα, μπορεί να εκτελεστεί μόνο σε μεγέθη περιβλήματος 13 3/8″ και μεγαλύτερα.
Ως κορυφαίος παγκόσμιος-κατασκευαστής γυροσκόπιων οργάνων τοπογραφίας, η China Vigor κατανοεί τον ζωτικό ρόλο τους στις εργασίες στο κάτω μέρος. Από το 2015, έχουμε επενδύσει με συνέπεια στην Ε&Α και τη βελτίωση των συστημάτων μας γυροσκοπικών κλισιόμετρο. Έως το 2025, τα εργαλεία της Vigor έχουν αναπτυχθεί σε κοιτάσματα πετρελαίου στην Κεντρική Ασία, την Ευρώπη και την Αφρική, παρέχοντας δεδομένα υψηλής-ακρίβειας που μειώνουν σημαντικά τον μη-μη παραγωγικό χρόνο για τους πελάτες μας.
Η τεχνική ομάδα μας έχει πραγματοποιήσει επανειλημμένα-υπηρεσίες καταγραφής ιστότοπου, λαμβάνοντας ευρεία αναγνώριση από τους πελάτες.
Είμαστε επίσης υπερήφανοι που ανακοινώνουμε ότι το China Vigor ολοκλήρωσε με επιτυχία τις δοκιμές πεδίου γιαLogging while Drilling (LWD), Gyro while Drilling (GWD), και συστήματα Measurement while Drilling (MWD) και τώρα εισάγουν ενεργά αυτές τις προηγμένες λύσεις στην αγορά.
Για να μάθετε περισσότερα για το πώς μαςΓυροσκοπικό κλίση σειράς ProGuide™και άλλες προηγμένες τεχνολογίες γεώτρησης μπορούν να βελτιώσουν τη λειτουργική σας απόδοση και την ακρίβεια των δεδομένων, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε με την εξειδικευμένη ομάδα μηχανικών μας. Είμαστε πάντα έτοιμοι να σας παρέχουμε τις πιο επαγγελματικές συμβουλές και υπηρεσίες.
