Механизъм на жироскопа

Жироскопът е колело, което се върти около една ос, но може да се върти около една или и двете други оси, тъй като е монтирано на кардан. Инерцията на въртящото се колело има тенденция да поддържа оста си в една посока. Следователно, жироскопичните инструменти използват този въртящ се жироскоп, за да определят посоката на кладенеца. Има четири вида жироскопични инструменти: конвенционален жироскоп, скорост или северно насочване, пръстеновиден лазер и инерционна степен. В ситуации, в които инструментите за магнитно изследване са неподходящи, като например в обсадени дупки, жироскопът може да бъде алтернативен инструмент.

Инструментът за проучване, използван в нефтената и газовата промишленост, върти жироскоп с електрически мотор с около 40 000 оборота в минута. Инструментът се подравнява с истинския север на повърхността и гарантира, че жироскопът остава насочен в тази посока, докато влиза в дупката, независимо от всички сили, които могат да се опитат да го отклонят.

Към оста на жироскопа е прикрепена и подравнена карта с компас; това действа като референтна посока за всички насочени проучвания. След като инструментът се приземи в желаната позиция вбормашини, процедурата е много подобна на тази замагнитен единичен изстрел. Тъй като картата на компаса е свързана с оста на жироскопа, тя записва истински север, който не изисква корекция за магнитна деклинация.

Конвенционален жироскоп, базиран на филм

Както бе споменато, базиран на филм конвенционален жироскоп се предлага като инструмент за единичен изстрел. В зони, където има магнитни смущения, като в обсадени дупки или близо до други сондажи, жироскопите, базирани на филм, вече не се използват често за изследване и позициониране на отклоняващи инструменти в нефт и газ. В днешно време жироскопите обикновено се изпълняват като многократни изстрели на електрическа кабелна линия. Освен това компютър обработва информацията на повърхността. Инструментите за отклоняване могат също да бъдат ориентирани чрез телени жироскопи. Жироскопите също се предлагат визмерване по време на пробиванеинструменти.

Оперативни сили на жироскопа

За да разберем силите, действащи върху жироскопите, нека започнем с анализиране на опростени жироскопи. Опростените жироскопи имат рамки, наречени гимбали, които поддържат жироскопа и позволяват свобода на въртене.

Докато сондата се движи надолу в различни посоки и наклони, карданът позволява на жироскопа да се опитва да поддържа хоризонтална ориентация в пространството.

При извършване на изследване на кладенеца, жироскопът е насочен в известна посока, преди да влезе в кладенеца, така че по време на проучването оста на въртене се опитва да запази повърхностната си ориентация. Имайте предвид, че картата с компас е подравнена с хоризонталната ос на въртене на жироскопа. Данните от проучването се събират в дупка чрез закрепване на отвес върху компаса.

На всяка станция за изследване се прави снимка на посоката на отвеса по отношение на картата на компаса, което води до отчитане на азимута и наклона на сондажа. Отвесът винаги сочи надолу към центъра на Земята като махало. Когато инструментът е наклонен вертикално, той посочва наклона на кладенеца върху концентричните пръстени и азимута чрез корелация с известната посока на оста на въртене на жироскопа, установена на повърхността. (Забележка: Електронните, повърхностно отчитащи системи със свободен жироскоп също елиминират отвеса.)

Приложение на жироинструмент при насочено сондиране

Показанията на компаса обикновено се използват за определяне на посоката на кладенеца при извършване на магнитни изследвания. Въпреки това, тези показания могат да бъдат ненадеждни в затворени или открити дупки в близост до затворени кладенци. В такива ситуации е необходим алтернативен метод за точна оценка на посоката на кладенеца. Жироскопичният компас може да се използва за оценка на наклона на кладенеца подобно на магнитните инструменти, но той елиминира магнитните ефекти, които могат да попречат на точността.

Инклинометърът на жироскоп от Vigor използва твърдотелен жироскопичен сензор за измерване, а микроструктурата на твърдотелния жироскопичен сензор е много сложна, за която изборът на материал, потокът на процеса и точността на обработка са много важни. Процесът прави жироскопичните сензори в твърдо състояние по-ефективни, консумират по-малко енергия и са по-интелигентни. Жироскопичните инклинометри могат да издържат на много тежки среди в сондажа, включително силни удари и вибрации. Освен това може да се постигне добро измерване дори при магнитни смущения.

Жироскопичният инклинометричен продукт на Vigor може да отговори на различни изисквания за ориентация и траектория на нефтени и газови кладенци като висока точност, висока скорост, висока температура, малък сондаж, кладенец с къс радиус, хоризонтален кладенец, пресичане на тунели и др. В допълнение, той може да се използва и в полета като контрол срещу сблъсък в близост до кладенец и магнитна пропускливост, които могат да намалят риска от сблъсък на кладенци в гъсти клъстери от кладенци, да оптимизират траекториите на сондиране и да намалят инженерните разходи.

За повече информация можете да пишете на нашата пощенска кутия info@vigorpetroleum.comиmarketing@vigordrilling.com