Mehanizem žiroskopskega orodja

Žiroskop je kolo, ki se vrti okoli ene osi, vendar se lahko vrti okoli ene ali obeh drugih osi, saj je nameščeno na kardanski obroč. Vztrajnost kolovrata teži k temu, da njegova os ostane usmerjena v eno smer. Zato žiroskopski instrumenti uporabljajo ta vrteči se žiroskop za določanje smeri vrtine. Obstajajo štiri vrste žiroskopskih orodij: običajni žiroskop, hitrost ali severno iskanje, obročni laser in inercialni nagib. V primerih, ko instrumenti za magnetno raziskovanje niso primerni, na primer v obloženih luknjah, je žiroskop lahko alternativno orodje.

Orodje za raziskovanje, ki se uporablja v naftni in plinski industriji, vrti žiroskop z električnim motorjem s približno 40.000 vrtljaji na minuto. Orodje se poravna s pravim severom na površini in zagotavlja, da žiroskop ostane usmerjen v to smer, ko se zaleti v luknjo, ne glede na sile, ki bi ga lahko poskušale odvrniti.

Kartica kompasa je pritrjena in poravnana z osjo žiroskopa; to deluje kot referenčna smer za vse smerne raziskave. Ko je orodje pristalo v želenem položaju vsvedri za vrtanje, je postopek zelo podoben kot primagnetni posamezen strel. Ker je kartica kompasa povezana z osjo žiroskopa, beleži smer pravega severa, ki ne zahteva popravka za magnetno deklinacijo.

Konvencionalni žiroskop na podlagi filma

Kot smo že omenili, je običajni žiroskop na filmski osnovi na voljo kot instrument za enkratno uporabo. Na območjih, kjer so prisotne magnetne motnje, na primer v zaprtih vrtinah ali v bližini drugih vrtin, se žiroskopi na osnovi filma ne uporabljajo več pogosto za raziskovanje in pozicioniranje orodij za odklon v nafti in plinu. Dandanes se žiroskopi običajno izvajajo kot več posnetkov na električni napeljavi. Poleg tega računalnik obdeluje informacije na površini. Odklonska orodja se lahko usmerijo tudi z žičnimi žiroskopi. Žiroskopi so na voljo tudi vmerjenje med vrtanjemorodja.

Operativne sile žiroskopskega orodja

Da bi razumeli sile, ki delujejo na žiroskope, začnimo z analizo poenostavljenih žiroskopov. Poenostavljeni žiroskopi imajo okvirje, imenovane gimbals, ki podpirajo žiroskop in omogočajo svobodo vrtenja.

Ko se sonda premika navzdol skozi različne smeri in naklone, kardansko gibanje omogoča žiroskopu, da poskuša ohraniti vodoravno orientacijo v prostoru.

Pri izvajanju raziskave vrtine je žiroskop usmerjen v znani smeri, preden teče v vrtini, tako da ves čas raziskave vrtilna os poskuša ohraniti orientacijo svoje površine. Upoštevajte, da je kartica kompasa poravnana z vodoravno osjo vrtenja žiroskopa. Raziskovalni podatki se zbirajo v vrtini s pritrditvijo sklopa navpičnice na kompas.

Na vsaki geodetski postaji se posname slika smeri navpičnice glede na kartico kompasa, kar povzroči odčitke azimuta in naklona vrtine. Visec vedno kaže navzdol proti središču Zemlje kot nihalo. Ko je orodje nagnjeno navpično, pokaže naklon vrtine na koncentričnih obročih in azimut s korelacijo z znano smerjo vrtilne osi žiroskopa, ki je vzpostavljena na površini. (Opomba: elektronski žiroskopski sistemi s prostim odčitavanjem površine prav tako odpravljajo nagib.)

Uporaba Gyro orodja pri geodetskih raziskavah z usmerjenim vrtanjem

Odčitki kompasa se običajno uporabljajo za določanje smeri vrtine pri izvajanju magnetnih raziskav. Vendar pa so ti odčitki lahko nezanesljivi v zaprtih ali odprtih vrtinah v bližini zaprtih vodnjakov. V takšnih situacijah je potrebna alternativna metoda za natančno oceno smeri vrtine. Žiroskopski kompas je mogoče uporabiti za ovrednotenje naklona vodnjaka podobno kot magnetna orodja, vendar odpravlja magnetne učinke, ki lahko vplivajo na natančnost.

Žiroskopski inklinometer podjetja Vigor za merjenje uporablja polprevodniški žiroskopski senzor, mikrostruktura polprevodniškega žiroskopskega senzorja pa je zelo kompleksna, za kar so zelo pomembni izbira materiala, tok procesa in natančnost obdelave. S tem postopkom so polprevodniški žiroskopski senzorji učinkovitejši, porabijo manj energije in so pametnejši. Žiroskopski inklinometri lahko prenesejo zelo težka okolja v vrtini, vključno z močnimi udarci in vibracijami. Poleg tega je mogoče doseči dobro merilno zmogljivost tudi pri magnetnih motnjah.

Vigorjev žiro inklinometer lahko izpolni različne zahteve glede orientacije in trajektorije naftnih in plinskih vrtin, kot so visoka natančnost, visoka hitrost, visoka temperatura, majhna vrtina, vrtina s kratkim radijem, vodoravna vrtina, prehod predora itd. Poleg tega se lahko uporablja tudi v področja, kot sta nadzor proti trkom v bližini vrtin in magnetna prepustnost, ki lahko zmanjša tveganje trkov vrtin v gostih grozdih vrtin, optimizira vrtalne trajektorije in zmanjša stroške inženiringa.

Za več informacij nam lahko pišete v nabiralnik info@vigorpetroleum.com&marketing@vigordrilling.com