Mechanismus des Gyro-Werkzeugs

Ein Gyroskop ist ein Rad, das sich um eine Achse dreht, sich aber um eine oder beide der anderen Achsen drehen kann, da es auf Kardanringen montiert ist. Die Trägheit des Spinnrads sorgt dafür, dass seine Achse in eine Richtung zeigt. Daher verwenden Kreiselinstrumente diesen rotierenden Kreisel, um die Richtung des Bohrlochs zu bestimmen. Es gibt vier Arten von Kreiselgeräten: konventionelles Kreiselgerät, Rate- oder Nordsuchgerät, Ringlasergerät und Trägheitsgerät. In Situationen, in denen magnetische Vermessungsinstrumente ungeeignet sind, beispielsweise in verrohrten Löchern, kann der Kreisel ein alternatives Werkzeug sein.

Das in der Öl- und Gasindustrie verwendete Vermessungsgerät dreht ein Gyroskop mit einem Elektromotor mit etwa 40.000 U/min. Das Werkzeug richtet sich auf der Oberfläche nach dem wahren Norden aus und stellt sicher, dass das Gyroskop beim Einfahren in das Loch in diese Richtung zeigt, unabhängig von Kräften, die versuchen könnten, es abzulenken.

Eine Kompasskarte ist an der Achse des Gyroskops befestigt und auf diese ausgerichtet. Dies dient als Referenzrichtung für alle Richtungsvermessungen. Sobald das Werkzeug in der gewünschten Position gelandet istBohrkrägen, das Verfahren ist dem für die sehr ähnlichmagnetischer Einzelschuss. Da die Kompasskarte mit der Achse des Gyroskops verknüpft ist, zeichnet sie eine Peilung nach dem wahren Norden auf, die keine Korrektur der magnetischen Deklination erfordert.

Filmbasierter konventioneller Gyro

Als Single-Shot-Instrument steht wie erwähnt ein filmbasierter konventioneller Kreisel zur Verfügung. In Bereichen, in denen magnetische Interferenzen vorhanden sind, beispielsweise in verrohrten Löchern oder in der Nähe anderer Bohrlöcher, werden filmbasierte Gyroskope nicht mehr häufig zur Vermessung und Positionierung von Ablenkwerkzeugen in der Öl- und Gasindustrie eingesetzt. Heutzutage werden Gyros typischerweise als Multi-Shots auf einer elektrischen Leitung betrieben. Darüber hinaus übernimmt ein Computer die Informationsverarbeitung an der Oberfläche. Ablenkwerkzeuge können auch durch drahtgebundene Kreisel ausgerichtet werden. Gyros gibt es auch inMessung während des BohrensWerkzeuge.

Betriebskräfte des Gyro-Werkzeugs

Um die auf Gyroskope wirkenden Kräfte zu verstehen, beginnen wir mit der Analyse vereinfachter Gyroskope. Vereinfachte Gyroskope verfügen über Rahmen, sogenannte Kardanringe, die das Gyroskop tragen und eine freie Drehung ermöglichen.

Während sich die Sonde in verschiedene Richtungen und Neigungen im Bohrloch bewegt, ermöglicht die kardanische Aufhängung dem Kreisel, zu versuchen, eine horizontale Ausrichtung im Raum beizubehalten.

Bei der Durchführung einer Bohrlochvermessung wird der Kreisel vor dem Einfahren in das Bohrloch in eine bekannte Richtung ausgerichtet, so dass die Drehachse während der gesamten Vermessung versucht, ihre Oberflächenausrichtung beizubehalten. Beachten Sie, dass eine Kompasskarte auf die horizontale Drehachse des Kreisels ausgerichtet ist. Vermessungsdaten werden im Bohrloch gesammelt, indem eine Senklotbaugruppe über dem Kompass angebracht wird.

An jeder Vermessungsstation wird ein Bild der Lotrichtung gemäß der Kompasskarte aufgenommen, was zu Azimut- und Neigungswerten des Bohrlochs führt. Das Senklot zeigt als Pendel immer nach unten in Richtung Erdmittelpunkt. Wenn das Werkzeug vertikal geneigt ist, zeigt es die Neigung des Bohrlochs auf den konzentrischen Ringen und den Azimut durch Korrelation mit der bekannten Richtung der Kreiseldrehachse an der Oberfläche an. (Hinweis: Elektronische Freikreiselsysteme mit Oberflächenanzeige machen auch das Senklot überflüssig.)

Anwendung des Gyro-Werkzeugs bei der Richtungsbohrvermessung

Bei der Durchführung magnetischer Untersuchungen werden in der Regel Kompassmessungen verwendet, um die Richtung des Bohrlochs zu bestimmen. Allerdings können diese Messwerte in verrohrten oder offenen Löchern in der Nähe von verrohrten Bohrlöchern unzuverlässig sein. In solchen Situationen ist eine alternative Methode erforderlich, um die Richtung des Bohrlochs genau zu bestimmen. Mit einem Kreiselkompass kann die Neigung des Bohrlochs ähnlich wie mit magnetischen Werkzeugen ermittelt werden, er eliminiert jedoch die magnetischen Effekte, die die Genauigkeit beeinträchtigen können.

Der Gyroskop-Neigungsmesser von Vigor verwendet zur Messung einen Festkörper-Gyrosensor. Die Mikrostruktur des Festkörper-Gyrosensors ist sehr komplex, wobei die Materialauswahl, der Prozessablauf und die Bearbeitungsgenauigkeit sehr wichtig sind. Der Prozess macht Festkörper-Gyrosensoren effizienter, verbraucht weniger Strom und ist intelligenter. Gyroskop-Neigungsmesser halten sehr rauen Bohrlochumgebungen stand, einschließlich starker Stöße und Vibrationen. Darüber hinaus kann auch bei magnetischen Störungen eine gute Messleistung erzielt werden.

Das Gyro-Neigungsmesserprodukt von Vigor kann verschiedene Anforderungen an die Ausrichtung und Flugbahn von Öl- und Gasbohrlöchern erfüllen, wie z. B. hohe Präzision, hohe Geschwindigkeit, hohe Temperatur, kleines Bohrloch, Bohrloch mit kurzem Radius, horizontales Bohrloch, Tunnelkreuzung usw. Darüber hinaus kann es auch in verwendet werden Bereiche wie Kollisionsschutz in der Nähe von Bohrlöchern und magnetische Permeabilität, die das Risiko von Bohrlochkollisionen in dichten Bohrlochclustern verringern, Bohrtrajektorien optimieren und die Konstruktionskosten senken können.

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