Geleneksel Jiroskop
Geleneksel jiroskop veya serbest jiroskop 1930'lardan beri ortalıkta. Kuyu deliğinin azimutunu dönen bir jiroskoptan elde eder. Sadece kuyu deliğinin yönünü belirler, eğimi belirlemez. Eğim açısı genellikle ivmeölçerlerle elde edilir. Film-tabanlı, tek-atışlı jiroskop, eğimi elde etmek için bir pusula kartının (dış gimbal eksenine bağlı) üzerinde asılı duran bir sarkaç kullanır. Geleneksel bir jiroskopun dönen bir kütlesi vardır ve genellikle 20.000 ila 40.000 rpm'de döner (bazıları daha da hızlı döner). Herhangi bir dış kuvvet etki etmezse ve kütle tam ağırlık merkezinde desteklenirse jiroskop sabit kalacaktır. Ne yazık ki kütleyi tam ağırlık merkezinde tutmak mümkün değildir ve jiroskop üzerinde dış kuvvetler etki etmektedir. Bu nedenle jiroskop zamanla sürüklenecektir.
Teorik olarak, eğer bir jiroskop dönmeye başlarsa ve belirli bir yöne doğrultulursa, zaman içinde yönünü önemli ölçüde değiştirmemelidir. Bu nedenle deliğin içinde döndürülür ve kasa dönse bile jiroskop serbestçe hareket eder ve aynı yöne dönük kalır. Jiroskopun işaret ettiği yön bilindiğinden kuyu deliğinin yönü, jiroskopun yönelimi ile jiroskopu içeren kasanın yönelimi arasındaki farkla belirlenebilir. Jiroskop delikte çalıştırılmadan önce dönme ekseninin yönü bilinmelidir. Buna jiroskopu referans almak denir. Jiroskop doğru bir şekilde referanslanmazsa, tüm araştırma kapalı olur, bu nedenle petrol ve gaz kuyuları deliğinde çalıştırılmadan önce aletin uygun şekilde referanslanması gerekir.
Geleneksel jiroskopun diğer bir dezavantajı zamanla sürüklenerek ölçülen azimutta hatalara neden olmasıdır. Jiroskop, sistem şokları, yatak aşınması ve Dünyanın dönüşü nedeniyle sürüklenecektir. Jiroskoptaki kusurlar nedeniyle jiroskop da sürüklenebilir. Kütlenin tam merkezi dönme ekseninin merkezinde olmadığından kusurlar jiroskopun imalatı veya işlenmesi sırasında ortaya çıkabilir. Sürüklenme, Dünya'nın ekvatorunda daha az, kutuplara yakın yüksek enlemlerde ise daha yüksektir. Genel olarak geleneksel jiroskoplar 70 derecenin üzerindeki enlemlerde veya eğimlerde kullanılmaz. Geleneksel bir jiroskop için tipik bir sürüklenme hızı dakikada 0,5 derecedir. Dünyanın dönmesinin neden olduğu görünür kayma, iç gimbal halkasına özel bir kuvvet uygulanarak düzeltilir. Uygulanan kuvvet jiroskopun kullanılacağı enleme bağlıdır.
Bu nedenlerden dolayı tüm geleneksel jiroskoplar belirli miktarlarda sürüklenecektir. Geleneksel bir jiroskop çalıştırıldığında sürüklenme izlenir ve araştırma bu sürüklenmeye göre ayarlanır. Referans veya sapma yeterince telafi edilmezse toplanan araştırma verileri hatalı olacaktır.
Hız Entegrasyonu Veya Kuzey{0}}Jiroskop Arayışı
Geleneksel jiroskopun eksikliklerini önlemek için bir hız veya kuzey{0}}arama jiroskopu geliştirildi. Hız jiroskopu ve kuzeyi-arayan jiroskop aslında aynı şeylerdir. Bu sadece tek serbestlik derecesine sahip bir jiroskoptur. Hız entegreli jiroskop, gerçek Kuzeyi belirlemek için kullanılır. Jiroskop, Dünya'nın dönme vektörünü yatay ve dikey bileşenlere ayırır. Yatay bileşen her zaman gerçek Kuzey'i gösterir. Jiroskopa referans verme ihtiyacı ortadan kalkar, bu da doğruluğu artırır. Kuyu deliğinin enlemi bilinmelidir çünkü enlem değiştikçe Dünyanın dönüş vektörü de farklı olacaktır.
Kurulum sırasında, jiroskop hızı, Dünya'nın dönüşünün neden olduğu sapmayı ortadan kaldırmak için Dünya'nın dönüşünü otomatik olarak ölçer. Bu tasarım özelliği, geleneksel bir jiroskopla karşılaştırıldığında hata üretme olasılığını azaltır. Geleneksel bir jiroskoptan farklı olarak hız jiroskopu, görülebilecek bir referans noktasına ihtiyaç duymaz, böylece olası bir hata kaynağını ortadan kaldırır. Jiroskopa etki eden kuvvetler jiroskopla, yerçekimi kuvveti ise ivmeölçerlerle ölçülür. İvmeölçerlerin ve jiroskopun birleşik okumaları kuyu deliğinin eğiminin ve azimutunun hesaplanmasına olanak sağlar.
Bir hız jiroskopu, açısal yer değiştirme yoluyla açısal hızı ölçecektir. Hız entegreli jiroskop, bir çıkış açısal yer değiştirmesi yoluyla açısal hızın (açısal yer değiştirme) integralini hesaplar.
Jiroskopun daha yeni versiyonları hareket halindeyken incelenebilir, ancak sınırlamalar mevcuttur. Anket almak için sabit kalmaları gerekmez. Toplam anket süresi kısaltılabilir, bu da aracın daha uygun maliyetli olmasını-sağlar.
Halka Lazer Jiroskop
Halka lazer jiroskopu (RLG), kuyunun yönünü belirlemek için farklı türde bir jiroskop kullanır. Sensör, X, Y ve Z eksenlerini ölçmek için monte edilmiş üç-halka lazer jiroskopu ve üç eylemsiz-dereceli ivmeölçerden oluşur. Hız veya kuzeyi-arayan jiroskoptan daha doğrudur. Ankete katılmak için anket aracının durdurulmasına gerek yoktur, bu nedenle anketler daha hızlıdır. Bununla birlikte, halka lazer jiroskopun dış çapı 5 1/4 inçtir; bu, bu jiroskopun yalnızca 7" ve daha büyük bir kasada çalışabileceği anlamına gelir (kasa tasarım kılavuzumuza bakın). Bir sondaj ipi üzerinden çalıştırılamaz, oysa bir hız veya kuzey{11}}arayan jiroskop bir sondaj ipi veya daha küçük çaplı boru tesisatı ipleri üzerinden çalıştırılabilir.
Bileşenler
En basit biçiminde, halka lazer jiroskopu, 120-derecelik noktalarda, yani köşelerde3 aynalara sahip üç helyum-neon lazer deliği için delinmiş üçgen bir cam bloktan oluşur3. Bu rezonatörde biri saat yönünde, diğeri saat yönünün tersinde-dönen lazer ışınları bir arada bulunur. Bir noktada, bir fotosensör ışınların kesiştiği yerde izler. Her ışının kesin fazına bağlı olarak birbirlerine yapıcı veya yıkıcı bir şekilde müdahale edeceklerdir.
RLG merkez eksenine göre sabitse (dönmüyorsa), iki ışının göreceli fazı sabittir ve dedektör çıkışı tutarlıdır. RLG merkez ekseni etrafında döndürülürse, saat yönünde ve saat yönünün tersine- ışınlar zıt Doppler kaymalarına maruz kalacaktır; birinin frekansı artacak, diğerinin frekansı azalacak. Dedektör, kesin açısal konum ve hızın belirlenebileceği frekans farkını algılayacaktır. Bu Sagnac etkisi olarak bilinir.
Ölçülen şey, sayım başladığından beri açısal hızın veya döndürülen açının integralidir. Açısal hız, vuruş frekansının türevi olacaktır. Dönme yönünü türetmek için ikili (dörtlü) bir dedektör kullanılabilir.
Atalet Dereceli Gyro
Petrol ve gaz sahasındaki en doğru araştırma aracı, genellikle Ferranti aracı olarak adlandırılan atalet dereceli jiroskoptur. Havacılık ve uzay teknolojisinden uyarlanan navigasyon sisteminin tamamıdır. Bu jiroskopun en yüksek doğruluğu nedeniyle çoğu araştırma aracı, ilgili doğruluklarını belirlemek için onunla karşılaştırılır. Cihaz, stabilize bir platform üzerine monte edilmiş üç hızlı jiroskop ve üç ivmeölçer kullanır.
Sistem platformun (platform donanımları) yönündeki değişimi ve hareket ettiği mesafeyi ölçer. Kuyunun eğimini ve yönünü ölçtüğü gibi derinliğini de belirler. Kablolu derinliği kullanmaz. Bununla birlikte, 10⅝ inçlik OD'lik daha da büyük bir boyuta sahiptir. Sonuç olarak yalnızca 13 3/8″ ve daha büyük kasa boyutlarında çalıştırılabilir.
Jiroskop ölçüm cihazlarının-üst düzey global üreticisi olarak China Vigor, bunların kuyu içi operasyonlardaki hayati rolünün bilincindedir. 2015'ten beri jiroskop eğim ölçer sistemlerimizin Ar-Ge'sine ve geliştirilmesine sürekli yatırım yapıyoruz. 2025 yılına gelindiğinde, Vigor'un araçları Orta Asya, Avrupa ve Afrika'daki petrol sahalarında konuşlandırılarak, müşterilerimizin üretken olmayan zamanlarını önemli ölçüde azaltan yüksek-doğruluklu veriler-sundu.
Teknik ekibimiz, -sitede günlük kaydı hizmetlerini defalarca gerçekleştirmiş ve müşterilerden geniş çapta takdir görmüştür.
Ayrıca China Vigor'un saha denemelerini başarıyla tamamladığını duyurmaktan gurur duyuyoruz.Sondaj Sırasında Günlüğe Kaydetme (LWD), Sondaj Sırasında Jiroskop (GWD)ve Sondaj Sırasında Ölçüm (MWD) sistemleriyle faaliyet gösteriyor ve şu anda bu gelişmiş çözümleri aktif olarak pazara sunuyor.
Nasıl yaptığımız hakkında daha fazla bilgi edinmek içinProGuide™ Serisi Gyro İnklinometreve diğer gelişmiş sondaj teknolojileri, operasyonel verimliliğinizi ve veri doğruluğunuzu artırabilir; lütfen uzman mühendislik ekibimizle iletişime geçmekten çekinmeyin. Size her zaman en profesyonel tavsiye ve hizmeti sunmaya hazırız.
