Konventionel Gyro
Den konventionelle gyro eller frie gyro har eksisteret siden 1930'erne. Det opnår azimut af brøndboringen fra en roterende gyro. Det bestemmer kun retningen af brøndboringen og bestemmer ikke hældningen. Hældningsvinklen opnås normalt med accelerometre. Den film-baserede, enkelt-gyro bruger et pendul ophængt over et kompaskort (fastgjort til den ydre kardanakse) for at få hældningen. En konventionel gyro har en roterende masse, der normalt drejer ved 20.000 til 40.000 rpm (nogle drejer endnu hurtigere). Gyroen vil forblive fast, hvis ingen ydre kræfter virker på den, og massen understøttes i sit nøjagtige tyngdepunkt. Desværre er det ikke muligt at holde massen på sit præcise tyngdepunkt, og ydre kræfter virker på gyroen. Derfor vil gyroen drive med tiden.
Teoretisk set, hvis en gyro begynder at dreje og peger i en bestemt retning, bør den ikke ændre retning væsentligt over tid. Derfor køres den i hullet, og selvom kufferten vender rundt, er gyroen fri til at bevæge sig, og den bliver ved med at pege i samme retning. Da retningen, i hvilken gyroen peger, er kendt, kan retningen af brøndboringen bestemmes af forskellen mellem orienteringen af gyroen og orienteringen af huset, der indeholder gyroen. Orienteringen af spinaksen skal være kendt, før gyroen køres i hullet. Dette kaldes at referere til gyroen. Hvis gyroen ikke er refereret korrekt, er hele undersøgelsen slukket, så værktøjet skal refereres på passende vis, før det køres i hullet til olie- og gasbrønde.
En anden ulempe ved en konventionel gyro er, at den vil drive med tiden, hvilket forårsager fejl i den målte azimut. Gyroen vil drive på grund af systemchok, lejeslid og jordens rotation. Gyroen kan også drive på grund af ufuldkommenheder i gyroen. Defekterne kan udvikle sig under fremstillingen eller bearbejdningen af gyroen, da det nøjagtige centrum af massen ikke er i centrum af spinaksen. Afdriften er mindre ved Jordens ækvator og højere ved højere breddegrader nær polerne. Generelt bruges konventionelle gyroer ikke ved breddegrader eller hældninger over 70 grader. En typisk drifthastighed for en traditionel gyro er 0,5 grader i minuttet. Den tilsyneladende drift forårsaget af Jordens rotation korrigeres ved at anvende en speciel kraft på den indre kardanring. Den påførte kraft afhænger af breddegraden, hvor gyroen skal bruges.
På grund af disse grunde vil alle konventionelle gyroer drive med bestemte mængder. Driften overvåges hver gang en traditionel gyro køres, og undersøgelsen justeres for denne drift. Hvis referencen eller afdriften ikke er tilstrækkeligt kompenseret, vil de indsamlede undersøgelsesdata være forkerte.
Vurder integrerende eller nord-søger gyro
En hastigheds- eller nordsøgende gyro- blev udviklet for at forhindre manglerne ved den konventionelle gyro. En hastighedsgyro og en nord-søgende gyro er grundlæggende de samme ting. Det er en gyro med kun én frihedsgrad. Hastighedsintegrationsgyroen bruges til at bestemme sandt nord. Gyroen opløser Jordens spinvektor i vandrette og lodrette komponenter. Den vandrette komponent peger altid mod det sande nord. Behovet for at referere til gyroen er elimineret, hvilket øger nøjagtigheden. Brøndboringens breddegrad skal kendes, fordi jordens spinvektor vil være anderledes, da breddegraden varierer.
Under opsætningen måler hastighedsgyroen automatisk jordens spin for at eliminere driften forårsaget af jordens rotation. Denne designfunktion gør det mindre sandsynligt, at der opstår fejl sammenlignet med en konventionel gyro. I modsætning til en traditionel gyro kræver hastighedsgyroen ikke et referencepunkt for at blive sigtet ind, hvilket eliminerer en potentiel fejlkilde. De kræfter, der virker på gyroen, måles af den, mens tyngdekraften måles af accelerometrene. De kombinerede aflæsninger af accelerometrene og gyroen tillader beregningen af hældningen og azimut af brøndboringen.
En hastighedsgyro vil måle vinkelhastigheden gennem en vinkelforskydning. Hastighedsintegrationsgyroen beregner integralet af vinkelhastigheden (vinkelforskydning) gennem en udgangsvinkelforskydning.
Nyere versioner af gyroen kan overvåges under bevægelse, men der er begrænsninger. De behøver ikke at forblive stationære for at få en undersøgelse. Samlet undersøgelsestid kan reduceres, hvilket gør værktøjet mere omkostningseffektivt-.
Ring Laser Gyro
Ringlasergyroen (RLG) bruger en anden type gyro til at bestemme brøndens retning. Sensoren består af tre-ringlasergyroer og tre inerti--accelerometre monteret til at måle X-, Y- og Z-akserne. Det er mere nøjagtigt end en hastighed eller nord-søgende gyro. Undersøgelsesværktøjet skal ikke stoppes for at tage en undersøgelse, så undersøgelser er hurtigere. Den udvendige diameter af ringlasergyroen er dog 5 1/4 tommer, hvilket betyder, at denne gyro kun kan køre i et 7" og større kabinet (se vores designguide til kabinettet). Den kan ikke køres gennem en borestreng, hvorimod en hastigheds- eller nordsøgende gyro- kan køres gennem en borestreng eller rørstrenge med mindre diameter.
Komponenter
I sin enkleste form består ringlasergyroen af en trekantet glasblok, der er boret ud til tre helium-neonlaserboringer med spejle i 120-graderspunkterne – hjørnerne3. Mod-roterende laserstråler – den ene med uret og den anden mod uret eksisterer side om side i denne resonator. På et tidspunkt overvåger en fotosensor strålerne, hvor de krydser hinanden. De vil konstruktivt eller destruktivt interferere med hinanden, afhængigt af den præcise fase af hver stråle.
Hvis RLG'en er stationær (ikke roterende) i forhold til sin centrale akse, er den relative fase af de to stråler konstant, og detektoroutputtet er konsistent. Hvis RLG'en drejes om sin centrale akse, vil strålerne med uret og -med uret opleve modsatrettede Doppler-skift; den ene vil stige i frekvens, og den anden vil falde i frekvens. Detektoren vil registrere forskelsfrekvensen, hvorfra den præcise vinkelposition og hastighed kan bestemmes. Dette er kendt som Sagnac-effekten.
Det, der måles, er integralet af vinkelhastighed eller drejet vinkel siden tællingen begyndte. Vinkelhastigheden vil være den afledede af slagfrekvensen. En dobbelt (kvadratur) detektor kan bruges til at udlede rotationsretningen.
Inerti Grade Gyro
Det mest nøjagtige måleinstrument i olie- og gasfeltet er gyroen af inertikvalitet, ofte kaldet Ferranti-værktøjet. Det er hele navigationssystemet som tilpasset fra rumfartsteknologi. På grund af den højeste nøjagtighed af denne gyro, sammenlignes de fleste undersøgelsesværktøjer med den for at bestemme deres respektive nøjagtigheder. Enheden bruger tre hastighedsgyroer og tre accelerometre monteret på en stabiliseret platform.
Systemet måler ændringen i retning af platformen (platformsriggene) og den afstand, den bevæger sig. Det måler ikke kun brøndens hældning og retning, men bestemmer også dybden. Den bruger ikke wireline-dybden. Den har dog en endnu større dimension på 10⅝ tommer OD. Som følge heraf kan den kun køres i kabinetstørrelser på 13 3/8″ og større.
Som en global-topproducent af gyromålingsinstrumenter forstår China Vigor deres vitale rolle i borehulsoperationer. Siden 2015 har vi konsekvent investeret i forskning og udvikling og forbedring af vores gyrohældningsmålersystemer. I 2025 er Vigors værktøjer blevet implementeret på tværs af oliefelter i Centralasien, Europa og Afrika og leverer data med høj-nøjagtighed, der væsentligt reducerer ikke--produktiv tid for vores kunder.
Vores tekniske team har gentagne gange udført på-webstedslogningstjenester og modtaget udbredt anerkendelse fra kunder.
Vi er også stolte af at meddele, at China Vigor har gennemført markforsøg med succes forLogning under boring (LWD), Gyro under boring (GWD), og Measurement While Drilling (MWD) systemer, og introducerer nu aktivt disse avancerede løsninger til markedet.
For at lære mere om, hvordan voresProGuide™ Series Gyro Inclinometerog andre avancerede boreteknologier kan forbedre din operationelle effektivitet og datanøjagtighed, så tøv ikke med at kontakte vores specialiserede ingeniørteam. Vi står altid klar til at give dig den mest professionelle rådgivning og service.
