RU2085730C1 - Method and device for measuring projection of earth rotation angular velocity vector for determining azimuth of well axis - Google Patents
Method and device for measuring projection of earth rotation angular velocity vector for determining azimuth of well axis Download PDFInfo
- Publication number
- RU2085730C1 RU2085730C1 RU94042788A RU94042788A RU2085730C1 RU 2085730 C1 RU2085730 C1 RU 2085730C1 RU 94042788 A RU94042788 A RU 94042788A RU 94042788 A RU94042788 A RU 94042788A RU 2085730 C1 RU2085730 C1 RU 2085730C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axis
- angular velocity
- input
- output
- sensitivity
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000013598 vector Substances 0.000 title claims description 15
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 68
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 21
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 15
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 13
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000001220 thermal lens spectroscopy Methods 0.000 description 65
- 230000011637 translesion synthesis Effects 0.000 description 65
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 10
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Navigation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области инклинометрии скважин и может быть использовано для контроля за положением в пространстве оси ствола наклонно направленных скважин. The invention relates to the field of inclinometry of wells and can be used to control the position in space of the axis of the barrel of directional wells.
Известен инклинометрический прибор [1] для определения азимута и зенитного угла скважины, т.е. углов ее отклонения от направлений, жестко связанный с поверхностью Земли у основания ствола (фиг.1). Эти направления фиксируются [2] ортогональной правой системой координат OXYZ, ось OZ которой направлена вертикально вниз, OX по географическому меридиану на север, OY - на восток. Азимут (А) угол между плоскостью географического меридиана и апсидальной плоскостью. Апсидальная плоскость вертикальная плоскость, проходящая через касательную к оси ствола скважины (продольную ось инклинометра 21 в точке измерения). Зенитный угол (Q) угол между осями Z и Z1. Known inclinometric device [1] for determining the azimuth and zenith angle of the well, ie the angles of its deviation from directions, rigidly connected with the surface of the Earth at the base of the trunk (figure 1). These directions are fixed [2] by the orthogonal right coordinate system OXYZ, the OZ axis of which is directed vertically downward, OX along the geographical meridian to the north, OY - to the east. Azimuth (A) is the angle between the plane of the geographic meridian and the apsidal plane. Apsidal plane is the vertical plane passing through the tangent to the axis of the wellbore (the longitudinal axis of the inclinometer 21 at the measurement point). Zenith angle (Q) is the angle between the Z and Z1 axes.
Прибор [1] включает двухкомпонентные датчики первичной информации (ДПИ)
гидроскопический датчик угловой скорости (ДУС) и акселерометр, которые предназначены для измерения проекций вектора угловой скорости вращения Земли и вектора ускорения силы тяжести на оси связанной с корпусом прибора ортогональной системы координат (одна из осей системы совпадает с продольной осью прибора, две других перпендикулярны к ней). Обработка информации и ДПИ по известным алгоритмам, например [2] при известной широте места расположения скважины, позволяет определить азимут и зенитный гол ее ствола.The device [1] includes two-component primary information sensors (DPI)
hydroscopic angular velocity sensor (DOS) and accelerometer, which are designed to measure projections of the angular velocity vector of the Earth and the acceleration vector of gravity on the axis of the orthogonal coordinate system associated with the device body (one of the system axes coincides with the longitudinal axis of the device, the other two are perpendicular to it ) Processing information and DPI using well-known algorithms, for example [2] with a known latitude of the location of the well, allows you to determine the azimuth and anti-aircraft goal of its wellbore.
Для получения требуемых точностей определения параметров скважины необходимы высокоточные ДПИ. В частности, для ДУС погрешность измерения проекций угловой скорости вращения Земли, несущих информацию об угловом отклонении связанной с корпусом инклинометра системы координат, от направления географического меридиана должна лежать в пределах 0,01-0,1 град./ч. To obtain the required accuracy of determining the parameters of the well, high-precision DPIs are required. In particular, for the TLS, the error in measuring the projections of the angular velocity of the Earth’s rotation, carrying information about the angular deviation of the coordinate system associated with the inclinometer body from the direction of the geographic meridian should be within 0.01-0.1 deg./h.
Недостатком прибора [1] является относительно низкая точность определения азимута, это связано с невозможностью выделения из показаний ДПИ реальных начальных ошибок в момент измерения, что особенно важно для ДУС. The disadvantage of the device [1] is the relatively low accuracy of determining the azimuth, this is due to the impossibility of extracting real initial errors at the time of measurement from the DPI readings, which is especially important for the TLS.
Начальные ошибки ДУС делятся на зависящие (WP) и независящие (WO) от ускорения силы тяжести. Погрешности ДУС типа WP определяются разбалансом масс относительно его выходной оси. Очевидно, что погрешность от разбаланса начинает проявляться при отклонении этой оси от вертикали места, достигая максимальной величины при горизонтальном положении выходной оси ДУС. Погрешности ДУС типа WO определяются наличием магнитных тяжений, тяжением токоподводов, неидеальностью изготовления элементов опор и т.д. Эта погрешность имеет тенденцию меняться от запуска к запуску, оставаясь в запуске стабильной. The initial errors of the TLS are divided into dependent (WP) and independent (WO) on the acceleration of gravity. The errors of the TLS type WP are determined by the imbalance of masses relative to its output axis. It is obvious that the error from the imbalance begins to appear when this axis deviates from the vertical of the site, reaching a maximum value when the output axis of the TLS is horizontal. Errors of the TLS of the WO type are determined by the presence of magnetic tensions, the tension of current leads, imperfect manufacturing of support elements, etc. This error tends to vary from run to run, remaining stable in startup.
Известен также скважинный прибор [3] с поворотной рамкой, на которой установлены одноосные ДУС и акселерометр, оси чувствительности которых совпадают, датчик угла поворота рамки относительно корпуса, а также механизм рамки. Преимуществом этого прибора по отношению к предыдущему является отсутствие взаимного влияния каналов (один канал измерения). Also known is a downhole tool [3] with a pivoting frame on which uniaxial TLS and an accelerometer are installed, the sensitivity axes of which coincide, the angle sensor of rotation of the frame relative to the housing, as well as the frame mechanism. The advantage of this device in relation to the previous one is the absence of mutual influence of channels (one measurement channel).
Рассмотрим работу этого прибора. Consider the operation of this device.
В каждой исследуемой точке скважины, вращая рамку, непрерывно измеряют текущие значения проекций векторов угловой скорости вращения Земли и ускорений силы тяжести на оси чувствительности ДУС и акселерометра. Угол поворота осей чувствительности ДПИ, относительно связанной с корпусом прибора ортогональной системы координат, регистрируется по сигналу с датчика угла. Максимальный сигнал с ДУС соответствует направлению на север, максимальный сигнал с акселерометра снимается при прохождении им апсидальной плоскости. Сигналы с ДПИ и датчика угла обрабатывают по соответствующим алгоритмам в вычислителе и при наличии информации о широте места определяют зенитный угол и азимут скважины. Понятно, что составляющая сигнала ДУС, пропорциональная погрешности типа WO, оставаясь в запуске постоянной, может быть отделена от гармонической составляющей, несущей информацию о проекции на ось чувствительности ДУС вектора угловой скорости Земли. At each studied point of the well, rotating the frame, continuously measure the current values of the projections of the vectors of the angular velocity of rotation of the Earth and the accelerations of gravity on the sensitivity axis of the TLS and the accelerometer. The angle of rotation of the axes of sensitivity of the DPI, relative to the orthogonal coordinate system associated with the device body, is recorded by a signal from the angle sensor. The maximum signal from the TLS corresponds to the north direction, the maximum signal from the accelerometer is removed when it passes the apsidal plane. The signals from the PDI and the angle sensor are processed according to the appropriate algorithms in the computer and, if there is information about the latitude of the place, the zenith angle and azimuth of the well are determined. It is clear that the component of the TLS signal proportional to the WO type error, while remaining constant at the start, can be separated from the harmonic component that carries information about the projection onto the sensitivity axis of the TLS of the Earth's angular velocity vector.
Недостатком данного прибора является тот факт, что при отклонении выходной оси ДУС от вертикали места часть сигнала, определяемая моментом разбаланса (WP), при вращении платформы будет изменяться по гармоническому закону аналогично полезной части сигнала. Разделить эти сигналы в процессе измерения не представляется возможным. Недостатком является также и то, что в процессе вращения рамки из-за неперпендикулярности осей чувствительности ДПИ к оси вращения рамки (погрешности изготовления деталей и сборки) изменяются также проекции угловой скорости последней и центростремительного ускорения на оси чувствительности ДПИ, что при неравномерном вращении может привести к существенным ошибкам. The disadvantage of this device is the fact that when the output axis of the TLS deviates from the vertical of the place, part of the signal, determined by the moment of unbalance (WP), when the platform rotates, will change in harmonic law similar to the useful part of the signal. It is not possible to separate these signals during the measurement process. The disadvantage is that during rotation of the frame, due to the non-perpendicularity of the axes of sensitivity of the PDI to the axis of rotation of the frame (manufacturing and assembly errors), the projections of the angular velocity of the last and centripetal acceleration on the axis of sensitivity of the PDI also change, which can cause irregular rotation significant errors.
Известен способ выделения из основного сигнала ДУС начальных ошибок типа WO и WP. Его называют испытанием в четырех положениях [4] Испытания прибора проводят в одном запуске. A known method of extracting from the main signal of the TLS the initial errors of the type WO and WP. It is called a four-position test [4] The device is tested in one start.
Испытания УС проводят в следующей последовательности. CSS tests are carried out in the following sequence.
1. ДУС устанавливают на измерительной головке так, чтобы его выходная ось была расположена горизонтально и направлена на юг. Входная ось ДУС направлена вертикально вверх. В этом случае сигнал с ДУС (U1)
U1 K • Vb + U0 + Uwp1, (1)
где K коэффициент передачи ДУС (В/угл.град/ч);
Uв вертикальная составляющая угловой скорости вращения Земли, на широте места проведения испытаний (град/ч);
U0 составляющая сигнала, пропорциональная начальной ошибке, не зависящей от ускорения силы тяжести (В);
Uwp1 составляющая сигнала, пропорциональная начальной ошибке, зависящей от ускорения силы тяжести, для первого положения (B).1. The CRS is installed on the measuring head so that its output axis is horizontal and facing south. The input axis of the CRS is directed vertically upward. In this case, the signal from the TLS (U1)
U1 K • Vb + U0 + Uwp1, (1)
where K is the transmission coefficient of the TLS (V / ugl.grad / h);
U in the vertical component of the angular velocity of the Earth’s rotation, at the latitude of the test site (deg / h);
U0 component of the signal, proportional to the initial error, independent of the acceleration of gravity (V);
Uwp1 is the signal component proportional to the initial error, which depends on the acceleration of gravity, for the first position (B).
Разделив левую и правую части выражения (1) на коэффициент передачи ДУС, получим угловую скорость, измеряемую ДУС в данном положении:
W1 Vв + WO + WP1,
где
W1 U1/K; WO UO/K; WP1 UP1/K,
здесь W1 угловая скорость, измеренная ДУС;
W0 измеряемая угловая скорость, пропорциональная начальной ошибке, не зависящей от ускорения силы тяжести;
WP1 измеряемая угловая скорость, пропорциональная начальной ошибке, зависящей от ускорения силы тяжести.Dividing the left and right parts of expression (1) by the transmission coefficient of the TLS, we obtain the angular velocity measured by the TLS in this position:
W1 VB + WO + WP1,
Where
W1 U1 / K; WO UO / K; WP1 UP1 / K,
here W1 is the angular velocity measured by the TLS;
W0 measured angular velocity, proportional to the initial error, independent of the acceleration of gravity;
WP1 measured angular velocity proportional to the initial error, depending on the acceleration of gravity.
В дальнейшем для лучшего понимания сути проблемы, имея ввиду сигнал с ДУС будем понимать, что этот сигнал соответствует угловой скорости, измеряемой этим ДУС. In the future, for a better understanding of the essence of the problem, bearing in mind the signal from the TLS, we will understand that this signal corresponds to the angular velocity measured by this TLS.
2. ДУС поворачивают на 90o против часовой стрелки, т.е. его входную ось направляют на Запад
W2 W0 + WP2,
где W2 сигнал с ДУС во втором положении;
WP2 составляющая начальной ошибки, зависящей от ускорения силы тяжести, для второго положения.2. SLS rotate 90 o counterclockwise, ie its input axis is directed to the West
W2 W0 + WP2,
where W2 is the signal from the TLS in the second position;
WP2 is the component of the initial error, depending on the acceleration of gravity, for the second position.
Далее осуществляют еще два поворота на 90o против часовой стрелки так, что ось чувствительности ДУС устанавливается последовательно вертикально вниз (W3) и на восток (W4). Соответственно имеем
W3 -Vb + W0 WP1,
W4 WO WP2.Next, two more turns of 90 o counterclockwise are carried out so that the sensitivity axis of the TLS is set sequentially vertically down (W3) and east (W4). Accordingly, we have
W3 -Vb + W0 WP1,
W4 WO WP2.
Тогда
WP1 (W3)/2 Vb,
WP2 (W2 W4)/2,
W0 (W2 + W4)/2.Then
WP1 (W3) / 2 Vb,
WP2 (W2 W4) / 2,
W0 (W2 + W4) / 2.
Таким образом, вставляя ось чувствительности ДУС по направлениям, проекции угловой скорости Земли на которые известны, удается отделить начальные ошибки ДУС от полезного сигнала. С другой стороны, очевидно, что подобную методику невозможно использовать в условиях работы в скважине, когда проекции угловой скорости вращения Земли на ось чувствительности ДУС являются неизвестными величинами. Покажем это, установив ДУС в произвольное исходное положение и осуществляя последовательно три поворота на 90o относительно выходной оси. В этом случае мы считаем четыре сигнала, которые включают следующие составляющие:
W1 W31 + W0 + WP1;
W2 W3 + W0 + WP2;
W3 -W31 + W0 WP1;
W4 -W32 + W0 WP2,
где W31, W32 сигналы, соответствующие проекциям вектора угловой скорости Земли на оси чувствительности ДУС в соответствующих положениях.Thus, by inserting the axis of sensitivity of the TLS in the directions, the projections of the angular velocity of the Earth onto which are known, it is possible to separate the initial errors of the TLS from the useful signal. On the other hand, it is obvious that such a technique cannot be used in a well, when the projections of the angular velocity of the Earth's rotation on the axis of sensitivity of the TLS are unknown values. We show this by setting the TLS in an arbitrary initial position and sequentially making three turns of 90 o relative to the output axis. In this case, we count four signals, which include the following components:
W1 W31 + W0 + WP1;
W2 W3 + W0 + WP2;
W3 -W31 + W0 WP1;
W4 -W32 + W0 WP2,
where W31, W32 are the signals corresponding to the projections of the angular velocity vector of the Earth on the sensitivity axis of the TLS in the corresponding positions.
Понятно, что, имея полученные сигналы, невозможно отделить полезную часть сигналов (W31, W32) от сигналов разбаланса (WP1, WP2). It is clear that having the received signals, it is impossible to separate the useful part of the signals (W31, W32) from the unbalance signals (WP1, WP2).
Известен также способ уменьшения погрешностей интегрирующего гироскопа (измерителя угловой скорости), установленного на гиростабилизированной платформе [5] Этот способ заключается в периодическом реверсировании кинематического момента (что для прибора является новым запуском). В момент переключения на реверс одного гироскопа стабилизация платформы осуществляется по второму и наоборот. There is also a method of reducing the errors of an integrating gyroscope (angular velocity meter) mounted on a gyro-stabilized platform [5] This method consists in periodically reversing the kinematic moment (which is a new launch for the device). At the time of switching to the reverse of one gyroscope, stabilization of the platform is carried out according to the second and vice versa.
Предположим, что подобный измеритель угловой скорости используется для измерения проекции угловой скорости Земли на ось его чувствительности. В этом случае при прямом и обратном включении гиромотора сигналы с измерителя будут включать следующие составляющие:
W W3 + W0 + WP;
WГ=-W3 + WГ0 + WP,
где W сигнал с измерителя при прямом включении гиромотора;
WГ сигнал с измерителя при обратном включении гиромотора (новый запуск);
W3 сигнал, пропорциональный проекции угловой скорости Земли на ось чувствительности измерителя.Assume that a similar angular velocity meter is used to measure the projection of the angular velocity of the Earth on its sensitivity axis. In this case, when the gyro motor is turned on and back on, the signals from the meter will include the following components:
W W3 + W0 + WP;
WГ = -W3 + WГ0 + WP,
where W is the signal from the meter when directly turning on the gyromotor;
WГ signal from the meter when the gyro motor is turned back on (new start);
W3 signal proportional to the projection of the angular velocity of the Earth on the sensitivity axis of the meter.
Обработав полученные результаты, имеем:
(W-WГ)/2=W3 + (W0 WГ0)/2.Having processed the results, we have:
(W-WГ) / 2 = W3 + (W0 WГ0) / 2.
То есть рассмотренный способ реверсирования кинематического момента может быть реализован только при высокой стабильности начальной ошибки WO от запуска к запуску (WO, WГO), что для ДУС, выполненных по классической схеме, не имеет места. Как показала практика, для двухстепенных гироскопических ДУС, выполненных на опорах качения или скольжения (шарикоподшипники, камневые опоры и т.д.) [6] начальная ошибка типа WO от запуска к запуску может меняться не только по абсолютной величине, но и по знаку. В запуске эта ошибка стабильна, но по абсолютной величине может более чем на два порядка превышать величину реальной переносной угловой скорости, которая подлежит измерению (не более 0,1 град/ч). That is, the considered method of reversing the kinematic moment can be realized only with high stability of the initial error WO from start to start (WO, WГO), which is not the case for TLSs made according to the classical scheme. As practice has shown, for two-stage gyroscopic TLS made on rolling or sliding bearings (ball bearings, stone bearings, etc.) [6] the initial error of the type WO from start to start can vary not only in absolute value, but also in sign. At startup, this error is stable, but in absolute value it can be more than two orders of magnitude greater than the value of the real portable angular velocity, which is to be measured (not more than 0.1 deg / h).
Известен также наземный гирокомпас [7] который состоит из двухстепенного ДУС, расположенного на поворотной платформе. ДУС на платформе устанавливается таким образом, что его выходная ось совпадает с осью платформы, выставленной по вертикали места измерения. Платформу последовательно устанавливают в три положения и измеряют сигналы с ДУС:
в исходном положении платформы, азимут (А) которой нужно определить
W1 Vг1 + W0;
после поворота платформы от исходного положения на угол 90o
W2 Vг2 + 0W;
после поворота платформы от исходного положения на угол 180o
W3 Vг1 + W0,
где Vг1, Vг2 проекция горизонтальной составляющей угловой скорости Земли (Vг в месте проведения работ на оси чувствительности ДУС в соответствующих положениях
Vг1 VгsinA, Vг2 VгcosA.Also known is a ground gyrocompass [7] which consists of a two-stage DOS located on a turntable. The DLS on the platform is set in such a way that its output axis coincides with the axis of the platform, which is aligned vertically with the measurement site. The platform is sequentially installed in three positions and signals are measured from the TLS:
in the initial position of the platform, the azimuth (A) of which must be determined
W1 Vg1 + W0;
after turning the platform from its original position at an angle of 90 o
W2 Vg2 + 0W;
after turning the platform from its original position at an angle of 180 o
W3 Vg1 + W0,
where Vg1, Vg2 is the projection of the horizontal component of the angular velocity of the Earth (Vg at the place of work on the sensitivity axis of the TLS in the corresponding positions
Vg1 VgsinA, Vg2 VgcosA.
Поскольку в рассмотренном случае имеем три измеренных сигнала при трех неизвестных составляющих (Vг1, Vг2, WO), составляющие сигналов, необходимые для вычисления азимута (Vг1, Vг2, легко выделяются. Однако этой методикой можно воспользоваться только при вертикальном положении выходной оси ДУС. При работе же в скважине, ось которой произвольно ориентирована, возникает та же проблема разделения полезной составляющей сигнала и ошибок, что и для методики испытания ДУС в четырех положениях [4] Как следует из приведенных материалов, решение задачи повышения точности измерения параметров наклонных скважин непосредственно связано с проблемой измерения с высокой точностью проекций вектора угловой скорости вращения Земли на оси чувствительности ДУС. Более того, на базе относительно простых и дешевых, выполненных на опорах качения или скольжения и нашедших широкое распространение двухстепенных гироскопических датчиков угловой скорости, вообще невозможно создать инклинометрический прибор без разработки оригинального способа выделения из сигнала ДУС составляющей, несущей информацию о проекции угловой скорости вращения Земли на ось чувствительности датчика, что необходимо для определения азимута ствола скважины. Since in the case under consideration we have three measured signals with three unknown components (Vg1, Vg2, WO), the signal components necessary for calculating the azimuth (Vg1, Vg2, are easily distinguished. However, this technique can only be used when the output axis of the TLS is vertical. in the well, the axis of which is randomly oriented, the same problem arises of separating the useful component of the signal and errors as for the test procedure for the TLS in four positions [4] As follows from the above materials, solving the problem by Improving the accuracy of measuring the parameters of deviated wells is directly related to the problem of measuring with high accuracy the projections of the angular velocity vector of the Earth on the axis of sensitivity of the TLS.Moreover, on the basis of relatively simple and cheap, made on rolling or sliding bearings and widely used two-stage gyroscopic angular velocity sensors , in general, it is impossible to create an inclinometric device without developing an original way of extracting a component carrying information from a TLS signal about the projection of the angular velocity of the Earth's rotation on the axis of sensitivity of the sensor, which is necessary to determine the azimuth of the wellbore.
Поэтому настоящая заявка объединяет несколько предложений, относящихся к разным объектам (способ и два устройства), так как они служат одной цели и могут быть применены лишь совместно. Therefore, this application combines several proposals related to different objects (method and two devices), since they serve the same purpose and can only be applied together.
В качестве прототипа выбрано решение [7] как наиболее близкое по своей технической сути к предлагаемым. As a prototype, the solution [7] was chosen as the closest in its technical essence to the proposed ones.
Цель предлагаемых технических решений повышение точности определения азимута ствола скважины, имеющейся произвольное угловое положение в пространстве, путем выделения полезного сигнала из показаний, входящего в состав инклинометрического прибора гироскопического ДУС. The purpose of the proposed technical solutions is to increase the accuracy of determining the azimuth of the wellbore, an arbitrary angular position in space, by extracting a useful signal from the readings included in the inclinometric device of a gyroscopic TLS.
Эта цель достигается тем, что измерения сигналов производят в исходном положении оси чувствительности (W1) и после ее разворотов от исходного положения на угол 90o по часовой стрелке (сигналы W2 и W3) и против нее, затем осуществляют обратное включение гиромотора ДУС (реверс кинетического момента) и производят измерение сигналов в тех же трех положениях (WГ1, WГ2, WГ3), а проекции вектора угловой скорости Земли на ось чувствительности ДУС в соответствующих трех положениях определяют по формулам
W31 [2•(W1 WГ1) +WГ2 W2 + WГ3 W3]/4;
W32 (W2 W3 WГ2 + WГ3)/4;
W33 (WГ2 Г3 W2 + W3)/4,
где W31, W32, W33 проекции вектора угловой скорости Земли на ось чувствительности ДУС в соответствующих положениях.This goal is achieved by the fact that measurements of the signals are made in the initial position of the sensitivity axis (W 1 ) and after its turns from the initial position by an angle of 90 o clockwise (signals W 2 and W 3 ) and against it, then the DCS gyro motor is switched back on (reverse of the kinetic moment) and measure the signals in the same three positions (WГ 1 , WГ 2 , WГ 3 ), and the projections of the angular velocity of the Earth on the sensitivity axis of the TLS in the corresponding three positions are determined by the formulas
W31 [2 • (W1 WГ1) + WГ2 W2 + WГ3 W3] / 4;
W32 (W2 W3 WG2 + WG3) / 4;
W33 (WГ2 Г3 W2 + W3) / 4,
where W31, W32, W33 are the projections of the Earth's angular velocity vector onto the sensitivity axis of the TLS in the corresponding positions.
Реализация предложенного способа осуществляется за счет аппаратных решений, заложенных в предлагаемых инклинометрических приборах. Implementation of the proposed method is carried out due to hardware solutions embedded in the proposed inclinometric devices.
На фиг. 1 приведены рабочие системы координат; на фиг.2 компоновка ДПИ; на фиг.3, 6, 7 функциональные блок-схемы инклинометрических приборов, построенных на базе ДУС и реализующих последовательность измерений по предлагаемому способу; на фиг. 4, 5 принципиальные схемы блоков. In FIG. 1 shows the working coordinate system; figure 2 layout DPI; figure 3, 6, 7 functional block diagrams of inclinometric devices built on the basis of the CRS and implementing the measurement sequence of the proposed method; in FIG. 4, 5 block diagrams.
Предлагаемые решения направлены не только на повышение точности измерения, но и обеспечивают минимизацию диаметра инклинометрического прибора, что имеет исключительно важное значение, поскольку этот прибор должен свободно проходить через внутренний диаметр замковых соединений наиболее широко используемых бурильных труб малого и среднего диаметра [2, 8]
Наиболее общая задача инклинометрии скважин (определения азимута при неограниченном диапазоне изменения зенитных углов) может быть решена с помощью трех ДУС и трех акселерометров со взаимно ортогональными осями чувствительности (входные оси) каждой из триад. И если компоновка такой триады современных акселерометров обеспечивает малый диаметр инклинометрического прибора, то установка трех ДУС (например, выполненных по классической схеме) существенно увеличит его диаметр (фиг.2). Дело в том, что длина таких ДУС превышает их диаметр в 2-3 раза [6]
Предлагаемые конструкции прибора содержат только один ДУС, продольная (выходная) ось которого совпадает с продольной осью инклинометрического прибора, что обеспечивает минимизацию диаметра последнего и позволяет определять с достаточной степенью точности азимут наклонных скважин при зенитных углах 80o на широте Москвы.The proposed solutions are aimed not only at increasing the accuracy of measurements, but also ensure minimization of the diameter of the inclinometric device, which is extremely important because this device must freely pass through the inner diameter of the tool joints of the most widely used drill pipes of small and medium diameter [2, 8]
The most common task of well inclinometry (determining azimuth with an unlimited range of zenith angles) can be solved with the help of three TLS and three accelerometers with mutually orthogonal sensitivity axes (input axes) of each of the triads. And if the layout of such a triad of modern accelerometers provides a small diameter inclinometer device, then the installation of three DLS (for example, made according to the classical scheme) will significantly increase its diameter (figure 2). The fact is that the length of such TLS exceeds their diameter by 2-3 times [6]
The proposed device designs contain only one DLS, the longitudinal (output) axis of which coincides with the longitudinal axis of the inclinometric device, which minimizes the diameter of the latter and allows you to determine with sufficient accuracy the azimuth of deviated wells at zenith angles of 80 o at the latitude of Moscow.
На фиг.3 представлен инклинометрический прибор, обеспечивающий измерение азимута наклонных скважин при зенитных углах 80o, а самого зенитного угла в неорганиченном диапазоне.Figure 3 presents the inclinometric device that provides azimuth measurement of deviated wells at zenith angles of 80 o , and the zenith angle itself in the inorganic range.
Инклинометрический прибор включает несущий контейнер 1, поворотную рамку 2, расположенную в несущем контейнер 1, поворотную рамку 2, расположенную в неcущем контейнере таким образом, что ось ее вращения совпадает с продольной осью этого контейнера, датчик угла поворота 3 (синусно-косинусный вращающийся трансформатор), установленный на оси поворотной рамки, ДУС 4, расположенный на поворотный рамке таким образом, что его выходная ось ДУС совпадает с осью вращения этой рамки, расположенные на корпусе прибора три акселерометра 5, 6, 7, оси чувствительности которых взаимно ортогональны, причем ось чувствительности одного из них совпадает с продольной осью несущего контейнера, ось второго совпадает по направлению с осью чувствительности ДУС в исходном положении поворотной рамки, а ось третьего направлена так, чтобы три оси составляли правый трехгранник, исполнительный механизм 8, связанный с осью поворотной рамки, блоки коммутации 9, реверса 10 и фильтрации 11, усилитель 12, вторичный источник питания 13 и вычислитель 14, при этом выходы вторичного источника питания соединены с входами акселерометров, датчика угла поворота, усилителя, вычислителя и первыми входами ДУС и блока реверса, выход вычислителя с первым входом блока коммутации и вторым входом блока реверса, выход датчика угла поворота связан с вторым входом блока коммутации, выход которого через усилитель соединен с входом исполнительного механизма, выход блока реверса связан с вторым входом ДУС, а выходы акселерометров (через блок фильтрации) и ДУС с входами вычислителя, обрабатывающего полученную информацию. Первичное питание и команды подаются на прибор с наземной аппаратуры. The inclinometer device includes a carrier container 1, a pivot frame 2 located in a carrier container 1, a pivot frame 2 located in a carrier container so that its axis of rotation coincides with the longitudinal axis of this container, rotation angle sensor 3 (sine-cosine rotary transformer) mounted on the axis of the rotary frame, CRF 4, located on the rotary frame so that its output axis of the CRF coincides with the axis of rotation of this frame, three accelerometers 5, 6, 7 located on the device’s body, senses the axes The characteristics of which are mutually orthogonal, the axis of sensitivity of one of them coinciding with the longitudinal axis of the supporting container, the axis of the second coinciding in direction with the axis of sensitivity of the TLS in the initial position of the rotary frame, and the axis of the third is directed so that the three axes make up the right trihedron, actuator 8, connected with the axis of the rotary frame, switching units 9, reverse 10 and filtering 11, amplifier 12, secondary power source 13 and calculator 14, while the outputs of the secondary power source are connected to the inputs of elerometers, rotation angle sensor, amplifier, calculator and the first inputs of the remote control system and the reverse unit, the output of the computer with the first input of the switching unit and the second input of the reverse unit, the output of the angle sensor is connected to the second input of the switching unit, the output of which is connected through the amplifier to the input of the actuator , the output of the reverse unit is connected to the second input of the TLS, and the outputs of the accelerometers (through the filtering block) and the TLS with the inputs of a computer that processes the received information. Primary power and commands are sent to the device from ground equipment.
Предложенная конструкция прибора предпочтительна при использовании трехкомпонентных акселерометров. The proposed device design is preferred when using three-component accelerometers.
Блоки коммутации и реверса могут быть построены на базе электромеханических реле или бесконтактных переключающих элементов [9; 10] (фиг. 4, 5). Switching and reverse blocks can be built on the basis of electromechanical relays or contactless switching elements [9; 10] (Fig. 4, 5).
Усилитель, источник питания, блок фильтрации, вычислитель и его узлы выполнены на известных элементах и в соответствии с известными решениями [10-14]
Работает инклинометрический прибор либо в автоматическом режиме (последовательность операций формируется по жесткой программе вычислителем), либо по командам с наземной аппаратуры.The amplifier, power source, filtering unit, computer and its components are made on known elements and in accordance with known solutions [10-14]
The inclinometric device works either in automatic mode (the sequence of operations is formed by a hard program by the computer), or by commands from ground-based equipment.
Предположим, что разбуривается наклонная скважина. В этом случае разбуривание осуществляется забойным инструментом отклоненным от продольной оси буровой колонны на некоторый фиксированный угол. Инклинометрический прибор располагают в буровой колонне по возможности ближе к забойному инструменту и фиксируют его таким образом, чтобы ось чувствительности ДУС в исходном положении (ось чувствительности прибора) лежала в плоскости отклонения забойного инструмента и была направлена в сторону его наклона. Ось чувствительности прибора совпадает по направлению с осью OX1 (фиг.1), связанной с корпусом инклинометрического прибора ортогональной системой координат, ось OZ1 которой направлена по продольной оси прибора в сторону забоя, а ось OY1 направлена так, чтобы система координат была правой.Assume that an inclined well is being drilled. In this case, drilling is carried out with a downhole tool deviated from the longitudinal axis of the drill string by a certain fixed angle. The inclinometric device is placed in the drill string as close as possible to the downhole tool and fixed in such a way that the axis of sensitivity of the TLS in the initial position (the axis of sensitivity of the device) lies in the plane of deviation of the downhole tool and is directed towards its inclination. The sensitivity axis of the device coincides in direction with the axis OX 1 (Fig. 1) associated with the body of the inclinometric device with an orthogonal coordinate system, the axis OZ 1 of which is directed along the longitudinal axis of the device towards the bottom and the axis OY 1 is directed so that the coordinate system is right .
Процесс разбуривания наклонной скважины осуществляется в следующей последовательности. Выбирается требуемое угловое направление бурения относительно географического меридиана. С этим направлением должна совпадать плоскость, в которой отклонен на фиксированный угол забойный инструмент. Далее в процессе разбуривания при неработающем забойном инструменте (на остановках) подтверждается выбранное направление. В случае отклонения от этого направления его корректировка осуществляется поворотом буровой колонны. The process of drilling a deviated well is carried out in the following sequence. The required angular direction of drilling is selected relative to the geographic meridian. The plane in which the downhole tool is tilted by a fixed angle must coincide with this direction. Further, in the process of drilling with a downhole tool inoperative (at stops), the selected direction is confirmed. In case of deviation from this direction, its correction is carried out by turning the drill string.
Остановка забойного инструмента при определении азимута необходима для обеспечения нормальных условий работы ДУУ, диапазон работы которого (для повышения чувствительности и точности измерения) ограничен диапазон измерения 150-200 град/ч. После появления зенитного угла (появление угла фиксируется по сигналам с акселерометров, оси чувствительности которых совпадают с направлением осей OX1 и OY1) корректировка направления может осуществляться уже в процессе бурения по углу поворота инклинометра (F), который в идеальном случае должен быть равным нулю. В этом случае азимут аксидальной плоскости совпадает с требуемым направлением бурения относительно географического меридиана. Возможность измерения углов Q и F в процессе бурения обеспечивается высокой точностью измерения современными акселерометрами действующих ускорений в широком диапазоне. Для отделения полезного сигнала от высокочастотной составляющей служит блок фильтрации 11. The stop of the downhole tool when determining the azimuth is necessary to ensure normal working conditions of the remote control, the range of which (to increase the sensitivity and accuracy of measurement) is limited to a measurement range of 150-200 deg / h. After the appearance of the zenith angle (the appearance of the angle is recorded by signals from accelerometers whose sensitivity axes coincide with the direction of the axes OX1 and OY1), the direction can be adjusted already while drilling along the inclinometer angle (F), which should ideally be zero. In this case, the azimuth of the axial plane coincides with the desired direction of drilling relative to the geographic meridian. The ability to measure the angles Q and F during the drilling process is provided by the high accuracy of modern accelerometers measuring effective accelerations in a wide range. To separate the useful signal from the high-frequency component, a
Рассмотрим работу инклинометрического прибора, приведенного на фиг.3. Consider the operation of the inclinometric device shown in figure 3.
При необходимости определения параметров скважины (положения забойного инструмента) на инклинометрический прибор подают первичное напряжение. Далее по соответствующим командам производятся следующим операции:
операция 1 измерение сигналов с акселерометров 5, 6, 7 (a1, a2, a3) и запись полученной информации в оперативную память вычислителя;
операция 2 измерение сигнала с ДУС (W1) в исходном положении (в направлении оси OX1 прибора) и запись полученной информации в оперативную память вычислителя;
операция 3 разворот поворотной рамки в положение, при котором ось чувствительности ДУС совпадает с направлением оси OY1;
операция 4 измерение сигнала с ДУС (W2) в положении, при котором лсь чувствительности ДУС совпадает с направлением оси OY1, и запись полученной информации в оперативную память вычислителя;
операция 5 разворот поворотной рамки в положение, в котором ось чувствительности ДУС развернута от направлении оси OY1 на 180o;
операция 6 измерения сигнала с ДУС (W3) в положении, в котором ось чувствительности ДУС развернута от направления оси OY1 на 180o, и запись полученной информации в оперативную память вычислителя; разворот поворотной рамки в исходное положение;
операция 7 реверсирование направления кинематического момента ДУС;
операция 8 повторение операции 2 (измерение сигнала WГ1);
операция 9 повторение операции 3;
операция 10 повторение операции 4 (измерение сигнала WГ2);
операция 11 повторение операции 5;
операция 12 повторение операции 6 (измерение сигнала WГ3);
операция 13 обработка полученной информации в вычислителе и выдача результата измерений.If it is necessary to determine the parameters of the well (the position of the downhole tool), the primary voltage is applied to the inclinometer. Further, according to the appropriate commands, the following operations are performed:
step 2: measurement of the signal from the TLS (W 1 ) in the initial position (in the direction of the axis OX 1 of the device) and recording the received information in the RAM of the calculator;
step 4: measuring the signal from the TLS (W2) in the position at which the sensitivity of the TLS coincides with the direction of the OY1 axis, and recording the received information in the RAM of the calculator;
measuring
Осуществляются указанные операции следующим образом. These operations are carried out as follows.
В исходном положении оси чувствительности ДУС обмотки реле P1 и P2 блока коммутации 9 (фиг. 4) обеспечены и на вход усилителя 12 через нормально замкнутые контакты этих реле поступает сигнал с синусной обмотки датчика угла поворота (в исходном положении сигнал обмотки равен нулю). Точнее, в этом случае исходное положение является устойчивым положением следящей системы разворота поворотной рамки (датчик углового положения усилитель - исполнительный механизм поворотная рамка). In the initial position of the sensitivity axis of the TLS, the windings of relays P1 and P2 of switching unit 9 (Fig. 4) are provided and the signal from the sine winding of the rotation angle sensor is supplied to the input of
По командам измерения сигналов ДПИ вычислитель обеспечивает их измерение и запись информации в оперативную память. By the commands for measuring the signals of the DPI, the calculator provides their measurement and recording information in RAM.
Для разворота оси чувствительности ДУС в положение, определенное операцией 3, по соответствующей команде с вычислителя на обмотку реле P1 подается сигнал, обеспечивая подключение ко входу усилителя 12 косинусной обмотки датчика углового положения через нормально разомкнутые контакты этого реле. В этом случае устойчивым положением следящей системы становится новое положение, смещенное относительно исходного на 90o по часовой стрелке, если смотреть со стороны исполнительного механизма.To turn the sensitivity axis of the TLS into the position determined by
Для разворота оси чувствительности ДУС в положение, определяемое операцией 5, по соответствующей команде с вычислителя с обмотки реле P1 сначала снимается сигнал, а затем на обмотки P1 и P2 подаются сигналы, обеспечивающие переключение входа усилителя на косинусную обмотку, но с изменением фазы входного сигнала на 180o через нормально разомкнутые контакты реле P2, что обеспечивает разворот рамки на 90o против часовой стрелки от исходного положения, если смотреть со стороны исполнительного механизма. Для разворота в исходное состояние снимаются сигналы с обмоток P1 и P2.To turn the sensitivity axis of the TLS into the position determined by
Для обратного включения гиромотора ДУС (реверс кинетического момента) в соответствии с поступающей командой с вычислителя на обмотку реле P3 блока реверса 10 (фиг.5) подается сигнал, обеспечивая изменение порядка фаз питания гиромотора ДУС и вращения его ротора в направлении, обратном первоначальному. To reverse turn on the DUS gyro motor (reverse of the kinetic moment) in accordance with the incoming command from the calculator, a signal is fed to the relay coil P3 of the reverse unit 10 (Fig. 5), providing a change in the order of the power phases of the DUS gyro motor and its rotor rotation in the direction opposite to the original one.
Осуществив последовательно 12 рассмотренных операций, в оперативной памяти вычислителя имеем информацию, содержащую следующие составляющие:
W1 W31 + WO + WP1;
W2 W32 + WO + WP2;
W3 -W32 + WO Wp2;
WГ1-W31 + WГО + Р1;
WГ2 32 + WГO + WP2;
WГ3 32 + WГO WP2; (2)
a1 a01 + g1;
a2 a02 + g2;
a3 a03 + g3,
где а01, а02, а03 и g1, g2, g3 соответственно начальные ошибки каналов измерения проекций ускорений силы тяжести и проекции этого ускорения на оси OX1, OY1, OZ1, связанной с корпусом прибора ортогональной системы координат.Having sequentially carried out 12 considered operations, in the RAM of the calculator we have information containing the following components:
W1 W31 + WO + WP1;
W2 W32 + WO + WP2;
W3 -W32 + WO Wp2;
WГ1-W31 + WГО + Р1;
WГ2 32 + WГО + WP2;
WГ3 32 + WГО WP2; (2)
a1 a01 + g1;
a2 a02 + g2;
a3 a03 + g3,
where a01, a02, a03 and g1, g2, g3, respectively, are the initial errors of the measurement channels of the projections of the gravity accelerations and the projections of this acceleration on the axis OX1, OY1, OZ1, connected with the device body of the orthogonal coordinate system.
С целью компенсации систематических составляющих начальных ошибок a01, a02, a03 их значения определяют на этапе настройки прибора и вводят в блок памяти вычислителя с целью их компенсации на этапе первичной обработки информации. In order to compensate for the systematic components of the initial errors a01, a02, a03, their values are determined at the instrument setup stage and entered into the calculator's memory block in order to compensate them at the initial information processing stage.
Задачей первичной обработки информации сигналов с ДПИ является выделение из этих сигналов полезной информации (W31, W32, W1, W2, W3). The task of the primary processing of information of signals from the DPI is to extract useful information from these signals (W31, W32, W1, W2, W3).
Из системы уравнений (2) имеем:
W31 [2•(W1 WГ1) + WГ2 W2 + WГ3 W3]/4; (3)
W32 [W2 W3 WГ2 + WГ3]/4.From the system of equations (2) we have:
W31 [2 • (W1 WГ1) + WГ2 W2 + WГ3 W3] / 4; (3)
W32 [W2 W3 WG2 + WG3] / 4.
Для сигналов с акселерометров после компенсации начальных ошибок получим:
g1 a1 a01,
g2 a2 a02,
g3 a3 a03.For signals from accelerometers, after compensating for the initial errors, we obtain:
g1 a1 a01,
g2 a2 a02,
g3 a3 a03.
Известно [2] что проекции векторов угловой скорости вращения Земли и ускорения силы тяжести на оси, связанной с корпусом прибора ортогональной системы координат, определяются выражениями:
W31 Vг(cosFcosQcosA sinFsinA) + VbcosFSigQ; (4)
W32 Vг(sinFcosQcosA + cosFsinA) VвsinFsinQ;
g1 GOcosFsinQ;
g2 GOsinFSINQ; (5)
g3 GOcosQ,
где Vг, Vв соответственно горизонтальная и вертикальная составляющие угловой скорости вращения Земли в месте проведения работ;
GO ускорение силы тяжести;
A и Q азимут и зенитный угол скважины (фиг.1);
F угол поворота инклинометра, измеряемый в плоскости, перпендикулярной продольной оси прибора между осью OX1 (осью чувствительности прибора) и апсидальной плоскостью. Этот угол равен нулю, когда ось OX1 лежит в апсидальной плоскости.It is known [2] that the projections of the vectors of the angular velocity of the Earth’s rotation and the acceleration of gravity on the axis associated with the device’s body of the orthogonal coordinate system are determined by the expressions:
W31 Vg (cosFcosQcosA sinFsinA) + VbcosFSigQ; (4)
W32 Vg (sinFcosQcosA + cosFsinA) VвsinFsinQ;
g1 GOcosFsinQ;
g2 GOsinFSINQ; (5)
g3 GOcosQ,
where Vг, Vв are respectively the horizontal and vertical components of the angular velocity of the Earth’s rotation at the place of work;
GO acceleration of gravity;
A and Q azimuth and zenith angle of the well (figure 1);
F the angle of rotation of the inclinometer, measured in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the device between the axis OX1 (axis of sensitivity of the device) and the apsidal plane. This angle is zero when the axis OX1 lies in the apsidal plane.
Для перехода к системе координат OXaYaZa, связанной с апсидальной плоскостью (ось Za совпадает с продольной осью прибора OZ1, оси OXa и OYa - лежат в плоскости перпендикулярной этой оси, причем ось OXa лежит в апсидальной плоскости, а ось OYa нормальная к последней) проведем следующие преобразования;
Wxa W31cosF W32sinF;
Wya W31sinF + W32cosF;
gxa g1cosF g2sinF; (6)
gya g1sinF + g2cosF;
gza g3;
где F arctg (g2/g1).To move to the coordinate system OXaYaZa associated with the apsidal plane (the Za axis coincides with the longitudinal axis of the device OZ1, the OXa and OYa axes lie in the plane perpendicular to this axis, the OXa axis lies in the apsidal plane, and the OYa axis is normal to the last) transformations;
Wxa W31cosF W32sinF;
Wya W31sinF + W32cosF;
gxa g1cosF g2sinF; (6)
gya g1sinF + g2cosF;
gza g3;
where F arctg (g2 / g1).
В результате имеем
Wxa VгcosQcosA + VвsinQ;
Wya VгsinA; (7)
gxa GOsinQ; gya O; gza GOcosQ.As a result, we have
Wxa VcoscosQcosA + VsinQ;
Wya VsinA; (7)
gxa GOsinQ; gya O; gza GOcosQ.
Проведя с помощью вычислителя несложные операции с выражениями (7), с учетом формулы перехода (6) получим искомые параметры скважины в точке измерения
Q arctg ((g1cosF g2sinF)/g3); (8)
A arctg [[(W31sinF + W32cosF)cosQ] /[W31cosF W32sinF Vв(W1cosF - W2sinF)/GO] (9)
Здесь следует обратить внимание на следующий факт. При малых зенитных углах (до 5o) за счет недокомпенсации начальных ошибок акселерометров могут возникнуть существенные ошибки в определении F, а следовательно, и A. Поэтому на начальном этапе разбуривания скважины необходимо вычислять азимут оси чувствительности (AO) инклинометрического прибора, которая, как отмечено, определяет положение плоскости отклонения забойного инструмента. Таким образом, определяя азимут оси OX1 прибора [15] контролируем правильность направления бурения относительно географического меридиана. В этом случае можно воспользоваться упрощенным алгоритмом, который с достаточной степенью точности позволяет определять это направление (даже при зенитных углах до 20o):
AO= arctg [[W32 Vвg2/Go]/[W31 Vвg1/GO] (10)
На фиг. 6 представлен инклинометрический прибор, решающий те же задачи, что и только что рассмотренный, но при меньшем количестве акселерометров. Это становится возможным в том случае, если два акселерометра установить на поворотную рамку таким образом, чтобы ось чувствительности одного из них была направлена по продольной оси прибора в строну забоя, а ось второго совпадала по направлению с осью чувствительности ДУС. Такая конструкция предпочтительна при использовании одноосных акселерометров (с одной осью чувствительности).Having performed simple operations with expressions (7) using the calculator, taking into account the transition formula (6), we obtain the desired well parameters at the measurement point
Q arctg ((g1cosF g2sinF) / g3); (eight)
A arctg [[(W31sinF + W32cosF) cosQ] / [W31cosF W32sinF Vв (W1cosF - W2sinF) / GO] (9)
Here we should pay attention to the following fact. At small zenith angles (up to 5 o ), due to the undercompensation of the initial errors of the accelerometers, significant errors can occur in determining F, and therefore, A. Therefore, at the initial stage of drilling the well, it is necessary to calculate the azimuth of the sensitivity axis (AO) of the inclinometric device, which, as noted , determines the position of the deviation plane of the downhole tool. Thus, determining the azimuth of the axis OX1 of the instrument [15], we control the correct direction of drilling relative to the geographic meridian. In this case, you can use the simplified algorithm, which with a sufficient degree of accuracy allows you to determine this direction (even at zenith angles of up to 20 o ):
AO = arctg [[W32 Vвg2 / Go] / [W31 Vвg1 / GO] (10)
In FIG. Figure 6 shows an inclinometric device that solves the same problems as just considered, but with fewer accelerometers. This becomes possible if two accelerometers are installed on the rotary frame so that the sensitivity axis of one of them is directed along the longitudinal axis of the device to the bottom side, and the axis of the second coincides in direction with the sensitivity axis of the TLS. This design is preferred when using uniaxial accelerometers (with one axis of sensitivity).
Предлагаемый инклинометрический прибор состоит из несущего контейнера 1, поворотной рамки 2, расположенной в несущем контейнере таким образом, что ось ее вращения совпадает с продольной осью этого контейнера, датчика угла поворота 3 (синусно-косинусного вращающегося трансформатора), установленного на оси поворотной рамки, ДУС 4 и акселерометров 5, 6, расположенных на той же рамке таким образом, что выходная ось ДУС и ось чувствительности одного из акселерометров совпадает с осью вращения этой рамки, ось чувствительности другого [6] совпадает по направлению с осью чувствительности ДУС, исполнительного механизма 7, связанного с осью поворотной рамки, блоков коммутации 8, реверса 9 и фильтрации 10, усилителя 11, вторичного источника питания 12 и вычислителя 13; при этом выходы вторичного источника питания соединены с входами акселерометров, датчика угла поворота, усилителя, вычислителя и первыми входами ДУС и блока реверса, выход вычислителя с первым входом блока коммутации и вторым входом блока реверса, выход датчика угла поворота связан с вторым входом блока коммутации, выход которого через усилитель соединен с входом исполнительного механизма, выход блока реверса связан с вторым входом ДУС, а выходы ДУС и акселерометров (через блок фильтрации) с входами вычислителя. Первичное питание и команды подаются на прибор с наземной аппаратуры 14. The proposed inclinometric device consists of a carrier container 1, a pivot frame 2 located in the carrier container so that its axis of rotation coincides with the longitudinal axis of this container, the rotation angle sensor 3 (sine-cosine rotary transformer) mounted on the axis of the pivot frame, 4 and accelerometers 5, 6 located on the same frame in such a way that the output axis of the CRS and the sensitivity axis of one of the accelerometers coincide with the rotation axis of this frame, the sensitivity axis of the other [6] coincides in the direction with the axis of sensitivity of the TLS, the actuator 7 associated with the axis of the rotary frame, switching units 8, reverse 9 and filtering 10, amplifier 11, secondary power source 12 and calculator 13; the outputs of the secondary power source are connected to the inputs of the accelerometers, rotation angle sensor, amplifier, calculator and the first inputs of the remote control system and the reverse unit, the output of the computer with the first input of the switching unit and the second input of the reverse unit, the output of the angle sensor is connected to the second input of the switching unit, the output of which through the amplifier is connected to the input of the actuator, the output of the reverse unit is connected to the second input of the DOS, and the outputs of the DOS and accelerometers (through the filtering unit) with the inputs of the calculator. Primary power and commands are given to the device from
Работает прибор следующим образом. The device operates as follows.
При необходимости определения параметров скважины (положения забойного инструмента) на инклинометрический прибор подают первичное напряжение. Далее по соответствующим командам производятся соответствующие операции:
операция 1 измерение сигнала с акселерометра 5 (a3) и запись информации в оперативную память вычислителя;
операция 2 измерение сигнала с ДУС (W1) и акселерометра 6 (a1) в исходном положении (в направлении оси OX1 прибора) и запись полученной информации в оперативную память вычислителя;
операция 3 разворот поворотной рамки в положение, при котором ось чувствительности ДУС совпадает с направлением оси OY1;
операция 4 измерение сигналов с ДУС (W2) и акселерометра 6 (a2) в положении, определяемом операцией 3, и запись полученной информации в оперативную память вычислителя;
операция 5 разворот поворотной рамки в положение, в котором ось чувствительности ДУС развернута от направления оси OY1 на 180o;
операция 6 измерение сигнала с ДУС (W3) и акселерометра 6 (a21) в положении, определяемом операцией 5, и запись полученной информации в оперативную память вычислителя; разворот поворотной рамки в исходное положение;
операция 7 реверсирование направления кинетического момента ДУС;
операция 8 повторение операции 2, но с измерением только сигнала с ДУЦ (WГ1);
операция 9 повторение операции 3;
операция 10 повторение операции 4, но с измерением только сигнала с ДУС (WГ2);
операция 11 повторение операции 5;
операция 12 повторение операции 6, но с измерением только сигнала с ДУС (WГ3);
операция 13 обработка полученной информации в вычислителе и выдача результатов измерения. Осуществляются все операции по аналогии с их реализацией в инклинометрическом приборе, приведенном на фиг.3.If it is necessary to determine the parameters of the well (the position of the downhole tool), the primary voltage is applied to the inclinometer. Further, the corresponding operations are performed according to the appropriate commands:
step 1: measuring the signal from the accelerometer 5 (a3) and recording information in the RAM of the calculator;
step 2: measurement of the signal from the TLS (W1) and accelerometer 6 (a1) in the initial position (in the direction of the axis OX1 of the device) and recording the received information in the RAM of the calculator;
Осуществив последовательно 12 рассмотренных операций, в оперативной памяти вычислителя имеем информацию, определяемую выражениями (2), а также информацию с акселерометров
a1 a0 + g1;
a2 a0 + g2;
a3 a03 + g3;
a21 a0 g2,
где a0 начальная ошибка акселерометра, ось чувствительности которого совпадает по направлению с осью чувствительности ДУС.Having sequentially performed 12 considered operations, in the RAM of the calculator we have information defined by expressions (2), as well as information from accelerometers
a1 a0 + g1;
a2 a0 + g2;
a3 a03 + g3;
a21 a0 g2,
where a0 is the initial error of the accelerometer, the sensitivity axis of which coincides in direction with the sensitivity axis of the TLS.
Систематическая составляющая a03 определяется на этапе настройки и зашивается в память вычислителя. The systematic component a03 is determined at the setup stage and is stitched into the computer memory.
Первичная обработка информации с ДУС осуществляется по формулам (3), а для сигналов с акселерометров имеем:
g1 [2a1 (a2 + a21)]/2;
g2 [a2 a21]/2; (11)
g3 a3 a03. (12)
Далее как и в предыдущем случае по формулам (8)-(10) вычисляются параметры скважины или положения забойного инструмента.The primary processing of information from the TLS is carried out according to formulas (3), and for signals from accelerometers we have:
g1 [2a1 (a2 + a21)] / 2;
g2 [a2 a21] / 2; (eleven)
g3 a3 a03. (12)
Further, as in the previous case, the parameters of the well or the position of the downhole tool are calculated by formulas (8) - (10).
Конструкцию инклинометрического прибора можно максимально упростить и обеспечить его минимально возможные габариты и стоимость, если из состава прибора исключить акселерометр, ось чувствительности которого совпадает с направлением продольной оси прибора. Такой прибор приведен на фиг.7. The design of an inclinometric device can be simplified as much as possible and its minimum possible dimensions and cost possible if an accelerometer is excluded from the composition of the device, the sensitivity axis of which coincides with the direction of the longitudinal axis of the device. Such a device is shown in Fig.7.
Инклинометрический прибор состоит из несущего контейнера 1, поворотной рамки 2, расположенной в несущем контейнере таким образом, что ось ее совпадает с продольной осью этого контейнера, датчика угла поворота 3 (синусно-косинусного вращающегося трансформатора), установленного на оси поворотной рамки, ДУСа 4 и акселерометра 5, расположенных на той же рамке таким образом, что выходная ось ДУС совпадает с осью вращения этой рамки, а ось чувствительности акселерометра совпадает по направлению с осью чувствительности ДУС, исполнительного механизма 6, связанного с осью поворотной рамки, блока коммутации 7, реверса 8 и фильтрации 9, усилителя 10, вторичного источника питания 11 и вычислителя 12; при этом выходы вторичного источника питания соединены с входами акселерометра, датчика угла поворота, усилителя, вычислителя и первыми входами ДУС и блока реверса, выход вычислителя с первым входом блока коммутации и вторым входом блока реверса, выход датчика угла поворота связан с вторым входом блока коммутации, выход которого через усилитель соединен с входом исполнительного механизма, выход блока реверса связан с вторым входом ДУС, а выходы ДУС и акселерометра (через блок фильтрации) с входами вычитателя. Первичное питание и команды подаются на прибор с наземной аппаратуры 13. The inclinometric device consists of a carrier container 1, a pivot frame 2, located in the carrier container so that its axis coincides with the longitudinal axis of this container, the rotation angle sensor 3 (sine-cosine rotary transformer) mounted on the axis of the pivot frame, CRS 4 and accelerometer 5 located on the same frame in such a way that the output axis of the DLS coincides with the axis of rotation of this frame, and the sensitivity axis of the accelerometer coincides in the direction with the sensitivity axis of the DLS, actuator PCA 6 associated with the axis of the rotary frame, the switching unit 7, 8 and reverse filter 9, an amplifier 10, a secondary power source 11 and the calculator 12; the outputs of the secondary power source are connected to the inputs of the accelerometer, rotation angle sensor, amplifier, calculator and the first inputs of the remote control system and the reverse unit, the output of the computer with the first input of the switching unit and the second input of the reverse unit, the output of the rotation angle sensor is connected to the second input of the switching unit, the output of which through the amplifier is connected to the input of the actuator, the output of the reverse unit is connected to the second input of the DOS, and the outputs of the DUS and the accelerometer (through the filtering unit) with the inputs of the subtractor. Primary power and commands are sent to the device from
Работает прибор следующим образом. The device operates as follows.
При необходимости определения параметров скважины (положения забойного инструмента) на инклинометрический прибор подают первичное напряжение. Затем по соответствующим командам производятся 12 операций, соответствующих операциям со 2 по 13, проводимых в инклинометрическом приборе, изображенном на фиг.6. If it is necessary to determine the parameters of the well (the position of the downhole tool), the primary voltage is applied to the inclinometer. Then, according to the appropriate commands, 12 operations are performed, corresponding to
Далее азимуты скважины или положение забойного инструмента вычисляются по формулам (9) и (10), а зенитный угол (в случае отсутствия информации W3) определяют по формуле
Q (arcsin [sgr(g1^2 ++g2^2)]/GO),
которая следует из выражений (5).Further, the azimuths of the well or the position of the downhole tool are calculated by formulas (9) and (10), and the zenith angle (in the absence of information W3) is determined by the formula
Q (arcsin [sgr (g1 ^ 2 ++ g2 ^ 2)] / GO),
which follows from expressions (5).
Итак, разработан способ выделения полезного сигнала из показаний гироскопического датчика угловой скорости, входящего в состав инклинометрических приборов, предназначенных для исследования и прокладки наклонных скважин. Точность предлагаемого способа не зависит от углового положения прибора в пространстве и от диапазона рабочих температур. So, we have developed a method for extracting a useful signal from the readings of a gyroscopic angular velocity sensor, which is part of the inclinometric devices intended for the study and laying of deviated wells. The accuracy of the proposed method does not depend on the angular position of the device in space and on the range of operating temperatures.
Предложенный способ обеспечивает возможность создания инклинометрических приборов на базе различного типа датчиков угловой скорости, в том числе и на базе относительно простых, дешевых и получивших широкое распространение двухстепенных ДУС, выполненных по классической схеме. The proposed method provides the possibility of creating inclinometric devices based on various types of angular velocity sensors, including those based on relatively simple, cheap, and widely used two-stage TLS made according to the classical scheme.
Источники информации. Sources of information.
1. Патент США, кл. 33 304 N 4244116, 1981. 1. US patent, CL 33 304 N 4244116, 1981.
2. Исаченко В.Х. Инклинометрия скважин. М. Наука, 1987. 2. Isachenko V.Kh. Well inclinometry. M. Science, 1987.
3. Патент США, кл. 33 302 N 4559713, 1985. 3. US patent, cl. 33 302 N 4559713, 1985.
4. Методы испытаний датчиков угловых скоростей. Отраслевой центр анализа и обобщения научно-технической информации, 1972. 4. Test methods for angular velocity sensors. Branch center for the analysis and synthesis of scientific and technical information, 1972.
5. Савант С. и др. Принципы инерциальной навигации. М. Мир, 1965. 5. Savant S. et al. Principles of inertial navigation. M. Mir, 1965.
6. Данилин В.П. Гироскопические приборы. М. Высшая школа, 1965. 6. Danilin V.P. Gyroscopic instruments. M. Higher School, 1965.
7. Гироскопические приборы и системы./Под редакцией Д.С.Пельпора. М. Высшая школа, 1988. 7. Gyroscopic instruments and systems. / Edited by D.S. Pelpor. M. High School, 1988.
8. Марамзин А. В. и др. Технические средства для алмазного бурения, Л. Недра, 1982. 8. Maramzin A. V. and other Technical means for diamond drilling, L. Nedra, 1982.
9. Ройзен В.З. Миниатюрные герметичные электромагнитные реле, Л. Энергия, 1976. 9. Royzen V.Z. Miniature sealed electromagnetic relays, L. Energy, 1976.
10. Потемкин И. С. Функциональные узлы на потенциальных элементах, М. Энергия, 1976. 10. Potemkin I. S. Functional nodes on potential elements, M. Energy, 1976.
11. Балашов Е.П. и др. Микропроцессоры и микропроцессорные системы. М. Радио и связь. 1981. 11. Balashov EP and other microprocessors and microprocessor systems. M. Radio and communications. 1981.
12. Варламов И. В. и др. Микропроцессоры в бытовой технике. М. Радио и связь, 1990. 12. Varlamov I.V. et al. Microprocessors in household appliances. M. Radio and Communications, 1990.
13. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. Справочник. М. Радио и связь, 1990. 13. Digital and analog integrated circuits. Directory. M. Radio and Communications, 1990.
14. Хоровиц П. и др. Искусство схемотехники, Т. 1 и 2, М. Мир, 1984. 14. Horowitz P. et al. The art of circuitry, T. 1 and 2, M. Mir, 1984.
15. Ишлинский А.Ю. Механика относительного движения и силы инерции, М. Наука, 1981. 15. Ishlinsky A.Yu. The mechanics of relative motion and inertia, M. Nauka, 1981.
Claims (5)
W31 [2(W1 WГ1) + WГ2 W2 + WГ3 W3] / 4;
W32 [W2 W3 WГ2 + WГ3] / 4;
W33 [WГ2 + WГ3 W2 + W3] / 4;
Q -arctg[(g1CosF g2SinF) / g3]
или
Q = arcsin(sgr(g1∧2+g2∧2)]/gO];
F -arctg(g2/g1)
при малых углах Q (менее 5 угл.град.)
АО -arctg[(W32 Vв•g2/g0)/(W31 Vв•g1/g0)]
при больших углах Q (не более 80 угл.град.)
A -arctg([(W31SinF + W32CosF)CosQ] / [W31CosF W32SinF) Vв(g1CosF - g2SinF) / g0]),
где W31, W32, W33 вычисленные проекции вектора угловой скорости вращения Земли на ось чувствительности датчика угловой скорости в соответствующих положениях;
Q зенитный угол ствола скважины;
АО азимут оси чувствительности датчика угловой скорости в исходном положении;
А азимут ствола скважины;
F угол отклонения оси чувствительности датчика угловой скорости в исходном положении относительно апсидальной плоскости;
g1, g2, g3, известные проекции вектора силы тяжести соответственно на ось, совпадающую с осью чувствительности датчика угловой скорости в исходном положении, на ось, совпадающую с осью чувствительности датчика угловой скорости в положении после разворота на 90 угл. град. по часовой стрелке, а также на ось, ортогональную первым двум;
Vв, g0 соответственно известные вертикальная составляющая угловой скорости вращения Земли и ускорение силы тяжести в месте проведения работ.1. The method of measuring the projections of the angular velocity vector of the Earth to determine the azimuth of the wellbore, which consists in sequentially turning the angular velocity sensor (its sensitivity axis) relative to its output axis into fixed angular positions, measuring the angular velocity sensor signals in these positions and subsequent mathematical processing of the obtained information, characterized in that the signal measurements are made in the initial position of the sensitivity axis (signal W1) and after its turns from the original field zheniya through 90 carbon. hail. clockwise and counterclockwise (signals W2 and W3), then the gyromotor of the angular velocity sensor is reversed (kinetic moment reverse) and the signals are measured in the same positions (signals WГ1, WГ2, WГ3), the projection of the angular velocity of the Earth’s rotation on the axis the sensitivity of the angular velocity sensor in the corresponding positions, as well as the basic inclinometric parameters, are determined by mathematical processing of the obtained information using the formulas
W31 [2 (W1 WG1) + WG2 W2 + WG3 W3] / 4;
W32 [W2 W3 WG2 + WG3] / 4;
W33 [WG2 + WG3 W2 + W3] / 4;
Q -arctg [(g1CosF g2SinF) / g3]
or
Q = arcsin (sgr (g1 ∧ 2 + g2 ∧ 2)] / gO];
F-arctg (g2 / g1)
at small angles Q (less than 5 angular degrees)
AO-arctg [(W32 Vв • g2 / g0) / (W31 Vв • g1 / g0)]
at large angles Q (not more than 80 ang. degrees)
A -arctg ([(W31SinF + W32CosF) CosQ] / [W31CosF W32SinF) Vв (g1CosF - g2SinF) / g0]),
where W31, W32, W33 are the calculated projections of the angular velocity vector of the Earth's rotation on the sensitivity axis of the angular velocity sensor in the corresponding positions;
Q zenith angle of the wellbore;
AO azimuth of the sensitivity axis of the angular velocity sensor in the initial position;
And the azimuth of the wellbore;
F is the angle of deviation of the sensitivity axis of the angular velocity sensor in the initial position relative to the apsidal plane;
g1, g2, g3, known projections of the gravity vector respectively on the axis coinciding with the sensitivity axis of the angular velocity sensor in the initial position, on the axis coinciding with the sensitivity axis of the angular velocity sensor in the position after a 90-degree turn. hail. clockwise, as well as on the axis orthogonal to the first two;
Vc, g0, respectively, the known vertical component of the angular velocity of the Earth's rotation and the acceleration of gravity at the place of work.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94042788A RU2085730C1 (en) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | Method and device for measuring projection of earth rotation angular velocity vector for determining azimuth of well axis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94042788A RU2085730C1 (en) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | Method and device for measuring projection of earth rotation angular velocity vector for determining azimuth of well axis |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94042788A RU94042788A (en) | 1996-10-10 |
| RU2085730C1 true RU2085730C1 (en) | 1997-07-27 |
Family
ID=20162894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94042788A RU2085730C1 (en) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | Method and device for measuring projection of earth rotation angular velocity vector for determining azimuth of well axis |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2085730C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2159331C1 (en) * | 1999-10-05 | 2000-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью предприятие "АРКОН" | Method determining azimuth and zenith angle of well and gyroscopic inclinometer |
| RU2206737C1 (en) * | 2001-10-02 | 2003-06-20 | Закрытое акционерное общество "НТ-Курс" | Method of measurement of drill-hole path parameters |
| RU2300078C1 (en) * | 2005-09-13 | 2007-05-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Method for measurement of projections of horizontal component of vector of earth angular velocity for determination of azimuth direction (compassing) |
| RU2524237C2 (en) * | 2009-02-24 | 2014-07-27 | Бейкер Хьюз Инкорпорейтед | Method and device for evaluation of drill bit conditions |
| RU2525564C2 (en) * | 2008-11-13 | 2014-08-20 | Халлибёртон Энерджи Сервисез, Инк. | In-well tool calibration at survey of formations |
-
1994
- 1994-12-05 RU RU94042788A patent/RU2085730C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент США N 4244116, кл. 33-304, 1981. 2. Патент США N 4559713, кл. 33-302, 1985. 3. Методы испытаний датчиков угловых скоростей. Отраслевой центр анализа и обобщения научно-технической информации 1972. 4. Савант С. и др. Принципы инерционной навигации. - М: Мир, 1965. 5. Гидроскопические приборы и системы. / Под ред. Пельпора Д.С. - М.: Высшая школа, 1988, с. 213-217. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2159331C1 (en) * | 1999-10-05 | 2000-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью предприятие "АРКОН" | Method determining azimuth and zenith angle of well and gyroscopic inclinometer |
| RU2206737C1 (en) * | 2001-10-02 | 2003-06-20 | Закрытое акционерное общество "НТ-Курс" | Method of measurement of drill-hole path parameters |
| RU2300078C1 (en) * | 2005-09-13 | 2007-05-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Method for measurement of projections of horizontal component of vector of earth angular velocity for determination of azimuth direction (compassing) |
| RU2525564C2 (en) * | 2008-11-13 | 2014-08-20 | Халлибёртон Энерджи Сервисез, Инк. | In-well tool calibration at survey of formations |
| RU2524237C2 (en) * | 2009-02-24 | 2014-07-27 | Бейкер Хьюз Инкорпорейтед | Method and device for evaluation of drill bit conditions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94042788A (en) | 1996-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wolff et al. | Borehole position uncertainty-analysis of measuring methods and derivation of systematic error model | |
| US6651496B2 (en) | Inertially-stabilized magnetometer measuring apparatus for use in a borehole rotary environment | |
| US10550686B2 (en) | Tumble gyro surveyor | |
| US4471533A (en) | Well mapping system and method with sensor output compensation | |
| US4756088A (en) | Instruments for monitoring the direction of a borehole | |
| EP2068118B1 (en) | Method and system for heading indication with drift compensation | |
| CN111878056A (en) | A gyro measurement while drilling system and method | |
| CA2312742A1 (en) | Measurement-while-drilling assembly using gyroscopic devices and methods of bias removal | |
| US4197654A (en) | Survey apparatus and method employing all latitude, all attitude gyrocompassing | |
| US20100198518A1 (en) | Reducing error contributions to gyroscopic measurements from a wellbore survey system | |
| US20130211723A1 (en) | Reducing error contributions to gyroscopic measurements | |
| Wang et al. | Rotary in-drilling alignment using an autonomous MEMS-based inertial measurement unit for measurement-while-drilling processes | |
| RU2085730C1 (en) | Method and device for measuring projection of earth rotation angular velocity vector for determining azimuth of well axis | |
| US3883788A (en) | Gyroscope orientation controller | |
| GB2351807A (en) | Reverse inertial navigation method for high precision wellbore surveying | |
| Ji et al. | An attitude improvement method of FOG-based measurement-while-drilling utilizing backtracking navigation algorithm | |
| CN103487053A (en) | Strapdown north seeking method for two arbitrary positions | |
| US20200072038A1 (en) | Reducing error contributions to gyroscopic measurements | |
| RU2057291C1 (en) | Method of determination of angular orientation of well | |
| RU2095563C1 (en) | Gyroscopic inclinometer | |
| US12473817B2 (en) | Downhole gyroscopic surveying measurements under dynamic conditions | |
| Uttecht et al. | Application of small-diameter inertial grade gyroscopes significantly reduces Borehole position uncertainty | |
| CA1189317A (en) | Instruments for monitoring the direction of a borehole | |
| US3443320A (en) | Electrostatic gyrocompass | |
| Morgan et al. | High accuracy directional surveying of wells employing inertial techniques |