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MEMS技術(shù)在陀螺測量,鉆孔時(shí)的三大優(yōu)勢
來源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2020/8/20

陀螺儀測量仍然是鉆井必不可少的部分,因?yàn)楫?dāng)常規(guī)隨鉆測量(MWD)工具無法實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)時(shí),陀螺儀測量可以提供準(zhǔn)確的方向和傾角數(shù)據(jù)。然而,在過去的20年中,進(jìn)行這些陀螺儀測量的工具幾乎沒有技術(shù)進(jìn)步。

大多數(shù)傳統(tǒng)的隨鉆陀螺儀系統(tǒng)仍然依賴于機(jī)械陀螺儀,這會(huì)對鉆探作業(yè)的效率產(chǎn)生負(fù)面影響,例如在連接后等待測量。它們還容易受到鉆井活動(dòng)的普通沖擊和振動(dòng)的影響,并受到限制其井下自主性的高功率要求的阻礙。

微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)正在使陀螺儀測量變得更好。這項(xiàng)技術(shù)改編自機(jī)器人技術(shù),航天器和移動(dòng)設(shè)備中使用的相同系統(tǒng),從而克服了科里奧利效應(yīng),這意味著傳感器使用振動(dòng)結(jié)構(gòu)來確定行星的旋轉(zhuǎn)速度。根據(jù)該速率,傳感器可以精確地確定其傾斜度,方位角和工具面的方向。

那么,在陀螺儀隨鉆測量方面,是什么使MEMS傳感器技術(shù)優(yōu)于非MEMS傳感器技術(shù)呢?

陀螺儀測量效率。 MEMS隨鉆陀螺測量是在連接過程中進(jìn)行的,數(shù)據(jù)可以在泵重新啟動(dòng)后立即獲得,而不必像機(jī)械陀螺儀那樣等待長達(dá)30分鐘。對于操作員常規(guī)使用隨鉆陀螺儀測量在擁擠區(qū)域中鉆頂孔部分而言,這可以節(jié)省大量時(shí)間。

工具耐用性。與傳統(tǒng)陀螺儀測量技術(shù)中使用的機(jī)械傳感器不同,固態(tài)傳感器可承受具有挑戰(zhàn)性的井下條件,包括嚴(yán)重的沖擊和振動(dòng)。因此,在運(yùn)行之間無需重新校準(zhǔn),并且這些傳感器的功率要求低,從而無需旋轉(zhuǎn)和穩(wěn)定。無需更換電池,即可在更短的時(shí)間內(nèi)完成更多的測量工作,并獲得更長的運(yùn)行時(shí)間和更多的橫向信息。

數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。迄今為止的運(yùn)行連續(xù)證明MEMS隨鉆陀螺儀測量能夠維持當(dāng)今復(fù)雜鉆探環(huán)境所需的精度。與MWD測量結(jié)合使用時(shí),陀螺儀測量可將不確定性的橢圓度降低多達(dá)45%,這在擴(kuò)展范圍的區(qū)域或鉆探較小目標(biāo)時(shí)非常有用。



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