Подземка

для рассмотрения влияния ошибки начальной выставки на суммарную ошибку воспользоваться принципом суперпозиции. Получаемый результат вполне ожидаем, хотя от этого он не становится более приемлемым.

Принятый выше уровень погрешности ДНГ 0,3°/час, при осуществлении начальной выставки в режиме ГК, приводит к промаху в плоскости горизонта, на порядок превышающему накопленный в режиме, собственно,

непрерывности.

На самом деле, как уже было сказано, неопределенность ухода в практике использования изделия УГИ – 42 оказывается меньше.

Возможность в устье скважины провести режим ГК при вертикальном положении вектора кинетического момента, когда обнуляются уходы,

связанные с вектором силы тяжести, да еще сделать это при нескольких положениях корпуса, реализуя, так называемое, многопозиционное компасирование, позволяет получать погрешности начальной выставки для широты Сургута (и Санкт-Петербурга) на уровне 1°. Однако, эта погрешность все равно остается превалирующей, определяя до 75%

суммарного промаха в горизонте. Такая ситуация, на наш взгляд, выглядит перспективной – не исчерпаны резервы снижения погрешности измерителя ускорений, за счет его количественного и структурного развития, не использованы возможности внешней курсовой выставки, в частности, с

помощью GPS и т. д. Таким образом, мы имеем достаточно оснований полагать, что ДНГ выбранного типа внедрен в практику непрерывной инклинометрической съемки всерьез и надолго.

Атеперь вернемся к краткому техническому описанию изделия.

Всостав блока электроники входят источники питания ДУС, ММГ,

акселерометров и двигателя разворота корпуса гироскопа.

Рамка имеет возможность разворачиваться с помощью двигателя вокруг продольной оси ГИ, что используется для повышения точности начальной выставки. Для измерения угла этого поворота на оси рамки установлен специальный оптический датчик.

121

Наружный диаметр СМО составляет 42 мм, длина модуля – 580 мм.

Скважинный модуль связи (СМС) обеспечивает гальваническую стыковку с каротажным кабелем, выработку первичного питания для СМО,

организацию информационного обмена между СМО и наземным пультом управления.

Конструкция СМС представляет собой неподвижную рамку с платами электроники и контролером, размещенными в защитном корпусе.

Наружный диаметр СМС составляет 42 мм, длина модуля – 1010 мм.

СМС и СМО собираются в единую герметичную конструкцию (рис.5).

Рис.5

ВНПУ переменное напряжение питания 220В, 50Гц преобразовывается

впостоянное (150–210)В, которое с помощью каротажного кабеля обеспечивает связь СП с персональным компьютером (ПК).

Кроме того, в НПУ вводятся, а также сохраняются во флэш – памяти,

показания датчиков магнитных меток и глубины, которые затем используются для вычисления длины пройденных при съемке участков скважины.

ПК решает задачи управления работой ГИ, апостериорной обработки всех зафиксированных во время съемки инклинометрических измерений,

визуализации и документирования вычисленных координат траектории скважины.

ПК решает задачи управления работой ГИ, апостериорной обработки всех зафиксированных во время съемки инклинометрических измерений,

визуализации и документирования вычисленных координат траектории скважины. Здесь следует отметить, что помимо определения глубины и угловых параметров участков ствола непосредственно в процессе съемки

122

скважины и трансляции их оператору, запись выходных сигналов всех измерительных средств производится во флэш-память контроллера СП.

Такая двухступенчатая организация процесса вычислений позволяет, с одной стороны, обеспечить оператора необходимой ему информацией в режиме online, а с другой стороны, - за счет апостериорной обработки больших массивов инклинометрических данных, в том числе при варьировании настройки фильтрационных процедур, а также использовании, в полной мере, данных о спуске и подъеме, значительно повысить точность позиционирования.

Основные технические характеристики УГИ 42 -120/60

Диапазон измерения, град: зенитного угла – 0-180, азимута и угла поворота отклонителя – 0-360.

Погрешности определения от глубины по стволу:

-смещения в плане – не более 0,4%;

-вертикальной глубины (TVD) – не более 0,2%.

Наружный диаметр – 42мм.

Режимы работы УГИ 42-120/60

Работа УГИ 42-120/60 при непрерывной съемке скважины может быть условно представлена следующей последовательностью режимов:

-начальная выставка;

-режим измерения при движении СП вдоль ствола;

-считывание флэш – памяти;

-апостериорная обработка полученных данных и построение траектории исследуемой скважины.

В процессе начальной выставки, проводимой в режиме гирокомпасирования, вычисляются начальные значения угловых параметров исследуемой скважины и определяются систематические составляющие корпусного ухода ДУС. Начальная выставка проводится при любом значении

123

зенитного угла, что позволяет использовать УГИ 42-120/60 для измерения траекторий произвольных участков ствола. При проведении начальной выставки на участке ствола с зенитным углом 0 , лежащем в диапазоне

0 0 1,2 (участок условно назовем «вертикальным»), в УГИ 42-120/60

вычисляются углы 0 , 0 , на участке ствола с 0 1,2 («наклонном») -

азимутальный угол A 0 . Для снижения влияния случайных погрешностей на точность начальной выставки, цикл гирокомпасирования (установка поворотной рамки в 3-5 дискретных положениях) может быть повторен несколько раз, продолжительность одного цикла - не более 5 мин. В

программе управления УГИ 42-120/60 также предусмотрена возможность проведения начальной выставки с использованием информации внешних средств курсоуказания (гиротеодолита, буссоли, курсовой системы GPS и т.

д.).

При проведении съемки скважины при спуске или подъеме СП на

«вертикальных» участках в УГИ 42-120/60 используются соотношения для описанного выше, бесплатформенного варианта схемы Z (см. (10), (11)), на

«наклонных» участках - для схемы XY (см. (5), (6)), т.е. в обоих случаях эти алгоритмы базируются на уравнениях Пуассона.

Переход УГИ 42-120/60 с одной схемы работы на другую производится автоматически путем вычисления в режиме гирокомпасирования новых начальных условий для следующего этапа интегрирования. Если

«вертикальный» участок скважины имеет значительную протяженность

(более 300м), допускается проведение при его прохождении остановки СП для коррекции показаний ММГ; при 4 остановок СП не производится.

При движения СП вдоль ствола ДПИ опрашиваются с частотой 20 Гц и полученная информация записывается во флэш–память прибора.

Одновременно, на основе той же информации в вычислительном устройстве СМО производится предварительное вычисление угловых параметров скважины и ее глубины, которые один раз в секунду передаются оператору.

124

Считывание флэш–памяти в УГИ 42-120/60 производится после завершения съемки скважины и извлечения прибора на поверхность. Время,

затрачиваемое на считывание полного объема флэш–памяти, составляет не более 5 мин.

Апостериорная обработка полученных во время съемки данных ДПИ производится в ПК УГИ 42-120/60 (непосредственно в месте извлечения СП)

с помощью запуска специальной программы, процесс вычисления в которой завершается созданием итогового отчета в LAS – формате. Общее время проведения вычислений и построения требуемых графиков занимает не более

5 мин. Выходной информацией УГИ 42-120/60 являются координаты траектории исследуемой скважины. Тем не менее, в процессе апостериорной обработки могут быть дополнительно рассчитаны значения угловых параметров скважины в функции глубины ствола или времени проведения измерений.

125