RU2003122541A - WAY OF DETERMINING ANGLE OF WELL ORIENTATION AND INCLINOMETER - Google Patents

WAY OF DETERMINING ANGLE OF WELL ORIENTATION AND INCLINOMETER Download PDF

Info

Publication number
RU2003122541A
RU2003122541A RU2003122541/28A RU2003122541A RU2003122541A RU 2003122541 A RU2003122541 A RU 2003122541A RU 2003122541/28 A RU2003122541/28 A RU 2003122541/28A RU 2003122541 A RU2003122541 A RU 2003122541A RU 2003122541 A RU2003122541 A RU 2003122541A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
length
downhole tool
cable length
formula
current
Prior art date
Application number
RU2003122541/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2253838C2 (en
Inventor
Константин Николаевич Лапшинов (RU)
Константин Николаевич Лапшинов
Юрий Константинович Исаев (RU)
Юрий Константинович Исаев
Александр Михайлович Павельев (RU)
Александр Михайлович Павельев
Иван В чеславович Сизов (RU)
Иван Вячеславович Сизов
Original Assignee
Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предпри тие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") (RU)
Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предпри тие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") (RU), Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") filed Critical Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предпри тие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") (RU)
Priority to RU2003122541/28A priority Critical patent/RU2253838C2/en
Publication of RU2003122541A publication Critical patent/RU2003122541A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2253838C2 publication Critical patent/RU2253838C2/en

Links

Landscapes

  • Gyroscopes (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Navigation (AREA)

Claims (5)

1. Способ определения углов ориентации скважины, включающий установку в корпус скважинного прибора трех феррозондов и трех акселерометров так, что их оси чувствительности образуют измерительную ортогональную систему координат, установку датчика температуры, погружение скважинного прибора в скважину, измерение компонентов полного вектора силы тяжести, измерение компонентов полного вектора геомагнитного поля, измерение температуры, компенсацию температурных погрешностей датчиков, отличающийся тем, что в корпусе скважинного прибора дополнительно устанавливают датчик угловой скорости так, чтобы его ось чувствительности была направлена по продольной оси скважинного прибора, осуществляют измерение угловой скорости вращения корпуса прибора по продольной оси ω z и измерение длины геофизического кабеля с коррекцией по магнитным меткам на геофизическом кабеле, компенсируют погрешность акселерометров, вызванную вращением скважинного прибора вокруг продольной оси, компенсируют погрешности установки акселерометров и феррозондов, вычисляют и контролируют измеренное значение ускорения силы тяжести gi, вычисляют элементы 3-го столбца матрицы ориентации Аi 1. A method for determining the orientation angles of a well, including installing three flux probes and three accelerometers in the body of the downhole tool so that their sensitivity axes form a measuring orthogonal coordinate system, installing a temperature sensor, immersing the downhole tool in the well, measuring the components of the full gravity vector, measuring the components the full vector of the geomagnetic field, temperature measurement, compensation of temperature errors of the sensors, characterized in that in the body of the downhole tool for additionally install the angular velocity sensor so that its sensitivity axis is directed along the longitudinal axis of the downhole tool, measure the angular velocity of rotation of the tool body along the longitudinal axis ω z and measure the length of the geophysical cable corrected by magnetic marks on the geophysical cable, compensate for the error of the accelerometers caused by rotation of the downhole tool around the longitudinal axis, compensate for the installation errors of accelerometers and fluxgates, calculate and control the measured value chenie gravity acceleration g i, calculating the elements of the 3rd column of the matrix orientation A i
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
 где
Figure 00000004
,
Figure 00000005
,
Figure 00000006
- измеренные значения проекций вектора силы тяжести;Where
Figure 00000004
,
Figure 00000005
,
Figure 00000006
- measured projections of the gravity vector; вычисляют измеренное значение вертикальной составляющей геомагнитного поля
Figure 00000007
по формулеcalculate the measured value of the vertical component of the geomagnetic field
Figure 00000007
according to the formula где
Figure 00000009
,
Figure 00000010
,
Figure 00000011
- измеренные проекции вектора геомагнитного поля;Where
Figure 00000009
,
Figure 00000010
,
Figure 00000011
- measured projections of the geomagnetic field vector; вычисляют измеренное значение горизонтальной составляющей геомагнитного поля
Figure 00000012
по формулеcalculate the measured value of the horizontal component of the geomagnetic field
Figure 00000012
according to the formula
Figure 00000013
Figure 00000013
 контролируют величинуcontrol the value
Figure 00000014
Figure 00000014
 при положительном результате определяют элементы первого столбца матрицы ориентации Аi по формуламwith a positive result, the elements of the first column of the orientation matrix A i are determined by the formulas
Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000017
 через алгебраические дополнения вычисляют остальные элементы матрицы ориентации Аi, при отрицательном результате фиксируют и в дальнейшем контролируют длину геофизического кабеля Li, вычисляют углы ориентации
Figure 00000018
,
Figure 00000019
,
Figure 00000020
по формуламthrough algebraic additions, the remaining elements of the orientation matrix A i are calculated, if the result is negative, they are fixed and the length of the geophysical cable L i is further controlled, the orientation angles are calculated
Figure 00000018
,
Figure 00000019
,
Figure 00000020
according to the formulas
Figure 00000021
Figure 00000021
Figure 00000022
Figure 00000022
Figure 00000023
Figure 00000023
 формируют приращение матрицы ориентации Δ Ai в видеform the increment of the orientation matrix Δ A i in the form
Figure 00000024
Figure 00000024
 вычисляют остальные элементы матрицы ориентации Аi путем матричного произведенияcalculate the remaining elements of the orientation matrix A i by the matrix product Аi=Δ Ai· Аi-1,A i = Δ A i · A i-1 , вычисляют азимутальный α i и зенитный β i углы по формуламcalculate the azimuthal α i and anti-aircraft β i angles according to the formulas
Figure 00000025
Figure 00000026
Figure 00000025
Figure 00000026
 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измерение длины геофизического кабеля и коррекцию по магнитным меткам производят следующим образом: на текущем такте осуществляют измерение приращения длины кабеля Δ li, приращение длины кабеля до метки
Figure 00000027
и фиксацию метки Мi, предварительно вычисляют эталонную длину
Figure 00000028
кабеля по формуле2. The method according to claim 1, characterized in that the measurement of the length of the geophysical cable and the correction according to magnetic marks are performed as follows: at the current measure, the increment of the cable length Δ l i is measured, the increment of the cable length to the mark
Figure 00000027
and fixing the mark M i , the reference length is pre-calculated
Figure 00000028
cable according to the formula
Figure 00000029
Figure 00000029
 где j=0,1,2... n;where j = 0,1,2 ... n; l1 - длина кабеля до первой метки; контролируют наличие метки, если Мi=0, то текущую длину кабеля вычисляют по формулеl 1 - cable length to the first mark; control the presence of the label, if M i = 0, then the current cable length is calculated by the formula
Figure 00000030
Figure 00000030
 где k - цена импульса блока измерения длины геофизического кабеля, контролируют текущую длину кабеляwhere k is the pulse price of the geophysical cable length measuring unit, control the current cable length
Figure 00000031
Figure 00000031
 при положительном результате фиксируют потерю коррекции и вычисляют следующее
Figure 00000032
, если Мi>0, то текущую длину кабеля Li вычисляют по формулеwith a positive result, fix the loss of correction and calculate the following
Figure 00000032
if M i > 0, then the current cable length L i is calculated by the formula
Figure 00000033
Figure 00000033
 и так же контролируют текущую длину кабеля, при положительном результате корректируют текущую длину по формулеand also control the current cable length, with a positive result, adjust the current length according to the formula
Figure 00000034
Figure 00000034
 а при отрицательном результате фиксируют наличие ложной метки и вычисляют текущую длину кабеля по формулеand with a negative result, the presence of a false mark is recorded and the current cable length is calculated by the formula
Figure 00000035
Figure 00000035
 3. Инклинометр, содержащий наземный вычислитель и скважинный прибор, отличающийся тем, что дополнительно введены адаптер канала ввода и блок измерения длины геофизического кабеля, причем наземный вычислитель соединен с адаптером канала ввода, к которому подключен блок измерения длины геофизического кабеля и через геофизический кабель скважинный прибор.3. An inclinometer comprising a ground-based computer and a downhole tool, wherein an input channel adapter and a geophysical cable length measuring unit are additionally introduced, wherein the ground-based computer is connected to an input channel adapter to which a geophysical cable length measuring unit is connected and a downhole tool is connected through a geophysical cable . 4. Инклинометр по п.3, отличающийся тем, что в скважинный прибор, содержащий три акселерометра, три феррозонда, датчик температуры и передатчик, дополнительно введены датчик угловой скорости, семь преобразователей напряжение-частота и микроконтроллер, причем выходы акселерометров, феррозондов и датчика угловой скорости через преобразователи напряжение-частота подключены к соответствующим входам порта процессоров событий микроконтроллера, выход которого соединен с передатчиком, выход датчика температуры подключен ко входу порта аналогового ввода микроконтроллера, выходом устройства является выход передатчика.4. The inclinometer according to claim 3, characterized in that the angular velocity sensor, seven voltage-frequency converters and a microcontroller are additionally introduced into the downhole tool, which contains three accelerometers, three flux probes, a temperature sensor and a transmitter, and the outputs of accelerometers, flux probes and an angular sensor speeds through voltage-frequency converters are connected to the corresponding inputs of the event processor port of the microcontroller, the output of which is connected to the transmitter, the output of the temperature sensor is connected to the input of the analog port ovogo input of the microcontroller, the output device is a transmitter output. 5. Инклинометр по п.3, отличающийся тем, что адаптер канала ввода содержит приемник, передатчик, микроконтроллер, четыре устройства гальванической развязки, преобразователь напряжение-частота и датчик тока, причем передатчик подключен к асинхронному последовательному порту микроконтроллера, к порту процессоров событий которого подключен приемник, другие входы порта процессоров событий соединены с выходами соответствующих устройств гальванической развязки, при этом, к четвертому устройству гальванической развязки последовательно подключены преобразователь напряжение-частота и датчик тока, входами устройства являются входы первых трех устройств гальванической развязки и вход приемника, а выходом устройства - выход передатчика.5. The inclinometer according to claim 3, characterized in that the input channel adapter comprises a receiver, a transmitter, a microcontroller, four galvanic isolation devices, a voltage-frequency converter and a current sensor, the transmitter being connected to an asynchronous serial port of the microcontroller, to the event processor port of which the receiver, the other inputs of the event processor port are connected to the outputs of the corresponding galvanic isolation devices, while to the fourth galvanic isolation device in series under the voltage-frequency converter and the current sensor are turned on, the inputs of the device are the inputs of the first three galvanic isolation devices and the input of the receiver, and the output of the device is the output of the transmitter.
RU2003122541/28A 2003-07-18 2003-07-18 Method for determining angles of well direction and inclinometer RU2253838C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003122541/28A RU2253838C2 (en) 2003-07-18 2003-07-18 Method for determining angles of well direction and inclinometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003122541/28A RU2253838C2 (en) 2003-07-18 2003-07-18 Method for determining angles of well direction and inclinometer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003122541A true RU2003122541A (en) 2005-01-10
RU2253838C2 RU2253838C2 (en) 2005-06-10

Family

ID=34881826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003122541/28A RU2253838C2 (en) 2003-07-18 2003-07-18 Method for determining angles of well direction and inclinometer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2253838C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103591936A (en) * 2013-11-18 2014-02-19 浙江大学 Method for measuring slant angle
CN110043251A (en) * 2019-05-23 2019-07-23 东营市宇彤机电设备有限责任公司 A kind of orientation sensor

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014059282A2 (en) 2012-10-12 2014-04-17 Scientific Drilling International, Inc. Attitude reference for tieback/overlap processing
RU2567064C1 (en) * 2014-09-11 2015-10-27 Общество с ограниченной ответственностью Нефтяная научно-производственная компания "ЭХО" Determination of well angular orientation
RU190429U1 (en) * 2018-10-19 2019-07-01 АО Катав-Ивановский приборостроительный завод (АО "КИПЗ") DEVICE FOR MEASURING AZIMUTA
EA039231B9 (en) * 2019-02-25 2022-03-15 Республиканское Унитарное Предприятие "Производственное Объединение "Белоруснефть" Method to identify the trajectory of a radial channel of well seepage and small-size autonomous inclinometer to implement it
RU2758931C1 (en) * 2021-04-18 2021-11-03 Сяолун ВАН Method for increasing the inclinometry accuracy in process of drilling oil-and-gas wells and device for its implementation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103591936A (en) * 2013-11-18 2014-02-19 浙江大学 Method for measuring slant angle
CN103591936B (en) * 2013-11-18 2015-06-17 浙江大学 Method for measuring slant angle
CN110043251A (en) * 2019-05-23 2019-07-23 东营市宇彤机电设备有限责任公司 A kind of orientation sensor

Also Published As

Publication number Publication date
RU2253838C2 (en) 2005-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1388727B1 (en) Apparatus and method for calculating azimuth angle
US4894923A (en) Method and apparatus for measurement of azimuth of a borehole while drilling
CN107655493B (en) SINS six-position system-level calibration method for fiber-optic gyroscope
RU2566427C1 (en) Method of determination of temperature dependences of scaling factors, zero shifts and array of orientation of axes of sensitivity of laser gyroscopes and pendulum accelerometers as part of inertial measuring unit at bench tests
CN100547352C (en) Ground Speed Detection Method Suitable for Fiber Optic Gyro Strapdown Inertial Navigation System
JP2010210634A (en) Method for calculating trajectory of geographical track
CN102841218A (en) Double-shaft centrifuge based gyro accelerometer testing method
CN103808331A (en) MEMS (micro-electromechanical system) three-axis gyroscope error calibration method
CN101246024A (en) A method for quickly calibrating a miniature multi-sensor integrated navigation system in the field
CN101105503A (en) Scalar Correction Method of Accelerometer Assembly Error in Strapdown Inertial Navigation Measurement Combination
CN106918438B (en) The measurement method and system of a kind of multi -components power and torque
RU2324897C1 (en) Azimuthal orientation of free gyro platform by precession angle of gyro unit
RU2669263C1 (en) Method and device for calibration of inertial measurement modules
CN109141407A (en) A kind of error compensation system and method for growing defeated underground piping positioning system
RU2003122541A (en) WAY OF DETERMINING ANGLE OF WELL ORIENTATION AND INCLINOMETER
CN111829503A (en) Method and device for testing threshold value of fiber-optic gyroscope
RU2509289C2 (en) Azimuthal orientation of platform of triaxial gyrostabiliser by increments of angle of gyroblock precession
RU2339910C1 (en) Gyroscopic compass
CN106917621B (en) Small-aperture single-gyroscope horizontal well rotation directional inclination measurement device and method
CN114018235B (en) A full-temperature full-dynamic pulse compensation method for large-range fiber optic gyroscopes
RU2507392C1 (en) Method for zenith angle and drift direction determination and gyroscopic inclinometer
CN110030992B (en) Air flyer high-speed rotation angle movement measuring method based on magnetometer
RU2269001C1 (en) Method for well path measuring in azimuth and dual-mode body-mounted gyroscopic inclinometer for above method implementation
Sun et al. Four-position drift measurement of SINS based on single-axis rotation
RU2110684C1 (en) Telemetric system for control of navigation parameters of bore-hole trajectory

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150719