способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр
Классы МПК: | E21B47/02 определение наклона или направления |
Автор(ы): | Григорьев Н.И., Голубев Л.Б., Жилинский А.В., Зоров Ю.С., Иванов А.А., Орлов А.П., Прозоров С.В., Федоров А.В., Цепляев Н.А. |
Патентообладатель(и): | Раменское приборостроительное конструкторское бюро |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-06-10 публикация патента:
10.03.1995 |
Назначение: изобретение относится к точному приборостроению и может быть использовано для обследования скважин. Сущность изобретения: способ основан на измерении ускорения силы тяжести и угловой скорости по трем взаимно перпендикулярным осям. Измерение угловой скорости осуществляют с помощью двух трехстепенных гироскопов, корпуса которых последовательно устанавливают в положения 0° и 180°. Затем определяют угловую скорость Земли как полуразность измеренных угловых скоростей при положениях корпусов гироскопов 0° и 180°. Азимут скважины вычисляют с учетом измеренных величин по приведенной математической зависимости. Инклинометр для осуществления способа содержит измерители ускорения по трем взаимно перпендикулярным осям и угловой скорости по тем же осям на базе двух трехстепенных гироскопов, подключенные выходами к вычислителю азимута скважины. Дополнительно для осуществления поворота корпуса гироскопа измеритель угловой скорости снабжен двумя поворотными осями, двумя исполнительными механизмами и двумя упорами. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЗИМУТА СКВАЖИНЫ В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ ТОЧКАХ И ГИРОСКОПИЧЕСКИЙ ИНКЛИНОМЕТР. Способ определения азимута скважины в последовательных точках посредством гироскопического инклинометра, включающий измерение ускорения силы тяжести по трем взаимно перпендикулярным осям, измерение угловой скорости по тем же осям посредством двух трехстепенных гироскопов и вычисление азимута скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения азимута скважины за счет устранения погрешности от дрейфов гироскопов, устанавливают корпус каждого гироскопа последовательно в положения 0o и 180o и угловую скорость измеряют в каждом из этих положений гироскопов, угловую скорость Земли по трем взаимно перпендикулярным осям![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030216/936.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-111t.gif)
где gx, gy, gz - значения ускорения по трем взаимно перпендикулярным осям x, y, z;
g2= g2x+ g2y + g2z ;
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-112t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-113t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-114t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-115t.gif)
P = gx
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030005/183.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030005/183.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030005/183.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
2. Гироскопический инклинометр, содержащий измеритель ускорения по трем взаимно перпендикулярным осям и измеритель угловой скорости по тем же осям, состоящий из двух трехстенных гироскопов, каждый из которых охвачен двумя внутренними отрицательными обратными связями, каждая из которых включает последовательно соединенные связями, каждая из которых включает последовательно соединенные датчик угла на измерительной оси гироскопа, усилитель и датчик момента по перпендикулярной к датчику угла оси, выходы измерителей ускорения и угловой скорости подключены к входам вычислителя азимута, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения азимута скважины за счет устранения погрешности от дрейфов гироскопов, измеритель угловой скорости снабжен двумя поворотными осями, двумя исполнительными механизмами и двумя упорами, причем исполнительные механизмы и упоры установлены по одному на каждой поворотной оси с возможностью поворота корпуса гироскопа вокруг поворотной оси длительного удержания его в положениях 0o и 180o, а каждая поворотная ось жестко прикреплена к корпусу соответствующего гироскопа, соединяет его с корпусом инклинометра и совпадает по направлению с линией вектора кинетического момента соответствующего гироскопа.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к точному приборостроению и может быть использовано, например, для обследования (инклинометрии) скважин. Обследование обсадной скважины в последовательных точках означает определение углов вертикали и азимута скважины в каждой точке остановки бура. Известен способ определения азимута обсадной скважины в последовательных точках посредством гироскопического инклинометра, включающий в себя последовательные операции: горизонтирование трехстепенного гироскопа, определения угла между осью инклинометра и вектором кинетического момента трехстепенного гироскопа, т.е. угла азимута, и преобразования этого угла в электрический сигнал посредством индукционного датчика. Известен гироскопический инклинометр, включающий устройство определения вертикали места на базе маятника со съемом угла от индукционного датчика; устройство определения азимута скважины на базе трехстепеннего гироскопа с системой горизонтирования со съемом угла от индукционного датчика. Недостатком инклинометра является наличие ошибок в определении азимута скважины от дрейфа трехстепенного гироскопа, от ошибок индукционного датчика. Дрейф трехстепенного гироскопа складывается из собственного дрейфа гироскопа и из прецессионного движения гироскопа от момента трения на азимутальной оси (ось Z, совпадающая с продольной осью инклинометра), на которой установлен также ротор индукционного датчика. В известном инклинометре ошибка в определении азимута от влияния дрейфа гироскопа имеет возрастающий во времени характер. Цель изобретения - повышение точности определения азимута скважины за счет устранения погрешности от дрейфов гироскопов. Предлагаемый способ определения азимута скважины в последовательных точках посредством гироскопического инклинометра включает известные операции:- измеряют ускорение силы тяжести по трем взаимно перпендикулярным осям;
- измеряют угловую скорость по тем же осям посредством двух трехстепенных гироскопов;
- вычисляют азимут скважины; и включает новые (предлагаемые) операции:
- корпус каждого гироскопа устанавливают последовательно в положения 0о и 180о;
- угловую скорость измеряют в каждом из этих положений;
- угловую скорость Земли по трем взаимно перпендикулярным осям
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
- азимут скважины вычисляют по формуле
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030216/936.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574t.gif)
g2 = gx2 + gy2 + gz2;
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-2t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-3t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-4t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-5t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-6t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-7t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-8t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-9t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-10t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-11t.gif)
P = gx
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030005/729.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030005/729.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030005/729.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-12t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-13t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-14t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-15t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-16t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-17t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-18t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-19t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-20t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-21t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-22t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-23t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-24t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-25t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
- поворот корпуса гироскопа на 180о вызывает смену знака в измеренном значении угловой скорости Земли;
- поворот корпуса гироскопа на 180о не изменяет величину и знак собственного дрейфа в показаниях гироскопа;
- дрейф гироскопа на коротком промежутке времени достаточно стабилен. Так как ни вектор кинетического момента, ни вектор угловой скорости Земли не меняют знака, то датчиком момента прецессии гироскопа должен создаваться один и тот же момент независимо от положения 0о или 180окорпуса гироскопа. Смена знака в измеренном значении угловой скорости Земли
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-26t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-27t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-28t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-29t.gif)
Таким образом угловую скорость Земли по трем взаимно перпендикулярным осям
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
Пусть в трехмерной декартовой системе координат
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/950.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030017/951.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030009/981.gif)
a)a)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-30t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-31t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-32t.gif)
б)б)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-33t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-34t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030017/951.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-35t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-36t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-37t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-38t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-39t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-40t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-41t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-42t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-43t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-44t.gif)
Требуется определить угол
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030216/936.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-45t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-46t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030017/951.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-47t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-48t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-49t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/950.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030017/951.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-50t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-51t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-52t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030216/936.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-53t.gif)
gz
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030005/729.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030005/729.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030005/729.gif)
Определим проекции
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-54t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-55t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-56t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-57t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-58t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-59t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-60t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-61t.gif)
Откуда:
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-62t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-63t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-64t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-65t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-66t.gif)
gx
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030005/729.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030005/729.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030005/729.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-67t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-68t.gif)
Подставим (11) в уравнения прямой (9):
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-69t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-70t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-71t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-72t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-73t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-74t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-75t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-76t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-77t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-78t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-79t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-80t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030005/183.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-81t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030005/183.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-82t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030005/183.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-83t.gif)
Проекция вектора
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-84t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-85t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030081/969.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-86t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-87t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-88t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-89t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-90t.gif)
Таким образом имеет два вектора
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-91t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-92t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-93t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-94t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-95t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-96t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-97t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-98t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-99t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-100t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-101t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-102t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-103t.gif)
Модуль векторного произведения равен:
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-104t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-105t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-106t.gif)
Объединяя выражения (15) и (16), полу- чим (17)
tg
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030216/936.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-107t.gif)
Применительно к инклинометру ax, ay, az, bx, by, bz равны:
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-108t.gif)
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-109t.gif)
Подставляя значения ax, ay, az, bx, by, bz в выражение (17) и упростив его, получим формулу (1) определения азимута скважины. Таким образом способ определения азимута скважины в последовательных точках посредством гироскопического инклинометра достигает цели - повышения точности определения азимута скважины за счет устранения погрешности от дрейфов гироскопов. На чертеже показан предполагаемый гироскопический инклинометр, использующий в основе предлагаемый способ определения азимута скважины в последовательных точках. Гироскопический инклинометр содержит устройство для измерения ускорения 1 по трем взаимно перпендикулярным осям X, Y, Z, устройство для измерения угловой скорости 2 по тем же осям на базе двух трехстепенных гироскопов 7, 8; вычислитель 3, подключенный к выходам обоих устройств 1, 2. Возможной реализацией устройства для измерения ускорения по трем взаимно перпендикулярным осям может быть триада акселерометров 4, 5, 6, точность определения ускорения которых за счет глубокой обратной связи значительно выше, чем маятника, подвешенного в жидкости. В устройстве 2 каждый трехстепенный гироскоп 7, 8 охвачен двумя внутренними отрицательными обратными связями, каждая из которых включает последовательно соединенные датчик угла 15 по измерительной оси гироскопа, усилитель 16 и датчик момента 17 по перпендикулярной к датчику угла 15 оси. Выходы измерителей ускорения и угловой скорости подключены к шести входам вычислителя 3 азимута. С целью повышения точности определения азимута скважины за счет устранения погрешности от дрейфов гироскопов измеритель угловой скорости 2 дополнительно снабжен двумя поворотными осями 9, 10; двумя исполнительными механизмами 11, 12; двумя упорами 13, 14, причем исполнительные механизмы 11, 12 и упоры 13, 14 установлены по одному на каждой поворотной оси 9, 10 с возможностью поворота корпуса гироскопа 7, 8, вокруг поворотной оси 9, 10 и длительного удержания его (гироскопа) в положениях 0о и 180о. Каждая поворотная ось 9, 10 жестко прикреплена к корпусу 7, 8, соответствующего гироскопа, соединяет его с корпусом инклинометра и совпадает по направлению с линией вектора кинетического момента
![способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр, патент № 2030574](/images/patents/443/2030574/2030574-110t.gif)
Класс E21B47/02 определение наклона или направления