在钻探作业里,定向工具直接决定着钻孔轨迹能不能按计划走、作业效率高不高。但石油钻井、水平定向钻(HDD)、采矿这三类主流钻探项目,场景差异特别大。下面就结合实际作业需求,探讨怎么从三款MEMS陀螺定向短节里挑到最趁手的“导航仪”。
石油钻井测井:为随钻测量而生的ER-Gyro-15
石油钻井环境极其严苛,存在高温、高压、强振动以及无处不在的磁干扰(来自套管、钻杆等)。ER-Gyro-15的设计目标就是在这一环境下实现高精度、高可靠性的实时测量。
卓越的性能: ER-Gyro-15采用了三轴MEMS陀螺仪与三轴加速度计的捷联惯性技术。通过先进的算法,它能在钻井巨大的随机振动中,实时保持对方位角、井斜角和工具面角的输出,精度分别可达0.5°(方位角)、1°/secL(陀螺工具面)和0.1°(井斜),并不受套管、钻杆等干扰。
攻克小井斜难题: 传统陀螺工具在井斜角较小时,方位角偏差大,输出无效。ER-Gyro-15通过优化算法,在小角度井斜下仍能正常输出方位角和工具面角,并将方位角精度保持在3°以内,确保了从直井段到造斜段全过程的测量连续性。
极致的紧凑化设计: 其直径25.4mm/30mm,长度仅120mm,重量不超过150克。这种“小到极致”的设计使其能轻松嵌入标准的随钻测量(MWD)探管或其它狭小的前端空间,对现有钻具组合影响极小。
水平定向钻与非开挖工程:无缝替换的ER-Gyro-19
各类非开挖工程常在密集的管网区作业,磁通门传感器极易受到管道的影响而给出错误方向。ER-Gyro-19的最大价值在于实现了从磁导向到陀螺导向的“无缝升级”。
完美的兼容性设计:ER-Gyro-19在机械结构和电气接口上完全兼容传统的磁通门短节。这意味着用户无需修改探管的任何硬件,即可直接原位替换,极大地降低了设备改造成本、技术门槛和安装复杂度。
真正的无磁测量: 它继承了MEMS陀螺的所有优点,完全不受地磁场变化及铁磁性物质的干扰,在管道密布的区域也能提供精准的真北方位,有效避免了管道碰撞事故。
效率:可输出与ER-Gyro-15相同的测量数据,30 秒快速对准就能达到 1°的方位精度,90 秒精确对准能到 0.5°,支持随钻测量和连续测量,不用停钻等数据,大大节省了作业时间。
采矿与隧道工程:基准指向ER-MNS-09
在采矿、隧道施工和各类地下工程中,不仅需要确定方位,常常还要为大型设备提供长期的姿态基准。
静态寻北与姿态基准: ER-MNS-09 靠高精度MEMS陀螺仪测量地球自转的分量来确定真北方向,仅需约5分钟即可完成寻北,方位精度0.5°,并能输出高精度的俯仰角和横滚角(姿态精度≤0.2°)。方位角和姿态的保持精度都能维持 20 分钟。
坚固的全固态设计:采用全固态设计,内置“内台体”结构,具备卓越的抗冲击和抗振动能力,能够耐受矿山和隧道施工现场的恶劣工况。
这三款工具都靠 MEMS 陀螺技术实现了自寻北,不用依赖地磁场,抗干扰能力都比传统工具强,针对不同场景做了优化 —— 选对了,不仅能保证钻孔精准,还能省不少时间和成本。
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