Разработка бесплатформенного гироинклинометра с датчиком угловой скорости для скважин произвольной ориентации

• Автор: Падерина, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 05.11.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 153 с. : ил.

* ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ГИРОСКОПИЧЕСКИЕ ИНКЛИНОМЕТРЫ - СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1Л Измерение параметров угловой ориентации оси симметрии скважины с помощью инклинометров

1.2. Обзор отечественных гироскопических инклинометрических систем

1.3. Обзор зарубежных гироскопических инклинометрических систем 25 Выводы по главе I
ГЛАВА II. БЕСПЛАТФОРМЕННЫЙ ГИРОИНКЛИНОМЕТР С ОРИЕНТАЦИЕЙ ВЕКТОРА КИНЕТИЧЕСКОГО МОМЕНТА ДУС ПО ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ СКВАЖИНЫ 3

> 2.1.Алгоритмы работы и модель погрешностей трехосной и продольной

V* схемы гироинклинометров

2.1.1. Алгоритм идеальной работы и модель погрешностей определения азимута в трехосной схеме гироинклинометра
2.1.2. Алгоритм работы и модель погрешностей определения азимута в продольной схеме
2.2.Продольная схема: измерение угловых параметров наклоннонаправленных и горизонтальных скважин, особенности измерения траекторий скважин, близких к вертикальным
2.3.Алгоритм определения азимута в продольной схеме, основанный на методе средневзвешенной оценки. Анализ чувствительности алгоритма к неадекватности статистической модели погрешностей каналов ДУС
2.3.1. Синтез алгоритма вычисления азимута методом средневзвешенной
* оценки
} 2.3.2. Оценка эффективности применения алгоритма на основе взвешивания в
условиях неадекватности статистической модели погрешностей каналов ДУС

2.4.Калибровка гироинклинометра в полевых условиях
Выводы по главе II
ГЛАВА III. БЕСПЛАТФОРМЕННЫЙ ГИРОИНКЛИНОМЕТР С ОРИЕНТАЦИЕЙ ВЕКТОРА КИНЕТИЧЕСКОГО МОМЕНТА ДУС В ПЛОСКОСТИ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ СКВАЖИНЫ
3.1. Поперечная схема гироинклинометра
3.2. Компасирование в поперечной схеме гироинклинометра
3.2.1. Калибровка ДУС в поперечной схеме гироинклинометра
3.2.2. Компасирование, инвариантное к пусковым погрешностям ДУС
3.2.3. Измерение вертикальных участков скважин в поперечной схеме гироинклинометра
3.3 Алгоритм определения азимута в поперечной схеме, основанный на методе средневзвешенной оценки. Анализ чувствительности алгоритма к неадекватности статистической модели погрешностей каналов ДУС
3.3.1 Синтез алгоритма вычисления азимута методом средневзвешенной оценки
3.3.2 Оценка эффективности применения алгоритма на основе взвешивания при нарушении условия статистической независимости погрешностей каналов ДУС
Выводы по главе III
ГЛАВА IV. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИСПЫТАНИЙ БЕСПЛАТФОРМЕННОГО ГИРОИНКЛИНОМЕТРА
4.1.Проведение экспериментальных исследований и испытаний геонавигационного модуля УЗТС-90 с продольной схемой
гироинклинометра
4.1.1. Проверка точности определения азимута в продольной схеме гироинклинометра
4.1.2. Проведение объектовых испытаний продольной схемы гироинклинометра

4.2. Проведение экспериментальных исследований поперечной схемы
гироинклинометра
«* 4.2.1. Проведение стендовых экспериментальных исследований поперечной
ь-г схемы гироинклинометра
4.2.2. Проведение объектовых исследований поперечной схемы
гироинклинометра
Выводы по главе IV ’134
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

использовании традиционного алгоритма и алгоритма на основе взвешивания. На рис. 2.5а, 2.5б приводится примеры таких зависимостей, полученные при значении <тш=0,03 град/час для зенитных углов 0, равных соответственно 85 и 70 градусов.

Ф *

Азимут, град
Рис.2.5а
Азимут,град
Рис.2.5б
Как видно (рис.2.5а, 2.5б), эффективность применения алгоритма (2.58) растет с увеличением зенитного угла. Анализ (2.61) показывает, что применение (2.58) наиболее эффективно для скважин с 0>70° и любыми азимутами А, кроме значений А, близких к значениям 90°,270°. ь На рис. 2.6 приведена гистограмма, отражающая осредненную по всему
диапазону азимутов оценку выигрыша в точности, т.е. эффективности