掘削中のジャイロの原理

掘削中のジャイロは、ジャイロ測量またはジャイロ掘削とも呼ばれ、石油およびガス業界で坑井の正確な位置決めと方向性掘削のために使用される技術です。これには、ジャイロスコープ ツールを使用して坑井の傾斜、方位角、ツールフェイスを測定することが含まれます。

ドリリング中のジャイロの動作は次のとおりです。

1. ジャイロスコープ ツール: 空間内で一定の方向を維持する回転ジャイロスコープを含むジャイロスコープ ツールが使用されます。坑井の向きに関係なく、地球の真北と一致したままになります。

2. ツールの実行: ジャイロスコープ ツールをドリルストリングの底部の坑井に挿入します。これは、独立して実行することも、泥水モーターや回転操縦システムなどの他のツールを含む底穴アセンブリ (BHA) の一部として実行することもできます。

3. ジャイロスコープ測定: ツールがドリルストリングとともに回転すると、ジャイロスコープはその方向を維持します。ジャイロスコープの歳差運動 (方向の変化) を測定することにより、このツールは坑井の傾斜 (垂直からの角度) と方位角 (水平方向) を決定できます。

4. 調査間隔: 坑井に沿ってデータを収集するために、ドリルストリングは定期的に停止され、特定の調査間隔でジャイロスコープ測定が行われます。これらの間隔は、坑井計画の要件に応じて、数フィートから数百フィートの範囲になります。

5. 坑井の位置の計算: ジャイロスコープツールからの測定値を使用してデータが処理され、基準点に対する XYZ 座標 (緯度、経度、深さ) を含む坑井の位置が計算されます。

6. 坑井の軌道: 収集された調査データにより、坑井の軌道または経路の構築が可能になります。調査した点を結ぶことにより、オペレーターは坑井の形状、曲率、方向を決定できます。

7. 操縦と修正: 軌道データは、掘削技術者が坑井を望ましい方向に操縦するために使用されます。掘削中の測定 (MWD) または掘削中のログ記録 (LWD) ツールを使用してリアルタイムで修正を行い、掘削パスを調整して精度を維持できます。

ジャイロ掘削は、方向性掘削、水平掘削、海洋環境での掘削などの複雑な掘削シナリオで特に役立ちます。これにより、オペレーターは対象の貯留層内で坑井の位置を維持し、望ましくない領域や隣接する坑井への掘削を回避できます。正確な坑井の位置決めは、炭化水素の回収を最大化し、掘削効率を最適化し、掘削リスクを軽減するために非常に重要です。

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