автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Исследование и коррекция инструментальных погрешностей инклинометрических преобразователей

На правах рукописи

рЯ ¿г*

СУЛТАНОВ Саляват Фаритотшч

ИССЛЕДОВАНИЕ И КОРРЕКЦИЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИНКЛИНОМЕТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Специальность 05,13.05. «Элементы и уе.тропеч на

вычислительной техники и систем управлении»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации иа соискание ученой степени кандидата технических паук

Уфа 1999

Работа выполнена на кафедре «Информационно - измерительная техника» Уфимского государственного авиационного технического университета.

Научный руководитель - доктор технических наук, доцент

Г.В. Миловзоров

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Г.Н. Ковшов;

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

В.М, Коровин

Ведущее предприятие - МАО "Нефтеавтоматика".

Защита состоится « » июл?_1999 г> в_часов

на заседании диссертационного совета Д-063.17.02 Уфимского государственного авиационного технического университета по адресу: 450000, г. Уфа-центр, ул. К. Маркса, 12, УГАТУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного авиационного технического университета.

Автореферат разослан « _»__1999 г.

Ученый секретарь диссертационного созгта канд. техн. наук., доцент

и,4Э1- %вг -Ь-М п

Лкгуачмюсть. Vispamcmc процессом бурения> заключающимся в проводке скБЗл-.лни по -аданной траектории с требуемой точностью и при минимальных з.гфата*, явояекя актуальной научно-юмгическпй проблемой, решением которой занимается рад научно - исследовательских ностптугой, лрог.кгно-

ХСНСТруКТ OpC.FX Í5 фирм В Ро^Г.ИИ, TSfC Я 45 pyt4>r:2;<.

Точность провела скяажины во многом определяется точностными пзкзд&чеяямн устройств кошршн уг.човых параметров траектории. скш1*шш (ттктгинометрами), а оперативность контроля и управления при бурении -применением авюмагкзированных систем управления 1-ех.нолошчсекик процессом бурения. Характеристики и показатели инкяинометрических устройств определяются типами датчиков и конструкцией скважинных приборов - инкяинометрических преобразователей (ИП),

К ИП предъявляется ряд требований, важнейшими из которых являются требования к точности, надежности, виброустойчивости. Анализ параметров и ¡••сяструкиий 1111 поклзач. что ранее иипугкаптт'й е.срийнс (СТЗ, КИТ, МИГ), а также вновь уззрыблтыииемы« ИП не удовлетворяют •?. полной мер? требованиям, предмвчясммзд к элементам еж. к-м упра&лепйя бурением, з г'€р?ую очередь по гочясг.ти.

{гТаибодсс пер'тдр.кшэ-кь'м является ИП, мщерлхдик ^»лкоуггонеитчи*; ^еррозондошй преобразователь азимута (ФПА) и акселеромстричсоз-гй 1р;-о!>разователь ::сиигного я визирного углов (ATORV) г, ортогональным лсАодожсшкм да пиков.

Одним из важнейших этапов создания ИП является этап исследования гзрактеристик и метрологической аттестации, проводимый на установках фо.тгранотненнои ориентации (УПО) и заключающийся и оледчющем. (1П ¡»икг.йруется и узле гряпяеия* УПО; далее осуществляется ориентация 1Ш lyiew зэдамн;-; ка У".0 значений азикуте оу ;»нктязгс S ч r./пкр"ого ф уггег углов Эйлера) и снимаются показания с датчиков ИП. С целью улучшения очностных показателей поправки к статическим характеристикам ИП аписывают в память скважинного прибора и используют при определении тлов Эйлера: как правило, азимута.

Однако из-за специфики конструкций механических узлов УПО вместо плоского поворота на угол Эйлера происходит пространственный поворот на значения задаваемого угла и некоторых малых углов, характеризующих погрешность ориентации ИИ на УПО (рис.1) и обусловливающих инструментальные погрешности ИП. При зтсм погрешности современных инклинометрических преобразователей на основе ФПА и АПЗВУ, как правило, ограничены значениями: до 1,5-2,0 1рад. по азимуту и 15-30 угл. мин по зенитному и визирному углам, а погрешности задания угла лучших на сегодняшний день УПО (УПИ-1, УКИ-2, УПСП-1, УНЭИИП-1, УНЭИИП-2) имеют значения 4-20 угл. мин. Данные установки обеспечивают уравновешенное, консольное или комбинированное крепление ИП относительно оси вращения УПО на угол азимута. Таким образом, погрешность ориентации инклинометрических преобразователей на УПО оказывает существенное влияние на точностные показатели ФПА и АПЗВУ, и на ИП в целом.

Следовательно, исследование погрешностей ФПА и АПЗВУ в составе ИП, возникающих на этапах экспериментальных исследований и метрологической аттестации инклинометрического преобразователя, является актуальной научно-технической задачей, направленной на улучшение точностных показателей ИП как элементов систем управления бурением.

Основания для выполнения работы, Диссертационная работа является инициативной работой.

Цель работы и задачи исследований. Целью диссертационной работы является повышение точностных показателей инклинометрических преобразователей с трехкомпонеитными феррозоидовыми и ахселерометрическими датчиками При этом ставились и решались следующие задачх.

1. Выполнить анализ параметров современных ИП, а также методов повышения их точности и установить основные факторы, обусловливающие инструментальные погрешности ИП при проведении экспериментальных исследований.

s

2. Разработать •"ачы сбито статятескне матечиятические модели трехкомлоиеягнмх ФПА и АГОРУ, входящих з состно инкяивометрических преобразователей, зчлк.«г:иощг«-. дополнится* ннс угловые параметры, характеризующее их пространственную орненташг-о £ устгнсйзс^х '".','Н Ж^ЙП^ШК эксиери^мггаяькых vtsj:^-, -C'JKWW м.*.тро.гоплсской аттестации.

3. Выгтовдип. коми Н'кспый <шалпз шлчруменчзчьных lorpeuiHwrcfe TpftvvoMnnHCHTKwx ФПА н АГ13ВУ и разработать методики их эксперименмяыюго исследования.

1. Разработать методическое обеспечение и алгоритмы для экспериментальных исследований инклинометрнческих преобразователей.

Методы исследования. Теоретические исследования проводились методом математического моделирования с использованием элементов <ектсрно-матричной алгебры, теории рядов, теории погрешностей и ¿ифферснwia.*>wioiо исчисления, При моделировании ишрнъзокан пакет «рограмм Maple V - К J, Прь экспериментальных исследованиях обработки .»езуаьтзтов наблюдении применен*; методы стисшчес^огс химики 'espwoms приклдлкыу. программ проБодш-лсч с применением Turbo Pj&cat : D,

Научная новизна поведенных исследований заключает** а слзду«ощ?м.

VcTJHOH.itmf.i основные факторы, обуслоплипаготцие инструментальные югрешносш -хрехлидикяк'Пхнш ФП\ и ЛГОВУ при ориеттшки из УПО (сходная ориентация УПО, изменение ориентации осей вращения УПО при етггролируемоч задании азимута, зенитного и визирного углов.

Путем решении векторных лшрнчныч уравнении разработаны более бщне статические мдт^латичестптс мояеяи трехкомпонентных ФПА и Л2ВУ, гюясчясз&ъ дополти!тель*-:ъ:5 угяззуя параметры, xzv^cTei'^'.syioijJv^ риектацию ИП на УПО.

На основе анализа математических моделей получены аналитические ыражения инструментальных погрешностей ФПА и АПЗВУ, выполнен х комплексный анализ, позволивший изучить характер распределения

систематических погрешностей измерений, выполнить оценку их предельных значений и выявил, параметры, оказывающие доминирующее воздействие на точностные характеристики ИП.

Разработан алгоритм учета инструментальных погрешностей ИП, который является неотъемлемой частью алгоритмического обеспечения коррекции инструментальных погрешностей ИП при проведении экспериментальных исследований.

Практическая ценность результатов состоит в том, что непосредственное их применение позволило улучшить метрологические показатели ИП.

Проведенные теоретические исследования позволяют

при алгоритмической обработке результатов измерений учитывать инструментальные погрешности ИП.

При реализации алгоритмической коррекции погрешностей из технологического процесса исследования ИП на УПО практически исключаются трудоемкие регулировочные операции, что позволяет автоматизировать процедуры исследования ИП на УПО и обеспечивать высокие точностные показатели ИП..

На основе полученных результатов разработаны прикладные программы, составляющие неотъемлемую часть создания и промышленной эксплуатации ИП как на этапах исследования характеристик ИП, так и при проведении скважинных измерений.

Реализация работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований диссертационной работы, в частности, результаты анализа факторов, обусловливающих инструментальные погрешности ИП при исследовании на УПО, разработанные методики экспериментального исследования углов ориентации осей вращения УПО, а также результаты экспериментальных исследований УНЭИИП-1 внедрены и практически используются в ЗАО НЛП "Горизонт" (г. Ижевск) и в ГНПП " Пилот" (г. Уфа) при исследовании метрологических характеристик ИП на основе треххомлонентнкх ФПА и АПЗВУ.

Апробация работы. Результаты работы докладывались к обсуждались sa следующих конференциях:

•Проблемы машиноведения, конструкционных материалов и и.-хнолопщ. Уфа, 1?97:

• ГЪс^помч к хо^мона^кки кропъ учт.нкх s к -^.zr.ti-vy.. --Уф-î 99Z.

Основные тпожении и резулюдш диссертационной работы также ^гулярно представлялись и обсуждались fia заседания* эфедры информационны юмеригечьней v.хнлки VI" АТУ.

Публикации. По результатам исследований яттублиь.оизно 35 научных грудов» в том thuiô 3 статьи, J Л. тегкс^ь докладов.

На защиту выносятся: » белей общие статические математические модели ФПА и АПЗВУ, входящих в состав ИП, характеризующие ориентацию инклинометрического преобразователя на установках пространственной ориентации уравновешенного типа:

• результата анализа инструментальных погрч.чмсстеи ФГГЛ и ЛШВУ, возникающих при ориентации ипктиномстрнчес.* их преоб|шо!Ш«дгй на УПО ур5ьяоьещеа"1!ого тг~ч:

x'jrt'GbvKï. эч?глг"лм*ш:ЯЛы,огз УП *,-а ус/кс,^слксх

прачтраат.етнои ор-лечтяиж урззкопещенного типа лра задании азимута и визирного углов:

алгоритм учета инструментальных по;:рси<чосмги КП н^ о^иве трсхком>юне,тных ФПА и 4ШИУ, обеспечивающий высокие точностные показатели 1111.

Объем работы. Диссертация состоит m висдсния, четырех глав, включения, списка литературы и приложения. Осишшой текст ютдосн на

07 стргмчцяу., содержит 77 рисунков 5 Сяктак литературы зстюэде?

• 1 надмгдторэний.

СОДЕРЖАНИЕ РАВОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследований и показаны научная

новизна и практическая ценность диссертационной работы, дана общая характеристика содержаши работы и осуществлена постановка решаемых задач.

Первая глава посвящена обзору основных требований к ИП, параметров существующих ИП и методов улучшения точностных показателей ИП; рассматриваются специфические условия возникновения инструментальных погрешностей ИП на основе ФПА и ЛПЗВУ при юс исследовании на УПО и выделены основные факторы, обусловливающие инструментальные погрешности ИП, а также сформулированы задачи дальнейших исследований.

Проведены обзор требований к ИП как элементу систем управления бурением скважин и обзор параметров известных ИП. При этом показано, что серийно выпускаемые и известные инклинометричеекие преобразователи не удовлетворяют предъявляемым требованиям, в первую очередь, по точностным показателям; и наиболее перспективным среди них является ИП иа основе трехкомпонектных ФПА и АГОВУ. Отмечены основные работы в направлении улучшения точностных показателей ИП на основе ФПА и АГОВУ. Показано, что этапы исследования статических характеристик ИП и метрологической аттестации, проводимые на УПО, являются важнейшими в аспекте обеспечения точностных показателей ИП.

Прозеден критический анализ известных конструкций и технических характеристик УПО и выполнена классификация установок пространственной ориентации по ряду признаков. При этом показано, что метрологические характеристики УПО не соответствуют предъявляемым к ним требованиям. Выявлена наиболее перспективная конструкция УПО уравновешенного типа УНЭИИП и проведен ее анализ. На основе обзора работ в направлении улучшения метрологических характеристик УПО показано, что наиболее перспективным направлением является учет погрешностей ориентации исследуемых ИП на УПО.

В результате анализа конструкции УПО УНЭИИП выделены основные факторы, обусловливающие инструментальные погрешности ИП при ориентации на УПО: исходная ориентация УПО и изменение ориентации

оси конечного вращения (поворота) УПО при задании одного из углов Эйлера (рис.1). Задание азимута а, зенитного 0 и визирного ф углов характеризуется изменением ориентации осей вращения УПО на значения соопмлшвующнх углов (азимута углами 8х, 5-у; зенитного утла - углами ух, х>; «парного угла -углам"! ух, -¡у), которые обумшшшйают инструментальные погрешности ИЛ,

Рис.1. Изменение ориентации осей вращения УПО при задании а - азимута. о - зенитного угла, в - внзирнш о угла

По результшлд зализа •гфог.мутзфояэщ* зават.* .иссертационной работы.

Во второй главе обоснована необходимость разработки более общих татических математических моделей ФПА и АПЗВУ, в плане учета нструментальных погрешностей ЙП на основе ФПА и АПЗВУ; разработаны

более общие статические математические модели ФПА и АПЗВУ, включающие дополнительные угловые параметры, характеризующие пространственную ориентацию ИП в УПО при проведении экспериментальных исследований. Разработанные модели описывают влияние исходной ориентации УПО и ориентации оси вращения УПО при задании как отдельных, так и совокупности углов Эйлера на значения информационных сигналов ФПА и АПЗВУ и искомых углов азимута, зенитного я визирного углов.

При разработке более общих статических математических моделей ФПА к АПЗВУ, описывающих влияние ориентации осей вращения УПО, были приняты следующее допущения: значения углов 5х, Зу, %х, %у, ух, уу достаточно малы (менее 1,0°); влиянием других факторов на значения исследуемых инструментальных погрешностей ФПА и АПЗВУ в первом приближении можно пренебречь.

Разработка математических моделей ФПА и АПЗВУ проводилась на основе известных базовых математических моделей ФПА и АПЗВУ. Преобразования координат базовых математических моделей были дополнены преобразованиями, характеризующими изменение ориентации ИП на значения малых углов 6х, бу, Xх. ХУ> 7Х> УУ- Полученные более общие векторно-матричные уравнения для ФПА и АПЗВУ представлены в виде:

Тя =Аг/Х)-АуУСЮ-Л№-Ахг(Х)-Асх(Г)-А Д)-Абх(Х)-А,у(У)-Аа(2)^№

гдеТы, Ткд - вектор напряженности геомагнитного шля (Т) в проекциях Т1 базиса ФПА и в проекциях Т0 з исходном базисе Г<ю, связанном с Землей; Ско , - вектор ускорения свободного падения (С) в проекциях (7,-на оси координат, связанные с исходным базисом (ось ОХ направлена ка Север магнитного меридиана, ось 02 направлена по вектору ускорения свободного падения) и на оси базиса АПЗВУ;

КО т> " .г (7

0 = 0

Z0 "Г

Gx <h

где HO и Zö - горйзонтяшт п псртикплъная составляющие вектор!» напряженности геомагнитного яслл (7 )в базисе

Л0(У); А AStfY), АдУ(Г), Лл-(Х>, Л^с(х), ЛхФ)- Л у

- m-rprv*! иаггрвялташих косинусов.

Из ypmessMÁ (1) noaycsim системы скалярных трансцендентных уравнений, из которых значения азимута (а), зенитного (0) и визирного (о) утлев определяются следующим образом:

- (íz Чу й(9) + Ti яп(ф)+Ту йй(®) + %z fx соф) - h Ту авд) -

& = srctg.

(TI ТУ1уТхЩЩ1 (Xxsm{6)-X2C05ЩТх sinfín соф)) +

-Jf ««К?)МЩ -ciKía)

v г?

5 = ----—I——i

-ТуСс-Ф ф К?: + Qty Ьу

_ ^(^foty+faSyGXzOxf GxGz'lX'GxyCk ■jx+GxyGy)

(c&yCxrCifyGx+Cy$xG<e¡vGz7¿ ihyttäy• IzGxyGy)'

(2)

'Де Сху — у&х^ + öy^ •

Выражения (2) являются более общими статическими математическими

'.i;üc:;í'vI'",' 'РИА и АГО£Р, г-мешаюитш ориентацию ИИ m У ПО при аа^яи егимутп, гечитзетг а вязаного углов, из которых следуют как астиые р<аж:кл :¡.>: г:•.::"-:•*:• ьш<*мап*ч?ские м^де"?«. Вя rjr,¡¡nne

нализа разработанных математических моделей ФПА и АПЗВУ установлено пе дующее:

влияние параметров Ах, Ау, Аг, 5х, 5у, %х, уг, ух, уу на значения информационных сигналов феррозондов Тх, Ту, Tz ФПА и акселерометров

Gx, Gy, Gz АПЗВУ косит сложный характер, связанный тригонометрическими функциями со значениями задаваемых; углов; • влиянием угла Áz , характеризующим исходную ориентацию ИП,

на значение в и ф АПЗВУ в первом приближении можно пренебречь, а влиянием углов Xх, %z на значения зенитного угла АПЗВУ в первом приближении можно пренебречь.

В третьей главе проведен комплексный анализ инструментальных погрешностей ФПА и АПЗВУ, обусловленных выделенными факторами.

Раскладывая полученные выражения азимута, зенитного и визирного углоз в ряд Тейлора по переменным Ах, Ау, Az, бх, 5у, Xх. Xz< Vх» ТУ. и ограничиваясь составляющими первого порядка малости, получены аналитические выражения погрешностей азимута Аа ФПА (3) и выражения погрешностей зенитного (А0) и визирного (Дер) углов АПЗВУ (4):

Да = -SjtCos((x) tg(v) - sin(a)S>-tg(v) + (cos(9) cos(2 а) - tg(v) cos(a) sin(Q))%z + (-tg(v)cos(a) sos(O) - sÉií9)cos(2a))%x --(íg(v)cos(e) соз(ф) ccs(a)- sin(6) cos(©) cos(2 а)

- tg( v ) sin( а ) sin( ф)) y x + ((cos(S) ccs(a) sin(tp) - cos(q>) sin(a))tg(v) + sin(6) cos(2 a) sin((p)) y y

(3)

ox

Ад = cos( ф ) +sin( ф ) ух+5y

(4)

где 1а(у) = 20/Н0- тангенс магнитного наклонения V. Выражения инструментальных погрешностей целесообразно использовать для коррекции значений азимута ФПА и зенитного и визирного углов АПЗВУ.

В результате анализа выражений инструментальных погрешностей ФПА и АПЗВУ проведена оценка влияния угловых параметров 5х, 8у, %х, %у, ух, уу на погрешность измерения азимута ФПА и погрешности зенитного и визирного углоз АПЗВУ. Установлено, что выражения предельных значений

пэгрешкогти Ла ФПА язи v « 7/.8(r5V»3,07S), когрпсжсстк A«J> «= [45,135] и , s [0,3601) * погрешности Д6 в диапазонах зздзваемых yrros Au3ß у ^ме>от

, -í- 'V'

^ ' ¡ л

(5)

А9 = \&;\ + \yx\+\YY\*

Т^ске у-т-no zr.t:.¿. vre ¿/^.-..■"•-n-ipyí-vmf-'r- ¡srK'ibUí гг

??wyra «носит параметр ух, далее по мере убывания уу,

Х2, Sx, 5у.

Определены требования к предельным значениям углов §х, 8у, ух, %z, ух, у у пр-д заданная значениях погрешностей ФПА г АПЗВУ. Показано, что яри требуемой погрешности определения азимута ФПА не более ±1°, углы ограничены значениями: бх < 0,054°, 5у < 0,054° = 3,24 угл. мян, Xх <, 0,г/. Г1, V2 < С.С410 = 2.А6 угл. м«н, уу < 0,033° = 1,93 угл. мин, ух < 0,023° = 38 у гл. мин. При зкияно: угязс ох, -5у, ух, Х~> YA YV "

по.-рзшкзетн слс^делемк.я ссоте?тст;:ткно 35ктгйсго г.юяского уххсв АПЗВУ k;í белее гС,*0, значгг~Ил 7гл~з 5х, 5v, гх, уу н? копжг-.;

превышать значений:

6у< ±0,033°, ух< ±0,033°, уу < í 0,033°; 5х< ±0,01°,8у S ±0,01°,хх<±0,01°,ух<±0,01°,-/у <±0,01a,yz <±0,015°.

у-готэзл^чйй УПО ::cpK5fcysKas требог^ния к поедеяышм значениям тлоз отклонения поасрсткггс сгсла от горхяонтгльисс плсстсостн -«.< адакии азимута, как правило, ограничены значениями 2 угл. мин, поэтому «ач'.ьк.с улпе- 5х, 5у, ух, гг, ух, уу оказывают существенное влияние на нклекл/ ^отрумептсиг^ь;'/. чогряа с-Г>, г vio

С)ДТйесжА£с/:г,л результатами 5;глеспмв1гште»шх исследований. Ь со ложностью выражений инструментальных погрешностей ФПА и АЛЗЗУ, а акже многомерным характером распределения погрешностей наиболее елесообразно проводить учет инструментальных погрешностей путем тгоритмической коррекции азимута, зенитного и визирного углов.

В результате анализа погрешностей ФПА и АПЗВУ установлено, что:

• инструментальной погрешностью Да ФПА, обусловленной исходной ориентацией УПС, в первом приближении можно пренебречь;

* инструментальные погрешности ИП, обусловленные углами ориентации осей вращения УПО, являются существенными. Установлено, что предельные значения погрешностей Да ФПА, Дер и ДО АПЗВУ при значениях углов ух уу, хх> Х2> 5х, бу равных 6 не превышают: \Аа\<26,6*\3\, А(р<6.6*\ 6\, А0<3*|<?| .

В четвертой главе разработаны методики для экспериментального исследования ИП; разработанно методическое обеспечение для экспериментальных исследований значений углов, обусловливающих инструментальные погрешности ИП; проведены экспериментальные исследования, на основании которых показана справедливость принятых при расчете допущений; показана правомерность рекомендаций по снижению погрешностей характеристик преобразования ИП; разработаны алгоритма учета к коррекции инструментальных погрешностей ФПА и АПЗВУ.

Разработаны методики экспериментального исследования ИП на основе ФПА к АПЗВУ, включающие дополнительные этапы, реализация которых позволяет проводить коррекцию значений азимута путем программно-алгоритмического учета инструментальных погрешностей ИП, обусловленных ориентацией осей вращения УПО. Разработаны методики экспериментального исследования характеристик распределения углов 8х, 8у, ух, уу в диапазонах а и ср. Прэзедек сравнительный анализ измеряемых значений параметров и учитываемых значений 5х, бу, ух, уу. Установлено, что методические погрешности при значениях углов менее 1° не превышают составляющих первого порядка малости.

Проведены экспериментальные исследования значений параметров 6х, 5у, ух, уу в диапазонах задания азимута и визирного угла (рис.3).

Рас.тргдсгзгле д~/, §у з дкгпагоаг азимута

Распределение Ух Уу з диапазоне визирного угла

с'нс,3. Разпр^з^киз значений сх, £у, ухзу до дртаздззяед азимута а (з) к ькзирнсго ^ углз '6),

Эк"пгр11к?нталш41в йсслсдоезн/л распределений значе?«* с;-, 6у, ух, уу вросодк-тксь в сзотгетзтзйи с разрзботачаьшг метсд^шАй. Йамсрснг-й ох, оу, ух, уу проеодилксь с агвгш задаваемых значений а и ф угла, 10 гряп. Число измерений в каждой тачке при подходе "справа" и при к.г.аздй '"схз^з'1 г-зз^с 6. Стс.гис.'ичь'.кэз' сЬрябзт.к.з рззультгззз ггэЫ/'ОД-Г)^" фоводилась в соответствии с ГОСТ 8.207-84 и ГОСТ 11.002. - 73.

На основе анализа результатов экспериментальных исследований ;'нЬ>:, ?у. -¡у, у/ з д^доазона* тзга^ззк.; зз -/гдоб Зйп^рз стэноштено следующее.

. Лсгреш«.эг?«г, збуслозленньге отклонением осей зргщ^няя УПС

от осей исходного базиса, носят систематический характер. '.. Предельные значения углов 5х, 5у не превышают 2 угл. мин, а углов ух, уу -25 угл. мин, т.е. инструментальные погрешности МП, обусловленные ориентацией ИП на УПО, являются существенными.

Результаты анализа факторов, обусловливающих инструментальные погрешности ИП при ориентации на УТЮ, разработанные методики экспериментальных исследований и результаты экспериментальных исследований УПО уравновешенного типа внедрены и практически используются в ЗАО НПП "Горизонт" (г. Ижевск) и в ГНПП" Пилот" (г. Уфа).

В результате анализа полученных выражений погрешностей ФПА и АГОВУ и экспериментальных исследований значений бх, 8у, ух, уу проведена разработка алгоритмов учета инструментальных погрешностей ФПА и АПЗВУ. Алгоритм коррекции значений азимута ФПА и зенитного и визирного углов АПЗВУ на значения инструментальных погрешностей, обусловленных ориентацией ИП на УПО, включает в себя несколько этапов (рис.5). Вначале экспериментально определяют характеристики распределения соответствующих углов бх, 8у, %х. уг, ух, уу в диапазонах задаваемых углов а, 0, <р и заносят их в базу данных. На основе результатов измерений ИП на первом этапе по базовым математическим моделям ФПА и АПЗВУ определяют приближенные значения углов а, в, ф [6-^1 (¿У&, IIСу, и0г ), <й-:-у\(иСх, иа>,, ио? ), а=\|/1 (11Тх, ЬгТу, иТя в, ср)\, по которым находят из базы данных приближенные значения 8х, 8у, Xх. Х2> 7х> ТУ- По ним на основе полученных выражений инструментальных погрешностей рассчитывают Лш, Дв1, Дф1 и проводят коррекцию а, 9, ф. Далее уточняют значения 8х, бу, %х, % 7-> ух, ТУ по скорректированным значениям углов а, 0, ф. Затем сравнивают приближенные и уточненные значения параметров бх, 5у, %х, %г, ух, уу. При разности значений данных параметров, превышающих производится дальнейшее уточнение азимута а, зенитного 9 и визирного ф углов. При достижении необходимой точности определения углов бх, бу, ух, *//> 7Х> УУ фиксируются значения а, 6, ф. Аналогичным образом определяются следующие значения углов Эйлера. Данный алгоритм целесообразно применять при исследовании характеристик ИП на УПО в процессе алгоритмической обработки результатов измерений.

Г

\

( ПЛЧЛЛО I

т ¿п

• •• ........!

:« Ьх'иОгиЭ2\ рСл» Чъ--иО-г I! [цо / ■

•Эл) | \иТх'и"-\"иТ7\

Лх'Лг Уу.У->

Лщ = Р$х,Тг,Тг.в,1р.6}Пё5п,ххх,Хгх>Гх\>Гп) Лв; = Р&3Х ,ат,а2 , ХхиХн .Гх\ ,7г\)

&ЧЧ = Р1(вх,От,Ог,9,£хидт.,Ху.,Х2иГхх'Ттх)

«! = к,- -Ла^ кор= % - АО-

Vе/? {4 Хх2 -г

Уи=Г>'кГ,- Гг.-Г-=/б(<1>}

'X

Я ■ ^

'Л' _ л I—I - I ; _ Л : - | ; I X! -1 XI 1 И1. '"У2 {'I Л.Х'

'■■¿XI М ^ I УXI Н !■ I У у 1 ~ Г72 N I •

Хх\ - Ххг-Хп ~ Хгг 7х\ ~ 7хг>Уп = 7п

.....

' КСр 5 ВОР » Ф| КО?

1-.М

Рис. 5. Структура алгоритма учета инструментальных погрешностей ИП, обусловленных ориентацией осей вращения УПО

Установлено, что учет погрешностей ИП по полученным выражениям погрешностей преобразователей на основе разработанных алгоритмов позволяет повысить точности измерения углов ФПА и АПЗВУ: азимута - в 1,7 раза, зенитного угла - в 1,3 раза, визирного угла - в 1,7 раз.

Результаты и выводы

1. На основе проведенного обзора параметров современных ИП и требований к ним, а также обзора параметров известных УПО уставлено, что исследование и учет инструментальных погрешностей ИП, вносимых при ориентации ИГ1 на УПО, являются важнейшими задачами в плане улучшения точностных показателей ИП.

2. Проведен анализ факторов, обусловливающих инструментальные погрешности ИП при ориентации на УПО. Установлено, что наряду с другими факторами на трехкомпонентные ФПА и АПЗВУ оказывают влияние: исходная ориентация УПО; ориентация осей вращения УПО при задании углов Эйлера.

3. Разработаны более общие статические математические модели ФПА и АПЗВУ, учитывающие влияние исходной ориентации УПО; изменение ориентации осей вращения УПО при задании азимута, зенитного и визирного углов.

4. Анализ разработанных математических моделей показал, что:

• влияние параметров Ах, Ау, Аг, Ьх} бу, ух, %г, ух, УУ на значения информационных сигналов с феррозондов Тх, Ту, Тг ФПА носит сложный характер, связанный функцией синуса (косинуса) со значениями задаваемых углов (азимута (а), зенитного (6), визирного (<р)) и зависящий от значений горизонтальной и вертикальной составляющих (НО, 20) вектора напряженности магнитного поля Земли;

• влияние параметров Ах, Ау, Аг, 8х, 8у, %х, ух, уу на значения информационных сигналов с акселерометров йх, Су, вг АПЗВУ носит сложный характер, связанный функцией синуса (косинуса) со значениями

задаваемых углов (зенитного (0), визирного (ф)),

3. Помучены выражения инструментальных погрешностей азимута трехкомнонентного ФПА и выражения погрсазьослей .(сшшюге и пкзиряогэ углез трг.хксмтюкг.и^нС'.Т' АП.>РТ/ ф /"«оя'гтян'-'С факторами: у.с/.однол cc-iiSKTcr""5;^ i'ITC, ; 'xo^'iHfj^Afii л t-t"¿^гг^я?.z УПО при гадаьаи дзимуга, зйшнюг» и визирного углов. Показано» что :

• ; оставляющей инструментальных погрешностей ченйисого ь ммирдого углов АПЗВУ, обусловленной исходной ориентацией УПО на угол Az, * TTepROV. приближении МОЖНО ПрШ1сбоАЧЬ:

• составляющими инструментальной погрешности зенитного угла АПЗВУ, обусловленной ориентацией оси вращения УПО на углы хх= в первом приближении можно пренебречь;

• инструментальной погрешностью азимута ФПА, обусловленной исходной ориентацией УПО, в первом приближении можно пренебречь;

• norpeutuoc.-a ФПА и АПЗВУ, оС»у>'д<>ндсшше ориеиг.шиеи осей: вращен^«! УПО np-i змлршг улов ЭКвера, имеьт: сложный чэрлктср, функпиияа/:/но свя.-кшнкй со значениями заолвэемых углоь; сяязд с >тим нгшболйе пелегообрипим представ лчсгся учет погреолгостси и процессе

h.L: ОрЧГМ/.ЧС'^ОЙ обр.-.бсТГ'Ч' ^З/ЛЪУ^ТОО ИССЛЯДС 7i У У.

• яо/рсшт?ос.?й измерения ригирйогс угла трехкомнонентного АГОВУ значительно возрастают при ?кэт?иитх зенитного угла, блюто« -s fr, 1

>. В pejyibme экспериментальных ясстедований у».тлнлп Вяи с юдующ«'-«..-

• Предельные значения углов ориентации осей вращения УПО не превышают ох < 1,6 угл. мин, 5 у < 1,0 у гл. мин, ух < 22,8 угл. мин, /у 20 vi ц мип. В соогпсгстнии с разработанными моделями ФПА и АПЗВУ погоешность азимуте ФПА не буг&г гргкпезтъ 270 угл. шш, логрепкз-гъ гяпшогс угле А"З.ВУ< 42 погрешность "<шрхъго угла АПЗВУ < 64 угл. мин. Таким образом, вклад погрешностей УПО в результирующую погрешность является существенным.

• Погрешности, обусловленные отклонением осей вращения от исходного базиса, носят систематический характер.

7. Разработано методическое обеспечение экспериментальных исследований ИП, включающее в себя совокупность результатов: разработаны методики экспериментального исследования углов ориентации осей вращения УНЭИИП; проведена оценка методических погрешностей исследования параметров ох, 6у, ух, уу и показано, что методические погрешности измерения искомых угловых параметров, характеризующих отклонения осей вращения, не превышают составляющих первого порядка малости; разработаны методики экспериментального исследования характера распределения инструментальных погрешностей ИП.

8. Разработаны алгоритмы учета инструментальных погрешностей ФПА и АГОВУ при исследованиях ИП на УПС). Данные алгоритмы являются основой длх разработки программ учета и коррекции инструментальных погрешностей ФПА и АПЗВУ.

9. Установлено, что учет инструментальных погрешностей ИП, обусловленных ориентацией осей вращения УПО, на основе разработанных алгоритмов позволяет улучшить точностные показатели: по азимуту (ФПА) - в 1,7 раза, по зенитному углу - в 1,3 раза и по визирному углу (АПЗВУ) - в 1,7 раза.

Основные результаты н выводы опубликованы в следующих

работах.

1. Султанов С. Ф. Анализ влияния ориентации поверочной установки на точностные характеристики ияклинометрических преобразователей,'/ Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления: Тезисы докл. VIII науч. -техн. конф-Гурзуф, 1996, -Т2. -С. 400-401.

2. Миловзоров Г. В., Султанов С. Ф. Влияние ориентации поверочной установки на точностные характеристики трехкомпонентного феррозондового магнитометра// Измерительные преобразователи и информационные технологии: Межвуз. науч. сб. УГАТУ. - Уфа, 1996-Вып.1. - С. 93-98.

3.Султанов С. Ф. Поворотные установки копссльпопэ и уравновешенно гз тина для исследования инкпипомсгрических преобрззопателей// Измерительные преобразователи и информационные технологии: Меякеуз. науч. сб. УГАГ/ Уфй, 1090.-Бьш.1. С. 9S-105.

4. Малоьгорэз 7. В,, Сут.чтп С. Ф- А»<томйтюире»шгг.Уй мгто.д ®ч>рряии£ инехрумешалышх погрешностей ортентаторов при экспериментальном нссдсдонаиии инклипомегров/.' Дагчини и преобразоиагепи информации систем измерения, контроля и управления (Датчик- 97): Тезисы пТТ науч. -гсхл, коиф.- Гурзуф, 199''.-С 545-547.

5. Султанов С. Ф, Экспериментальное исследование инструментальных погрешностей ориептаггоров первичных преобразователей инклинометров// Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля я управления: Тезисы докл. IX науч. -техн. конф.-Гурзуф, 1997.-С. 545- 547.

6. Гусев В.Г., Миловзоров Г. В., Султанов С. Ф. Об определении параметра взаимной ориентации датчиков я ия>сяимоадетрах// Пр»Ч«шмы машиповеденчз, конструкшюкяых магермллон к. "елнилоши. дб н.чуч

труд Уфо Г;г;?м; : ( IV3-ÓÍ.

Cy.'uviDOB С ф. Анализ ттогрешнийтек установок лрос транс шейном ориентации// Датчики у првобрзгозат^ли иифогм?дз^ систем измлрлгмх контронг и управления (Датчик- 93): Тезисы дежк. X науч.-техк. конф — Гурзуф, 1998.-С, 544- 5¿5.

?>. Мидоторок Г В.. (л'лт-лноь С, Ф. Опенка меточ>»'*сг.ких зогрсшлюсхей при исследовании установок пространственной ориентации инклинометров// Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и ynpjirieijjw' Тезисы докл. X науч.-техн. конф.-ГЧрз^ <}>, !998 --С. >4 ?

9. Миловзоров Í. В., Суптячов С. Ф Повышение. ючиистм треузеокпенечткого фсрро?оидсеого датв5кг езамугз сснозз гс^ръщьа погрешностей, вносимых установками пространственной ориентации//йзмерительные преобразователи и информационные технологии: Межвуз. науч. сб. УГАТУ. Уфа, 1998. - Вып. 2,- С. 51- 57.

Ш.МиловзороЕ Г. В., Султанов С. Ф. О влиянии инструментальных

погрешностей ориентирующей установки на метрологические характеристики преобразователя наклона с акселерометрическими датчиками//Проблемы нефтегазового комплекса России: Материалы международной кауч.-техн, конф.-Уфа, 1998.-Tl.-€.41- 45,

11.Миловзоров Г. В., Султанов С. Ф., Ардаширсв А. Р. Анализ влияния разброса коэффициентов передачи акселерометров на точность измерения зенитного и визирного угла в инклинометрах//Проблемы нефтегазового комплекса России: Материалы международной науч. -техн. хонф.~ Уфа, 1998.-Tl.-C.4fr-50.

12.Миловзоров Г. В., Султанов С. Ф. Учет влияния ориентирующих установок в акселерометрических преобразователях инклинометров для систем управления бурением/ЯТроблемы авиации и космонавтики и роль ученых в их решении: Тезисы докл. науч.- практ. конф. - Уфа, 1998.- С.83-85.

13.Миловзоров Г. В., Епишев А. О., Султанов С. Ф. Инклинометрические приборы для систем управления ориентацией бурового инструмента/ЯТроблемь: авиации и космонавтики и роль ученых в их решении: Тезисы докл. науч.-практ. конф - Уфа, 1998,- С.87- 88.

М.Миловзоров Г.В., Султанов С.Ф., Епишев А.О. Алгоритмическая коррекция погрешностей в инклинометрах// Состояние и проблемы технических измерений: Тезисы докл. 5-й Всероссийской науч.-технлеонф-Москва, 1998. -€.58- 59.

15.Миловзоров Г.В., Султанов С.Ф. Юматов A.B. Элементы кватернионной алгебры в математическом моделировании шшшнометрических преобразователей// Состояние и проблемы технических измерений: Тезисы докл. 5-й Всероссийской науч. -техн. конф. - Москва, 1998. - С.426- 427.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ . . 5 ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ИНКЛИНОМЕТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Требования, предъявляемые к инклинометрическим преобразователям.

1.2. Обзор и критический анализ установок пространственной ориентации

1.3. Постановка задач исследований.

Выводы.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ

ИНКЛИНОМЕТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ.

2.1. Разработка математических моделей трехкомпонентного феррозондового преобразователя азимута.

2.1.1. Разработка математической модели ФПА, описывающей влияние исходной ориентации УПО.

2.1.2. Разработка математических моделей ФПА, описывающей влияние ориентации осей вращения УПО при задании углов Эйлера.

2.2. Разработка математических моделей трехкомпонентного акселерометрического преобразователя зенитного и визирного углов.

2.2.1. Разработка математической модели АПЗВУ, описывающей влияние исходной ориентации УПО.

2.2.2. Разработка математических моделей АПЗВУ, описывающих влияние ориентации осей вращения УПО при задании углов Эйлера.

Результаты и выводы.

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ

ПОГРЕШНОСТЕЙ ИНКЛИНОМЕТРИЧЕСКИХ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ.

3.1. Анализ инструментальных погрешностей трехкомпонентного феррозондового преобразователя азимута.

3.1.1. Анализ инструментальных погрешностей трехкомпонентного феррозондового преобразователя азимута, обусловленных ориентацией УПО.

3.1.2. Анализ инструментальных погрешностей трехкомпонентного феррозондового преобразователя азимута, обусловленных ориентацией осей вращений при задании углов Эйлера.

3.2. Анализ инструментальных погрешностей трехкомпонентного акселерометрического прео зразователя зенитного и визирного углов.

3.2.1. Анализ инструментальных погрешностей трехкомпонентного акселерометрического преобразователя зенитного и визирного углов, обусловленных исходной ориентацией УПО.

3.2.2. Анализ инструментальных погрешностей трехкомпонентного акселерометрического преобразователя зенитного и визирного углов, обусловленных ориентацией осей вращения при задании углов Эйлера.

Результаты и выводы

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКОГО И АЛГОРИТМИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

4.1. Методики экспериментального исследования значений и распределения углов ориентации осей вращения УПО, в диапазонах задаваемых азимута, зенитного и визирного углов.

4.2 Оценка методических погрешностей при экспериментальном исследовании углов пространственной ориентации осей вращения УПО.

4.3. Методики экспериментального исследования инклинометрических преобразователей.

4.4. Экспериментальные исследования УПО и ИП.

4.5. Алгоритмы учета и коррекции инструментальных погрешностей ИП.

Результаты и выводы.

Управление процессом бурения, связанным с проводкой скважины по заданной траектории с требуемой точностью и при минимальных затратах, является актуальной научно-технической проблемой, решением которой занимается ряд научно-исследовательских институтов, проектно-конструкторских организаций, предприятий и фирм как в России, так и за рубежом [55, 28, 35].

Современное состояние нефтедобывающей отрасли характеризуется уменьшением количества крупных месторождений нефти, необходимостью разработки небольших и средних по запасам месторождений, увеличением числа малых месторождений в общем объеме буровых работ, необходимостью повышения коэффициента нефтеотдачи скважины [17] и т.д.

Для дальнейшего развития нефтегазодобывающей отрасли наиважнейшим является разработка малых месторождений, добыча нефти с больших глубин, добыча нефти из горизонтальных пластов толщиной 2,5-5 м [33, 106]. Перспективным является направление «разбуривания» скважин на поздней стадии разработки [54, 55], бурения наклонно-направленных и горизонтальных скважин, бурения дополнительных скважин в кусте при кустовом методе бурения [29]. При этом особое внимание уделяется точности проводки ствола скважины в соответствии с проектной траекторией и попаданию ствола скважины в требуемую область продуктивной зоны [24], в связи с чем повышаются требования к технологическому и приборному оборудованию и в первую очередь по точностным показателям [27, 30].

Точность проводки ствола скважины во многом определяется метрологическими характеристиками устройств контроля пространственной ориентации скважины (инклинометрическими устройствами), а оперативность контроля и управления при бурении - применением автоматизированных систем управления технологическим процессом бурения. У

Для автоматизированных систем управления бурением требуются высокоточные, виброустойчивые, надежные устройства контроля ориентации бурового инструмента и параметров траектории ствола скважины [21, 48, 73, 107,111].

Характеристики и показатели инклинометрических устройств определяются типом датчиков и конструкцией первичных преобразователей скважинного прибора. Совокупность первичных преобразователей скважинного прибора представляют собой инклинометрический преобразователь (ИП), предназначенный для измерения углов пространственной ориентации объекта (азимута, зенитного и визирного углов). К ИП предъявляется ряд требований, важнейшими из которых являются требования к точности, надежности, виброустойчивости [35, 54].'

Анализ известных технических решений и конструкций ИП показал, что ранее выпускавшиеся серийно (СТЭ, КИТ, МИР), а также вновь разрабатываемые ИП не удовлетворяют в полной мере требованиям, предъявляемым к элементам систем управления бурением, в первую очередь по точности измерений [55, 89]. Наиболее перспективным в этом аспекте следует признать ИП нового поколения на основе трехкомпонентного феррозондового преобразователя азимута (ФПА) и трехкомпонентного акселерометрического преобразователя зенитного и зизирного углов (АПЗВУ) с ортогональным расположением элементов [6, 12, 39, 55, 69, 89, 104, 110].

ФПА и АПЗВУ, входящие в состав инклинометрической аппаратуры Й: предназначены для измерения проекций вектора напряженности магнитного поля Земли и вектора ускорения свободного падения на оси чувствительности датчиков с последующим определением по измеренным сигналам искомых углов пространственной ориентации скважинного объекта - углов Эйлера (азимута, зенитного и визирного углов). На сегодняшний день исследователями и разработчиками в области инклинометрии выделен ряд факторов, оказывающих существенное влияние на точностные показатели ИП: отклонение осей чувствительности датчиков [35, 54], влияние вибрации на метрологические характеристики преобразователей [34, 35, 89], нелинейность статических характеристик [54, 55], разброс коэффициентов передачи [35, 59] и т. д.

Точностные показатели ФПА и АПЗВУ улучшают путем выбора оптимальных конструкций ИП и материалов исполнения элементов, выбора режимов работы датчиков ИП, разработки прецизионных схем вторичного преобразования сигналов, учета инструментальных погрешностей ("неортогональности" осей чувствительности, аддитивной и мультипликативной составляющих сигналов ИП, разброса коэффициентов передачи акселерометров и феррозондов, и т.д.), разработки алгоритмических методов повышения точности измерений ИП [35, 54, 55, 59, 13, 18, 77] и др. Следовательно, повышение точности ФПА и АПЗВУ возможно на основе учета совокупности влияющих факторов на всех этапах создания инклинометрических преобразователей.

Одним из наиважнейших этапов создания ИП является этап исследования характеристик ФПА и АПЗВУ, настройки и метрологической аттестации, проводимой на установках пространственной ориентации (УТЮ) [4, 8, 9, 10, 53, 68, 109]. При этом исследуемый ИП фиксируется в узле крепления УПО, затем осуществляется его ориентация путем задания требуемых значений углов Эйлера и регистрируются показания с датчиков. При ориентации производятся плоские повороты ИП на азимут, зенитный и визирный углы. Однако на практике вместо плоского поворота происходит пространственный поворот на значения задаваемого угла и некоторых малых углов, характеризующих погрешность ориентации корпуса ИП на УПО. Таким образом, погрешность ориентации ИП на УПО определяет наличие инструментальных погрешностей инклинометриче ;,сого преобразователя, возникающих при исследовании, настройке и метрологической аттестации.

В настоящее время к погрешностям ФПА к АПЗВУ предъявляются следующие требования: до 1,5 град, по азимуту и 20-30 угл. мин. по зенитному и визирному углам [43]. При этом погрешность задания угла лучших по параметрам УПО (УПСП-1, УНЭИИП-1, УНЭИИП-2, УПН-1) составляет 4-20 угл. мин. [8, 98, 54, 87]. Т.е., точностные показатели УПО соизмеримы с требуемыми погрешностями лучших экземпляров современных ИП.

В работе [8] установлено, что погрешности задания углов Эйлера на УПО, характеризующие влияющие факторы при исследовании ИП, распределены в диапазонах задаваемых углов и имеют большие предельные значения (8-20 угл. мин.). Поэтому, реальные погрешности ИП, вносимые установками пространственной ориентации, могут отличаться от паспортных значений и иметь вид сложных функциональных зависимостей, включающих значения задаваемых углов. Т.е., инструментальные погрешности ИП, вносимые в процессе настройки и поверки, могут превышать заданные погрешности первичных преобразователей.

Таким образом, погрешность ориентации ИП на УПО оказывает существенное влияние на точностные показатели ФПА и АПЗВУ и, соответственно, на инклинометрический преобразователь в целом. Следовательно, одной из определяющих причин, препятствующих повышению точности ИП, и без учета влияния которой невозможно ш • дальнейшее улучшение метрологических характеристик ИП, являются инструментальные погрешности ИП, возникающие при исследовании и поверке инклинометрических преобразователей на основе ФПА и АПЗВУ. Таким образом, исследование и учет инструментальных погрешностей ФПА и АПЗВУ, возникающих на этапах экспериментальных исследований и метрологической аттестации ИП, является актуальной научно-технической задачей, направленной на улучшение точностных показателей ИП как элементов систем управления бурением.

Цель работы. Целью диссертационной рабшгы является повышение точностных показателей инклинометрических преобразователей с трехкомпонентными феррозондовыми и акселерометрическими датчиками.

Состояние вопроса и постановка задач ^ исследований. Работы по созданию ИП с более надежными и высокоточными первичными преобразователями ведутся в нашей стране с 70-х годов [5, 6, 35]. Так, известны разработки: ВНИИНПГ: ИН1-721, ЗИТ, - на основе дифференциальных магнито-модуляционных чувствительных элементов и СКВТ [54]. В Уфимском авиационном институте совместно с ВНИИКАнефтегазом разработан автономный инклинометр сбрасываемого типа, во ВНИИГИС создана забойная инклинометрическая система ЗИС-4 с феррозондовыми преобразователями. В Уфимском отделе ВНИИГИС созданы малогабаритный инклинометр МИФ-36 и ИФ60 с феррозондовыми преобразователями, виброустойчивый преобразователь ИФ-602 для забойной инклинометрической системы [54, 89]. Анализ данных разработок показывает, что на данном этапе сформировалась перспективная по своим характеристикам конструкция инклинометра: пространственно-разнесенные первичные преобразователи - ФПА и АПЗВУ и блок вторичных преобразований информационных сигналов [22, 30, 40, 49, 73, 110]. Проведен целый комплекс исследований по улучшению характеристик и параметров наиболее перспективных, датчиков первичных преобразователей (феррозондов и акселерометров) [4, 5, 6, 69, 110]. Проводятся работы по разработке теории и экспериментальному исследованию характеристик данных первичных преобразователей [5, 6, 51, 56], работы, посвященные анализу инструментальных погрешностей [34, 35], выбору конструкционных материалов, элементов и режимов работы [104, 105]. Широкую известность в данной области получили работы Афанасьева Ю.В. [4, 5, 6], Ковшова Г.Н. [34, 39, 35, 38, 40], Миловзорова Г.В. [37, 54, 55], Сергеева А.Н. [42, 43, 78], Рогатых Н.П. [75,76] и др.

Известны работы по улучшению метрологических характеристик установок пространственной ориентации инклинометрических преобразователей [8,53, 20]. Так под руководством Ковшова Г.Н., Миловзорова Г.В. в Уфимском отделе ВНИИГИС разработана и изготовлена опытная партия перспективной конструкции УПО уравновешенного типа УПЭИИП-1, УНЭИИП-2, во ВНИИГИС (г. Октябрьский) на их основе осуществлена модернизация и изготовлена партия установок УНЭИИП-2М [68], во ВНИИНПГ под руководством Салова Е.А. разработаны и производятся установки УПН-1, УПИ-1 УКИ-2 [54]; в ВИТР (Бачманов H.A., Бушугин И.А., Рябинов М.Н.) создана установка УПСП-1 [8, 92]. Разработаны различные конструкции установок: для поверки скважинных приборов [91], для поверки инклинометров (Галета В.О., Коноваленко М.М.) [99, 100], устройства для поверки скважинного прибора (Бачманов H.A., Найгорин A.C. и др.) [88, 89]; аналогичные работы ведутся за рубежом [102, 109].

На основе критического анализа параметров и характеристик установок пространственной ориентации инклинометров показано, что УПО по точностным характеристикам не удовлетворяют предъявляемым требованиям: так абсолютная погрешность задания угла составляет для УСИ-2, УПН-1, УПСП-1 - до 20 у гл. мин.; УКИ-2 - до 4-20 угл. мин.; - для УНЭИИП-1, УНЭИИП-2 - до 4 угл. мин. - по паспорту. Бачмановым H.A., Бушугиным И.А.,

Рябиновым М.Н. проведены работы по повышению класса точности УПО t . на основе применения поправочных градуировочных характеристик [8], однако данные работы не учитывают в полной мере влияния элементов кинематических схем УПО на точность проводимых операций и, соответственно, на метрологические характеристики ИП. В АО НПФ «Геофизика» проводятся работы по созданию установок с повышенными метрологическими характеристиками на основе механической коррекции погрешностей задания углов Эйлера с помощью оригинальных регулировочных узлов (УПИ-1, УКИ-2). Однако данные механические регулировки компенсируют погрешности только частично, не учитывая комплекса влияющих факторов. При этом регулировка должна производится в каждой точке измерения, что при числе точек измерения до 30-50 является достаточно затруднительным.

В тоже время при исследовании и метрологической аттестации первичных преобразователей инклинометров более пристальное внимание необходимо уделить обеспечению метрологических характеристик УПО. Так, не исследовано влияние исходной ориентации УПО на точностные характеристики ИП, не исследовано взаимное влияние узлов ориентации УПО, не исследованы характеры распределений и предельные значения погрешностей УПО, не проведено исследование влияния кинематических особенностей УПО на точность ориентации ИП и при этом не исследованы возникающие инструментальные погрешности ИП. Существующие методики исходной ориентации УПО, методики исследования и поверки ИП не учитывают погрешностей ориентации, обусловленных кинематической схемой УПО. Отсутствует программно-алгоритмический комплекс, позволяющий автоматизировать и упростить процессы исследования, настройки и поверки ИП.

В соответствии с вышеизложенным для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи.

1. Выполнить критический анализ параметров, а также методов повышения точности современных ИП и выявить основные факторы, обуславливающие инструментальные погрешности ИП при проведении экспериментальных исследований.

2. Разработать более общие статические математические модели трехкомпонентных ФПА и АПЗВУ, входящих в состав инклинометрических преобразователей, включающие дополнительные угловые параметры, характеризующие их пространственную ориентацию в установках при проведении экспериментальных исследований и метрологической аттестации.

3. Выполнить комплексный анализ инструментальных погрешностей трехкомпонентных ФПА и АПЗВУ и разработать методики их экспериментального исследования.

4. Разработать методическое обеспечение и алгоритмы для экспериментальных исследований инклинометрических преобразователей.

Методы исследования. Теоретические исследования проводились методом математического моделирования с применением элементов векторно-матричной алгебры, решения систем скалярных трансцендентных уравнений, использования элементов дифференциального исчисления и теории погрешностей. Математическое моделирование проводилось на ЭВМ с применением пакета программ Maple V - R3. При анализе погрешностей и их графической интерпретации были применены пакеты SURFER for Windows V5.01 и Maple V - R3. При проведении экспериментальных исследований и обработке результатов наблюдений были использованы методы статистического анализа с применением пакета разработанных прикладных программ. Разработка прикладных программ проводилась с применением Turbo-Pascal - 6.0.

Научная новизна поведенных исследований заключается в следующем.

Выделены основные факторы, обуславливающие инструментальные погрешности трехкомпонентных ФПА и АПЗВУ при ориентации на УПО: исходная ориентация УПО, изменение ориентации осей вращения УПО при контролируемом задании азимута, зенитного и визирного углов.

С использованием векторно-матричного математического аппарата разработаны математические модели трехкомпонентных ФПА и АПЗВУ, характеризующие ориентацию ИП на УПО.

На основе анализа математических моделей получены аналитические выражения инструментальных погрешностей ФПА и АПЗВУ, выполнен их комплексный анализ, позволивший изучить характер распределения систематических погрешностей измерений, выполнить оценку их предельных значений и выявить параметры, оказывающие доминирующее воздействие на точностные характеристики ИП. ¡1«

Разработан алгоритм учета инструментальных погрешностей ИП, который является неотъемлемой частью алгоритмического обеспечения коррекции инструментальных погрешностей ИП при проведении экспериментальных исследований.

Практическая ценность результатов состоит в том, что непосредственное их применение позволило улучшить метрологические показатели ИП.

Проведенные теоретические исследования позволяют при алгоритмической обработке результатов измерений учитывать инструментальные погрешности ИП.

При реализации алгоритмической коррекции погрешностей из технологического процесса исследования ИП на УПО практически

14 jfi исключаются трудоемкие регулировочные операции, что позволяет автоматизировать процедуры исследования ИП на УПО и обеспечивать высокие точностные показатели ИП.

На основе полученных результатов разработаны прикладные программы, составляющие неотъемлемую часть создания и промышленной эксплуатации ИП как на этапах исследования характеристик ИП, так и при проведении скважинных измерений.

Реализация работы: Результаты теоретического и экспериментального исследований диссертационной работы, в частности, результаты анализа факторов, обуславливающих инструментальные погрешности ИП при исследовании на УПО, разработанные методики экспериментального исследования углов ориентации осей вращения УПО, а также результаты экспериментальных исследований УНЭИИП-1 внедрены и практически используются в ЗАО Hi III "Горизонт" (г. Ижевск) и в ГНПП " Пилот" (г. Уфа) при исследовании метрологических характеристик ИП на основе трехкомпонентных ФПА и АПЗВУ.

Апробация работы. Результаты работы представлялись, докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

- Проблемы машиноведения, конструкционных материалов и технологий.

Уфа.-1997.

- Проблемы авиации и космонавтики и роль ученых в их решении.-Уфа.-1998.

Также, основные положения и результаты диссертационной работы регулярно представлялись и обсуждались на заседаниях кафедры информационно- измерительной техники УГАТУ.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 15 научных трудов, в том числе 3 статьи и 12 тезисов докладов.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Основной текст изложен на 207 страницах, содержит 77 рисунков, 5 таблиц. Список литературы включает

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа является итогом исследований автора в области улучшения точностных показателей инклинометрических преобразователей, в частности, трехкомпонентных ФПА и АПЗВУ. Работа выполнена на кафедре Информационная измерительная техника Уфимского государственного авиационного технического университета.

Проведенные исследования позволили сформулировать следующие результаты и выводы.

1. Исследование и учет инструментальных погрешностей ИП, вносимых при ориентации ИП на УПО, является наиважнейшей задачей направленной на улучшение точностных показателей ИП.

2. Установлено, что наряду с другими факторами на трехкомпонентные ФПА и АПЗВУ оказывают влияние исходная ориентация УПО, ориентация осей вращения УПО при задании азимута, зенитного и визирного углов.

3. Разработаны математические модели трехкомпонентных ФПА и АПЗВУ, учитывающие влияние следующих факторов: исходной ориентации УПО, изменение ориентации осей вращения УПО при задании углов (азимута, зенитного и визирного).

4. Анализ разработанных математических моделей показал:

• Влияние параметров Ах, Ау, Ах, 8х, 5у, ух, ух, ух, уу на значения информационных сигналов с феррозондов Тх, Ту, Тг ФПА носит сложный характер, связанный функцией синуса (косинуса) со значениями задаваемых углов (азимута (а), зенитного (0), визирного (ср)), и зависящий от значений горизонтальной и вертикальных составляющих (НО, Z0) вектора напряженности магнитного поля Земли.

• Влияние параметров Ах, Ау, Ах, 8х, 8у, ух, ух, ух, уу на значения информационных сигналов с акселерометров Ох, Оу, Ог АПЗВУ носит сложный характер, связанный функцией синуса (косинуса) со значениями задаваемых углов (зенитного (0), визирного (ф)).

5. На основе разработанных математических моделей впервые получены выражения инструментальных погрешностей азимута трехкомпонентного ФПА и выражения погрешностей зенитного и визирного углов трехкомпонентного АПЗВУ, обусловленные факторами: исходной ориентацией УПО, изменениями в ориентации осей вращения УПО при задании азимута, зенитного и визирного углов.

6. Установлено, что углы, характеризующие ориентацию осей вращения УПО, оказывают существенное влияние на значения инструментальных погрешностей ИП. В частности, показано, что предельные значения погрешности азимута трехкомпонентного ФПА и погрешностей визирного и зенитного углов трехкомпонентного АПЗВУ при равновероятных значениях углов ух уу, %х, уъ, 5х, 5у 01раничены выражениями:

Аа\<26,56*\8\, |^|<6.64*| 81, \Ав\<Ъ'

7. Анализ инструментальных погрешностей ФПА и АПЗВУ показал:

• Погрешность азимута трехкомпонентного ФПА обусловленная исходной ориентацией УПО, не зависит от значения азимута, зенитного, визирного углов и является постоянной. Т.е. полученные выражения позволяют априорно оценивать и учитывать значение погрешности ФПА.

• Погрешности АПЗВУ, вызванные исходной ориентацией УПО, не зависят от значения визирного угла и связаны функцией синуса (косинуса) со значениями азимута и зенитного углов.

• Погрешности ФПА и АПЗВУ, обусловленные ориентацией осей вращения УПО при задании углов Эйлера, имеют сложный характер, функционально связанный со значениями задаваемых углов. В связи с чем наиболее целесообразным представляется учет погрешностей в процессе алгоритмической обработки результатов исследования.

• Погрешности измерения визирного угла трехкомпонентного АПЗВУ значительно возрастают при значениях зенитного угла, близких к 0°, 180° .

8. В результате экспериментальных исследований установлено, что:

• Предельные значения углов ориентации осей вращения УПО не превышает бх <1,6 угл. мин, 5у < 1,0 угл. мин, ух < 22,8 угл. мин, уу < 20 угл. мин. В соответствии с разработанными моделями ФПА и АПЗВУ погрешность азимута ФПА не будет превышать 270 угл. мин!, погрешность зенитного угла АПЗВУ< 42 угл. мин, погрешность визирного угла АПЗВУ < 64 угл. мин. Таким образом, вклад погрешностей установок пространственной ориентации в результирующую погрешность является существенным.

• Погрешности, обусловленные отклонением осей вращения от исходного базиса, носят систематический характер. Предлагается повысить точность инклинометрических преобразователей, путем коррекции результатов измерений на величину систематической погрешности.

9. Разработаны методики исследования углов ориентации осей вращения УПО УНЭИИП. Проведена оценка методических погрешностей исследования параметров 8х, 8у, ух, уу и показано, что методические погрешности измерения искомых угловых параметров, характеризующих отклонения осей поворотов, не превышают погрешностей первог о порядка малости.

Ю.Разработаны алгоритмы учета инструментальных погрешностей трехкомпонентных ФПА и АПЗВУ, обусловленных ориентацией осей вращения УПО. Данные алгоритмы являются основой для разработки программного обеспечения при исследовании ИП и обработке результатов скважинных измерений.

11. В результате проведенных исследований установлено, что учет погрешностей ИП по выражениям погрешностей и на основе разработанных алгоритмов, позволяет повысить точности ФПА и АПЗВУ, обусловленные погрешностями ориентации осей вращения УПО при задании углов Эйлера: азимута - в 1,7 раза; зенитного угла - в 1,3 раза; г визирного угла - в 1,7 раз.

Результаты исследований автором представлялись и докладывались на различных конференциях, внедрены и практически используются в ЗАО Hi ill

Горизонт" г. Ижевск и ГНПП "Пилот" г. Уфа.

1. Алиев Т. М, Мелик Шахназаров А М5 №микшов А Г, Информщионньк системы в нефтяной гфомыпшшносш: - М5 Недра: 1972:

2. Ашт !, М, Тер = )#-шуров А А, Шекихвдов А М Шерэдионные метода повышения точности жшфешш. М, Наука 1986. - 169 с.

3. Афанасьев Ю. В., Студенцов Н В, Щрлкин А П ^1ашитометрические преобразователи, приборыи установки. Л., Энергия. 1972. - 272 с.

4. Афанасьев Ю, В. Феррозонды JI5 Энергия. 1969. - li£S с.

5. Афанасьев Ю. В. Феррозоццовые приборы Л., С^ергоатомиздат. -Ленингр. отд - пие. 1986. - 188 с.

6. Бахтщре Ш Н, Федорова Т. А Автоматизация поверочных установок с гфимшшием микро ЭВМ // йзмфительная техника 19S4- 4 — С. 8- 9.

7. Бачманов Н А, Бушуган И А, Рябинов М Н ИЬкщцование погрешности задания углов устройствами для поверки инклинометров и орненшгоров // Гшфизичеекая аппаратура 1985. вып.82. - С. 111 - 118.

8. Елюменцев А М, Калистратов Г. А, Цфульшжов В П Метрооюшческое обеспечение геофизических исследований скважин // Законодательная и прикладная метрология. 1993. -Ш З. С. 20 - 22.

9. Ешоменцезв А М, Цирульников В. П Автоматизированное рабочее место метролога по геофизическим исследованиям скважин // Законодательная и прикладная метрология. 1994. № 2. - С. 45 - 47.

10. Н.Бусленко ИП Моделирование сложных систем. М, Наука 1978. 400с.12Высокоточные гаросжшичесжие инклинометры и забойные измерительные комплексы// Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 1993. № 7 - 8. - С. 7 - 8.

11. Галета В. О., Зорин Д. П Маркшевдерсжо геодезические работы при бурении на нефть и газ. - Киев., Общество "Знание" Укр. СОР. 1981. - 20 с.

12. Голдстейн Г, Классическая мехшика М, Щука 1975. - 415 с.

13. Гусев ЕГ., Мшювзоров Г. В., Султанов С. Ф Об опредежнии параметра взаимной ориентации датчиков в инклинометрах// Цюбжмы мшшно -ведения, конорукщюнных материалов и технологий. Об. научн. труд. Уфа, Гилем. 1997.-С. 155-161.

14. Демвдович Б.П, Марон К А, Основы вы^шсжтельлой математики. -М Фнзматшз, 1960. - 659 с.

15. Д ьяконов Д И и др. Свищи курс геофизических исследований скважин. -М.Щфа 1984.-432с.

16. Бфремов & Ф., Люлик В. П Методы компенсации аппаратзрной погрешности диффдзенциального феррозоццового магнитометра// Геофизическая аппаратура, -1970. -вьш. 43. С. 26 - 34.

17. Зверев Г.Н, Дембидкий СН Сценка эффжгивноста геофизических исследований скважин. -М, Нгдра, 1997. -224с.22.3ельцман П А Конструирование аппаратуры для геофизических исследований скважин. М, Недра 1968. - 170 с.

18. Инюшнометрия скважин / А М Елюменцев и др. // Метрологическое обеспечение геофизических исследований скважин. Гл 7. - М, Нздра^ 1991. -С.163-174.

19. Ишсшнометрия скважин ( Geoservices: Stewing Tool у/ Каташг Франции, 19901991. Ш 304. - С. 22.

20. Инкшнометры Методы и средства поверки. ГОСТ 8.447-87 (СТ СЭВ 2612-80).

21. Инклинометры Общ« , технические требования. ГОСТ 24151-87 (СТСЭВ 1460-86).

22. ЖШсфумент для ориентирования при накшнно направленном бурении (EASTMAN CHRISTENSEN Directional Orientation Tool DOT)// Каталог США, 1992. Ns 1084. - С. 1.

23. Исаченко В. X ИЕЖлинометрия скважин. — М? Нздра 1987. -216с.

24. Исаченко В. X Системы контроля за траекторией ствола скважины за рубежом. -М, ВНИЙОЭНГ. 1980, -88с.

25. Калинин А Г. Искривление скважин. М, ГЬдра. 1974. - 304с.

26. Ковшов ГНК теории погрешностей ишашнометрических устройств // Элементы информационно шмфительных устройств: Научн. труды ЕФАНОССР. 1976. -С. 82 - 85.

27. ЗЗ.КЬвшов Г. Н , Алимбеков Р.Н, Жибер А В. Ижлинометры (Основы теории и проектирования). Уфа, Гилем, 1998.-380с.

28. ЗВ.Ковшов Г. Н5 Молчанов АА, Скраев А X Матричньй способ определения связи между показаниями инюшнометров и элементами наклонной сжважины^Тшфйзичесшя: аппаратура 1977. - вып. 61. -С. 125-129.

29. Ковыюв Г. Н О построении инклинометров со стержневыми феррозондами // Известия вузов. Нефть и газ. 1979. - Xs 5. - с, 76- 79.

30. Ковшов Г. Н 0применении стержневых феррозондовых преобразователей в инклинометрах// Труды УАИ 1975.вып. 85. С. 81-88.

31. Ковшов Г. Н, Рогатых Н П К вопросу увеличения точности преобразователей зенитного угла инклинометров// Геофизическая аппаратура 1986. - вып. 86. - С. 113 - 121.

32. КЬвшов Г. Н, Сергеев А Н Инструментальные погрешности феррозондовых преобразователи азимута // Геофизическая апп^атура.- 1986. -вып. 86. -С. 106- 112.

33. Ковшов Г. Н, Сергеев А Н, Рогатых Н П Цифровой преобразователь зенитного угла инюжнометра // Геофизическая аппаратура. 1980. -вып. 71. -С. 134-139.

34. Ковшов Г. Н Устройство точного ориентирования мегниточувашительньк элементов в плоскость наклона скважины // Геофизическая аппаратура- 1978. -вып. 63. -С. 144- 151.

35. Кшловсжий Е, А, Гафиятуллин Р. X Автоматизация процесса геологоразведочньк скважин -. Hfyipa. 1977. 215 с.

36. Комплекс обработки инклинометричесзсой информации/ В Г. Фролов и др.: Каталог научно технических разработок. - М,ВНИИОЭНГ. 1989. -С. 105.

37. Комплекс программ обработки и отображения ишшиномепричежой информащш / В. Г. Фролов и др.: Клташг научно технических разработок. - М, ВНИИОЭНГ. 1989. - С 106.

38. Кочемасов Ю.Н, Колегаев Ю.Б. Обзор современных MWD систем// Проблемы нефтегазового комплекса Росши: Материалы междушродной научн. - техн. конф. - Уфа. 1998. - Т1. - С.46 - 50.

39. Кочемаоов Ю.Н5 Колегаев КЗ. Б. Современные феррозондовые преобразователи и пфспективы их развития//Цробшмы нефтегазового комплекса России: Матфиалы международной научн. техн. конф. - Уфа 1998. -т1- С.65 -68.

40. Крыкин С. С. Регентов В. П, Клабукова Н М Оценка погрешности магнитного инклинометра с трежомпоненшьми датчиками// Геофизический журнал -1992. -№14. -С.80 84.

41. Лавров Б. В. Исследование и разработка феррозоццовых инклинометрических преобразователей: Джхз. канд. техн. наук Уфа, 1979. -227с.

42. Макашов Э.М, С^чаршко В.Н. Методологические основы научных исследований. М, изд. МАИ 1998. 28с.

43. Мшжзоров Г. В. Анализ инструментальных погрешностей жжлинс>мегф1мескихустройств. -Уфа, изд. «Гилем». 1997.- 184с.

44. Миловзоров Г, В. Ишслиномефические преобразователи для систем управления бурением наклонно направленных и горизонтальных скважин: дисс. докт. техн. наук; Уфа 1997. - 434 с.

45. Мшювзоров Г. В. Моделирование и исследование инструментальных погрешностей трехкомпонентаого акселфометрического преобразователя ншоюяа// Измфительная техника -1996. N210. - С. 22 - 26.

46. Мшювзоров Г. В., Епишев А О., Султанов С. Ф. Инюшнометрические приоры для систем управления ориентацией бурового инструмента/Проблемы авиации и космонавтики и роль ученых в их решении: Тезисы доюх научн. практ. конф. - Уфа 1998. -- С.87- 88.

47. Мшювзоров Г. В., Ураксеев М А, Шшнько О. Н Автоматизированная система настройки и экспфимштальных исследований преобразователей простршствеиной ориентации// Информационно измфительные системы Тез. докл Всесоюзн. НТК -Ульяновск. 1989. - С.46.

48. Миловзоров Г. В., Шганько О. Н Установка для экшфимштальных исследований инкшшометричесасих преобразователей// Методы и средстваизмерения механических параметров в системах контроля и управления; Тезисы доки Всесоюзн. конф. ГЪнза 1989. - С 34.

49. Мокров Е.А. Колганов В.Н, Папко ААД Трофимов АН. Малкин ГО.М, Линейные акселерометры НИИ физических измфений/У Состояние и проблемы технических измерений: Тезисы докл. 5-й Всероссийской научн. техн. конффенции. -Москва 1998. -С.60-61.

50. НЬвицкий П В., Зограф И А Оценка погршшостей результатов измерений. Л., Знфгоатомиздат. 1985. - 247 с.

51. Ольшанский И Ю. Кривизна и кручение как параметры пространственного искривления скважин // Известия вузов. Геология и разведка 1991. - № 7. -С. 124-128.72.0СТ41 138 - 77. Локальная поверочная схема для инклинометров и ориентаторов. - Л: ВИГР, 1977. -6а

52. Прищепов С. 1С Колегаев Ю.Б. Буровые АСУ кабельного шпа/ЛТроблемы нефтегазового комплекса России: Матфиалы международной научн. текн. конф. - Уфа 1998. - т2. -С.3-7.

53. Рабинович С. Г. ЕЬгрешносш измерений. Л., Энергия. 1978. — 261 с.

54. Рогатых Н П Векторные математические модели гржимашишьж жклинометров // Известия вузов. №фть и газ. 1990. - № 11. - С 81 - 85.

55. Рогатых Н П Построение ффрозондовых преобразователей магнитного азимута// Геофизическая агатаратура 1989. - вып.91. - С. 56 - 61.

56. Розшблат МА Магнитнъю элементы автоматики и вычислительной техники. -М, Наука -1966. -770с.

57. ТВ.Рукавицык В. Н Геолого геофижчесжое информационное обеспечение провода* горизонтальных и многозабойных скважин // Строительство нефтяных и газовых скважин на суще и на море. -1995 - № 4 - 5 - С. 2- 7.

58. Салов Е. А Пути дальнейшего повышения точности и производательносгги инклинометрических измфший в скважинах Западной Сибири// Геофизические исследования нефтяных скважин Западной Сибири. Уфа, 1983. - С.20 - 29. (Труды ВНИИНПГ; вып. 13).

59. Сергеев А Н Исследование и разработка ффрозоцдовых преобразователей азимута для систем управления буровым инструментом: диос. канд. техн. наук, Уфа 1983.-241с.

60. Сравнительные таблицы эксплуатационных характфисшк приборов различных фирм для проведения нзмфений в скважинах в процессе бурения//PETROLEUM ENG., 1995. -V. -vol. 67.-Х°5.-рр. 41-43, 4748, 51 52> 54 — 59.

61. Стариков В.Н Как решить математическую задачу аналитически или численно быстро и точно с помошью системы Maple V for Windows: учебное пособие*, изд. ГАСБУ. Уфа, 1995. - 114 с.

62. Стол установочный УСИ- 2 Технические условия ТУ 39 01 - 329 - 77.

63. Су1ШПЖин С С Направленное бурение: Учебник для вузов. М, Нздра 1987.-272 с.

64. Султанов С. Ф. Анализ погрешностей установок пространственной ориентации// Датчики и преобразователи информации систем измфения, контроля и управления (Датчик 98): Тезисы докл. X научн. - техн. конф. -Гурзуф. 1998.-С. 544 - 545.

65. Султанов С. Ф. Поворотные установки консольного и уравновешенного шла для исследования инкжшометричесвшх пршбршоватлеШ/ йзмфительные преобразователи и 1шформащюнные технологии: Межвуз. научн. об к УГАТУ, Уфа. 1996. -вьш. 1 - С. 98-105.

66. ШСултанаев Р. А Скважинные ишотинометрические преобразователи на основе трехкомпонеишого феррозодцового мжпитометра и преобразователя угловых перемещений: дисс. кавдтехн. наук, Уфа, 1989. -212 с.

67. Установка для поверки скважинных инклинометров УОП 1. Технические условия ГИЩ 2.779.001.ТУ.

68. Установка типа УПСП для повфки скважинных приборов. Технические условия АХА 2.779.500 ТУ.

69. А с. 705260 СССР, МКл.2 G 01 V 13 / 00. Устройство для повфки пространственного положения скважинных приборов / Н А Бачманов, А С Найгорин, А М Боцдфев. -№ 2423677 /18- 10; Заявлено 29. 11. 76; Опубл. 25. 12. 79, БИ №47.

70. А с. 717537 СССР, МКИ 3 G 01 С 25 / 00. Устройство для повфки измфителшого прибора, преимущественно инклинометра / АС. №йгорин, КЛ.Санто и др. № 2562849 / 18 - 10; Заявлено 02. 01. 78; Отубл 25. 02. 80, БИ №7.

71. А с.781329 СССР, МКИ 3 Е 21 В 47 / 022. Устройство для ориешировакия датчиков / Е. А Салов, Р. И Кривоносов, А Н Русин, В. В. Магаров. № 2707639 / 22 - 03; Заявлено 04. 01. 79; Опубл 23.11.80, БИХ2 43.

72. А с. 926260 СССР, МКИ 3 Е 21 В 47 / 022. Устройство для измфения зенитного и шсидального углов скважинного прибора /НА Бауманов. № 2896010 / 22 - 03; Заявлено 08. 02. 80; Опу^л 07. 05. 82, БИ 17.

73. А с. 1343006 SU, МКИ 4 Е 21 В 47 / 022 Усгройсшо для ориентирования датчиков / Г. В. Миловзоров, Р. А Оулганаев, Г. В. Коган, О. Н Шшнъко, В. Н Якин. № 4039812/22 - 03; Заявлено 20.03.86; Опубл 07.10.87, БИ № 37.

74. А с. 1488453 SU, МКИ 4 Е 21 В 47 / 02 Установка дш поверки инклинометров / В.О.Гапета, ММКЬноважико. № 4308003 / 23 - 03; Заявлено 22 09. 87;Опубл 23. 06. 89, БИ №23.

75. Патент № 4302962 ,США Средство поверки инклинометра. Опубл. 12.01.82.

76. Патент № 5452518, США МПК 6 А 21 А 47 / 022. Способ корржщровки осевых координат маттатгометрических отсчетов при геофизических исследованиях скважины Сйубл. 26.09.95.

77. Berkmari R, Bondaruk В., Korepanov V. Advanced flux gate magnetometer with low drift// XIVIMEKO WORLD CONGRESS. 1997.

78. Berkman R, Korepanov V. New approach to the exact design of low noise search сой magratometere// XiV IMEKO WORLD CONGRESS. 1997.

79. Extended reach drilling envelope expected to reach nine km by 2Ш0 // Offshore, -1994, Ж Vol. 54, № 11. - P. 45.207

80. Pajunpaa KL„ Korepanov V.9 Klimovidi E. Calibration system for vector DC magnitometers// XIV IMEKO WORLD CONGRESS. 1997.

81. Riedel R A Surface Mcromachmecl Monolithic Accelerometer (ADXL 50) // Analog Dialogue - 1993. - Vol. 27, № 2. - P. 3 - 7.lll.Spinrder R F., Stone F. A MWD program measuring coimieciality // Oil and Gas J. 1978. - Vol. 76. - № 18. - P. 59 - 66.