Описание дисциплины

Описание дисциплины
Образовательная программа
приборостроение»
магистерской
подготовки
200100.020
«Геофизическое
Дисциплина «Инклинометрические приборы и системы»
Семестр 10
1. Условное обозначение (код) в учебных планах – СДМ.Р.5
2. Пререквизиты: ДНМ.Р.4 «Датчики геофизической информации»; ЕН.Р.2 «Физические
основы измерения параметров движения»; ЕН.Ф.10 «Механика и молекулярная физика»;
СД.Р.6 «Приборы ориентации и навигации».
3. Кредитная стоимость дисциплины –
4. Цель изучения дисциплины: формирование у обучающихся теоретических знаний и
практических навыков в области инклинометрических приборов и систем.
5. Результаты обучения
Студент должен знать:
 историю развития инклинометрии скважин в России и за рубежом;
 классификацию инклинометров;
 специфические требования к забойным инклинометрам;
 системы координат, используемые в инклинометрии скважин и параметры, характеризующие
искривление скважин; угловое пространственное положение скважинного прибора;
 способы задания траектории скважин;
 определение траектории скважины по результатам замеров ориентации её оси;
 схемы построения измерителей зенитного и апсидального углов;
 измеритель зенитного и апсидального углов на основе двухкомпонентного физического
маятника;
 акселерометрический измеритель зенитного и апсидального углов; алгоритмы вычисления
углов;
 погрешности измерителей зенитного и апсидального углов;
 сведения о зенитном поле Земли;
 принципиальные схемы магнитных инклинометров;
 структуру измерительного канала феррозондового магнитометра;
 принцип действия и устройство магнитного инклинометра ИМММ73-120/;
 схему магнитного инклинометра, реализующую аналитический принцип построения опорных
направлений;
 погрешности магнитных инклинометров;
 основные свойства гироскопа;
 чувствительные элементы, используемые в конструкции гироскопических инклинометров;
 принцип действия гироскопических инклинометров на основе трёхстепенного гироскопа;
 схему непрерывного гироскопического инклинометра И.Я.Старикова;
 использование принципа гирокомпасирования в гироинклинометрах; аналитическое
гирокомпасирование;
 принцип действия и устройство гироинклинометра ИГН73-100/1;
 принцип действия, устройство и алгоритмы обработки информации гироинклинометра
ИГН100-100/60-А;
 структуру и принцип действия гироинклинометров на основе бесплатформенной системы
ориентации;
 основные проблемы метрологического обеспечения инклинометров.
Студент должен уметь:
 объяснять принцип действия магнитных и гироскопических инклинометров;


выполнять расчёты основных погрешностей инклинометров;
выполнять операции по исследованию точности и калибровке инклинометров на основе
поверочных установках (стендах).
6. Содержание дисциплины
6.1. Введение – ЛК 4 часа.
6.2. Общие вопросы инклинометрии скважин – ЛК 12 часов.
6.3. Магнитные инклинометры – ЛК 14 часов, ЛБ 4 часа.
6.4. Гироскопические инклинометры – ЛК 16 часов, ЛБ 18 часов.
7. Основная и дополнительная литература
Основная литература
7.1. Исаченко В.Х. Основы инклинометрии скважин.- М.: Недра, 1987.- 216 с.
Дополнительная литература
7.2. Временная инструкция по определению пространственного положения оси ствола
скважины точечными инклинометрами (РД39-4-815-82). Государственный научноисследовательский
и
проектный
институт
нефтяной
промышленности
«УКРГИПРОНИИНЕФТЬ», 1983.
7.3. Павлов В.А. Гироскопический эффект, его проявление и использование. – Л.:
Судостроение, 1978. – 208 с.
7.4. Одинцов А.А. Теория и расчет гироскопических приборов. – Киев: Вища школа.
Головное изд-во, 1985. – 392 с.
7.5. Гироскопический инклинометр ИГ-50. Описание и указания по обслуживанию. – ЧССР,
Микротехна, национальное предприятие Морджаны, 1973. – 114 с.
7.6. Коновалов С.Ф., Никитин Е.А., Селиванова Л.М. Гироскопические системы.
Проектирование гироскопических систем, Ч.III «Акселерометры, датчики угловой
скорости, интегрирующие гироскопы и гироинтеграторы». – М.: Высшая школа, 1980. –
128 с.
7.7. Гироскопический инклинометр / Е.А. Салов, В.В. Мантров, С.К. Поканещиков, И.А.
Сеземов, А.В. Алешин // Тр. ин-та Башк. гос. н. – и. и проект. институт нефтяной
промышленности. – 1989. – № 19. – С. 109-122.
7.8. Пат. 2003045 РФ, МКИ G 01 C 19/48. Гироскопический датчик курса / Л.Н. Белянин,
Л.Б. Гурин, В.М. Мартемьянов, С.Н. Самойлов (РФ). – № 4898674/22; Заявл. 02.01.91;
Опубл. 15.11.93, Бюл. № 41-42 // Изобретения. – 1993. – №41-42. – С. 139.
7.9. Новиков Л.З, Шаталов М.Ю. Механика динамически настраиваемых гироскопов. – М.:
Наука, 1985. – 246 с.
7.10. Опыт создания гироскопического инклинометра / Л.Н. Белянин, А.Н. Голиков, В.М.
Мартемьянов, С.Н. Самойлов // Автоматизация и информационное обеспечение
технологических процессов в нефтяной промышленности, том 2: Сб. трудов ОАО НПФ
«Геофит» ВНК. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002. – С. 34-49.
7.11. Белянин Л.Н. Алгоритмы вычислений в непрерывном гироскопическом инклинометре //
Автоматизация и информационное обеспечение технологических процессов в нефтяной
промышленности. – Т.2: Сб. трудов ОАО НПФ «Геофит» ВНК. – Томск: Изд-во Том. унта, 2002. – С. 50-63.
7.12. Белянин Л.Н. О влиянии геометрических погрешностей установки измерительного
блока скважинного прибора инклинометра и устройств центрирования на точность
определения инклинометрических параметров скважины // Автоматизация и
информационное обеспечение технологических процессов в нефтяной промышленности.
– Т.2: Сб. трудов ОАО НПФ «Геофит» ВНК. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002. – С. 64-69.
7.13. Состояние и перспективы разработки гироскопических измерительных и забойных
систем для буровых скважин сложного профиля / А.А. Колесников, В.И. Решетников,
И.Н. Сапожников, Л.Н. Слезкин. – Гироскопия и навигация. – 1995. – № 1. – С. 15-19.
7.14. Фрейман Э.В., Кривошеев С.В., Лосев В.В. Особенности построения алгоритмов
ориентации гироскопических инклинометров на базе одноосного гиростабилизатора:
Реферат доклада // Гироскопия и навигация. – 2001. – № 3. – С. 62-63.
7.15. ГОСТ 26116-84. Аппаратура геофизическая скважинная. Общие технические условия =
Well logging apparatus. General technical specifications – Введ. 01.01.86 до 01.01.91; Изм.
№1 с 01.01.86; Изм. №2 с 01.10.88; Изм. №3 с 01.01.91. – М.: Изд-во стандартов, 1984. –
32 с. 550.83.08:006.354. Группа П67. СССР.
7.16. Пат. 2100594 РФ, МКИ Е 21 В 47/02, G 01 C 19/00. Способ определения азимута и
зенитного угла скважины и гироскопический инклинометр/ Е.А. Порубилкин, В.В. Лосев,
А.М. Павельев, В.И. Пантелеев, В.С. Фрейман, С.В. Кривошеев (РФ). – № 96103393/03;
Заявл. 09.02.96; Опубл. Бюл. №36 // Изобретения. – 1997. – №36. – С. 344-345.
7.17. Белянин Л.Н. Скважинная гироскопическая система ориентации трехкомпонентного
сейсмического зонда// Гироскопия и навигация. – 2003. - №1. С. 19 – 30.
7.18. Биндер Я. И. Аналитическое компасирование в инклинометрии скважин малого
диаметра// Гироскопия и навигация. – 2003. – №2. – С.38-46.
8. Используемое программное обеспечение.
9. Перечень лабораторных работ.
9.1. Вводное занятие – 2 часа
9.2. Магнитный инклинометр ИМММ73-120/60 – 4 часа
9.3. Гироскопические инклинометры на основе двухкомпонентного физического маятника и
азимутального гироскопа направления на примере гироскопического инклинометра ИГ – 5 –
4 часа
9.4. Конструкции гироинклинометров разработки американских фирм «Sperry-Sun», «Wellbore navigation» - 4 часа
9.5. Гироскопический непрерывный инклинометр ИГН100-100/60-А – 10 часов
9.6. Заключительное занятие – 2 часа
10. Курсовые проекты или работы –
11. Индивидуальные домашние задания –
12. Координатор – Белянин Лев Николаевич, доцент, тел. 563-839
Вопросы составил
доцент, к.т.н.
Л. Н. Белянин