Keeper陀螺现场规程.docx

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Keeper陀螺现场规程

KEEPER陀螺仪操作规程

1.目的/适用范围

为了规范Keeper陀螺仪的操作,避免出现人为的操作失误,防止可能发生的人员伤害和环境污染，制定本程序。

本规程规定了Keeper陀螺仪使用前的准备与检查、组装测量及回收保养等要求。

2.准备与检查

2.1准备

2.1.1按照所使用仪器的工具配备清单准备仪器。

2.1.2掌握基本数据

a）井斜、方位、井深及造斜点的深度。

此项是为了知道测量井的实测数据，比较不同仪器的测斜结果。

b）定向接头、弯接头的尺寸及内径、钻具内径及弯接头度数。

此项是为了保证仪器能下到预定井深，避免仪器下不到预定深度的事故发生。

c）设计的井斜角及方位角。

d）船首方位资料。

e）设计的井斜角及方位角。

d）井口坐标纬度。

3.2仪器及工具的准备、检查

3.2.1有条件检查并标定陀螺仪。

2.2检查

2.2.1仪器外筒部份

a）外筒无弯曲变形和损伤，两端丝扣完好；

b）两端丝堵螺纹无损伤，密封圈完好；

c）清洁外筒内壁；

d）弹簧扶正器尺寸是否合适，是否有弹性。

2.2.2探管部份

a）探管清洁，无损伤，无变形；

b）电子探管与陀螺探管连接部分是否有损伤，是否清洁导通；

c）陀螺探管下部的导线是否包紧；

2.2.3电缆头部分

a）对已有的电缆头进行检查，绝缘必须达到无穷。

b）电缆头的制做必须按要求进行，保证电缆芯与外壳密封绝缘及乘载荷能力达到要求。

2.2.3绞车

a）检查冷却液液位、润滑油油位是否充足。

b）深度记录器是否正常。

c）绞车电瓶电压为12伏或24伏。

d）确定机油压力是否建立。

e）绞车是否能正常启动。

3现场测量

3.1健康、安全、环保要求

3.1.1作业中必须穿戴好工衣、工鞋、工帽、手套、护目镜等防护用品。

3.1.2注意作业现场是否有试压作业或高空吊物。

3.1.3每次作业完成后，必须清理现场，对废弃物品进行分类处理。

3.2安全注意事项

3.2.1测量时天地滑轮承受一定的负荷，如固定不牢或负荷过大，可能导致滑轮脱离甚至伤人。

3.2.2仪器出井时，如绞车速度控制不好，易导致仪器杆顶到天滑轮，甚至拉断电缆。

3.3测量要点

3.3.1如在钻具内定向，不要使用弯曲的加长杆。

3.3.2Keeper陀螺最大运行速度不能超过500英尺/分钟。

3.3.3运行陀螺时，作漂移及加速度计偏差（VerifyAccelerometerBias）补偿要遵循以下原则：

a）每运行15分钟，井斜变化15度，方位变化15度做一次漂移检查;

b）井斜每变化20度做一次加速度计偏差补偿，如偏差值大于0.6度，需从新做补偿。

3.3.4由低角模式转换为高角模式的井斜范围为15~25度。

3.3.5自寻北时，井斜要小于0.3度，并且没有震动，如潜层震动大，可下放后再寻北。

3.3.6用于定向时，仪器应座键至少三次以上，确认无误后，再行定向。

3.3.7仪器出井后，需把斜口管鞋槽口对准船首，确认槽口方向与实际的船首方位一致。

3.3.8如果在运行低角高速模式期间发生突然掉电的情况时，需把仪器取到直井段，重新进行寻北后，下放测量。

3.3.9如运行于高角高速模式期间发生突然掉电时，只需在原来位置重新启动陀螺，初始化时输入该点的方位即可。

3.4操作步骤及指令

地面连接完成以后，根据不同的测量要求，按以下步骤，进入定向模式或轨迹测量模式。

KADC软件现场操作主要包括：

陀螺定向、陀螺拉轨迹、标定。

3.4.1定向模式

a）KADC软件启动

目的：

作业输出文件的建立，有关作业信息的读数。

指令：

运行软件时自动进入或运行SETUP菜单。

要求：

现场的纬度输入要准确，软盘中的陀螺ID文件必须与入井陀螺对应。

b）启动陀螺

指令：

SURVEY－STARTINGUP回车

要求：

观察电源供应盒上的电压与电流显示，其中电流要求350MA以上并达到稳定。

c）陀螺运行状态检查

目的：

检查陀螺是否运行正常

指令：

Diagnostics回车

DataDump回车

WarmUp回车

CollectData

要求：

运行指令以后，主要检查GYROT（陀螺运行温度），要求温度范围在80F－180F，否则需等待陀螺预热。

d）陀螺标定值输入

指令：

FieldCal回车

EnterManualFCData回车

输入DI、ds、Asf、Stsf值。

要求：

陀螺的标定值为近期标定所得，一般出海前做一次标定，标定值正常范围

DiDsASFSTSF

＋1.00＋1.00＋0.0100＋0.0100

e）地面工具面偏差设定及检查。

目的：

找出陀螺探管及保护筒管鞋处的工具面偏差，并存入计算机。

要求：

陀螺管串水平放置，斜口管鞋槽口垂直向上。

F8：

设置Settle/Fettle12/3

指令：

Muleshoes/SightLineAlignment回车

AlignMuleshoe回车

输出：

HighSideToolface：

XXX

MuleshoesOffset：

XXX

F8Settle/Fettch：

5/5

VerifyAlignment回车（工具面旋转检查）

软件提示现场工程师分别摆高边工具面为90度、180度、270度、360度。

检查工具面是否正确。

要求：

设定工具面时，仪器杆水平放置，斜口管鞋朝正上方。

注意：

偏差值获取以后，自动存入计算机；但是，关机以后将自动丢失。

因此，如想要提前获取偏差值，一定要把数据记录下来，待下次开机测量时，直接输入此偏差值即可。

f）深度调零

指令：

F9或SurveyOption回车

Depth回车

SetDepthValue回车

输入内容：

深度（当前深度）

ScaleFactor（脉冲数/米）

下放时测量间隔

上提时测量间隔

注意：

ScaleFactor为每单位长度所产生的脉冲数（深度跟踪传感器每转一周产生400个脉冲），例如输入的脉冲数为电缆每英尺所发生的脉冲数，那么显示的深度单位为英尺。

g）运行造斜/定向模式

说明：

运行该模式前，F8设置Settle/Fattch12/3

指令：

Steer/Orientation回车

GyroCompass（自动寻北）

（S）ingleReading或（M）ultiReading

读取几组数据以后

（ESC）toquit

（P）ickforaverage

（T）agReading

（S）ave

（T）une

（L）owAngleHighSpeed回车

（P）rint打印几组数据，检查测量是否隐定。

（S）etIntrvl设定测量时间间隔

仪器下放，坐入定向键后进行定向。

如定完向以后，想要确认是否正确。

可在保持钻具不动的情况下再进行自寻北。

指令：

（G）yrocompass

自寻北步骤与上相同，寻北完成后，测量陀螺工具面是否与定向时相同。

h）出井后地面标定

说明：

如果现场条件允许，陀螺仪器杆出井后可进行标定，仪器杆水平放置并东西方向，Settle/Fetch设定为AUTO

指令：

Survey回车

FieldCal回车

PostSurvey回车

Get（E）astdata

（M）ultipleReading

（ESC）forcancelreading

（P）ickforaverage

（T）agreading

（S）ave

把仪器杆调头，西东放置，注意不要移动支点。

get（W）estdata

（M）ultipleReading

（ESC）forCancelReading

（P）ickforaverage

（T）agReading

（S）ave

（C）aculateOffset

注意：

标定结果要及时记录在运行记录本上。

i）存盘退出指令：

ALT－X

3.4.2轨迹测量步骤

a）KADC软件启动

目的：

作业输出文件的建立，有关作业信息的读数。

指令：

运行软件时自动进入试运行SETUP菜单。

要求：

现场的纬度输入要准确，软盘中的陀螺ID文件必须与入井陀螺对应。

b）启动陀螺

指令：

SURVEY－STARTINGUP回车

要求：

观察电源供应盒上的电压与电流显示，其中电流要求350MA以上并达到稳定。

c）陀螺运行状态检查

目的：

检查陀螺是否运行正常

指令：

Diagnostics回车

DataDump回车

WarmUp回车

CollectData

要求：

运行指令以后，主要检查GYROT（陀螺运行温度），要求温度范围在80F－180F。

d）陀螺标定值输入

指令：

FieldCal回车

EnterManualFCData回车

输入di、ds、Asf、Stsf值。

要求：

陀螺的标定值为近期标定所得，一般出海前做一次标定，标定值正常范围

DiDsASFSTSF

＋1.00＋1.00＋0.0100＋0.0100

e）深度调零

指令：

F9或SurveyOption回车

Depth回车

SetDepthValue回车

输入内容：

深度（当前深度）

ScaleFactor（脉冲数/米）

下放时测量间隔

上提时测量间隔

注意：

ScaleFactor为每单位长度所产生的脉冲数，例如输入的脉冲数为电缆每英尺所发生的脉冲数，那么显示的深度单位为英尺。

f）运行高速低角模式

指令：

HighSpeedLowAngle回车

InitLowAngleHighSpeed回车

设定Settle/Fetch18/5

自动寻北，等待结果

结果输出要求：

-0.2

（ESC）

（P）ickforaverage

（T）agReading

（S）ave

（T）une

等出现ResolverAngle＝XXX

＝XXX

＝XXX

要求XXX值相近

（L）owAngleHighSpeed

（P）rint测井前先读几组数据，检查仪器是否稳定。

入井测量（出现三个15之一，做一次漂移检查）。

g）运行高速高角模式

说明：

当井斜到20度以上时，需转入高角模式运行。

指令：

（H）ighSpeed

（T）une（三个15原则）

输入StartingAzimuth低角模式最后方位，等待9组数据输出后。

Updatedrift回车

（H）ighspeed

（P）rint

先读取数据，确认稳定，下放测量。

h）加速度计偏差补偿

说明：

当井斜每增加20度，需做一次加速度计偏差补偿。

指令：

（ESC）退出

VerifyAccelerometerBias回车

输出结果：

INC－

STAB－

SERVI－

HighSpeedNavigate回车回高角模式测量

i）存盘退出

指令：

ALT－X

4.FPOST（数据编辑处理软件）

4.1*.dat数据的生成

说明：

FPOST软件处理的数据为*.dat格式，它是由KADC测量后生成*.bin文件经TODAT软件转换为*.dat格式文件，TODAT软件保存在KADC目录中。

4.2启动FPOST软件

输入或选择*.dat数据文件

Fpost处理功能显示如下：

CREATIN/OU/CI/COfiles

EDITfile

PLOTfile

CALCULATESurvey

REPORT

DEPTHcorrection

OFFSETCENTERcorrection

CLOSUREcorrection

ERRORanalysis

FILEconversion

FILEUtility

SETtexteditorname

EDITtextfile

RECALCULATE.DATfile

4.3生成下测文件和上测文件（*.IN和*.OU）

说明：

由*.DAT文件生成下放过程中的测量文件（*.IN）和上提过程中的测量文件（*.OU）。

指令：

CREATIN/OU/CI/CO

Run..keeprequiredsixcolumn

4.4编辑文件

说明：

对*.DAT及步生成的上测（*.OU）及下测（*.IN）文件和工作定义文件（*.DF）进行各种处理。

指令：

EDITfile

*.IN回车处理下测文件（同样指令可编辑*.OU和*.DF文件）

4.4.1各编辑功能键介绍

说明：

程序进入数据编辑界面以后，在屏幕下方显示一组功能键指令F2、F3、F4、F5、F6在数据处理过程中分别执行相应的功能。

F3-选择将处理的数据行。

例如，如想删除一行或多行选择将要删除的行后，按Delete键。

F6-该功能键可对F3所选择的行进行各种处理，敲击该键可弹出一个菜单。

功能如下：

Deleteblock（block-所选择的各行）

Moveblocktocurrentposition

Invertblock

Writeblocktoanewfile

Appendblocktoexistingfile

Readfromafile

Unmarkblock

F2-恢复删除行，按后删除先恢复的原则，可记忆20行删除数据。

F5-测量深度调整功能。

按ENTER键可在Addoffset和Multiplybyscalefactor之间切换。

Addoffset-加入深度偏差值，数值可取正和负，原始测量深度分别加上或减去该偏差值。

Multiplybyscalefactor-输入深度比例值，原始测量深度分别乘以该比例值。

4.4.2存储编辑文件

说明：

文件编辑完成以后，按（ESC）键退出，选择

Savechangeandexitedit

4.5计算测量结果

指令：

Calculatesurvey

CalculatesurveyforINandOU

输入Tiein点

4.6设置测量间隔

说明：

使测量报告以相同的深度间隔输出。

指令：

Calculatesurvey

Setinterpolationinterval

输入深度范围和测量间隔。

4.7生成并打印报告

指令：

REPORT

Processsurveyreports

S键浏览输出文件

附录:

基本原理。

自寻北模式（GyroCompass），要求仪器杆垂直，井斜小于3度，并且保持静止状态，该模式下所用到的测量单元为Z轴向陀螺，X轴向陀螺以及X方向重力加速度计，在Z轴陀螺的控制下，测量单元框架分别在Z轴轴向单步旋转0度，90度，180度，270度，X轴陀螺及X重力加速度计随旋转分别检测在上述四个方向上的值，分别得各自的余弦曲线，计算出该地区的地球角速度，并根据两组曲线的延迟关系，推断出地球北极的方向。

低角度高速模式（LowAngleHighSpeed）该模式下仪器可在井斜为0度－20度的范围内测量，可在上提下放过程中连续测量。

该模式下所采用的测量单元为Z轴陀螺，X方向重力加速度计以及Y方向重力加速度计，Z轴作为控制单元，其作用是保持测量单元框架在Z轴轴向固定，减轻了X，Y加速计检测探管在Z轴轴向旋转的负担，另外探管在X轴向摆动，可由Y重力加速计的变化检测到，同样，探管在Y轴轴向摆动，可由X重力加速度计的变化检测到，系统通过X，Y加速度的变化，可知道探管空间位置的变化。

该模式下的初始数据由探管自寻北时获得，并且自寻北模式做为低角高速模式的初始化部分。

由此，我们可以知道，如果在运行低角高速模式期间发生突然掉电的情况时，我们只能把仪器取到直井段，重新进行寻北后，下放测量。

高角度高速度模式（HighAngleHighSpeed），该模式运行在井斜大于20度的情况，并且可在上提下放过程中连续测量。

所用到的测量单元包括X轴陀螺，X加速度计，Y加速度计，初始化时要求输入初始参考方位，一般由低角高速模式所测得最后一个方位值提供。

工作时，Y加速度计作为控制单元，系统通过Y加速度计的扭矩电流，使Y轴始终保持水平，在这种情况下，X轴陀螺能有效的检查探管方位的变化。

同时，X加速度计检查出井斜的数值。

由于该模式初始化时只要求输入初始方位，因此，一旦发生突然掉电时，可在该位置重新启动陀螺，初始化时输入该点的方位即可。

Keeper陀螺实际应用中的具体问题及要求

1，在做引鞋补偿值测量时，两次不同陀螺探管校验四个角度时不能达到要求。

经过更换软件恢复正常。

2，定向作业做键时多次做入不能成功，注意入井前对定向接头检查并注意仪器下放速度。

3，选择标定值时应选择最近一次温度相当的一组数值。

4，自寻北作业时，选择数据应参考接近的噪音小的数值，MTF+AZI=HIGHSIDE。

5，测量过程中，漂移检查过不去。

断电重新启动低角高速，重新自寻北。

高角高速，记录末次数据。

6，陀螺运行过程中，经常一个或两个陀螺停止工作。

低角高速，重新自寻北。

高角高速，记录末次数据。

7，陀螺启动中，“X”“Z”轴启动不了，测量电缆头及供电短节发现均短路，更换电缆头及供电短节，陀螺运行正常。

8，陀螺轨迹测量中，使用低角高速模式自寻北，漂移作不过去。

9，严格按照操作规程操作，避免损坏仪器。

Keeper陀螺现场操作指令

-中海技服定向井塘估基地

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