水平定向钻孔(HDD)如何依赖IMU实现非开挖精准穿越?

Ericco197 20250703

  • MEMS传感器
  • 石油钻井传感器
ER-MIMU-091 MEMS IMU 专为严苛的石油钻井、开采及水平定向钻孔(HDD)环境设计,相比光纤陀螺 IMU,ER-MIMU-091 在保持导航级精度的同时,成本大幅降低,且抗振动性能更优,适合钻井现场的恶劣工况。 在添加算法后能进行随钻测量,通过计算得到方位角、井斜角、工具面角等信息,是先进陀螺工具的核心单元。

在水平定向钻孔这类复杂地下工程领域,精确的姿态和方位测量直接决定着钻井效率与轨迹精度。

ER-MIMU-091 MEMS IMU 专为严苛的石油钻井、开采及水平定向钻孔(HDD)环境设计,相比光纤陀螺 IMU,ER-MIMU-091 在保持导航级精度的同时,成本大幅降低,且抗振动性能更优,适合钻井现场的恶劣工况。

在添加算法后能进行随钻测量,通过计算得到方位角、井斜角、工具面角等信息,是先进陀螺工具的核心单元。

**导航级高精度指标**

陀螺仪零偏不稳定性<0.01°/ hr,角随机游走低至 0.0025°/√h。加速度计零偏稳定性为50ug,零偏重复性为100ug,二阶非线性系数 < 100 μg/g²。

高精度的测量数据能确保长时间钻孔过程中方位角累积误差可控。可为解算方位角、井斜角、工具面角等信息提供有力支持。

**小型化与高可靠性**

采用最新的MEMS陀螺技术,直径仅Φ30 mm ,长120 mm的圆柱形设计使其能轻松集成至空间受限的井下仪器、探管或钻头导向短节中。

全固态且内置内台体的设计,使其抗冲击震动能力卓越。并提供标准(-40°C ~ +80°C)与高温(-40°C ~ +125°C)版本,内部集成先进温度补偿算法,确保在井下剧烈温度变化下关键参数的稳定性,保障测量精度。

水平定向钻孔(HDD)导向:

在非开挖铺设管线的 HDD 施工中,安装在导向钻头后方的探头内,ER-MIMU-091 利用高精度可自寻北的陀螺测量地球自转角速率分量。结合加速度计通过解算可实时提供方位角、俯仰角和横滚角信息。精确控制钻头按设计轨迹前进,确保管线精准穿越障碍物并到达预定出口点。

MWD与连续姿态测量(井斜角/工具面角):

集成在 MWD 短节中,ER-MIMU-091 三轴陀螺实时测量钻具绕三个轴的旋转角速度,结合加速度计信息在解算后提供连续的方位、井斜、工具面数据。

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Ericco197

专注于IMU、GNSS+INS组合导航系统、寻北仪、AHRS、陀螺仪、加速度计等惯性技术产品的研发和生产。 可应用于航空航天、无人机、垂直起降、自动驾驶、自动化技术、UAS、石油钻井、定向钻井、采矿

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