G - Physics – 01 – C
Patent
G - Physics
01
C
G01C 19/38 (2006.01) E21B 47/022 (2006.01)
Patent
CA 2312742
This invention provides a measurement-while-drilling (MWD) downhole assembly for use in drilling boreholes which utilizes gyroscopes, magnetometers and accelerometers for determining the borehole inclination and azimuth during the drilling of the borehole. The downhole assembly includes at least one gyroscope that is rotatably mounted in a tool housing to provide signals relating to the earth's rotation. A device in the tool can rotate the gyroscope and other sensors on the tool at any desired degree. A processor in the tool combines measurements from the sensors taken at a plurality of positions at the same depth to determine the systematic bias in the sensors before further processing. Accelerometers in the MWD tool provide gravity measurements from which the toolface and inclination are determined. The unbiased gyroscopic measurements are used in conjunction with the tool face and inclination measurements to determine the azimuth and tool face with respect to true north. Three axially spaced apart magnetometers may be used to correct for local magnetic disturbances. Additionally, when measurements are made with magnetic, accelerometer and gyrospic measurements along three different axes, the unbiased measurements may be combined to provide an improved determination of the tool orientation.
L'invention concerne un appareil de mesure de fond pendant le forage (MWD) d'un puits, qui met en oeuvre des gyroscopes, des magnétomètres et des accéléromètres pour déterminer l'inclinaison et l'azimut du trou pendant le forage. Ledit appareil inclut au moins un gyroscope monté de manière pivotante dans un boîtier d'outil pour émettre des signaux relatifs à la rotation de la terre. Un dispositif placé dans l'outil peut faire tourner le gyroscope et d'autres capteurs installés sur l'outil selon n'importe quel angle voulu. Un processeur équipant l'outil combine des mesures fournies par les capteurs et réalisées à la même profondeur à partir de plusieurs emplacements pour déterminer le biais systématique dans les capteurs avant de poursuivre le traitement. Des accéléromètres installés dans l'outil MWD fournissent des mesures de gravité à partir desquelles la face de coupe et l'inclinaison sont déterminées. Les mesures gyroscopiques non biaisées sont utilisées conjointement avec les mesures de la face de coupe et de l'inclinaison pour déterminer l'azimuth et la face de coupe par rapport au nord vrai. Trois magnétomètres disposés dans l'axe à distance l'un de l'autre peuvent être utilisés pour corriger les perturbations magnétiques locales. En outre, lorsque des mesures sont effectuées le long de trois axes différents, les mesures non biaisées peuvent être combinées pour déterminer avec plus de précision l'orientation de l'outil.
Estes Robert A.
Kahn Jon B.
Noy Koen Antonie
Baker Hughes Incorporated
Sim & Mcburney
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1596216