Введение
1. Обзор исследований по инклинометрам и постановка задачи исследования 10
1.1. Классификация и приборный состав инклинометров 10
1.2. Анализ схем и уравнений функционирования инклинометров и гироинкли нометров в кардановых подвесах в режиме определения углов ориентации 20
1.3. Алгоритмы ориентации бесплатформенных гироинклинометров на основе БИСОН 27
1.4. Методы и алгоритмы определения траектории ствола скважины наклонно направленного бурения 36
1.5. Алгоритмы определения координат ствола буровой скважины с помощью БИСОН 40
Выводы по главе 1 42
Постановка задачи исследования 44
2. Физическая и математическая модели и алгоритмы функционирования бесплатформенных гироинклинометров 46
2.1. Физическая модель и особенности схемных решений БГИ 46
2.1.1. Физическая модель БГИ 46
2.1.2. Об использовании микромеханических гироскопов и акселерометров 48
2. 2. Математическая модель: вывод алгоритмов ориентации БГИ в углах Эйле ра 50
2. 2.1. Вывод алгоритмов ориентации БГИ для случая задания угловых скоро стей СП в осях объектового трехгранника 51
2.2.2. Вывод алгоритмов ориентации БГИ для случая приведения угловых ско ростей СП к осям горизонтного трехгранника 57
2. 3. Алгоритмы ориентации БГИ в углах Эйлера-Крылова 58
2. 3. 1. Алгоритмы ориентации БГИ для случая приведения угловых скоростей СП к осям горизонтного трехгранника 58
2.4. Кватернионные алгоритмы ориентации БГИ 62
2.4. 1. Кватернионные многоступенчатые алгоритмы ориентации 62
2.4. 2. Кватернионные алгоритмы ориентации БГИ для случая приведения угловых скоростей и кажущихся ускорений к осям горизонтного трехгранника 65
Выводы по главе 2 66
3. Вывод уравнений ошибок ориентации и анализ некоторых свойств бесплатформенных гироинклинометров 68
3. 1 Уравнения ошибок БГИ для случая задания его угловых скоростей по осям объектового трехгранника 68
3. 2 Уравнения ошибок ориентации БГИ для случая приведения его угловых скоростей к осям горизонтного трехгранника 71
3.3 О выполнимости условий Шулера в БГИ с многоступенчатыми кватерни-онными алгоритмами ориентации 75
Выводы по главе 3 76
4. Определение координат местоположения и ориентации бесплатформенного гироинклинометра по совокупным алгоритмам функционирования 77
4. 1 Теоретические предпосылки 77
4. 2 Алгоритмы определения координат ствола скважины и уравнения ошибок 79
4. 3 Уравнения ошибок определения координат ствола скважины по информа ции от датчика приращений длины каротажного кабеля 89
4.4 Математическое моделирование процесса функционирования БГИ 90
Выводы по главе 4 111
5. Методика и результаты экспериментальных исследований бесплатформенного гироинклинометра 113
5.1 Общая характеристика и методика экспериментальных исследований БГИ 113
5. 2 Лабораторные исследования ИИМ-1 117
5. 3 Лабораторные исследования ИММ-2 137
5. 4 Траекторные испытания БГИ 142
Выводы по главе 5 158
Заключение 159
Литература 162
