В отличие от спутниковых аналогов, автономные инерциальные навигационные системы определяют координаты, опираясь на собственные датчики (гироскопы и акселерометры), которые фиксируют все перемещения, повороты и ускорения объекта. Эта технология незаменима в средах, где отсутствует сигнал GPS/ГЛОНАСС: под водой, в космическом пространстве и в глубоких скважинах. Однако в реальных условиях бурения приборы подвергаются комплексному воздействию вибраций, высоких температур и наклонов, что искажает их показания.
Главная проблема существующих решений – в том, что они проверяют приборы по отдельности: то греют, то крутят, то наклоняют. Но в реальной скважине все это происходит одновременно. Новая разработка пермских ученых решает эту задачу комплексно.
Как устроена «камера пыток» для навигаторов? Стенд состоит из трех подвижных модулей, которые позволяют придать прибору любое положение в пространстве:
- Вертикальный поворот: вращает прибор вокруг своей оси.
- Наклон: имитирует искривление скважины, наклоняя платформу вперед или назад.
- Вращение держателя: крутит сам прибор с разной скоростью, имитируя вращение бурильной колонны.
«Важной особенностью является наличие встроенных нагревательных элементов, – отмечает директор компании «Эл-скада» Роман Пилькевич. – Мы можем равномерно прогревать прибор до 200 градусов Цельсия прямо во время его движения и вращения».
Вся процедура управляется компьютером. Система задает нужные углы и температуру, а затем сравнивает показания датчиков самого стенда с данными испытуемого прибора. Если навигатор начинает «врать» при нагреве или тряске, инженеры сразу это увидят и смогут скорректировать настройки.
Новая технология не только повысит надежность буровых работ в нефтегазовой отрасли, но и найдет применение в авиации, космонавтике и оборонной промышленности. На разработку уже получен патент.
