Непрерывный инклинометр с расширенным диапазоном измерения на основе одноосного гироскопического стабилизатора тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.16, кандидат технических наук Фрейман, Эдуард Викторович

• Фрейман, Эдуард Викторович
• кандидат технических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат технических наук Фрейман, Эдуард Викторович

Условные обозначения и сокращения.

Введение.В

Глава 1. Современное состояние инклинометрических измерительных систем, постановка задачи исследования.

1.1. Типы скважин, системы координат, параметры ориентации и координаты скважины и скважинного прибора.

1.2. Основные способы определения параметров ориентации скважины и их характеристики.

1.2.1. Способы, основанные на измерении магнитного поля Земли.

1.2.1.1. Метод непосредственного измерения параметров ориентации магнитным инклинометром.

1.2.1.2. Полуаналитический метод измерения параметров ориентации магнитным инклинометром.

1.2.1.3. Аналитический метод измерения параметров ориентации магнитным инклинометром.

1.2.2. Способы, основанные на применении основных свойств гироскопа.

1.2.2.1. Метод непосредственного измерения параметров ориентации на основе трехстепенного гироскопа.

1.2.2.2. Полуаналитический метод измерения параметров ориентации на основе двух гирополукомпасов. 39 ~

1.2.2.3. Аналитический метод измерения параметров ориентации на основе бесплатформенной измерительной системы.;.

1.2.2.4. Аналитический метод измерения параметров ориентации на основе бесплатформенной измерительной системы с автоматической компенсацией дрейфа гироскопов:.

1.2.2.5. Аналитический метод измерения параметров ориентации на основе бесплатформенной измерительной системы и гирополукомпаса.

1.2.2.6. Аналитический метод измерения параметров ориентации на основе одноосного гиростабилизатора.

1.3. Анализ схем гироскопических инклинометров.

1.4. Формулировка задачи исследования.

Глава 2. Синтез алгоритмов ориентации и навигации скважинного прибора.

2.1. Алгоритмы ориентации.

2.1.1. Основные функциональные алгоритмы определения ориентации скважинного прибора.

2.1.2. Построение матрицы ориентации при неполной информации.

2.1.2.1. Построение матрицы ориентации для наклонных скважин.

2.1.2.2. Построение матрицы ориентации для горизонтальных скважин.

2.1.3. Алгоритмы повышения точности.

2.1.3.1. Математическая модель дрейфа гироскопа.

2.1.3.2. Алгоритм нормирования длительности такта дискретизации.;.

2.1.3.3. Алгоритмы компенсации температурных погрешностей.

2.2. Алгоритмы начальной выставки. 2.3. Алгоритмы навигации.

2.3.1.- Алгоритмы определения длины каротажного кабеля.

2.3.2. Алгоритмы определения прямоугольных координат.

ФЭВ Содержште

Выводы

Глава 3. Синтез одноосного индикаторного гироскопического стабилизатора для гироинерциального блока скважинного прибора и анализ его погрешностей.

3.1. Особенности построения одноосных гироскопических стабилизаторов.

3.2. Математическая модель одноосного индикаторного гироскопического стабилизатора.

3.2.1. Системы координат и их описание.

3.2.2. Математическая модель ОИГС.

3.2.3. Декомпозиция математической модели ОИГС.

3.3. Синтез контура стабилизации ОИГС и контура арретирования гироскопа.

3.3.1. Синтез контура стабилизации.

3.3.2. Синтез контура электрического арретирования.

3.4. Имитационное моделирование ОИГС.

Выводы.

Глава 4. Приборное построение гироскопического инклинометра.

4.1. Функциональная схема инклинометрической системы.

4.2. Кинематическая схема гироинерциального блока.

4.2.1. Алгоритм работы координатного преобразователя.

4.2.2. Формирование съема сигнала в каналах стабилизации и измерения угловой скорости.

4.2.3. Особенности построения моментного двигателя в ОИГС. Л50 - 4.3. Особенности построения датчика .глубины скважинного прибора.;.

4.4. Конструктивные решения повышения надежности передачи информации в гироскопическом инклинометре.

Выводы.

Глава 5. Полунатурное моделирование работы гироскопического инклинометра.

5.1. Гироскопический инклинометр и его основные функциональные узлы.

5.2. Назначение полунатурного моделирования.

5.3. Аппаратные средства для полунатурного моделирования.

5.4. Структура программных средств.

5.5. Методика проведения полунатурного моделирования.

5.6. Анализ результатов полунатурного моделирования.

5.7. Метрологические испытания на реальной скважине.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Непрерывный инклинометр с расширенным диапазоном измерения на основе одноосного гироскопического стабилизатора»

В настоящее время нефте- и газодобыча в России является одной из главных и доходных частей в экономике страны. И от того насколько рационально и эффективно бурят новые и эксплуатируют старые нефтяные, газовые и геофизические скважины зависят затраты на проведение буровых работ и объемы при добычи полезных ископаемых. Кро^ loro, в связи с изменением технологии бурения, увеличением стоимости буровых работ, правовыми проблемами связанными с использованием отведенных участков земли и т.д. ужесточились требования к точности приборов предназначенных для измерения траектории скважин. Такие приборы носят название инклинометров (от английского incline - наклон), а метод, используемый для определения положения оси ствола скважины, называют инклинометрическим.

При этом инклинометрия скважин преследует следующие цели:

- определение точного местоположения забоя скважины;

- осуществление контроля за траекторией скважины в процессе бурения, чтобы быть уверенным в достижении конечной цели;

- правильно ориентировать инструменты, обеспечивающие изменение направления бурения скважин в нужном направлении;

- не допустить пересечения пробуриваемой скважины с уже существующими скважинами;

- рассчитать глубину по вертикали залегания различных формаций для точного построения геологических карт.

Таким образом, под задачей инклинометрии понимают контроль за положением оси ствола скважины в пространстве 3D. В результате проведения инклинометрических измерений и их обработки должны быть получены данные о положении каждой точки ствола скважины в пространстве, например, в виде вертикальных и горизонтальных проекций ствола, об отклонениях фактического профиля от проектного, о положении" конечного забоя и о попадании его в круг допуска.

С появлением направленного бурения инклинометрия стала играть более важную роль, чем это было при бурении традиционно вертикальных скважин. Кроме того, пересеченный рельеф местности, линии электропередачи, трубопроводы, большое количество населенных пунктов и промышленных сооружений не позволяют установить буровую непосредственно над проектной точкой. Отсюда необходимость бурения именно наклонно-направленных скважин с достаточно большим смещением устья от проектной точки (до 700 м и более) [33]. Измерения зенитного угла и азимута ствола скважины на разных глубинах позволяют добиться направления бурения скважины в нужную точку. Следует отметить, что исследования могут выполняться как в процессе бурения, так и после его завершения, то есть информация инклинометров используется либо для аттестации скважин, либо для управления бурением. В последнем случае такие инклинометры получили название забойных, которые во время бурения находятся в устье скважины, а для определения информации об углах ориентации инструмента (бура) процесс бурения останавливают и инклинометр включают в режим измерения [29, 42, 43].

В общем случае все скважины можно разделить по определенным признакам с учетом их искривления [24] на следующие типы:

1. По пространственному положению - вертикальные, наклонные, вертикально-наклонные, горизонтальные, горизонтально- наклонные.

2. По характеру профиля - прямолинейные (не искривленные), плоско искривленные, пространственно-искривленные. Плоско искривленные скважины характеризуются изменением только зенитного угла, а пространственно-искривленные - изменением зенитного и азимутального углов, причем это может происходить одновременно или последовательно.

3. По количеству стволов (забоев) у одно» скважины, начатой с поверхности, одноствольные и многоствольные. Многоствольными следует называть такие скважины, у которых один начальный ствол разветвляется на два и более. 4. Из указанных типов скважин можно выделить основные их комбинации:

- скважины прямолинейного профиля - могут быть вертикальными, наклонными, горизонтальными.

- скважины с плоско- или пространственно искривленным профилем -могут быть одно- или многоствольными наклонными, вертикальными, горизонтальными и горизонтальными и горизонтально наклонными.

Диапазон изменения углов ориентации, особенно зенитного угла, существенно влияет на приборное построение инклинометра и соответственно на структуру математического обеспечения. Эта взаимосвязь будет четко просматриваться в прелагаемой работе.

Инклинометры осуществляют измерение первичной скважинной информации, ее преобразование, передачу по каналу связи наземному устройству, обработку и представление оператору результатов обработки для управления процессом измерения или бурения. Инклинометр состоит из скважинного прибора (СП) и наземного устройства (НУ) обработки и отображения данных. В качестве канала связи используется или специально разработанное для передачи информации оборудование (например, каротажный кабель и подъемник) или оборудование которое используется в буровом процессе (например, токопровод электробура, колонна бурильных труб) [1].

Обобщенная структура инклинометра в общем случае содержит:

1. Первичные измерительные преобразователи (датчики), размещенные в СП или непосредственно на корпусе, или в специальных подвесах. Как правило, параметры, измеряемые датчиками, или представляют собой непосредственно зенитный, азимутальный и визирный углы, или являются косвенными параметрами, однозначно характеризующими величинами углов ориентации.

2. Блок измерительных преобразователей аналоговой величины в аналоговую и (или) в цифровую, коммутаторов, устройств памяти, каналов связи.

3. Наземное устройство, которое включает в себя блок цифровой обработки информации (ПЭВМ), программное обеспечение, технические средства отображения информации, включая дисплеи и принтеры, а также устройство (пульт) управления и источник питания. В отдельных случаях тех или иных составных систем может и не быть.

Однако современная концепция построения архитектуры инклинометрических систем предполагает включение в их состав самых современных технических средств измерения, преобразования, передачи и обработки цифровой информации.

С позиций организации процесса измерений инклинометры бывают точечными (когда для проведения измерений СП в скважине останавливается на заданное время) или непрерывными (когда все измерения и обработка их результатов происходят в реальном масштабе времени при непрерывном движении СП в скважине). Потенциально точечные инклинометры являются более точными измерительными системами, чем непрерывные, однако непрерывные обладают большей производительностью, что снижает затраты на работы по аттестации скважин. Поэтому с практической точки зрения компромиссное решение смещается в область создания непрерывных малогабаритных - инклинометров повышенной точности. Причем понятие малогабаритный "относится главным образом к диаметру СП, величина которого будет определяться габаритными размерами базовых чувствительных элементов - акселерометров, феррозондов (магнитометров) и гироскопов, а также глубиной обследуемой скважины.

Вопросы измерения параметров скважин были поставлены и начали решаться практически одновременно с бурением скважин.

Важную роль в постановке проблемы контроля пространственного положения ствола скважины и создании инклинометрических систем сыграл коллектив сотрудников "кафедры информационно-измерительной^ и вычислительной техники Азербайджанского института нефти и химии (АзИНЕФТЕХИМ): A.M. Мелик-Шахназаров, Т.М. Алиев, А.А. Хачатуров, М.Е Фридман, Ю.В. Грачев. В течение 1953-1964 г.г. ими были предложены и разработаны импульсные инклинометрические преобразователи ИИ-1, ИИ-2, ИИ-3, специально предназначенные для контроля ориентации электробура при бурении [1, 25].

В 1966 году в КуйбышевНИИНП совместно с Куйбышевским политехническим институтом (Ю.В. Грачев) была разработана, а в 1966-68 г.г. изготавливалась Бугульминским заводом нефтеавтоматики, система «Ориентир-1» с проводной линией связи сбросного типа для турбинного и роторного бурения, позволяющая измерять зенитный угол и угол направления отклонителя (визирный угол).

В.И.Уваров, А.Г.Сметанин усовершенствовали инклинометрические датчики с магнитомеханическими преобразователями азимута и синусно-косинусными вращающимися трансформаторами для преобразования углов поворота магнитной стрелки, зенитного и апсидального маятника в электрический сигнал. Этими датчиками комплектовались инклинометрические системы, выпускаемые Харьковским СКБЭ [56].

В 1970 году Г.Н. Ковшовым были начаты исследования по созданию инклинометрических датчиков с повышенной точностью, вибро- и ударопрочностью. К работе привлекались, в основном, сотрудники Уфимского авиационного института приборостроительных специальностей, которые в дальнейшем по этому направлению защитили кандидатские диссертации (Р.И. Алимбеков, А.Б. Кильдибеков, Н.П. Рогатых, Г.В. Миловзоров, Р.А. Султанаев, Ю.М. Кочемасов и другие) [29}.

К 1979 году были разработаны основы общей теории инклинометрических систем как технических средств определения ориентации пространственного положения оси ствола скважин, включая математические модели, аналитические выражения для оценки погрешностей, принципы построения датчиков и узлов инклинометра с улучшенными эксплуатационными характеристиками, а систематическое и системное изложение теории и конкретных инженерных решений по инклинометрической технике впервые было приведено в монографии Исаченко В.Х. [24].

Из зарубежных фирм наиболее известными являются фирмы США «Istmen willstock», «Hampfri» и «Sperry-Sun» [38, 60], которые выпускают инклинометрические системы на каротажном кабеле.

Система «Dot» фирмы «Istmen willstock», контролирует зенитный угол, азимут и обеспечивает ориентацию забойного двигателя при направленном бурении. Скважинный прибор, включающий чувствительные элементы и электронные узлы, спускают в скважину на одножильном кабеле и устанавливают в бурильной трубе над забойным двигателем. Данные от скважинного прибора поступают на наземное устройство обработки информации, которое выполняет необходимые расчеты, контролирует исправность системы. Имеется выносное показывающее устройство, устанавливаемое у пульта бурильщика, на котором показываются величины зенитного угла, азимута и направление действия отклонителя. Система работает при зенитных углах от 0° до 90°.

В систему «Elektrick surwey systems» фирмы «Hampfri» входит скважинный прибор, связанный кабелем с наземным устройством обработки данных. Имеются два варианта скважинного прибора: с магнитным (диаметр 41 мм) и гироскопическим (диаметр 45 мм) датчиками. При использовании четырехжильного кабеля, каждый параметр передается по отдельному каналу. Возможна многоканальная передача данных по одножильному кабелю. Наземное устройство включает ЭВМ для обработки измерений, в частности, для расчета координат точки измерения в реальном масштабе времени. Наземное устройство выполняется в трех вариантах. В первом случае осуществляется только цифровая индикация результатов. Во втором случае помимо цифровой индикации осуществляется автоматическая цифропечать данных. В третьем варианте дополнительно регистрируются данные на магнитный носитель.

Сравнительно новый гироскопический инклинометр разработан фирмой «Girodate» (США). В нем использован ряд достижений аэрокосмической техники. В результате удалось создать прибор сравнительно небольшого размера (63.5мм), в котором значительно уменьшены ошибки, свойственные гироскопическим исследованиям, в том числе ошибки, вызванные вращением Земли. В инклинометре использована комбинация гироскопа с акселерометрами. Определяется ориентация скважины относительно севера и измеряется зенитный угол, азимут и угол установки отклонителя. Скважинный прибор содержит микропроцессор, который предварительно обрабатывает данные, устраняет методические погрешности. Затем данные кодируются и передаются на поверхность по одножильному каротажному кабелю. Наземное оборудование включает компьютер и печатающее устройство. В результате обработки определяются пространственные координаты точек ствола скважины, рассчитывается траектория ствола скважины. Отмечается, что пространственное положение точек ствола скважины определяется с погрешностью меньшей, чем 0.52 м на каждые 305 м глубины.

Гироскопическая система типа «SRG» сравнительно новая, разработана фирмой «Sperry-Sun» для использования при наличии аномалий - магнитного поля Земли. Гироскопический скважинный прибор диаметром 76 мм спускают в скважину на каротажном кабеле. Особенность, наличие в наземном устройстве микропроцессора. Измерения проводятся при спуске скважинного прибора. Микропроцессор обрабатывает данные измерений, и оператору, становится немедленно известна траектория ствола скважины.

Для проведения замера скважинный прибор нужно остановить на 2-4с~ в то время как автономный прибор необходимо было останавливать на 45

60с, скважинный прибор измеряет также температуру и передает данные о температуре, что позволяет предохранить его от недопустимого перегрева. Исследование скважины при использовании системы «SRG»Tpe6yeT в два раза меньше времени, чем при использовании многоточечных автономных приборов. Так на скважину глубиной 2200 м требуется 175 мин при использовании автономного прибора и только 86 мин при использовании системы «SRG».

На современном этапе развития инклинометрической техники передовые позиции в разработке систем контроля скважин заняли фирмы, которые занялись разработкой и изготовлением инклинометров в рамках конверсионной деятельности. Также в числе прочих инклинометрических систем следует выделить инклинометр ИГН 100-100/60 ТПУ (г. Томск), инклинометр точечный разработки ФНЦ ОАО «РПКБ» (г. Раменское), гироскопический инклинометр ГИД АООТ «МИЭА», инклинометр ИГН 73100/80 ООО «Арас-плюс», (г. Арзамас), который построен на базе одноосного индикаторного гиростабилизатора по схеме модифицированной БИНС, в разработке которого автор работы принимал участие в рамках совместных работ.

Структура диссертационной работы.

Работа состоит из введения, пяти глав и трех приложений.

В первой главе диссертационной работы рассматривается классификация магнитных и гироскопических инклинометров. Более детально рассмотрена классификация гироскопических инклинометров (ГИ), параметры ориентации СП ГИ и' скважины. Проводится сравнительный анализ различных вариантов ГИ и предлагается направление улучшения их характеристик. Также рассмотрена структура ГИ с гироинерциальным блоком на базе одноосного гироскопического стабилизатора. Ставится цель диссертации и очерчивается круг научных и - технических задач, поставленных и решенных в диссертации.

Вторая глава посвящается синтезу алгоритмов для определения параметров ориентации СП ГИ и анализу их точности. Рассмотрены способы формирования матрицы ориентации и приведено решение обратной задачи ориентации на основе дискретной формы уравнений Пуассона. Построены алгоритмы ориентации для обследования горизонтальных скважин. Кроме основных функциональных алгоритмов ориентации рассмотрены алгоритмы повышения точности и алгоритмы начальной выставки методом аналитического гирокомпасирования путем придания платформе с чувствительными элементами стабильной угловой скорости вокруг оси стабилизации. Обработка сигналов угловой скорости проведена методом наименьших квадратов. На основе алгоритмов ориентации решена задача навигации СП в скважине на основе прецизионного измерения приращения длины каротажного кабеля комплексным датчиком глубины, алгоритм работы которого модернизирован в направлении повышения точности.

В третьей главе предложено построение гироинерциального блока СП на основе одноосного индикаторного гиростабилизатора (ОИГС), рассматривается обобщенная математическая модель ОИГС, способы повышения статической точности ОИГС и расширение областей устойчивости за счет введения местной положительной обратной связи (ПОС) по току моментного двигателя. Методом логарифмических характеристик с применением стандартных программ MS Excel и Matlab проведен синтез контуров индикаторной стабилизации и электрического арретирования (канала датчика угловой скорости) с заданными статическими и динамическими характеристиками.

В четвертой главе рассмотрены особенности приборного построения ГИ. При этом в основном изложены технические реализации структурных схем и алгоритмов^ предложенных во второй и третьей главах; схемотехническое построение контуров стабилизации и измерения угловой скорости ОИГС, эскиз конструкции моментного двигателя с улучшенными характеристиками. Рассмотрен вопрос повышения надежности передачи информации через геофизический коллектор (ГФК) и представлен эскиз конструкции ГФК. Приведена реализация цифрового датчика глубины, который составляет основу комплексного датчика глубины, алгоритм которого приведен во второй главе.

В пятой главе представлены функциональная схема и фотографии отдельных узлов инклинометра ИГН-73-100/80, рассмотрено полунатурное моделирование в лабораторных условиях, назначение которого оценить эффективность принципов и алгоритмов, заложенных в построение гироскопического инклинометра. Глава содержит аппаратные средства для полунатурного моделирования, структуру программных средств, методику проведения полунатурного моделирования, анализ результатов полунатурного моделирования, а также результаты метрологических испытаний на реальной скважине.

Диссертационная работа также включает три приложения.

В первом приложении приведена лабораторная установка для полунатурного моделирования и дано ее краткое описание.

Второе приложение содержит результаты полунатурного моделирования (запись параметров, сформированная в виде таблиц), когда заданная траектория модельной скважины формируется трехкомпонентным стендом, движение каротажного кабеля имитируется вращением цифрового датчика глубины, а математическое обеспечение соответствует рабочему.

Третье приложение содержит акты внедрения результатов диссертации по созданию непрерывных гироскопических инклинометров в промышленность и в учебный процесс.

Данная диссертационная работа», начиная с 1995г., выполнялась в рамках НИР по хоздоговорам: х.д. № 2763 «Анализ существующих схем и алгоритмов и выработка предложений по ; созданию перспективных малогабаритных инклинометров» и х.д. № 2767 «Анализ и синтез схем одноосных гиростабилизаторов для малогабаритных инклинометров».

Публикации по теме диссертации.

По теме диссертации "опубликовано 14 научных работ, в том числе, статей, тезисов докладов и трудов материалов конференций - 6, патентов - 5, научно-технических отчёта - 3.

Публикации по главам диссертации:

Заключение диссертации по теме «Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)», Фрейман, Эдуард Викторович

Основные результаты диссертации внедрены в ООО «АРАС-ПЛЮС», г. Арзамас, где серийно изготавливается гироскопический инклинометр ИГН-73-100/80 и в ОАО «Красноярское управление геофизических работ», где он широко применяется для обследования скважин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе решены задачи создания современного непрерывного гироскопического инклинометра с расширенным диапазоном измерения зенитных углов, который построен на базе одноосного гироскопического стабилизатора. Данная инклинометрическая система предназначена для определения в реальном масштабе времени углов ориентации и траектории оси симметрии нефтяных и газовых.

1. Проанализированы схемы и алгоритмы гироскопических инклинометров с позиций особенностей построения гироинерциальных блоков, точностных характеристик, диапазонов измерения параметров ориентации и эксплуатационных характеристик, предложено оригинальное схемно-алгоритмическое техническое решение, позволяющее улучшить вышеназванные характеристики.

2. Модернизирована дискретная форма кинематических уравнений Пуассона (уравнений ориентации) для случая, когда измерительные оси акселерометров и датчика угловой скорости размещены на одноосной гиростабилизированной платформе, что позволило расширить диапазон измерения зенитных углов при минимальных аппаратных затратах в гироинерциальгном блоке.

3. Предложена функциональная схема одноосной гироинерциальной системы, которая позволила реализовать алгоритмы ориентации с неполной информацией и автономную выставку в азимуте, что значительно упростило структуру алгоритмов. Основу одноосной гироинерциальной системы составляет ОИГС с ПОС по току моментного двигателя (стабилизирующего момента), при этом веденный коэффициент эффективности ПОС выбран из условия моделирования привода с параметрами технического оптимума, что позволило повысить статическую и динамическую точность стабилизации.

4. Предложен алгоритм начальной выставки, основанный на равномерном вращении измерительной оси датчика угловой скорости вокруг вертикали с последующей обработкой массива сигналов методом наименьших квадратов, что позволило автономно и с высокой точностью выполнять режим гирокомпасирования.

5. Предложена схема моментного двигателя с минимальными полями рассеяния, позволяющая уменьшить их влияние на дрейф гироскопа.

6. Модернизирован алгоритм и функциональная схема комплексного датчика глубины, что позволило более точно измерять приращение длины КК и решать задачу построения траектории СП при движении его в скважине.

7. Разработан геофизический коллектор с улучшенными эксплуатационными характеристиками, что позволило значительно повысить надежность передачи сигналов между СП и наземной ПЭВМ.

8. На основании предложенных схем и алгоритмов спроектирован гироинерциальный блок СП и создано математическое обеспечение для наземной ПЭВМ, которые стали основой создания серийного гироскопического инклинометра ИГН-73-100/80.

В ходе разработки отдельных узлов инклинометрической системы и алгоритмов ее функционирования было создано 5 изобретений, на которые получены патенты Российской Федерации.

Данная диссертационная работа, начиная с 1995г., выполнялась в рамках х.д. №2763 «Анализ существующих схем и алгоритмов и выработка предложений по созданию перспективных малогабаритных инклинометров» и х.д. №2767 «Анализ и синтез схем одноосных гиростабилизаторов для малогабаритных инклинометров». Работы по созданию новых типов инклинометров продолжается и в настоящее время.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Фрейман, Эдуард Викторович, 2003 год

1. Алиев Т.М., Мелик-Шахназаров A.M., Тер-Хачатуров А.А. Измерительные информационные системы в нефтяной промышленности. М.: Недра, 1981 -280 с.

2. Беллман Р. Введение в теорию матриц. М.: Наука, 1969 - 368 с.

3. Бесекерский В.А. Динамический синтез систем автоматического регулирования. -М.: Наука, 1978. 575 с.

4. Бесекерский В.А., Фабрикант Е.А. Динамический синтез систем гироскопической стабилизации. Д.: Судостроение, 1968 -276 с.

5. Бодунов Б.П., Бодунов С.Б., Лопатин В.М., Чупров Ь.и. газраоотка и испытание волнового твердотельного гироскопа для использования в инклинометрической системе. // Гироскопия и навигация. — 2001, №3. — С. 74-82.

6. Бранец В.Н., Шмыглевский И.П. Введение в теорию бесплатформенных инерциальных навигационных систем. М.: Наука, 1992-280 с.

7. Бриккер В.В., Игдалов И.М., Федорова А.А. Исследование возможностей упрощения кинематических уравнений алгоритма бескарданной инерциальной системы // «Некоторые задачи автономного управления движением» Киев: Наукова думка 1974 - 198 с.

8. Бухгольц Н.Н. Основной курс теоретической механики. Часть II М.: Изд-во «Наука», 1966 - 332 с.

9. Волоконный датчик вращения. ВГ910. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: Физоптика, 1996 19 с.10; Волоконный датчик вращения. ВГ941. А & В. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: Физоптика, 1996 20 с.

10. П.Галкин В.И., Измайлов Е.А., Жилин В.Б., Суминов В.М, Галкин Д.В. Гироскопический инклинометр «ГИД» // Гироскопия и навигация. 1997, №4.-.С. 26-33.

11. Гироскоп Д7-03И. Технические условия. Арзамас 1996.- 18713. Гироскопический инклинометр ИГ-36. Описание и инструкция по эксплуатации. ЧССР. Микротехна, национальное предприятие Модржаны, ~ 1958, 47с.

12. Гироскопический инклинометр ИГ-50. Описание и указание по обслуживанию. ЧССР. Микротехна, национальное предприятие Модржаны, 1975, с.114.

13. Грачев Ю.В., Варламов В.Н. Автоматический контроль в скважинах при бурении и эксплуатации. М.: Недра, 1968 - 211 с.

14. ГОСТ 26116-84. Аппаратура геофизическая скважинная. Общие технические условия.

15. ГОСТ 24151-87. Инклинометры. Типы. Основные параметры и общие технические требования.

16. Джанджгава Г.И., Виноградов Г.М., Липатников В.И. Разработка и испытание волнового твердотельного гироскопа // Гироскопия и навигация. -1998, №4.-С. 141-146.

17. Егоров К.В. Основы теории автоматического регулирования. М.: Энергия, 1967-648 с.

18. Журавлев В.Ф., Климов Д.М. Волновой твердотельный гироскоп. М.: Наука, 1985- 126 с.

19. Зельцман П.А. Приборы для определения искривления скважин. -Гостоптехиздат, 1957 109 с.

20. Индикаторные гироскопические платформы/Под ред. А.Д. Александрова -М.: Машиностроение, 1979 239с.

21. Инклинометр гироскопический непрерывный ИГН-73-100/80. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Арзамас: «Арас-плюс», 2001 86с.

22. Исаченко В.Х. Инклинометрия скважин. М.: Недра, 1987 - 236 с.

23. Исаченко В.Х., Греков В.Н. Информационно-измерительные системы сбора данных о параметрах бурения и для управления процессом бурения. М.: ЦИНТИ Химнефтемаш, 1977 - 94с.

24. Исаченко В.Х. Система контроля за траекторией ствола скважины за рубежом: Обзорная информация. Сер. «Бурение». М., ВНИИОЭНГ, 1980.

25. Ишлинский А.Ю. "Механика гироскопических систем. М.: Изд-во АН СССР, 1963-482 с.

26. Калинин А.Г. Искривление скважин. М.: Недра, 1974 - 273с.

27. Ковшов Г.Н., Алимбеков Р.И., Жибер А.В. Инклинометры (основы теории и проектирования). Уфа: Гилем, 1998 - 379 с.

28. Ковшов Г.Н., Молчанов А.А., Сираев А.Х. Матричный способ определения связи между показаниями инклинометров и элементами наклонной скважины // Геофизическая аппаратура. JL: Недра, 1977 Вып.61.

29. Ковшов Г.Н. О построении инклинометров со стержневыми феррозондами // Известия вузов. Нефть и газ. 1979, 5.

30. Колганов В.Н., Лебедев Д.В. и др. Инклинометры на базе прецизионных акселерометров и магнитометров // Гироскопия и навигация. 1995, №1. -С. 71.

31. Колесников А.А., Решетников В.И. и др. Состояние и перспективы развития гироскопических измерительных и забойных систем для буровых скважин сложного профиля // Гироскопия и навигация. 1995, №1. - С. 15-19.

32. Кривко Н.Н. Аппаратура геофизических исследований скважин. М.: Недра, 1991 -383 с.

33. Лебедев Р.К. Стабилизация летательного аппарата бесплатформенной инерциальной системой. -М.: Машиностроение, 1977. 144 с.

34. Лестев A.M., Попова И.В. Современное состояние и тенденции развития механических миниатюрных гироскопов в России // Гироскопия и навигация. 1997, №2. - С. 17-23.

35. Линник Ю.В. Метод наименьших квадратов и основы теории обработки наблюдений. М.: Физ.-мат., 1958 - 333 с.

36. Лурье А.И. Аналитическая механика. М.: Физматгиз, 1961. - 465с.

37. Малогабаритный гироскоп трехстепенной управляемый / Техническое описание. М.: Машиностроение, 1967 30 с.

38. Мелик-Шахназаров A.M., Фролов В.Г. Измерение пространственного положения скважин при кустовом наклонно направленном бурении. -Обзорная информация. Сер. «Автоматизация и телемеханизация в нефтяной промышленности», М.: ВНИИОЭНГ, 1984.

39. Мелик-Шахназаров A.M., Фролов В.Г.К вопросу повышения точности определения координат наклонно направленных скважин. РНТС «Автоматизация и телемеханизация в нефтяной промышленности», М.: ВНИИОЭНГ, 1977, №11, С. 15-18.

40. Михайлов В.М. Состояние и перспективы развития гироскопических инклинометров // Каротажник 1955. - №11. - С. 11-18.

41. Михайловский В.Н., Иванов С.К. Измерение кривизны скважин. Киев: Изд. АН УССР, 1960 - 194 с.

42. Одинцов А.А., Наумов Ю.Е., Васильева В.Б., Барабаш A.M. Результаты разработки и испытаний инерциальной навигационной системы на магнитных гироскопах // Гироскопия и навигация. 2000. №4. - С. 18-29.

43. Павлов В.А. Теория гироскопа и гироскопических приборов. Л.: Изд-во «Судостроение», 1964-495 с.

44. Пельпор Д.С. Гироскопические системы, ч.1. Теория гироскопов и гироскопических стабилизаторов. -М.: Высщая школа, 1971 -525 с.

45. Пельпор Д.С., Матвеев В.А., Арсеньев В.Д. Динамические настраиваемые гироскопы. М.: Машиностроение, 1988 - 264 с.

46. Плотников П.К. Измерительные гироскопические системы- Изд-во Саратовского университета, 1976. 65с.

47. Плотников П:К., Никишин В.В., Мельников А.В., Срипкин А.А. Алгоритмы и математическое моделирование работы бескарданного гироинклинометрана основе микромеханических гироскопов и акселерометров // Гироскопия и навигация. 2000. №4. - С. 63-64.

48. Померанц Л.И., Белоконь Д.В., Козяр В.Ф. Аппаратура и оборудование геофизических методов исследования скважин. М.: Недра, 1985 - 251 с.

49. Притчин Б.П., Торский П.Н., Притчина А.И. Оценка точности измерения кривизны скважин разного наклона методом ориентации // Известия вузов. «Горный журнал». 1971, 10.

50. Притчин Б.П., Торский П.Н., Твардовский Е.Д. О применимости методов ориентации для замеров азимутальных искривлений в скважинах разного наклона // Известия вузов. «Геология и разведка». 1969, №9.

51. Распопов В.Я. Трехстепенные гироскопы с бескардановым шарикоподшипниковым подвесом. Теория и машинное проектирование. — Тула, 1986, 72 с.

52. Сметанин А.Г., Чепелев В.Г., Голованов В.В Измерение траектории ствола скважины и забойное ориентирование отклонителя // Нефтяное хозяйство. 1973, 5. -С15-18.

53. Солодовников В.В., Плотников В.Н., Яковлев А.В. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования. М.: Машиностроение, 1985 - 536 с.

54. Суминов В.М, Галкин Д.В., Маслов А.А. Математическая модель ошибок гироскопического инклинометра // Гироскопия и навигация. 1999, №1. -С. 30-38.

55. Суминов В.М, Галкин Д.В. Математическая модель ошибок метрологической системы гироскопического инклинометра //Научно-технический сборник «Стандартизация и унификация авиационной техники». -М.: НИИСУ, 1997.-№2.-С. 39-47.

56. Уттект Г.У. вице-президент фирмы «Гиродейта», де-Вард Дж.П. руководитель отдела бурения корпорации «Сколоп» Новый гироскоп для геофизических исследований // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом, 1983, 3 С.14-19.

57. Шереметьев А.Г. Волоконный оптический гироскоп. М.: Радио и связь, 1987-151 с.62. «Analog devices» каталог микроконтроллеров. 1999.

58. А.С. 120795 СССР, класс 5а 18ю- Гироскопический инклинометр /Стариков И.Я.//БИ 1959, 13.

59. А.С. 295871 СССР, МПК Е 21Ь 47/022. Способ измерения азимута наклонной скважины / Иванов В.А., Шитихин В.В.// БИ 1971, 8.

60. А.С. 420763 СССР МПК Е 21Ь 47/02. Устройство для ориентирования геофизических датчиков в скважинах / Пономарев В.Н., Безобразов Е.Н. // БИ 1974, 11.

61. А.С. 609875 СССР МПК Е 21Ь 47/022. Инклинометр / Шитихин В.В., Васильев В.П.// БИ 1978, 21.

62. А.С. 642473 СССР МКл2 Е21 В 47/022. Гироскопический инклинометр/ Шитихин В.В. // БИ 1979, 2.

63. А.С. 663826 СССР МКл2 Е21 В 47/022. Способ измерения азимута наклонной скважины / Терешин В.Г., Ильчанинов В.П., Ковшов Г.Н. // БИ 1979, 19.

64. А.С. 785468 СССР МКл3 Е 21 В 47/022. Гироскопический инклинометр / Ермилов Б.Ф., Орлов Е.И. //БИ 1980, 45.

65. А.С. 987085 СССР МПК Е 21Ь 47/02. Устройство для определения параметров траектории скважины / Мелик-Шахназаров A.M., Исаченко В.Х. и др. // БИ 1983, 1.

66. А.С. 1548423 СССР МКл Е 21Ь 47/02. Гироскопический инклинометр / Салов Е.А. и др. // БИ 1990, 9.

67. А.С. 1615347 СССР МПК Е 21Ь 47/022. Преобразователь азимута / Рогатых Н.П., Куклина Н.П. // БИ 1990, 47.

68. А.С. 1615348 СССР МПК Е 21Ь 47/022. Автономный инклинометр / Миловзоров В.Г., Ураксеев М.А. и др. // БИ 1990, 47.

69. А.С. 1788224 СССР МКл Е 2lb 47/022 . Инклинометр / Рогатых Н.П., Куклина Л.А. // БИ 1993, №2.

70. А.С. 1827541 СССР МКл Е 21Ь 47/022. Измерительный блок инклинометра / Галкин В.И. и др.// БИ 1993, 26.

71. Патент РФ 2004786. Инклинометр / Белянин Л.Н. и др.// Б.И. 1993, 45.

72. Патент РФ 2030574 Способ определения азимута скважины в последовательных точках и гироскопический инклинометр / Григорьев Н.И. и др.// БИ 1995, №7.

73. Патент РФ 2100594. Способ определения азимута и зенитного угла скважины и гироскопический инклинометр / Е.А. Порубилкин, B.C. Фрейман, С.В. Кривошеев и др. // Б.И. 1997, №36.

74. Литература автора по теме диссертации

75. Лосев В.В., Кривошеев С.В., Фрейман Э.В. Гироскопический инклинометр // Гироскопия и навигация. 1998. - № 4. — С. 91-92.

76. Кривошеев С.В., Потапов А.А., Фрейман Э.В. Алгоритмический способ устранения магнитных девиаций // Научно-техническая конференция посвященная 45-летию факультета «Автоматики и электронного приборостроения»: Тезисы докладов Казань, 1996. С.37.

77. Фрейман Э.В. Построение структуры и разработка алгоритмов оперативного определения углов ориентации нефтяной скважины безгироскопным инклинометром // Научная конференция студентов ВУЗов Республики Татарстан: Тезисы докладов Казань, 1995. С.30.

78. Фрейман Э.В. Анализ структуры автономного магнитного инклинометра и его основных узлов // II Республиканская научная конференция молодых ученых и специалистов: Тезисы докладов. Казань, 1996. С.67.

79. Фрейман Э.В., Кривошеев С.В. Одноосный индикаторный гиростабилизатор для скважинного прибора гироскопического инклинометра // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. 1998, 3 С.21-24.

80. Патент РФ 2101849 кл. 6 Н 03 F 3/217, Н 02 Р 6/14. Трехфазный усилитель / Афанасьев А.Ю., Кривошеев С.В., Фрейман Э.В. и др.// БИ 1998, 1.

81. Патент РФ 2117915 Индикаторный гиростабилизатор / Кривошеев С.В., Фрейман Э.В. и др. // Б.И. 1998. №23.

82. Патент РФ 2133532 кл. 6 Н 01 R 39/00, G 01 V 13/00 Коллекторное устройство / Воронин Г.М., Абзатов А.А., Фрейман Э.В. // БИ 1999, 20.

83. Патент РФ Моментный двигатель / Афанасьев А.Ю., Кривошеев С.В., Фрейман Э.В.// БИ 1999, 25.

84. Патент РФ 2159331 Способ определения азимута и зенитного угла скважины и гироскопический инклинометр / Дьяченко С.П., Кожин В.В., Лещев В.Т., Лосев В.В., Павельев A.M., Пантелеев В.И., Фрейман Э.В.// Б.И. № 32, 2000. 4

85. Анализ существующих схем и алгоритмов и выработка предложений по созданию перспективных малогабаритных инклинометров: Отчет / КГТУ им. А.Н. Туполева: Руководитель работ Кривошеев С.В., Исполнители Потапов А.А., Фрейман Э.В. и др. Казань, 1995 - 73 с. :

86. Разработка методики контроля траектории нефтяных и газовых скважин гироскопическим инклинометром: Отчет МИП «АРАС»: Руководительработы Порубилкин Е.А., Исполнители Фрейман Э.В. и др. № ГР 32-93974/150 Арзамас, 1996 - 44 с.

87. Фрейман Э.В., Кривошеев С.В., Лосев В.В. Особенности построения алгоритмов ориентации гироскопических инклинометров на базе одноосного гиростабилизатора // Гироскопия и навигация. 2001, №1. - С. 36-47.

88. Математическая модель ошибок магнитной системы определения азимута приборного снаряда: Отчет / КГТУ им. А.Н. Туполева: Руководитель работы Кривошеев С.В., Исполнители Потапов А.А, Фрейман Э.В.- Казань, 1997 -17с.

89. Научно-технический отчет по теме «Системы ориентации, стабилизации и навигации подвижных объектов и их синтез» ВНТИЦентр. Инв. № 02980005292, гос. регистрация №019600124888. Казань, 1998 70 с.