Ako funguje usmerňovací systém vodorovného smerového stroja?

1. Meranie detektora
Princíp senzora: V detektore sú vo všeobecnosti senzory magnetického poľa a akcelerometre. Akcelerometer získava sklon detektora a uhol nástroja meraním gravitačného poľa Zeme a senzor magnetického poľa meria hlavne magnetické pole Zeme a vypočíta azimut detektora kombináciou gravitačného poľa. Napríklad detektor pozostáva z troch akcelerometre GX, GY, GZ a troch senzorov magnetickej indukcie HX, HY, HZ. Smer osi vodiacej trubice detektora je os x a svetový súradnicový systém je referenčným súradnicovým systémom na meranie.
Spätná väzba na parameter: Detektor spája nameranú sklon, azimut, uhol nástroja a ďalšie údaje cez signálnu líniu prechádzajúcu vŕtacou rúrkou a klzký krúžok na hlavnom hriadeli vŕtacej súpravy a potom ho zavedie do ovládacieho terminálu v kontrolnej miestnosti. Softvér na riadenie počítača tieto údaje ďalej digitalizuje a grafuje a vypočíta údaje vodiaceho otvoru, ako je horizontálna dĺžka, hĺbka, ľavá a pravá odchýlka atď.
2. Prenos a príjem signálu
Prenosový signál: Počas vŕtania so sprievodcom vysielač signálu nainštalovaný v blízkosti vŕtacieho bit prenesie signál, ktorý obsahuje informácie, ako je poloha a uhol vŕtacieho bitu. Napríklad vysielač využívajúci princíp elektromagnetickej indukcie bude emitovať elektromagnetické vlny špecifickej frekvencie.
Prijímací signál: prijímač na povrchu je zodpovedný za prijímanie signálu odoslaného vysielačom. Prijímač môže určiť pevnosť, smer a ďalšie parametre signálu a potom vypočítať približnú polohu a držanie tela vŕtania bit pod zemou. Niektoré systémy tiež usporiadajú systémy pozemných majákov na zemi na oboch stranách vstupu a výstupu z pôdy, aby presnejšie určovali informácie, ako je azimut vŕtacieho bit a krížovú stredovú čiaru.
3. Ovládanie poradenstva
Manuálna prevádzka: Vŕtač nastavuje pohon a rotáciu vŕtacej tyče podľa informácií o parametroch zobrazených na ovládacom termináli a vopred navrhnutej trajektórie vŕtania prevádzkou ovládacej rukoväte alebo tlačidla vŕtacej súpravy, aby sa zmenila smer vŕtania vŕtacieho bit a urobila sa vŕtačkový bit pozdĺž preddeurovanej trajektórie.
Automatické ovládanie: Niektoré pokročilé usmerňovacie systémy majú automatické riadiace funkcie. Systém môže automaticky vypočítať parametre, ktoré je potrebné upraviť podľa predvolenej trajektórie a údaje zmeraných vŕtacích polohách v reálnom čase, a riadiť ovládač vŕtačky, aby sa zvýšili úpravy, znížili manuálny zásah a zlepšili presnosť a účinnosť vŕtania.
4. Technológia pomocnej rady
Laserové usmernenie: Inštaláciou laserového vysielača na vŕtacej plošine sa v vŕtacej oblasti nastavuje reflexný cieľ alebo prijímač. Laserový lúč je zameraný na reflexný cieľ a prijímač prijíma odrazený laserový signál. Podľa odrazového uhla a vzdialenosti lasera sa vypočíta odchýlka vŕtačky od vopred určenej trajektórie a vykonáva sa úpravy.
Vedenie gyroskopu: Orientácia a stabilita gyroskopu sa používajú na meranie postoja a zmeny smeru vŕtačky. Gyroskop môže poskytnúť vysoko presný uhol a smerové informácie a nie je zasahovaný do vonkajších magnetických polí a ďalších faktorov. Zohráva dôležitú úlohu pri diaľkovom vŕtaní s vysokou presnosťou.