[發明專利]遠距離穿針工具的地面測試方法及測試裝置

有效

• 申請號: 201110446707.1
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102536220A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 申瑞臣;田中蘭;董勝偉;喬磊;來恩良;林盛杰;何愛國
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團鉆井工程技術研究院
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 李玉明

1.一種遠距離穿針工具的地面測試方法，其特征是：包括：

步驟A、測試準備：首先，選擇一塊磁場強度＜0.2nT的平整場地，在場地內鋪設兩條平行的軌道，軌道的長度為50～80米；將隨鉆測量系統MWD安裝在測試小車后端2米處；將測試小車安放在軌道上；在測試小車上水平固定永磁短節；在軌道的另一端外側并距離軌道0.5～2米懸掛有遠距離穿針工具傳感器；遠距離穿針工具傳感器懸掛在三角支架中心；遠距離穿針工具傳感器距離地面100毫米；遠距離穿針工具傳感器與計算機之間由信號線連接起來；隨鉆測量系統MWD與計算機之間由信號線連接起來；

步驟B、進行測試：啟動測試小車上的電動機，電動機帶動測試小車永磁短節旋轉；形成一個旋轉磁場；調節永磁短節的轉速，使永磁短節以不同轉速轉動，永磁短節旋轉速度在60～300轉/分鐘的范圍內；同時測試小車靜止在一個位置或推動測試小車向導軌另一端移動，測試小車移動時速度在10～50米/小時之間；遠距離穿針工具傳感器接收到永磁短節的磁信號，并傳輸到計算機，計算機進行計算處理；測試內容包括：A、永磁短節轉速對測量精度影響；B、定點測量、動態測量和永磁短節前進速度對測量精度影響；C、遠距離穿針工具傳感器安放位置、居中性及非靜止狀態對測量精度影響；D、鐵質物質對測量精度影響。

2.根據權利要求1所述的遠距離穿針工具的地面測試方法，其特征是：所述的永磁短節轉速對測量精度影響的測量方法是：

測試小車固定在與遠距離穿針工具傳感器的直線距離30米處，使永磁短節旋轉速度在60～300轉/分鐘的轉速范圍內進行調節，用以下方法得到永磁短節與遠距離穿針工具傳感器兩者之間的距離R和偏角θ值的計算值；

永磁短節與遠距離穿針工具傳感器之間的距離R值，通過下式計算：

R=P4πμ0H3]]>

式中，μ₀為煤層介質磁導率，單位：H/m；R為永磁短節與遠距離穿針工具傳感器之間的距離，單位米；P為磁矩，單位為A·m²；H為磁感應強度，單位為Gs；

永磁短節與遠距離穿針工具傳感器之間的偏角θ值，通過下式計算：

α=arctan(3tan(θ)1-2tan2(θ))]]>

式中，α為永磁短節前進方向與磁場方向的夾角，單位：度；θ為永磁短節與遠距離穿針工具傳感器之間連線與導軌中心線之間的偏角，單位：度；

實際距離值和實際偏角值都是由現場用實際測量得到；

計算得到永磁短節與遠距離穿針工具傳感器之間的距離R值和兩者之間連線與導軌中心線之間的偏角θ值，用距離R和偏角θ的計算值與實際測量值相對比，得到永磁短節轉速對測量精度的影響。