[發明專利]基于旋轉導向的隨鉆井徑測量方法

有效

• 申請號: 201710820592.5
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107366536B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 劉鶴;余寧
• 申請（專利權）人: 昆山哈伯希爾能源科技有限公司
• 主分類號: E21B47/08
• 分類號: E21B47/08;E21B47/12;E21B7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于旋轉導向的隨鉆井徑測量方法，其特征在于，包括：

①基于分置于旋轉導向工具鉆鋌外側的至少兩個肋板且分別在每個所述肋板的最外沿安裝力學傳感器，每個所述肋板根據定向鉆井指令依次推開、收攏，引導鉆頭按照設計軌跡在地層中鉆進；當任意一個所述肋板推開時，該所述肋板將與井壁接觸并使所述鉆鋌向接觸井壁的所述肋板的相反方向偏移并通過所述力學傳感器接收到對應位置所述肋板與井壁的貼合狀態信息或者使所述力學傳感器從驅動所述肋板開合的動力機構獲取壓力、角度、轉速、行程信息以判斷對應所述肋板與井壁的貼合狀態，從而實現鉆井軌跡的改變并獲得該所述肋板最外端至所述鉆鋌幾何中心的半徑值R；

②任意所述肋板最外端與所述鉆鋌幾何中心的半徑R將被記錄在電子線路板的芯片上，且任意所述肋板的R值被分別定義為R1至Rn；由于任意所述肋板與鉆鋌的安裝有其固有的物理位置，因此，R1至Rn分別對應于對應的所述肋板且所述肋板與鉆鋌具有方位特征；

③將任意所述肋板實時測量的Rn進行加權計算，可以得到任意時間δt的井眼平面直徑尺寸；

④對任意時間δt的井眼平面直徑尺寸進行積分計算，則獲得一定時間間隔內的井筒輪廓尺寸；

⑤上述計算結果將導入MWD系統并上傳至地面控制系統。

2.根據權利要求1所述的基于旋轉導向的隨鉆井徑測量方法，其特征在于，所述動力機構為液壓馬達，通過采集所述液壓馬達的轉速、角度、液壓缸行程等三種信息，換算得出判斷對應所述肋板是否接觸井壁的狀態，得到R值是否有效；或者，通過對應所述肋板端部的力學傳感器和液壓馬達的轉速、角度、行程信息的綜合計算，得出判斷對應所述肋板是否接觸井壁的狀態，得到R值是否有效。

3.根據權利要求2所述的基于旋轉導向的隨鉆井徑測量方法，其特征在于，所述鉆鋌外側分布有三個所述肋板并由所述液壓馬達驅動實現所述肋板的開合。

4.根據權利要求3所述的基于旋轉導向的隨鉆井徑測量方法，其特征在于，三個所述肋板沿所述鉆鋌的圓周側徑向等間距分布；或三個所述肋板沿所述鉆鋌的外側軸向錯位分布。

5.根據權利要求4所述的基于旋轉導向的隨鉆井徑測量方法，其特征在于，任意所述肋板根據定向鉆井指令依次向外推開，使得所述肋板依次接觸井壁且不允許兩個以及兩個以上的肋板同時向外推出，由此依次獲得多個對應所述肋板的Rn測量值。

6.根據權利要求1所述的基于旋轉導向的隨鉆井徑測量方法，其特征在于，還包括：方位傳感器，所述方位傳感器分別對應所述肋板，并通過所述肋板與對應位置所述方位傳感器的接觸而確定所述肋板與鉆鋌的方位特征，并將該方位信息記錄在電子線路板的芯片上。