[發(fā)明專利]一種基于鄰井套管柱自身磁場(chǎng)探測(cè)的叢式井上部直井段防碰預(yù)警方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711416109.3
• 申請(qǐng)日: 2017-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN109306863B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史玉才;楊衛(wèi)星;管志川;劉永旺;付成林;范致斌;苗在強(qiáng);滕志想
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): E21B47/00
• 分類號(hào): E21B47/00;E21B47/022;E21B47/04
• 代理公司: 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

1.一種基于鄰井套管柱自身磁場(chǎng)探測(cè)的叢式井上部直井段防碰預(yù)警方法，其特征在于步驟如下：

A鄰井套管磁干擾快速識(shí)別

利用MWD的快速工具面模式，在鉆具不旋轉(zhuǎn)條件下緩慢上提鉆具，對(duì)新鉆出的10-15m井段加密測(cè)量磁工具面角，利用套管接箍附近與套管本體的磁場(chǎng)分布差異，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鄰井套管磁干擾和井眼交碰風(fēng)險(xiǎn)；主要步驟如下：

(1)鉆前利用現(xiàn)有定向鉆井軟件對(duì)待鉆井眼做防碰掃描，利用最近距離和井眼分離系數(shù)識(shí)別出井眼交碰風(fēng)險(xiǎn)較高的井段；

(2)在井眼交碰風(fēng)險(xiǎn)較高的井段，每鉆完1個(gè)鉆桿單根進(jìn)行1次MWD全測(cè)量，記錄井眼軌跡參數(shù)、磁場(chǎng)參數(shù)；若實(shí)測(cè)磁場(chǎng)參數(shù)異于正常地磁場(chǎng)參數(shù)，表明已經(jīng)識(shí)別出鄰井套管磁干擾和井眼交碰風(fēng)險(xiǎn)了，需要從當(dāng)前步驟轉(zhuǎn)換到后續(xù)鄰井套管相對(duì)位置估算步驟；

(3)若MWD全測(cè)量數(shù)據(jù)沒有識(shí)別出鄰井套管磁干擾，將MWD系統(tǒng)從全測(cè)量模式轉(zhuǎn)換到快速工具面模式，直井段井斜角較小，MWD會(huì)自動(dòng)顯示磁工具面角MTF，此時(shí)鎖緊轉(zhuǎn)盤、緩慢上提鉆柱，每上提1.0m靜止20-30s，記錄測(cè)量井深、磁工具面角，直至把新鉆出的10-15m井段測(cè)完，繪制磁工具面角隨測(cè)量井深變化曲線；

(4)若測(cè)量井深-磁工具面角曲線波動(dòng)小于5°，表明沒有鄰井套管磁干擾、井眼交碰風(fēng)險(xiǎn)較低，可以繼續(xù)鉆進(jìn)并重復(fù)上述操作，直至鉆完全部危險(xiǎn)井段；若測(cè)量井深-磁工具面角曲線波動(dòng)大于5°，表明存在鄰井套管磁干擾和井眼交碰風(fēng)險(xiǎn)，且磁工具面角變化最大處即為鄰井套管接箍位置，需要從當(dāng)前步驟轉(zhuǎn)換到后續(xù)鄰井套管相對(duì)位置估算步驟；

B鄰井套管相對(duì)位置估算

識(shí)別出鄰井套管磁干擾和井眼交碰風(fēng)險(xiǎn)之后，利用MWD的全測(cè)量模式，對(duì)剛剛識(shí)別出的鄰井套管接箍對(duì)應(yīng)井段加密測(cè)量，利用測(cè)量到的磁場(chǎng)參數(shù)再次確認(rèn)是否真的存在鄰井套管磁干擾，并初步判斷磁干擾大小及方向，估算出鄰井套管相對(duì)距離及方位；主要步驟如下：

(1)將MWD轉(zhuǎn)換到全測(cè)量模式，對(duì)鄰井套管磁干擾井段按2m/點(diǎn)進(jìn)行全測(cè)量，記錄不同井深對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)磁場(chǎng)參數(shù)，實(shí)測(cè)磁場(chǎng)參數(shù)包括實(shí)測(cè)的總磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)傾角，并將實(shí)測(cè)總磁場(chǎng)強(qiáng)度B_T分解成垂直場(chǎng)強(qiáng)B_V，B_V＝B_TsinD_ip，水平場(chǎng)強(qiáng)B_H，B_H＝B_TcosD_ip；

(2)將實(shí)測(cè)的總磁場(chǎng)強(qiáng)度、垂直場(chǎng)強(qiáng)、水平場(chǎng)強(qiáng)、磁場(chǎng)傾角分別除以與之對(duì)應(yīng)的正常地磁場(chǎng)參數(shù)，繪制出4條磁場(chǎng)參數(shù)相對(duì)值隨井深變化曲線；在鄰井套管磁干擾井段，至少有1條磁場(chǎng)參數(shù)相對(duì)值變化曲線會(huì)明顯偏離基準(zhǔn)值；

(3)基于垂直套管柱周圍磁場(chǎng)分布規(guī)律，以及磁工具面角、磁場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算方法，利用已獲取資料逐步估算出鄰井套管相對(duì)位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于鄰井套管柱自身磁場(chǎng)探測(cè)的叢式井上部直井段防碰預(yù)警方法，其特征在于，鄰井套管相對(duì)位置估算的步驟(3)中，具體方法如下：

(1)若實(shí)測(cè)總磁場(chǎng)強(qiáng)度大于正常地磁場(chǎng)強(qiáng)度，則鄰井套管位于當(dāng)前井眼的南側(cè)或北側(cè)；若實(shí)測(cè)總磁場(chǎng)強(qiáng)度小于正常地磁場(chǎng)強(qiáng)度，則鄰井套管位于當(dāng)前井眼的東側(cè)或西側(cè)；

(2)與沒有磁干擾的井段相比，若磁干擾井段測(cè)量出的磁工具面角偏大，則鄰井套管位于當(dāng)前井眼的東側(cè)或西側(cè)；若磁干擾井段測(cè)量出的磁工具面角偏小，則鄰井套管位于當(dāng)前井眼的南側(cè)或北側(cè)；

(3)若磁干擾井段長(zhǎng)度不超過3m，則鄰井套管與當(dāng)前井眼的最短距離判斷為1.0m以內(nèi)；若磁干擾井段長(zhǎng)度超過3m，則鄰井套管與當(dāng)前井眼的最短距離判斷為0.5m以內(nèi)。