[發明專利]井下錯斷套管頭方位探測裝置及方法

有效

• 申請號: 201910388510.3
• 申請日: 2019-05-10
• 公開（公告）號: CN110130876B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 刁斌斌;高德利
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: E21B47/024
• 分類號: E21B47/024
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯;任默聞

本發明公開了一種井下錯斷套管頭方位探測裝置及方法，該裝置包括：探管、鎧裝電纜、地面接口箱、計算設備和電源；電源為計算設備和地面接口箱供電；其中，探管通過鎧裝電纜與地面接口箱連接，由鎧裝電纜下放于錯斷套管井的裸眼井段中，用于采集井下探管位置處的環境數據，并通過鎧裝電纜傳輸至地面接口箱；地面接口箱與計算設備連接，用于將環境數據傳輸至計算設備；計算設備用于根據環境數據和錯斷套管井當地的地磁數據，確定錯斷套管頭相對于上部井眼的方位角。本發明能夠精確確定出錯斷套管頭(尤其是大位移錯斷套管頭)相對上部井眼的方位角，有助于提高錯斷套管修復的成功率。

技術領域

本發明涉及地下資源鉆采工程領域，尤其涉及一種井下錯斷套管頭方位探測裝置及方法。

背景技術

本部分旨在為權利要求書中陳述的本發明實施例提供背景或上下文。此處的描述不因為包括在本部分中就承認是現有技術。

套管是油田開發過程中必備的生產設備。在鉆完井或生產過程中，一方面起到支持井壁的作用；另一方面起到聯系地上和地下的作用(例如，將地上水輸入到地下或將地下油氣輸出地上)。套管一旦出現損壞，不僅會影響套損井的正常生產及井壁的穩定性，而且會使套損井附近區域的注采比和地層壓力異常，從而使得整個油田的穩產和開發方案的實施受到嚴重影響。隨著油田開發時間的延長，套管損壞問題己經成為影響油田生產的重點和難點問題。

套管損壞(簡稱套損)，主要包括：套管變形和套管錯斷兩種，其中，套管錯斷會影響到井下作業工具無法正常起下，嚴重影響到油田生產。在歷年修井施工中，大位移錯斷套管的修復一直是修井領域的技術難題。針對大位移活性錯斷套管頭不穩定、易丟失、找通道成功率低和時效差的問題，現有技術通常采用“先找(錯斷套管頭)、再穩(錯斷套管頭)、后打(通道)”的方案。目前，大位移錯斷套管修復成功率低的主要原因是錯斷套管頭相對上部井眼的方位不能精確獲得，致使找不到錯斷套管頭。

鑒于此，在修井施工中，如何用較短的時間準確獲得錯斷套管頭相對上部井眼的方位問題是當前亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明實施例提供一種井下錯斷套管頭方位探測裝置，用以解決在錯斷套管修復工程中，現有錯斷套管頭方位預測方法精度低的技術問題，該裝置包括：探管、鎧裝電纜、地面接口箱、計算設備和電源；電源為計算設備和地面接口箱供電；其中，探管通過鎧裝電纜與地面接口箱連接，由鎧裝電纜下放于錯斷套管井的裸眼井段中，用于采集井下探管位置處的環境數據，并通過鎧裝電纜傳輸至地面接口箱；地面接口箱與計算設備連接，用于將環境數據傳輸至計算設備；計算設備用于根據環境數據和錯斷套管井當地的地磁數據，確定錯斷套管頭相對于上部井眼的方位角；其中，裸眼井段為控制鉆具下放至錯斷套管井內套管錯斷位置處，并沿上部井眼方向鉆出預定距離的裸眼井段；環境數據包括：井下探管位置處的井斜角、井斜方位角、磁場的三軸磁場強度、重力加速度的三軸分量及探管的橫滾角；地磁數據包括：地磁場的磁感應強度、磁傾角和磁偏角；

其中，計算設備還用于通過如下公式確定錯斷套管頭相對于上部井眼的方位角：

其中，A_NR表示上部井眼的方位角；B_cE和B_cN分別為B_ch在E軸和N軸上的投影，E軸指向東，N軸指向北；

其中，B_ch＝B_h-B_eh；

其中，B_h由探管采集的環境數據確定；B_eh由錯斷套管井當地的地磁數據確定。