[發(fā)明專利]一種雙向電磁隨鉆測量信號(hào)助傳方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010142437.4
• 申請(qǐng)日: 2020-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN111335884B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐林;邵春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）
• 主分類號(hào): E21B47/13
• 分類號(hào): E21B47/13;E21B17/08;E21B17/10
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時(shí)代知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42238
• 代理人: 易濱

本發(fā)明提供一種雙向電磁隨鉆測量信號(hào)助傳方法，包括以下步驟：計(jì)算電磁隨鉆測量信號(hào)的極限傳輸深度；采用絕緣套管接頭將鄰井套管分割成上部鄰井套管和下部鄰井套管；將四芯鎧裝電纜與上部鄰井套管和下部鄰井套管連接固定；將上部鄰井套管和下部鄰井套管分別與地面信號(hào)接收處理模塊和地面信號(hào)發(fā)射模塊連接；采用絕緣鉆桿接頭將鉆桿分割成上部鉆桿和下部鉆桿；將井底測量模塊及信號(hào)收發(fā)模塊安裝于絕緣鉆桿接頭內(nèi)；利用地面信號(hào)接收處理模塊、地面信號(hào)發(fā)射模塊、井底測量模塊和信號(hào)收發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)信號(hào)上傳和下傳。本發(fā)明的有益效果是：電磁信號(hào)傳輸不受正鉆井套管影響，比中繼傳輸更有實(shí)用性，且有效提升雙向電磁隨鉆測量信號(hào)傳輸深度，降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域，尤其涉及一種雙向電磁隨鉆測量信號(hào)助傳方法。

背景技術(shù)

電磁隨鉆測量采用低頻電磁信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)，其信號(hào)傳輸不受鉆井液性質(zhì)的影響，可以適用于常規(guī)鉆井液、空氣和泡沫等鉆井循環(huán)介質(zhì)，在石油及地礦定向鉆探領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。雙向電磁隨鉆測量是電磁隨鉆測量的發(fā)展方向之一。一方面，雙向電磁隨鉆信號(hào)上傳系統(tǒng)可以將井底測量的工程參數(shù)從井底傳輸至地面，以輔助工程師實(shí)時(shí)掌握井底工況；另一方面，雙向電磁隨鉆測量信號(hào)下傳系統(tǒng)可以將工程師的決策指令從地面?zhèn)鬏斨辆祝瑥亩刂凭聝x器工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)精確地定向鉆進(jìn)。

然而，電磁信號(hào)在地層中傳輸逐漸衰減，導(dǎo)致雙向電磁隨鉆測量信號(hào)傳輸深度受到限制，尤其在低電阻率地層中，信號(hào)傳輸深度將嚴(yán)重衰減。通常，雙向電磁隨鉆測量信號(hào)傳輸深度在3000米左右，無法滿足深井和超深井定向鉆井的需求。而中繼傳輸由于受套管的屏蔽作用，導(dǎo)致中繼器無法有效提升傳輸深度。因此，提升雙向電磁隨鉆測量信號(hào)傳輸深度是當(dāng)前石油與地礦定向鉆探領(lǐng)域的重要研究目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種雙向電磁隨鉆測量信號(hào)助傳方法。

本發(fā)明提供一種雙向電磁隨鉆測量信號(hào)助傳方法，包括以下步驟：

S101：根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)確定電磁隨鉆測量信號(hào)的極限傳輸深度；

S102：采用絕緣套管接頭將鄰井套管分割成上部鄰井套管和下部鄰井套管；

S103：將四芯鎧裝電纜與所述上部鄰井套管和所述下部鄰井套管連接固定；利用所述四芯鎧裝電纜，將所述上部鄰井套管與所述地面信號(hào)接收處理模塊、地面信號(hào)發(fā)射模塊連接；將所述下部鄰井套管與所述地面信號(hào)接收處理模塊、地面信號(hào)發(fā)射模塊連接；

S104：采用絕緣鉆桿接頭將鉆桿分割成上部鉆桿和下部鉆桿；將井底測量模塊和井底信號(hào)收發(fā)模塊安裝于絕緣鉆桿接頭內(nèi)部；

S105：利用所述上部鄰井套管、所述下部鄰井套管、所述上部鉆桿、所述下部鉆桿、所述地面信號(hào)接收處理模塊、所述地面信號(hào)發(fā)射模塊、所述井底測量模塊和所述井底信號(hào)收發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)電磁隨鉆測量信號(hào)的上傳和下傳。

進(jìn)一步地，步驟S102中，所述絕緣套管接頭的深度比所述極限傳輸深度大x米，其中x的取值范圍為[a,b]米，a和b均為預(yù)設(shè)值，且0ab。

進(jìn)一步地，步驟S103具體為：

S201：將四芯鎧裝電纜的兩根子芯連接在所述上部鄰井套管的底端，另外兩根子芯連接在所述下部鄰井套管的頂端，并將所述四芯鎧裝電纜與鄰井套管下入鄰井中，并固井；

S202：將連接在上部鄰井套管底端和下部鄰井套管頂端的子芯各一根與地面信號(hào)接收處理模塊相連，另外兩根子芯與地面信號(hào)發(fā)射模塊相連。

進(jìn)一步地，步驟S104中：所述絕緣鉆桿接頭與鉆頭之間的距離為y米；其中y的取值范圍為[c,d]米，c和d均為預(yù)設(shè)值，且0cd。

進(jìn)一步地，步驟S105中，電磁隨鉆測量信號(hào)的上傳，具體為：