[發明專利]隨鉆電磁測距裝置、鉆頭與鉆井的空間位置確定方法

在審

• 申請號: 202110694864.8
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113445996A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 刁斌斌;高德利;張森
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: E21B47/13
• 分類號: E21B47/13;E21B47/18;E21B41/00;E21B17/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 周春枚

1.一種隨鉆電磁測距裝置，其特征在于，包括：

隨鉆電極，用于向地層注入電流以使已鉆井預定區域產生交變磁場，其中，所述已鉆井為正鉆井的相鄰井；

磁場傳感器，用于對所述交變磁場進行探測，得到磁場探測數據；

處理器，用于接收所述磁場探測數據以及隨鉆測量數據，并基于所述磁場探測數據以及所述隨鉆測量數據確定鉆頭與所述已鉆井的相位空間位置。

2.根據權利要求1所述的隨鉆電磁測距裝置，其特征在于，還包括：

電磁通信發射器，用于將所述磁場探測數據傳輸至隨鉆測量探管；

所述隨鉆測量探管，用于接收所述電磁通信發射器傳輸的所述磁場探測數據，并獲取所述隨鉆測量數據；

泥漿脈沖發生器，用于為所述隨鉆測量探管提供工作電源。

3.根據權利要求2所述的隨鉆電磁測距裝置，其特征在于，還包括：弱磁檢測短節；其中，所述弱磁檢測短節包括：

所述磁場傳感器；

所述電磁通信發射器，

無磁本體，一端與井下馬達連接，另外一端與鉆頭連接；

電池組，用于為所述磁場傳感器、所述電磁通信發射器以及所述處理器提供工作電源。

4.根據權利要求1所述的隨鉆電磁測距裝置，其特征在于，還包括：發電機，用于產生電流。

5.根據權利要求4所述的隨鉆電磁測距裝置，其特征在于，所述隨鉆電極包括：

注入電極，用于將所述發電機產生的電流發射到地層，其中，所述電流在所述已鉆井的管柱上聚集并傳播；

回流電極，用于接收由所述地層流回的電流，以產生所述交變磁場。

6.根據權利要求5所述的隨鉆電磁測距裝置，其特征在于，所述發電機，還用于識別鉆柱的旋轉狀態，并在基于識別結果確定所述鉆柱停止旋轉時，為所述注入電極和所述回流電極供電。

7.一種鉆頭與鉆井的空間位置確定方法，其特征在于，應用于上述權利要求1至6中任一項所述的隨鉆電磁測距裝置，包括：

接收磁場傳感器探測到的磁場探測數據以及隨鉆測量探管檢測到的隨鉆測量數據；

獲取已鉆井的鉆井特征信息，其中，所述已鉆井為正鉆井的相鄰井；

基于所述磁場探測數據、所述隨鉆測量數據以及所述已鉆井的鉆井特征信息確定弱磁檢測短節相對于所述已鉆井的距離和方向；

根據所述距離和所述方向確定所述正鉆井相對于所述已鉆井的相對空間位置。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，接收磁場傳感器探測到的磁場探測數據以及隨鉆測量探管檢測到的隨鉆測量數據，包括：

開啟隨鉆電極的注電功能和所述隨鉆測量探管基于電磁通信的數據接收功能，以利用所述隨鉆電極向地層注入電流以使所述已鉆井預定區域產生交變磁場，同時利用所述隨鉆測量探管獲取所述隨鉆測量數據；

利用所述磁場傳感器對所述交變磁場進行探測，得到所述磁場探測數據；

接收電磁通信發射器發射的所述磁場探測數據以及所述隨鉆測量數據，其中，所述電磁通信發射器設置于所述弱磁檢測短節中。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，在開啟隨鉆電極的注電功能和所述隨鉆測量探管基于電磁通信的數據接收功能之前，所述方法還包括：

將所述隨鉆電磁測距裝置中的部分部件隨鉆柱移動至所述正鉆井中，其中，所述部分部件包括：所述弱磁檢測短節、所述隨鉆測量探管、泥漿脈沖發生器、絕緣短節以及所述隨鉆電極。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，將所述隨鉆電磁測距裝置中的部分部件隨鉆柱移動至所述正鉆井中，包括：

獲取所述正鉆井的鉆井特征信息和所述已鉆井的鉆井特征信息；

基于所述正鉆進的鉆井特征信息和所述已鉆井的鉆井特征信息確定所述正鉆井與所述已鉆井的鄰井距離掃描信息；

基于所述鄰井距離掃描信息將所述隨鉆電磁測距裝置中的部分部件隨鉆柱移動至所述正鉆井中。