[發(fā)明專利]隨鉆電磁測(cè)距裝置、鉆頭與鉆井的空間位置確定方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110694864.8
• 申請(qǐng)日: 2021-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN113445996A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 刁斌斌;高德利;張森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): E21B47/13
• 分類號(hào): E21B47/13;E21B47/18;E21B41/00;E21B17/02
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 周春枚

本發(fā)明公開了一種隨鉆電磁測(cè)距裝置、鉆頭與鉆井的空間位置確定方法。其中，該方法包括：接收磁場(chǎng)傳感器探測(cè)到的磁場(chǎng)探測(cè)數(shù)據(jù)以及隨鉆測(cè)量探管檢測(cè)到的隨鉆測(cè)量數(shù)據(jù)；獲取已鉆井的鉆井特征信息，其中，已鉆井為正鉆井的相鄰井；基于磁場(chǎng)探測(cè)數(shù)據(jù)、隨鉆測(cè)量數(shù)據(jù)以及已鉆井的鉆井特征信息確定弱磁檢測(cè)短節(jié)相對(duì)于已鉆井的距離和方向；根據(jù)距離和方向確定正鉆井相對(duì)于已鉆井的相對(duì)空間位置。本發(fā)明解決了相關(guān)技術(shù)中應(yīng)用于救援經(jīng)次導(dǎo)向鉆井技術(shù)的工具不能實(shí)現(xiàn)無線隨鉆測(cè)量鄰井距離的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地下資源鉆采工程技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種隨鉆電磁測(cè)距裝置、鉆頭與鉆井的空間位置確定方法。

背景技術(shù)

磁測(cè)距導(dǎo)向鉆井技術(shù)，可以避免鄰井相對(duì)位置測(cè)量累積誤差的產(chǎn)生，是實(shí)現(xiàn)鄰井相對(duì)位置精確控制的新興導(dǎo)向鉆井測(cè)控技術(shù)。目前，磁導(dǎo)向鉆井技術(shù)在剩余油氣、鹽礦、芒硝和地?zé)岬荣Y源開采的定向鉆井工程及非開挖穿越工程中發(fā)揮著越來越重要的作用。然而，救援井磁導(dǎo)向鉆井技術(shù)尚不能完全滿足鉆井現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)需求。在救援井鉆井工程中，一般應(yīng)用Wellspot系列工具(包括Wellspot、Wellspot RGR和WSAB)引導(dǎo)救援井與事故井在設(shè)計(jì)的井下連通點(diǎn)連通。而且，Wellspot系列工具也不能完全滿足鉆井現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)需求，其主要原因是井下電極通過測(cè)井電纜由地面電源供電，井下磁信號(hào)檢測(cè)裝置也是通過測(cè)井電纜將探測(cè)到信號(hào)傳輸?shù)降孛嫜b置，即Wellspot系列工具不能實(shí)現(xiàn)無線隨鉆測(cè)量鄰井距離。

針對(duì)上述相關(guān)技術(shù)中應(yīng)用于救援經(jīng)次導(dǎo)向鉆井技術(shù)的工具不能實(shí)現(xiàn)無線隨鉆測(cè)量鄰井距離的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種隨鉆電磁測(cè)距裝置、鉆頭與鉆井的空間位置確定方法，以至少解決相關(guān)技術(shù)中應(yīng)用于救援經(jīng)次導(dǎo)向鉆井技術(shù)的工具不能實(shí)現(xiàn)無線隨鉆測(cè)量鄰井距離的技術(shù)問題。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種隨鉆電磁測(cè)距裝置，包括：隨鉆電極，用于向地層注入電流以使已鉆井預(yù)定區(qū)域產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，其中，所述已鉆井為正鉆井的相鄰井；磁場(chǎng)傳感器，用于對(duì)所述交變磁場(chǎng)進(jìn)行探測(cè)，得到磁場(chǎng)探測(cè)數(shù)據(jù)；處理器，用于接收所述磁場(chǎng)探測(cè)數(shù)據(jù)以及隨鉆測(cè)量數(shù)據(jù)，并基于所述磁場(chǎng)探測(cè)數(shù)據(jù)以及所述隨鉆測(cè)量數(shù)據(jù)確定鉆頭與所述已鉆井的相位空間位置。

可選地，該隨鉆電磁測(cè)距裝置還包括：電磁通信發(fā)射器，用于將所述磁場(chǎng)探測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至隨鉆測(cè)量探管；所述隨鉆測(cè)量探管，用于接收所述電磁通信發(fā)射器傳輸?shù)乃龃艌?chǎng)探測(cè)數(shù)據(jù)，并獲取所述隨鉆測(cè)量數(shù)據(jù)；泥漿脈沖發(fā)生器，用于為所述隨鉆測(cè)量探管提供工作電源。

可選地，該隨鉆電磁測(cè)距裝置還包括：弱磁檢測(cè)短節(jié)；其中，所述弱磁檢測(cè)短節(jié)包括：所述磁場(chǎng)傳感器；所述電磁通信發(fā)射器，無磁本體，一端與井下馬達(dá)連接，另外一端與鉆頭連接；電池組，用于為所述磁場(chǎng)傳感器、所述電磁通信發(fā)射器以及所述處理器提供工作電源。

可選地，該隨鉆電磁測(cè)距裝置還包括：發(fā)電機(jī)，用于產(chǎn)生電流。

可選地，所述隨鉆電極包括：注入電極，用于將所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流發(fā)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(chǎn)生所述交變磁場(chǎng)。

可選地，所述發(fā)電機(jī)，還用于識(shí)別鉆柱的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并在基于識(shí)別結(jié)果確定所述鉆柱停止旋轉(zhuǎn)時(shí)，為所述注入電極和所述回流電極供電。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另外一個(gè)方面，還提供了一種鉆頭與鉆井的空間位置確定方法，應(yīng)用于上述中任一項(xiàng)所述的隨鉆電磁測(cè)距裝置，包括：接收磁場(chǎng)傳感器探測(cè)到的磁場(chǎng)探測(cè)數(shù)據(jù)以及隨鉆測(cè)量探管檢測(cè)到的隨鉆測(cè)量數(shù)據(jù)；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(chǎng)探測(cè)數(shù)據(jù)、所述隨鉆測(cè)量數(shù)據(jù)以及所述已鉆井的鉆井特征信息確定弱磁檢測(cè)短節(jié)相對(duì)于所述已鉆井的距離和方向；根據(jù)所述距離和所述方向確定所述正鉆井相對(duì)于所述已鉆井的相對(duì)空間位置。