Sagd技術中的旋轉磁場測距導向模擬仿真試驗臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了SAGD技術中的旋轉磁場測距導向模擬仿真試驗臺，包括基架，基架上安裝有可在基架的水平面內任意相對移動的探管托架裝置與移動支架裝置；移動支架裝置上安裝有旋轉磁場托架裝置，旋轉磁場托架裝置安裝有旋轉磁場裝置，旋轉磁場托架裝置由電機帶動在空間內移動，旋轉磁場裝置跟隨旋轉磁場托架裝置移動；探管托架裝置上安裝有鉆井探測用探管儀器，探管儀器將所測得的旋轉磁場數據傳輸給電腦，電腦將數據處理后得出探管與旋轉磁場的理論距離與方向。通過該試驗臺能夠實現在地面上對稠油鉆采的平行水平井SAGD的真實模擬，探管儀器將所測得的旋轉磁場數據傳輸給電腦，電腦將數據處理后得出探管與旋轉磁場的理論距離與方向。
【專利說明】SAGD技術中的旋轉磁場測距導向模擬仿真試驗臺
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及SAGD技術中的旋轉磁場測距導向模擬仿真試驗臺。
【背景技術】
[0002]隨著世界經濟的不斷發展，對石油的需求也在不斷上升。而隨著輕質油開采儲量的減少，未來對稠油/超稠油的開采力度會越來越大。蒸汽輔助重力泄油(Steam AssistedGravity Drainage, SAGD)是80年代開始發展起來的開發超稠油油田的一項前沿技術。國外主要以加拿大為代表，國內遼河油田SAGD技術發展最快，最具代表性。
[0003]SAGD方法的基本機理是流體熱對流與熱傳導相結合，實現蒸汽和油水之間的對流，在依靠原油和凝析液的重力作用開采稠油。SAGD —般通過兩種方式來實現，一種方式是在靠近油層底部鉆一對上下平行的水平井，上面水平井注汽，下面水平井采油；另一種方式是在底部鉆一口水平井，在其正上方鉆一口或幾口垂直井。有上面注入井注入的蒸汽向上及側面移動形成飽和蒸汽室，蒸汽在蒸汽室周圍冷凝并加墊油層被加熱降粘的原油和冷凝水在重力作用下流入生產井。在SAGD方式中，成對水平井的鉆井工藝是較為復雜和困難的。這主要是由于SAGD開采效果的好壞首先取決于兩個水平井的水平段軌跡是否準確地在設計規定的油層位置，其次兩個水平段之間的空間位置關系決定了后期注汽階段蒸汽腔的形成和利用是否能夠合理高效。成對水平井SAGD是目前應用最廣泛的SAGD布井方式，SAGD開采對鉆井工藝提出非常嚴格的要求，成對水平井的水平段軌跡除了要保證在預計儲層段內以一定的角度和方向穿行外，還必須嚴格控制上下兩個水平段的軌跡在重力垂向和水平方向的相對位置關系，一般在可能的條件下，要求水平段盡可能保持水平，減少水平段軌跡的上下位移。應將水平段軌跡在垂向上的位置控制在5-8m左右，水平面方向上的位移控制在±lm以內，由于雙水平井SAGD兩井之間的距離較小，要求兩口水平井盡可能平行。因此，對雙水平段軌跡的精確跟蹤測量工藝和隨鉆控制能力都提出了非常高的要求。常規水平井軌跡測量手段和控制工藝很難達到這種精度要求，因此SAGD水平井鉆井必然涉及軌跡精確定向控制及磁定位導向等核心關鍵技術。目前，還沒有合適的模擬仿真試驗臺來模擬探管與旋轉磁場相對位置。
實用新型內容
[0004]為解決現有技術存在的不足，本實用新型公開了 SAGD技術中的旋轉磁場測距導向模擬仿真試驗臺，通過該試驗臺能夠實現在地面上對稠油鉆采的平行水平井SAGD的真實模擬。
[0005]為實現上述目的，本實用新型的具體方案如下:
[0006]SA⑶技術中的旋轉磁場測距導向模擬仿真試驗臺，包括基架，所述基架上安裝有可在基架的水平面內任意相對移動的探管托架裝置與移動支架裝置；
[0007]所述移動支架裝置上安裝有旋轉磁場托架裝置，旋轉磁場托架裝置安裝有旋轉磁場裝置，旋轉磁場托架裝置由電機帶動在空間內移動，旋轉磁場裝置跟隨旋轉磁場托架裝置移動；
[0008]所述探管托架裝置上安裝有鉆井探測用探管儀器，探管儀器將所測得的旋轉磁場數據傳輸給電腦，電腦將數據處理后得出探管與旋轉磁場的理論距離與方向。
[0009]所述電機為直流電機。
[0010]所述旋轉磁場托架裝置的上下位置均裝有限位裝置。實現旋轉磁場裝置在上下位置移動時位移超行程的斷電保護。
[0011]所述移動支架裝置的Y方向上兩端均裝有限位裝置。從而實現對旋轉磁場托架裝置運動位移超行程時的斷電保護。
[0012]所述基架在移動支架裝置運動的X方向上裝有限位裝置。當移動支架裝置在基架上移動到限位裝置時實驗臺自動斷開控制移動支架裝置該運動方向的電機，從而實現對移動支架裝置的斷電保護。
[0013]所述旋轉磁場裝置由操控面板的控制在試驗臺空間范圍內由電機驅動任意移動來改變空間位置。
[0014]所述旋轉磁場裝置在旋轉磁場托架裝置上由電機帶動在空間內上下移動，移動支架裝置在基架上水平移動，實現旋轉磁場托架裝置在水平面內的X方向的位置移動，進而旋轉磁場裝置在水平面內的X方向的位置移動；
[0015]所述旋轉磁場托架裝置中旋轉磁場托架底板的運動方向與移動支架裝置在基架上的運動方向垂直，從而帶動旋轉磁場托架裝置與旋轉磁場裝置在水平面內Y方向的位置移動。
[0016]本實用新型一方面實現在地面上對稠油鉆采的平行水平井SAGD的真實模擬；另一方面通過真實模擬對已有SAGD旋轉電磁測距導向軟件相應參數進行修改。以適應SAGD鉆井現場的適用要求使垂向上和水平面的軌跡位移控制更精確。
[0017]本實用新型的有益效果:
[0018]本實用新型的優點在于通過該試驗臺能夠實現在地面上對稠油鉆采的平行水平井SAGD的真實模擬，探管儀器將所測得的旋轉磁場數據傳輸給電腦，電腦將數據處理后得出探管與旋轉磁場的理論距離與方向。通過人為建造一個模擬無磁空間，將探管預制于試驗位置，通過操作面板控制旋轉磁場位置的變化，根據該試驗臺能在地面模擬地下SAGD鉆井，測得探管與旋轉磁場相對位置的真實位置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1本實用新型結構示意圖；
[0020]圖2本實用新型俯視結構示意圖；
[0021]圖3本實用新型限位控制裝置示意圖
[0022]圖中，1、基架，2、探管托架裝置，3、移動支架裝置，4、旋轉磁場托架裝置，5旋轉磁場裝置。
【具體實施方式】:
[0023]下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明:
[0024]如圖1所示，SAGD技術中的旋轉磁場測距導向模擬仿真試驗臺，包括基架1，所述基架I上安裝有可在基架I的水平面內任意相對移動的探管托架裝置2與移動支架裝置3 ；移動支架裝置3上安裝有旋轉磁場托架裝置4，旋轉磁場托架裝置4安裝有旋轉磁場裝置5，旋轉磁場托架裝置4由電機帶動在空間內移動，旋轉磁場裝置5跟隨旋轉磁場托架裝置4移動；探管托架裝置2上安裝有鉆井探測用探管儀器，探管儀器將所測得的旋轉磁場數據傳輸給電腦，電腦將數據處理后得出探管與旋轉磁場的理論距離與方向。
[0025]電機為直流電機。旋轉磁場托架裝置4的上下位置均裝有限位裝置。實現旋轉磁場裝置5在上下位置移動時位移超行程的斷電保護。移動支架裝置3的Y方向上兩端均裝有限位裝置。從而實現對旋轉磁場托架裝置4運動位移超行程時的斷電保護。基架I在移動支架裝置3運動的X方向上裝有限位裝置。當移動支架裝置3在基架I上移動到限位裝置時實驗臺自動斷開控制移動支架裝置該運動方向的電機，從而實現對移動支架裝置3的斷電保護。
[0026]旋轉磁場裝置5由操控面板的控制在試驗臺空間范圍內由電機驅動任意移動來改變空間位置。旋轉磁場裝置5在旋轉磁場托架裝置4上由電機帶動在空間內上下移動，移動支架裝置3在基架I上水平移動，實現旋轉磁場托架裝置4在水平面內的X方向的位置移動，進而旋轉磁場裝置5在水平面內的X方向的位置移動；旋轉磁場托架裝置4中旋轉磁場托架底板的運動方向與移動支架裝置3在基架I上的運動方向垂直，從而帶動旋轉磁場托架裝置4與旋轉磁場裝置5在水平面內Y方向的位置移動。
[0027]通過人為建造一個模擬無磁空間，將探管預制于試驗位置，通過操作面板控制旋轉磁場位置的變化，根據該試驗臺能在地面模擬地下SAGD鉆井，測得探管與旋轉磁場相對位置的真實位置，輸送到計算機處理后以后得到理論距離與相對方向。通過多組理論數據與試驗臺真實測量數據的對比，得到兩者之間偏差，進而根據偏差數據修正計算機SAGD測距導向軟件的參數值，使軟件在實際鉆井應用中垂直方向與水平方向上的位移控制更精確，更貼近實際鉆井狀態。
[0028]本實用新型實現平行雙水平井SAGD鉆井的真實模仿。根據實驗要求將紡織在探管托架上的探管預制在實驗要求位置。接通電源，通過控制面板控制永磁鐵在旋轉磁鐵支架上的旋轉；然后根據實驗要求通過控制面板控制旋轉磁鐵支架放置位置，并記錄在該位置的軟件所得理論數值與實驗臺上所測真實數值。實驗結束后將兩組所得數據進行比較，進而根據實驗臺上所測真實數據修改軟件中相應參數值。參數值修改后再選擇不同點重復上述步驟，查找是否還存在理論數值與實際測量數值之間的差別。再進行修改。最終將理論數值與實際測量數值控制在理想范圍內。
【權利要求】
1.SAGD技術中的旋轉磁場測距導向模擬仿真試驗臺，其特征是，包括基架，所述基架上安裝有可在基架的水平面內任意相對移動的探管托架裝置與移動支架裝置； 所述移動支架裝置上安裝有旋轉磁場托架裝置，旋轉磁場托架裝置安裝有旋轉磁場裝置，旋轉磁場托架裝置由電機帶動在空間內移動，旋轉磁場裝置跟隨旋轉磁場托架裝置移動； 所述探管托架裝置上安裝有鉆井探測用探管儀器。
2.如權利要求1所述的SAGD技術中的旋轉磁場測距導向模擬仿真試驗臺，其特征是，所述電機為直流電機。
3.如權利要求1所述的SAGD技術中的旋轉磁場測距導向模擬仿真試驗臺，其特征是，所述旋轉磁場托架裝置的上下位置均裝有限位裝置。
4.如權利要求1所述的SAGD技術中的旋轉磁場測距導向模擬仿真試驗臺，其特征是，所述移動支架裝置的Y方向上兩端均裝有限位裝置。
5.如權利要求1所述的SAGD技術中的旋轉磁場測距導向模擬仿真試驗臺，其特征是，所述基架在移動支架裝置運動的X方向上裝有限位裝置。
6.如權利要求1所述的SAGD技術中的旋轉磁場測距導向模擬仿真試驗臺，其特征是，所述旋轉磁場裝置由操控面板的控制在試驗臺空間范圍內由電機驅動任意移動來改變空間位置。
7.如權利要求1所述的SAGD技術中的旋轉磁場測距導向模擬仿真試驗臺，其特征是，所述旋轉磁場裝置在旋轉磁場托架裝置上由電機帶動在空間內上下移動，移動支架裝置在基架上水平移動，實現旋轉磁場托架裝置在水平面內的X方向的位置移動，進而旋轉磁場裝置在水平面內的X方向的位置移動。
8.如權利要求1所述的SAGD技術中的旋轉磁場測距導向模擬仿真試驗臺，其特征是，所述旋轉磁場托架裝置中旋轉磁場托架底板的運動方向與移動支架裝置在基架上的運動方向垂直，從而帶動旋轉磁場托架裝置與旋轉磁場裝置在水平面內Y方向的位置移動。
【文檔編號】E21B43/24GK203570304SQ201320752428
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月21日 優先權日:2013年11月21日
【發明者】易燦, 馮治建, 何其東, 江勝宗 申請人:北京加華維爾能源技術有限公司