一種叢式井組的鉆井方法
【技術領域】
[0001] 本申請涉及石油勘探領域，尤其涉及一種叢式井組的鉆井方法。
【背景技術】
[0002] 采用叢式井組開發的油田，地下井眼高密度分布，隨著布井數量的增加，井眼防碰 難度日益加大，雖然正鉆井在設計剖面軌跡時已充分考慮了防碰及作業方法，但由于存在 各種測量數據的誤差和叢式井組無法避免的磁干擾影響，在實際施工作業中，依然會有二 井相碰的事故發生，導致正鉆井的鉆頭、扶正器擠磨鄰井套管，甚至是將鄰井的套管及內在 的油管打爛，給油氣生產和井控安全帶來嚴重的影響。
[0003] 目前，國內鉆井安全防碰廣泛采用的是經驗距離法。基于多年的經驗積累，設計中 通過應用LANDWARK計算軟件，進行多井間的數學中心間距掃描，它的精確度取決于磁測儀 器的井斜、方位精度、測點間距及表套到井口完整的測量數據。由于鄰井的井眼測量數據為 電測連斜數據、多點數據，其測量精度與測點密度都達不到鉆井精確控制防碰的要求，尤其 是90年代以前完成的井，電測及多點數據的可靠性更差。由于受上述諸多因素的影響，此 種方法不是最有效的。如：2010年海上叢式井平臺某X。鉆至井深1159米時與鄰井相碰 將其油層套管及內在的油管打穿，該井設計防碰距離15. 7米，實鉆軌跡相碰后、掃描計算 兩井之間距離為11. 5米，考慮測量儀器系統誤差后實際還有6. 9米，但已經發生了兩井相 碰的惡性事故，說明單純依靠 MWD (Measure While Drilling，隨鉆測量）測量獲取的井斜、 方位數據、進行的防碰掃描計算結果，來控制井間的防碰有一定的局限性，同時驗證了以往 定向井單憑總磁場強度來判斷磁干擾異常控制防碰也會出現偏差。另外，從現場影響防碰 至關重要的六個因素和多口防碰事故井的案例分析，單純依靠 MWD、陀螺（國產）數據、多點 數據進行防碰計算，不能完全避免二井相碰事故的發生，需要有物理量定位的磁控技術保 證防碰井的安全。
[0004] 目前有效的防碰做法是，采用一種不確定橢圓數學模型掃描，將安全系數法量化 到防碰計算中，現場作業使用二種高精度的儀器對井眼進行測量，陀螺測量鄰井套管的直 井眼及小井斜井段，用MWD儀器進行鉆井作業，在斜井段采用每個單根測量一次數據，通過 高質量的測量及加密測點，輸入計算機軟件，并標定儀器的系統誤差，采用不確定橢圓井眼 來確定安全距離，但這種數據計算結果還是存在不確定性，依然會發生兩井碰撞事故。如果 按此安全方式進行防碰設計，對于海上I. 6mX I. 8m井口槽內叢式井組的作業是不安全的。
【發明內容】
[0005] 本發明了提供了一種叢式井組的鉆井方法，以解決目前正鉆井在鉆井的過程中， 容易和鄰井發生碰撞的技術問題。
[0006] 為解決上述技術問題，本發明提供了一種叢式井組的鉆井方法，所述方法包括：
[0007] 接收正鉆井測量并發送的關于鄰井套管的異磁場參數，其中，所述鄰井套管的異 磁場參數是正鉆井鉆入的距離滿足預設距離閾值并中止鉆井后，在中止點測量所述鄰井套 管獲得的參數；
[0008] 將所述鄰井套管的異磁場參數和所述正鉆井的標準磁場參數進行對比，獲得差異 值；
[0009] 基于所述差異值確定所述正鉆井與所述鄰井套管的相對位置，以使所述正鉆井根 據所述相對位置調整井下鉆頭的鉆位，使所述正鉆井和所述鄰井套管保持預設距離。
[0010] 優選的，所述正鉆井中的鉆柱內設置有MWD三軸磁通門計，所述鄰井套管的異磁 場參數，具體為所述正鉆井鉆入的距離滿足預設距離閾值并中止鉆井后，通過所述MWD三 軸磁通門計在所述中止點測量鄰井套管獲得的參數。
[0011] 優選的，所述鄰井套管的標準磁場參數具體是：Bx^ Β_，其中，是所述正 鉆井在井斜方位條件下的水平磁場強度在三維坐標中的X軸的標準磁場分量，By #是所述正 鉆井在井斜方位條件下的水平磁場強度在三維坐標中的Y軸的標準磁場分量，Bzs是所述正 鉆井在井斜方位條件下的垂直磁場強度。
[0012] 優選的，所述Bxig是通過公式1獲得的，所述公式1為：Βλ: = - B sin φ，其中， φ是所述正鉆井測點井眼測量方位值，是所述正鉆井測點井眼在井斜方位條件下的水平 磁場強度；
[0013] 所述By標是通過公式2獲得的，所述公式2為：By ,,= B h COS φ;
[0014] 所述Bz標是通過公式3獲得的，所述公式3為：B7 5;=Bh COS ?ο sin α + BzCOS α;其中，Bh是所述正鉆井在地平面的水平磁場強度，Bz是所述正鉆井在地平面的垂直磁場 強度，α為所述正鉆井測點井眼井斜角。
[0015] 優選的，所述Bhis通過公式4獲得，所述公式4是：Bhis= (Bt2-B_2)1/2,其中，8,是 所述正鉆井的磁場強度；
[0016] 所述Bh是通過公式5獲得，其中，所述公式5為：Bh= BtCos (Dip)，其中，Dip是所 述正鉆井的地磁傾角；
[0017] 所述Bz是通過公式6獲得，其中，所述公式6為：B z = Btsin (Dip)。
[0018] 優選的，所述Bt由公式7獲得，所述公式7為:Bi=蕓v ;(l + 3si-..其中，M是地球 ， 磁場總磁矩，R為地球半徑，ω為正鉆井的地理煒度；
[0019] Dip由公式8獲得，所述公式8為：Wp = fnfriI^ = ZtoT1他
[0020] 優選的，所述鄰井套管的異磁場參數具體是：BX、BY、B Z;其中，Bx具體為所述鄰井套 管的水平磁場在三維坐標中投影到X軸的異磁場分量，B y具體為所述鄰井套管的水平磁場 在三維坐標中投影到γ軸的異磁場分量，Bz具體為所述鄰井套管在垂直方向的異磁場分量。
[0021] 優選的，所述將所述鄰井套管的異磁場參數和正鉆井的標準磁場參數進行對比， 獲得差異值，具體為：
[0022] 通過公式9確定出所述鄰井套管在X軸投影的異磁場分量的差異值Λ Bx，其中，所 述公式9為：ABx=Bx-Bx標；
[0023] 通過公式10確定出所述鄰井套管在Y軸投影的異磁場分量的差異值ΛΒΥ，其中， 所述公式10為：Δ By= B γ-Βγ標；
[0024] 通過公式11確定出所述鄰井套管在垂直方向的異磁場分量的差異值ΛΒΖ，其中， 所述公式11為：ΔΒ Ζ= B Ζ-ΒΖ標。
[0025] 優選的，所述相對位置具體包括：所述正鉆井與所述鄰井套管的距離；
[0026] 將所述ABz和距離標定曲線比對，獲得所述正鉆井和所述鄰井套管之間的距離。
[0027] 優選的，所述相對位置具體包括：所述正鉆井與所述鄰井套管的相對方向；所述 基于所述差異值確定所述正鉆井與所述鄰井套管的相對位置，具體包括：
[0028] 通過公式12確定出水平方向模差ABh，其中，公式12為：ABh= (ΔΒχ2+ΔΒυ2)1/2;
[0029] 通過公式13確定出所述正鉆井和所述鄰井套管的相對方向的夾角Θ，其中公式 13 為：Θ = tarf1 ( Δ Bx/ Δ By) 〇
[0030] 通過本發明的一個或者多個技術方案，本發明具有以下有益效果或者優點：
[0031] 本發明利用鄰井套管發出和大地磁場相異的異常磁信號，通過正鉆井MWD的三軸 磁通門計，連續監測鄰井的異磁場參數，再和正鉆井的標準磁場參數進行對比獲得差異值， 通過差異值最終確定磁異常信號的真實方位和距離，而這個磁異常信號的方向和距離就是 正鉆井與鄰井套管之間的方向和距離，根據兩者的方向和距離來調整正鉆井井下鉆頭的鉆 位，避免與所述鄰井套管相碰。
【附圖說明】
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