圖1為本發明實施例中叢式井組中的正鉆井與鄰井的示意圖;
[0033] 圖2為本發明實施例叢式井組的鉆井方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0034] 為了使本申請所屬技術領域中的技術人員更清楚地理解本申請,下面結合附圖, 通過具體實施例對本申請技術方案作詳細描述。
[0035] 在本發明實施例中,主要是利用井下MWD三軸磁通門計的測量技術,將MWD三軸磁 通門計內置在正鉆井中,連續監測鄰井套管的異磁場參數,然后反演磁源方位和磁源距離, 最終確定出鄰井套管的異磁場信號的方位和距離,而鄰井套管的異磁場信號的方位和距 離,就是正鉆井與鄰井套管的方位和距離。本發明可定位正鉆井與鄰井套管的相對位置,以 便于正鉆井隨時調整正鉆井的鉆頭的鉆位,在叢式井組鉆井作業中,避免與鄰井套管相碰 撞發生事故,實現兩者防碰的有效控制。
[0036] 下面請參看圖1,是叢式井組中的正鉆井6與鄰井7(即:完成井)的示意圖。
[0037] 從圖1中可以看出,正鉆井6與鄰井7相鄰。
[0038] 在鄰井7中,具有井眼5和位于地下的鄰井套管4,鄰井套管4是鋼質的,可產生與 大地磁場相異的磁場。
[0039] 正鉆井6中,有井眼1和有一定長度的鉆柱8,鉆柱8從井口深入到井底,鉆柱8頂 端設有鉆頭3。MWD三軸磁通門計2用扶正器固定在鉆柱8內,用來從正鉆井6中測量來自 鄰井套管4的磁干擾區域內的異磁場參數。而MWD三軸磁通門計2的信號傳輸,是通過在 鉆柱8內產生有序的壓力變化,以泥漿脈沖的形式將信號傳送到地面傳感器。地面傳感器 將脈沖信號轉化成電信號,傳到地面處理設備內進行解碼,獲得鄰井套管的異磁場參數,處 理設備具體可以是計算機等具有獨立計算處理功能的設備。
[0040] 在獲得鄰井套管的異磁場參數之后,再與正鉆井的標準磁場參數進行對比,通過 兩者的差異值,計算出正鉆井6的鉆頭3與鄰井套管4的方向和距離,然后調整鉆頭3的鉆 井方向,避免和鄰井套管4相碰。
[0041] 進一步的,鉆頭3每鉆進一定距離,MWD三軸磁通門計2都會測量一次鄰井套管的 異磁場參數,然后進行對比分析,實時獲得正鉆井6與鄰井7的方向與距離,以調整正鉆井 6中的鉆頭3位置,以繞開鄰井套管4,最終防止二井相碰。當然,鉆頭3鉆進的距離可以根 據實際情況調整,在此本申請不做限制。
[0042] 以上是本發明的實施原理的說明,下面介紹本發明的具體實施過程,請參看圖2, 如下:
[0043] S201,接收正鉆井測量并發送的關于鄰井套管的異磁場參數。
[0044] 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。更為具體的,若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所述鄰井套管獲得的 參數。當然,預設距離閾值可以根據實際情況進行調整,本發明對此不作限制,例如:在正鉆 井的鉆頭按一定方向及井斜角每向前鉆進6米時,鉆柱內的MWD三軸磁通門計2探測一次 鄰井周圍的磁感應信號,獲得鄰井套管的異磁場參數進行分析。在實際應用中,在鉆井過程 中每鉆半根或一根鉆桿,其中單根長度為10米左右,可以中止向前鉆井,停下來通過MWD三 軸磁通門計2,測量接收鄰井套管4的磁信號。
[0045] S202,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。
[0046] S203,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。
[0047] 下面介紹獲取鄰井套管的標準磁場參數的過程。
[0048] 正鉆井的標準磁場參數具體是:BX標,By標,Bz標。
[0049] 其中,Bxs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,B y #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,Bz#是所述正鉆井在井斜方位條件下的垂直磁場強度。
[0050] 具體來說,正鉆井的標準磁場參數是通過以下步驟獲得的:
[0051] 首先計算出正鉆井的磁場強度Bt,和正鉆井的磁場強度地磁傾角,假定地磁軸與 地球轉動軸重合,用球體磁位表達式進行計算。
[0052] Bt ~ - v(l+ 3sinω2}........................公式 7 B2
[0053] Dip = =Itatf1W'........................公式 8 %
[0054] 進一步的,計算正鉆井在地平面的水平磁場強度Bh,和正鉆井在地平面的垂直磁 場強度B z:
[0055] Bh= B tcos (Dip)........................公式 5
[0056] Bz = BtSin(Dip)........................公式 6
[0057] 進一步的,計算出鄰井套管在井斜方位條件下的水平磁場強度Bhy
[0058] Bh標=(Bt2-Bzs2)"2........................公式 4
[0059] 進一步的,當獲得正鉆井在井斜方位條件下的水平磁場強度Bhp就可以計算出B x 標和By標:
[0060] Bx ;,;= - B I, ;if. sin φ........................公式 I
[0061 ] By ,;= B h (6. COS φ........................公式 2
[0062] B7 K=Bh COS φ sin α + Bz COS α........................公式 3
[0063] 其中,φ是正鉆井測點井眼測量方位值,α為正鉆井測點井眼井斜角。
[0064] 下面介紹獲得鄰井套管的異磁場參數的過程。
[0065] 所述鄰井套管的異磁場參數具體是:BX、BY、B z;其中,B χ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,By具體為所述鄰井套管的水平磁場在三維 坐標中投影到Y軸的異磁場分量,B z具體為所述鄰井套管在垂直方向的異磁場分量。
[0066] 當獲得了鄰井套管的異磁場參數和正鉆井的標準磁場參數之后,則會計算獲得兩 者的差異值,具體為:
[0067] 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:
[0068] Λ Bx= B Χ-Βχ標..............................公式 9
[0069] 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Λ Βγ:
[0070] Λ By= By-By 標..............................公式 10
[0071] 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:
[0072] Λ Bz =Bz-Bz 標..............................公式 11
[0073] 在計算了兩者的差異值之后,則可以獲得所述正鉆井和所述鄰井套管之間的相對 位置。
[0074] 而相對位置具體包括:所述正鉆井與所述鄰井套管的距離和相對方向。
[0075] 在確定距離時:
[0076] 將所述"距離標定曲線"模型比對,獲得所述正鉆井和所述鄰