CN105545289A - 一种正钻井与相邻已钻井主动防碰的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种正钻井与相邻已钻井主动防碰的方法,包括:获取正钻井轨迹设计信息和相邻已钻井实钻轨迹信息;根据其获取以正钻井井口位置为参考建立的正钻井井口坐标系中相邻井已钻井井口坐标;根据上述信息利用邻井最近距离扫描和邻井分离系数计算获得正钻井与相邻已钻井需防碰井段信息;获取随钻测量探管下入到正钻井中底部钻具组合传统MWD探管位置、且钻头钻至需防碰井段时检测的数据,根据其获取随钻测量探管与相邻已钻井套管相对空间位置数据;根据该数据和预设的随钻测量探管与正钻井中钻头相对空间位置数据确定正钻井到所述相邻已钻井的相对空间位置。该方法能确定正钻井到邻井相对空间位置,避免钻井或调整井过程中两井相撞问题。
Description
技术领域
本发明涉及地下资源钻采工程技术领域,尤其涉及一种正钻井与相邻已钻井主动防碰的方法。
背景技术
随着各油田开发力度的逐步加大,老区剩余油、边际油藏开发成为增储上产的重要途径,使得各油田增加调整井、滚动开发井、丛式井,钻探各种特殊类型井逐步增多,井网变密,井与井之间的距离缩小,上下分层开采井增多,城区丛式井开发力度加大等,同时在老区高密度井缝隙中寻找薄油藏、难动用油藏,也成为油田增储上产的重要措施。近些年在钻丛式井或老区调整井的过程中,直井段、斜井段发生两井相碰的现象有所增加,报废进尺,重复施工现象时有发生,而一旦碰撞打穿已钻井就会造成数百万元的经济损失。
现有技术公开的邻井防碰技术或方法主要可以分为两类:第一类是通过测斜工具测得到单个井眼轨迹的井深、井斜角和井斜方位角,然后由邻井距离扫描和邻井分离系统计算来预测正钻井与已钻井可能发生碰撞的概率。这种方法不能避免由井眼轨迹的井深、井斜角和井斜方位角计算井眼轨迹位置参数过程中产生的累积误差,因此这种方法虽然对于邻井防碰有一定的指导意义,但是对于密集丛式井已不能满足现场实际的需求。第二类是通过检测正钻井套管震动信号来预测正钻井钻头到邻井套管距离的方法。这种方法虽然可以实现实时防碰预警,但是由于检测的是正钻井中钻头震动激励邻井套管震动产生的信号,该信号本身的强度很弱,而且正钻井钻杆转动和地面设备的震动也将干扰该信号的质量。因此,这种方法主要对于海上浅井的邻井防碰有一定作用。
鉴于此,如何在钻丛式井或老区调整井的过程中确定正钻井到邻井相对空间位置,以避免两井相撞的问题成为当前需要解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明提供一种正钻井与相邻已钻井主动防碰的方法,该方法利用改装的随钻测量探管检测到的邻井套管剩磁信号,能够确定正钻井到邻井的相对空间位置,避免在钻丛式井或老区调整井的过程中两井相撞的问题,同时避免了现有技术中井眼轨迹测斜计算中累积误差的产生,可以用于深井或陆上丛式井定向钻井工程中。
第一方面,本发明提供一种正钻井与相邻已钻井主动防碰的方法,包括:
获取正钻井轨迹设计信息和相邻已钻井实钻轨迹信息;
根据所述正钻井轨迹设计信息和相邻已钻井实钻轨迹信息,获取以正钻井井口位置为参考建立的正钻井井口坐标系中所述相邻井已钻井的井口坐标;
根据所述正钻井轨迹设计信息和相邻已钻井实钻轨迹信息,利用邻井最近距离扫描计算和邻井分离系数计算,获得正钻井与相邻已钻井需要防碰的井段的信息;
获取随钻测量探管在下入到正钻井中底部钻具组合传统MWD探管的位置、且正钻井中的钻头钻至所述需要防碰的井段时检测的数据;
根据所述随钻测量探管检测的数据,获取所述随钻测量探管与相邻已钻井套管的相对空间位置数据;
根据所述随钻测量探管与相邻已钻井套管的相对空间位置数据和预设的所述随钻测量探管与正钻井中的钻头的相对空间位置数据,确定所述正钻井到所述相邻已钻井的相对空间位置。
可选地,所述正钻井轨迹设计信息,包括:正钻井的井口坐标、钻盘平面高度、地面海拔度度、井身结构、正钻井设计轨迹的井深、井斜角和井斜方位角;
所述相邻已钻井实钻轨迹信息,包括:相邻已钻井的井口坐标、钻盘平面高度、地面海拔度度、井身结构、相邻已钻井实钻轨迹的井深、井斜角和井斜方位角。
可选地,所述根据所述正钻井轨迹设计信息和相邻已钻井实钻轨迹信息,获取以正钻井井口位置为参考建立的正钻井井口坐标系中所述相邻井已钻井的井口坐标,包括:
根据所述正钻井轨迹设计信息和相邻已钻井实钻轨迹信息,以正钻井井口位置为参考建立正钻井井口坐标系;
根据所述正钻井与已钻井的钻盘平面高度和地面海拔高度,获取正钻井钻盘平面高度比已钻井钻盘平面高度高多少或低多少;
确定所述正钻井轨迹设计信息是相对于正钻井钻盘平面高度还是地面海拔高度,以及确定所述已钻井实钻轨迹信息是相对于已钻井钻盘平面高度还是地面海拔高度;
根据所述正钻井与已钻井的井口坐标,获取已钻井井口相对正钻井井口的实际垂直深度TVD、北坐标N和东坐标E的偏移量;
在所述正钻井井口坐标系中的相邻已钻井实钻轨迹的实际垂直深度TVD、北坐标N、东坐标E数据上加上或减去所述偏移量。
可选地,所述根据所述正钻井轨迹设计信息和相邻已钻井实钻轨迹信息,利用邻井最近距离扫描计算和邻井分离系数计算,获得正钻井与相邻已钻井需要防碰的井段的信息,包括:
根据所述正钻井的轨迹设计信息和相邻已钻井的实钻轨迹信息,以正钻井作为参考井、相邻已钻井作为比较井,进行邻井最近距离扫描计算和邻井分离系数计算,获得扫描半径与正钻井井深的关系图和分离系数与正钻井井深的关系图;
根据所述扫描半径与正钻井井深的关系图和分离系数与正钻井井深的关系图,获取邻井分离系数小于等于预设阈值的正钻井和已钻井井段的信息,该井段的信息为正钻井与相邻已钻井需要防碰的井段的信息。
可选地,所述正钻井与相邻已钻井需要防碰的井段的信息,包括正钻井和已钻井需要防碰的井段的井深、扫描半径和扫描角。
可选地,所述随钻测量探管,包括:一个两端封闭的无磁金属外壳、测斜传感器、三轴磁通门传感器、微控制器和电源;
所述测斜传感器、三轴磁通门传感器、微控制器和电源均设置在所述无磁金属外壳的壳体里面,所述测斜传感器、三轴磁通门传感器和电源分别与所述微控制器连接,所述随钻测量探管在下入正钻井时所述测斜传感器与地面的距离小于所述三轴磁通门传感器与地面的距离,所述测斜传感器和三轴磁通门传感器相距预设距离D,测斜传感器的三轴与三轴磁通门传感器的三轴平行且同向;
相应地,所述随钻测量探管检测的数据,包括:
所述随钻测量探管中的测斜传感器检测的所述随钻测量探管处重力场产生的三轴重力加速度和所述随钻测量探管中的三轴磁通门传感器检测的所述随钻测量探管处两组由相邻已钻井套管和地磁场产生的三轴磁感应强度。
可选地,所述随钻测量探管与相邻已钻井套管的相对空间位置数据,包括:
所述随钻测量探管到相邻已钻井套管的径向间距r和已钻井井眼高边Hs与单位矢量之间的夹角Ahr。
可选地,所述随钻测量探管到相邻已钻井套管的径向间距r是通过第一方程组计算得到的,所述第一方程组为:
其中,l为相邻已钻井套管长度的二分之一,D为测斜传感器到三轴磁通门传感器的距离,z为测斜传感器长度二分之一处水平面到相邻已钻井套管长度二分之一处水平面的间距,B1z和B2z分别为测斜传感器到三轴磁通门传感器测得的Z轴向磁感应强度,B1r和B2r分别为测斜传感器到三轴磁通门传感器测得的径向磁感应强度,B1r是通过第一公式计算得到的,B2r是通过第二公式计算得到的;
所述第一公式为:
所述第二公式为:
其中,B1x和B2x分别为测斜传感器到三轴磁通门传感器测得的X轴向磁感应强度,B1y和B2y分别为测斜传感器到三轴磁通门传感器测得的Y轴向磁感应强度。
可选地,所述已钻井井眼高边Hs与单位矢量之间的夹角Ahr是通过第三公式计算得到的;
所述第三公式为:
其中,Gx和Gy分别为测斜传感器X轴和Y轴测得到重力加速度分量,Bcx和Bcy分别为相邻已钻井套管剩磁的X轴和Y轴分量,Bcx是通过第四公式计算得到的,Bcy是通过第五公式计算得到的;
所述第四公式为:
Bcx=B1x-Bex,
所述第五公式为:
Bcy=B1y-Bey,
其中,Bex和Bey分别为无相邻已钻井套管磁干扰时当地地磁场在测斜传感器X轴和Y轴上的分量,Bex是通过第六公式计算得到的,Bey是通过第七公式计算得到的;
所述第六公式为:
Bex=Be(cosΘsinAcosα+cosΘcosAcosIsinα-sinΘsinIsinα),
所述第七公式为:
Bey=Be(cosΘcosAcosIcosα+sinΘsinIcosα-cosΘsinAsinα),
其中,Be为当地地磁场强度,I为测斜传感器摆放的倾角,A为测斜传感器摆放的方位角,α为测斜传感器X轴摆放的横滚角,Θ为当地的磁倾角。
由上述技术方案可知,本发明的正钻井与相邻已钻井主动防碰的方法,根据相邻已钻井套管剩磁的磁场分布规律,利用改进的随钻测量探管在井下采集磁场强度信号,并同步、实时地传输到地面计算机,结合正钻井与已钻井轨迹的最近距离扫描计算结果,对其进行分析计算,最终确定钻头与相邻已钻井的相对空间位置,为定向井工程师控制钻头进行下一步钻进提供科学依据,从而有效地降低钻穿相邻已钻井套管的风险,避免在钻丛式井或老区调整井的过程中两井相撞的问题,同时避免了现有技术中井眼轨迹测斜计算中累积误差的产生,可以用于海洋及陆上各种丛式井、加密井钻井中。
附图说明
图1为本发明使用的随钻测量探管在丛式井中的工作原理示意图;
图2为本发明一实施例提供的一种正钻井与相邻已钻井主动防碰的方法的流程示意图;
图3为本发明实施例中使用的随钻测量探管内部的测斜传感器和磁通门传感器轴线方向排列示意图;
图4是本发明实施例提供的随钻测量探管到相邻已钻井距离的计算模型示意图;
图5是本发明实施例提供的随钻测量探管与相邻已钻井相对方位的计算模型示意图;
附图标记:
1、正钻井;2、相邻已钻井;3、钻头;4、随钻测量探管;5、钻杆;6、钻塔;7、套管;8、磁力线;41、测斜传感器;42、三轴磁通门传感器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例,都属于本发明保护的范围。
图2示出了本发明一实施例提供的正钻井与相邻已钻井主动防碰的方法的流程示意图,该方法利用图3所示的随钻测量探管,图1示出了本实施例使用图3所示的随钻测量探管在丛式井中的工作原理示意图,本发明所述方法是该随钻测量探管应用于丛式井主动防碰的核心方法,如图2所示,本实施例的正钻井与相邻已钻井主动防碰的方法如下所述。
201、获取正钻井轨迹设计信息和相邻已钻井实钻轨迹信息。
其中,所述正钻井轨迹设计信息,包括:正钻井的井口坐标、钻盘平面高度、地面海拔度度、井身结构、正钻井设计轨迹的井深、井斜角和井斜方位角等;
所述相邻已钻井实钻轨迹信息,包括:相邻已钻井的井口坐标、钻盘平面高度、地面海拔度度、井身结构、相邻已钻井实钻轨迹的井深、井斜角和井斜方位角等。
202、根据所述正钻井轨迹设计信息和相邻已钻井实钻轨迹信息,获取以正钻井井口位置为参考建立的正钻井井口坐标系中所述相邻井已钻井的井口坐标。
在具体应用中,本步骤202可包括图中未示出的步骤202a-202e:
202a、根据所述正钻井轨迹设计信息和相邻已钻井实钻轨迹信息,以正钻井井口位置为参考建立正钻井井口坐标系。
202b、根据所述正钻井与已钻井的钻盘平面高度和地面海拔高度,获取正钻井钻盘平面高度比已钻井钻盘平面高度高多少或低多少。
202c、确定所述正钻井轨迹设计信息是相对于正钻井钻盘平面高度还是地面海拔高度,以及确定所述已钻井实钻轨迹信息是相对于已钻井钻盘平面高度还是地面海拔高度。
202d、根据所述正钻井与已钻井的井口坐标,获取已钻井井口相对正钻井井口的实际垂直深度(trueverticaldepth,简称TVD)、北坐标N和东坐标E的偏移量。
202e、在所述正钻井井口坐标系中的相邻已钻井实钻轨迹的实际垂直深度TVD、北坐标N、东坐标E数据上加上或减去所述偏移量。
203、根据所述正钻井轨迹设计信息和相邻已钻井实钻轨迹信息,利用邻井最近距离扫描计算和邻井分离系数计算,获得正钻井与相邻已钻井需要防碰的井段的信息。
在具体应用中,本步骤203可包括图中未示出的步骤203a和203b:
203a、根据所述正钻井的轨迹设计信息和相邻已钻井的实钻轨迹信息,以正钻井作为参考井、相邻已钻井作为比较井,进行邻井最近距离扫描计算和邻井分离系数计算,获得扫描半径与正钻井井深的关系图和分离系数与正钻井井深的关系图;
203b、根据所述扫描半径与正钻井井深的关系图和分离系数与正钻井井深的关系图,获取邻井分离系数小于等于预设阈值的正钻井和已钻井井段的信息,该井段的信息为正钻井与相邻已钻井需要防碰的井段的信息。
其中,所述正钻井与相邻已钻井需要防碰的井段的信息,可包括:正钻井和已钻井需要防碰的井段的井深、扫描半径和扫描角等。
在具体应用中,本步骤203b中的预设阈值可优选为1。
204、获取随钻测量探管在下入到正钻井中底部钻具组合传统随钻测量(MeasurementWhileDrilling,简称MWD)探管的位置、且正钻井中的钻头钻至所述需要防碰的井段时检测的数据。
在具体应用中,如图3所示,本实施例所述随钻测量探管4,包括:一个两端封闭的无磁金属外壳、测斜传感器41、三轴磁通门传感器42、微控制器(图中未示出)和电源(图中未示出);
所述测斜传感器41、三轴磁通门传感器42、微控制器和电源均设置在所述无磁金属外壳的壳体里面,所述测斜传感器41、三轴磁通门传感器42和电源分别与所述微控制器连接,所述随钻测量探管在下入正钻井时所述测斜传感器与地面的距离小于所述三轴磁通门传感器与地面的距离,所述测斜传感器和三轴磁通门传感器相距预设距离D,测斜传感器的三轴与三轴磁通门传感器的三轴平行且同向;
所述随钻测量探管4的功能是检测所述随钻测量探管处重力场、温度、地磁场和相邻已钻井套管剩磁的磁场感应强度,为计算该随钻测量探管4与相邻已钻井的相对空间位置提供数据。
在具体应用中,所述微控制器可由一片单片机及其外围电路构成,用于采集测斜传感器和三轴磁通门传感器输出的磁场、重力加速度以及温度数据,并对数据进行编码并通过无线传输技术发送至地面计算机中;所述电源模块主要由整流电路、稳压电路构成,为井下探管各个电路模块及传感器提供12V及5V电压。
在本步骤204中,所述随钻测量探管检测的数据,包括:
所述随钻测量探管4中的测斜传感器41检测的所述随钻测量探管处重力场产生的三轴重力加速度Gx、Gy和Gz和所述随钻测量探管4中的三轴磁通门传感器42检测的所述随钻测量探管处两组由相邻已钻井套管和地磁场产生的三轴磁感应强度B1x、B1y、B1z、B2x、B2y和B2z。
应说明的是,本实施例使用的所述随钻测量探管4中的测斜传感器41、三轴磁通门传感器42均为高精度的传感器。
本实施例的随钻测量探管4是由传统的MWD探管内增加一个高精度的三轴磁通门传感器改装完成,不但结构简单,成本低,而且便于操作。
205、根据所述随钻测量探管检测的数据,获取所述随钻测量探管与相邻已钻井套管的相对空间位置数据。
在具体应用中,所述随钻测量探管与相邻已钻井套管的相对空间位置数据,可包括:
所述随钻测量探管到相邻已钻井套管的径向间距r和已钻井井眼高边Hs与单位矢量之间的夹角Ahr。
在具体应用中,所述随钻测量探管到相邻已钻井套管的径向间距r是通过第一方程组计算得到的,所述第一方程组为:
其中,l为相邻已钻井套管长度的二分之一,D为测斜传感器到三轴磁通门传感器的距离,z为测斜传感器长度二分之一处水平面到相邻已钻井套管长度二分之一处水平面的间距,B1z和B2z分别为测斜传感器到三轴磁通门传感器测得的Z轴向磁感应强度,B1r和B2r分别为测斜传感器到三轴磁通门传感器测得的径向磁感应强度,B1r是通过第一公式计算得到的,B2r是通过第二公式计算得到的;
所述第一公式为:
所述第二公式为:
其中,B1x和B2x分别为测斜传感器到三轴磁通门传感器测得的X轴向磁感应强度,B1y和B2y分别为测斜传感器到三轴磁通门传感器测得的Y轴向磁感应强度。
在具体应用中,所述已钻井井眼高边Hs与单位矢量之间的夹角Ahr是通过第三公式计算得到的;
所述第三公式为:
其中,Gx和Gy分别为测斜传感器X轴和Y轴测得到重力加速度分量,Bcx和Bcy分别为相邻已钻井套管剩磁的X轴和Y轴分量,Bcx是通过第四公式计算得到的,Bcy是通过第五公式计算得到的;
所述第四公式为:
Bcx=B1x-Bex,
所述第五公式为:
Bcy=B1y-Bey,
其中,Bex和Bey分别为无相邻已钻井套管磁干扰时当地地磁场在测斜传感器X轴和Y轴上的分量,Bex是通过第六公式计算得到的,Bey是通过第七公式计算得到的;
所述第六公式为:
Bex=Be(cosΘsinAcosα+cosΘcosAcosIsinα-sinΘsinIsinα),
所述第七公式为:
Bey=Be(cosΘcosAcosIcosα+sinΘsinIcosα-cosΘsinAsinα),
其中,Be为当地地磁场强度,I为测斜传感器摆放的倾角,A为测斜传感器摆放的方位角,α为测斜传感器X轴摆放的横滚角,Θ为当地的磁倾角。
206、根据所述随钻测量探管与相邻已钻井套管的相对空间位置数据和预设的所述随钻测量探管与正钻井中的钻头的相对空间位置数据,确定所述正钻井到所述相邻已钻井的相对空间位置。
可理解的是,在上述步骤206确定所述正钻井到所述相邻已钻井的相对空间位置,可以为定向井工程师进行下一步井眼轨迹的纠偏控制提供科学依据。
本实施例的正钻井与相邻已钻井主动防碰的方法,是通过与本实施例所述随钻测量探管无线连接的地面计算机来实现的,本实施例所述方法,利用改进的随钻测量探管在井下采集磁场强度信号,并同步、实时地传输到地面计算机,结合正钻井与已钻井轨迹的最近距离扫描计算结果,对其进行分析计算,最终确定钻头与相邻已钻井的相对空间位置,为定向井工程师控制钻头进行下一步钻进,防止正钻井与相邻已钻井碰撞,提供了科学依据,解决了海洋及陆上各种丛式井、加密井钻井工程中的邻井碰撞问题,同时避免了现有技术中井眼轨迹测斜计算中累积误差的产生。
本实施例的正钻井与相邻已钻井主动防碰的方法在操作过程中不需要在相邻已钻井中下入工具,无需停止相邻已钻井的生产作业。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。
Claims (9)
1.一种正钻井与相邻已钻井主动防碰的方法,其特征在于,包括:
获取正钻井轨迹设计信息和相邻已钻井实钻轨迹信息;
根据所述正钻井轨迹设计信息和相邻已钻井实钻轨迹信息,获取以正钻井井口位置为参考建立的正钻井井口坐标系中所述相邻井已钻井的井口坐标;
根据所述正钻井轨迹设计信息和相邻已钻井实钻轨迹信息,利用邻井最近距离扫描计算和邻井分离系数计算,获得正钻井与相邻已钻井需要防碰的井段的信息;
获取随钻测量探管在下入到正钻井中底部钻具组合传统MWD探管的位置、且正钻井中的钻头钻至所述需要防碰的井段时检测的数据;
根据所述随钻测量探管检测的数据,获取所述随钻测量探管与相邻已钻井套管的相对空间位置数据;
根据所述随钻测量探管与相邻已钻井套管的相对空间位置数据和预设的所述随钻测量探管与正钻井中的钻头的相对空间位置数据,确定所述正钻井到所述相邻已钻井的相对空间位置。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述正钻井轨迹设计信息,包括:正钻井的井口坐标、钻盘平面高度、地面海拔度度、井身结构、正钻井设计轨迹的井深、井斜角和井斜方位角;
所述相邻已钻井实钻轨迹信息,包括:相邻已钻井的井口坐标、钻盘平面高度、地面海拔度度、井身结构、相邻已钻井实钻轨迹的井深、井斜角和井斜方位角。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述正钻井轨迹设计信息和相邻已钻井实钻轨迹信息,获取以正钻井井口位置为参考建立的正钻井井口坐标系中所述相邻井已钻井的井口坐标,包括:
根据所述正钻井轨迹设计信息和相邻已钻井实钻轨迹信息,以正钻井井口位置为参考建立正钻井井口坐标系;
根据所述正钻井与已钻井的钻盘平面高度和地面海拔高度,获取正钻井钻盘平面高度比已钻井钻盘平面高度高多少或低多少;
确定所述正钻井轨迹设计信息是相对于正钻井钻盘平面高度还是地面海拔高度,以及确定所述已钻井实钻轨迹信息是相对于已钻井钻盘平面高度还是地面海拔高度;
根据所述正钻井与已钻井的井口坐标,获取已钻井井口相对正钻井井口的实际垂直深度TVD、北坐标N和东坐标E的偏移量;
在所述正钻井井口坐标系中的相邻已钻井实钻轨迹的实际垂直深度TVD、北坐标N、东坐标E数据上加上或减去所述偏移量。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述正钻井轨迹设计信息和相邻已钻井实钻轨迹信息,利用邻井最近距离扫描计算和邻井分离系数计算,获得正钻井与相邻已钻井需要防碰的井段的信息,包括:
根据所述正钻井的轨迹设计信息和相邻已钻井的实钻轨迹信息,以正钻井作为参考井、相邻已钻井作为比较井,进行邻井最近距离扫描计算和邻井分离系数计算,获得扫描半径与正钻井井深的关系图和分离系数与正钻井井深的关系图;
根据所述扫描半径与正钻井井深的关系图和分离系数与正钻井井深的关系图,获取邻井分离系数小于等于预设阈值的正钻井和已钻井井段的信息,该井段的信息为正钻井与相邻已钻井需要防碰的井段的信息。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述正钻井与相邻已钻井需要防碰的井段的信息,包括:正钻井和已钻井需要防碰的井段的井深、扫描半径和扫描角。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述随钻测量探管,包括:一个两端封闭的无磁金属外壳、测斜传感器、三轴磁通门传感器、微控制器和电源;
所述测斜传感器、三轴磁通门传感器、微控制器和电源均设置在所述无磁金属外壳的壳体里面,所述测斜传感器、三轴磁通门传感器和电源分别与所述微控制器连接,所述随钻测量探管在下入正钻井时所述测斜传感器与地面的距离小于所述三轴磁通门传感器与地面的距离,所述测斜传感器和三轴磁通门传感器相距预设距离D,测斜传感器的三轴与三轴磁通门传感器的三轴平行且同向;
相应地,所述随钻测量探管检测的数据,包括:
所述随钻测量探管中的测斜传感器检测的所述随钻测量探管处重力场产生的三轴重力加速度和所述随钻测量探管中的三轴磁通门传感器检测的所述随钻测量探管处两组由相邻已钻井套管和地磁场产生的三轴磁感应强度。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述随钻测量探管与相邻已钻井套管的相对空间位置数据,包括:
所述随钻测量探管到相邻已钻井套管的径向间距r和已钻井井眼高边Hs与单位矢量之间的夹角Ahr。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述随钻测量探管到相邻已钻井套管的径向间距r是通过第一方程组计算得到的,所述第一方程组为:
其中,l为相邻已钻井套管长度的二分之一,D为测斜传感器到三轴磁通门传感器的距离,z为测斜传感器长度二分之一处水平面到相邻已钻井套管长度二分之一处水平面的间距,B1z和B2z分别为测斜传感器到三轴磁通门传感器测得的Z轴向磁感应强度,B1r和B2r分别为测斜传感器到三轴磁通门传感器测得的径向磁感应强度,B1r是通过第一公式计算得到的,B2r是通过第二公式计算得到的;
所述第一公式为:
所述第二公式为:
其中,B1x和B2x分别为测斜传感器到三轴磁通门传感器测得的X轴向磁感应强度,B1y和B2y分别为测斜传感器到三轴磁通门传感器测得的Y轴向磁感应强度。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述已钻井井眼高边Hs与单位矢量之间的夹角Ahr是通过第三公式计算得到的;
所述第三公式为:
其中,Gx和Gy分别为测斜传感器X轴和Y轴测得到重力加速度分量,Bcx和Bcy分别为相邻已钻井套管剩磁的X轴和Y轴分量,Bcx是通过第四公式计算得到的,Bcy是通过第五公式计算得到的;
所述第四公式为:
Bcx=B1x-Bex,
所述第五公式为:
Bcy=B1y-Bey,
其中,Bex和Bey分别为无相邻已钻井套管磁干扰时当地地磁场在测斜传感器X轴和Y轴上的分量,Bex是通过第六公式计算得到的,Bey是通过第七公式计算得到的;
所述第六公式为:
Bex=Be(cosΘsinAcosα+cosΘcosAcosIsinα-sinΘsinIsinα),
所述第七公式为:
Bey=Be(cosΘcosAcosIcosα+sinΘsinIcosα-cosΘsinAsinα),
其中,Be为当地地磁场强度,I为测斜传感器摆放的倾角,A为测斜传感器摆放的方位角,α为测斜传感器X轴摆放的横滚角,Θ为当地的磁倾角。
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018090348A1 (zh) * | 2016-11-19 | 2018-05-24 | 吴平 | 一种邻井主动防碰的方法 |
CN108442915A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-08-24 | 中国石油大学(北京) | 油井距离的确定方法和装置 |
CN108547574A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-09-18 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种自动导向的钻井方法和系统 |
CN109139091A (zh) * | 2018-08-27 | 2019-01-04 | 李鹏飞 | 一种三维绕障钻井设计方法、装置及其计算机存储介质 |
CN109209353A (zh) * | 2017-07-03 | 2019-01-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | 在油气井的钻井过程中确定井间距离和方向的装置及方法 |
CN109306863A (zh) * | 2017-12-25 | 2019-02-05 | 中国石油大学(华东) | 一种基于邻井套管柱自身磁场探测的丛式井上部直井段防碰预警方法 |
CN109915116A (zh) * | 2019-04-02 | 2019-06-21 | 中国石油大学(北京) | 磁随钻探测邻井防碰方法及装置 |
CN110593852A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-12-20 | 西南石油大学 | 一种丛式井井眼防碰撞短节、防碰撞系统及防碰撞方法 |
CN111520073A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-08-11 | 西安石油大学 | 一种大井丛加密井防碰风险定量表征方法 |
CN113338903A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-03 | 中国石油大学(北京) | 正钻井与已钻井相对位置确定方法、装置及存储介质 |
CN113445996A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-09-28 | 中国石油大学(北京) | 随钻电磁测距装置、钻头与钻井的空间位置确定方法 |
CN114033353A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-02-11 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种井眼轨迹电磁定位方法和系统 |
CN117027764A (zh) * | 2022-05-20 | 2023-11-10 | 中国石油天然气集团有限公司 | 钻井定位装置、方法和系统 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2693798A1 (en) * | 2007-07-20 | 2009-01-29 | Schlumberger Canada Limited | Anti-collision method for drilling wells |
CN101713288A (zh) * | 2009-11-04 | 2010-05-26 | 中国石油大学(北京) | 一种用于邻井距离随钻电磁探测的测量仪 |
CN101798918A (zh) * | 2010-03-19 | 2010-08-11 | 中国石油大学(北京) | 一种用于邻井平行间距随钻电磁探测的计算方法 |
CN104594881A (zh) * | 2014-11-20 | 2015-05-06 | 中国石油大学(北京) | 确定邻井平行段相对空间位置的方法 |
CN105117809A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-12-02 | 中国石油大学(华东) | 海上丛式井组钻井顺序优化方法 |
-
2015
- 2015-12-10 CN CN201510917762.2A patent/CN105545289B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2693798A1 (en) * | 2007-07-20 | 2009-01-29 | Schlumberger Canada Limited | Anti-collision method for drilling wells |
CN101713288A (zh) * | 2009-11-04 | 2010-05-26 | 中国石油大学(北京) | 一种用于邻井距离随钻电磁探测的测量仪 |
CN101798918A (zh) * | 2010-03-19 | 2010-08-11 | 中国石油大学(北京) | 一种用于邻井平行间距随钻电磁探测的计算方法 |
CN104594881A (zh) * | 2014-11-20 | 2015-05-06 | 中国石油大学(北京) | 确定邻井平行段相对空间位置的方法 |
CN105117809A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-12-02 | 中国石油大学(华东) | 海上丛式井组钻井顺序优化方法 |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018090348A1 (zh) * | 2016-11-19 | 2018-05-24 | 吴平 | 一种邻井主动防碰的方法 |
CN109209353A (zh) * | 2017-07-03 | 2019-01-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | 在油气井的钻井过程中确定井间距离和方向的装置及方法 |
CN109306863A (zh) * | 2017-12-25 | 2019-02-05 | 中国石油大学(华东) | 一种基于邻井套管柱自身磁场探测的丛式井上部直井段防碰预警方法 |
CN108547574A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-09-18 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种自动导向的钻井方法和系统 |
CN108442915A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-08-24 | 中国石油大学(北京) | 油井距离的确定方法和装置 |
CN108442915B (zh) * | 2018-03-29 | 2024-01-26 | 中国石油大学(北京) | 油井距离的确定方法和装置 |
CN109139091B (zh) * | 2018-08-27 | 2020-01-31 | 李鹏飞 | 一种三维绕障钻井设计方法、装置及其计算机存储介质 |
CN109139091A (zh) * | 2018-08-27 | 2019-01-04 | 李鹏飞 | 一种三维绕障钻井设计方法、装置及其计算机存储介质 |
CN109915116A (zh) * | 2019-04-02 | 2019-06-21 | 中国石油大学(北京) | 磁随钻探测邻井防碰方法及装置 |
CN110593852A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-12-20 | 西南石油大学 | 一种丛式井井眼防碰撞短节、防碰撞系统及防碰撞方法 |
CN111520073A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-08-11 | 西安石油大学 | 一种大井丛加密井防碰风险定量表征方法 |
CN113338903A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-03 | 中国石油大学(北京) | 正钻井与已钻井相对位置确定方法、装置及存储介质 |
CN113445996A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-09-28 | 中国石油大学(北京) | 随钻电磁测距装置、钻头与钻井的空间位置确定方法 |
CN114033353A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-02-11 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种井眼轨迹电磁定位方法和系统 |
CN114033353B (zh) * | 2021-11-15 | 2022-11-08 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种井眼轨迹电磁定位方法和系统 |
CN117027764A (zh) * | 2022-05-20 | 2023-11-10 | 中国石油天然气集团有限公司 | 钻井定位装置、方法和系统 |
CN117027764B (zh) * | 2022-05-20 | 2024-02-09 | 中国石油天然气集团有限公司 | 钻井定位装置、方法和系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN105545289B (zh) | 2017-05-31 |
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