CN115324565B - 一种井眼轨迹测控方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

一种井眼轨迹测控方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN115324565B CN202211171371.7A CN202211171371A CN115324565B CN 115324565 B CN115324565 B CN 115324565B CN 202211171371 A CN202211171371 A CN 202211171371A CN 115324565 B CN115324565 B CN 115324565B
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Abstract

本发明涉及一种井眼轨迹测控方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：在采用有源磁场定位钻具在正钻井钻进过程中，获取通过有源磁场定位钻具采集的第一磁场信号，有源磁场定位钻具包括依次连接的钻头、旋转磁源、螺杆和随钻陀螺；根据第一磁场信号和第一对应关系，确定第一磁场信号对应的第一位置，第一对应关系为各个第一磁场信号和各个第一位置之间的对应关系；根据第一位置，确定钻头的当前钻进轨迹；根据当前钻进轨迹和第一位置对应的预设轨迹，对当前钻进轨迹进行调整。通过本发明的方法，利用有源磁场定位钻具进行有源磁场定位，可提高了算法精度，另外，通过有源磁场定位钻具协同形成闭环轨迹精确控制，减少定位误差。

Description

一种井眼轨迹测控方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及井下探测技术领域，具体而言，本发明涉及一种井眼轨迹测控方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
我国中低成熟度页岩油技术可采储量700～900亿吨，是未来重要的战略接替化石能源，原位转化是开发中低熟页岩油目前最现实方式，也是一项填补国内空白的新技术。随着页岩油原位转化开发模式的深入研究，有别于常规定向钻井施工，该技术要求井距小，井数多，而且各井结合形成井簇状，有利于减少热损失。
传统的有源磁导向钻井技术，分为远距离穿针技术和SAGD双水平磁导向技术，其共同点是建井数量少，以两口井为主，无法解决大规模密集直井、定向井、水平井成井簇状钻井问题，精度难以满足新技术需要，且水平井簇开发方式，井间距最小为1.75m，套管产生的磁干扰大，直井、定向井和水平井簇井口部署复杂，轨迹空间位置错综复杂，轨迹控制达到6m±0.3m，现有技术通过改进完善难以满足需求，因此，现有技术中，亟需研发一种中低熟页岩油小井距井簇井眼轨迹测控方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种井眼轨迹测控方法、装置、电子设备及存储介质，旨在解决上述至少一个技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种井眼轨迹测控方法，该方法包括：
在采用有源磁场定位钻具在正钻井钻进过程中，获取通过所述有源磁场定位钻具采集的第一磁场信号，所述有源磁场定位钻具包括依次连接的钻头、旋转磁源、螺杆和随钻陀螺；
根据所述第一磁场信号和第一对应关系，确定所述第一磁场信号对应的第一位置，所述第一对应关系为各个第一磁场信号和各个第一位置之间的对应关系；
根据所述第一位置，确定所述钻头的当前钻进轨迹；
根据所述当前钻进轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述当前钻进轨迹进行调整。
本发明的有益效果是：利用有源磁场定位钻具进行有源磁场定位，由于旋转磁源与钻头相邻连接，可提高了算法精度，另外，通过有源磁场定位钻具协同形成闭环轨迹精确控制，减少中低熟页岩油小井距井簇中其他井的影响，进而减少定位误差。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，上述有源磁场定位钻具还包括近钻头井斜测量短节，所述旋转磁源和所述螺杆通过所述近钻头井斜测量短节连接。
采用上述进一步方案的有益效果是，近钻头井斜测量短节解决在定位过程中随钻陀螺因为数米零长，无法提供井眼前端数据，从而影响井眼轨迹控制精度的问题。
进一步，该方法还包括：
在所述正钻井裸眼中下入线性柱状电磁源，形成柱状且互相垂直的电场与磁场；
获取通过磁场测量探管采集到的针对所述线性柱状电磁源第二磁场信号，所述磁场测量探管设置在目标井水平段中，所述目标井为所述正钻井所在中低熟页岩油小井距井簇中的一个目标井；
根据所述第二磁场信号，确定所述正钻井与目标井的相对位置；
根据所述相对位置，对所述当前钻进轨迹进行校正，得到校正后的轨迹；
上述根据所述当前钻进轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述当前钻进轨迹进行调整，包括：
根据所述校正后的轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述校正后的轨迹进行调整。
采用上述进一步方案的有益效果是，基于线性柱状电磁源检测到的第二磁场信号对当前钻进轨迹进行校正，可在水平井簇间传播距离近的情况下，提高测量精度。
进一步，上述根据所述校正后的轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述校正后的轨迹进行调整，包括：
根据所述校正后的轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，判断所述校正后的轨迹是否需要调整，如果需要调整，则通过控制随钻陀螺的工作参数，调整所述校正后的轨迹。
采用上述进一步方案的有益效果是，可利用随钻陀螺的工具参数，摆动陀螺所在钻具工具面，根据相对位置设计导向数据然后实现定向作业，以调整正钻井的井斜角及方位角，控制其井眼轨迹位于目标井周围的设计距离。
进一步，上述根据所述第二磁场信号，确定所述正钻井与目标井的相对位置，包括：
根据所述第二磁场信号，通过第一公式，确定所述正钻井与目标井的相对位置，其中，所述第一公式为：
Figure 566616DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 107581DEST_PATH_IMAGE002
为第二磁场信号，
Figure 300665DEST_PATH_IMAGE003
为磁导率，
Figure 642785DEST_PATH_IMAGE004
为所述目标井井口注入激励电流，
Figure 554109DEST_PATH_IMAGE005
为圆周率，
Figure 131721DEST_PATH_IMAGE006
为正钻井与目标井的相对位置。
采用上述进一步方案的有益效果是，基于毕奥-萨伐尔定律理论模型可准确的基于磁场信号确定出正钻井与目标井的相对位置。
进一步，该方法还包括：
在所述目标井中下入无磁套管，以使所述磁场测量探管在所述无磁套管内部。
采用上述进一步方案的有益效果是，在目标井中下入无瓷套管，可给测量探管提供无磁测量环境，提高测量精度。
进一步，上述线性柱状电磁源为圆柱形电磁铁线圈，所述圆柱形电磁铁线圈包括金属内芯，所述金属内芯的外部缠绕与所述金属内芯的功率相匹配的导电绕组，所述导电绕组的缠绕匝数基于电磁场大小确定。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过上述结构的线性柱状电磁源，可提供长距离稳定线性柱状电磁场。
第二方面，本发明为了解决上述技术问题还提供了一种井眼轨迹测控装置，该装置包括：
第一磁场信号获取模块，用于在采用有源磁场定位钻具在正钻井钻进过程中，获取通过所述有源磁场定位钻具采集的第一磁场信号，所述有源磁场定位钻具包括依次连接的钻头、旋转磁源、螺杆和随钻陀螺；
第一位置确定模块，用于根据所述第一磁场信号和第一对应关系，确定所述第一磁场信号对应的第一位置，所述第一对应关系为各个第一磁场信号和各个第一位置之间的对应关系；
当前钻进轨迹确定模块，用于根据所述第一位置，确定所述钻头的当前钻进轨迹；
调整模块，用于根据所述当前钻进轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述当前钻进轨迹进行调整。
第三方面，本发明为了解决上述技术问题还提供了一种电子设备，该电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行该计算机程序时实现本申请的井眼轨迹测控方法。
第四方面，本发明为了解决上述技术问题还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本申请的井眼轨迹测控方法。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明一个实施例提供的一种井眼轨迹测控方法的流程示意图；
图2为本发明一个实施例提供的一种井眼轨迹控制方法的结构示意图；
图3为本发明一个实施例提供的一种柱状电磁场井眼轨迹方法的结构示意图；
图4为本发明一个实施例提供的一种小间距水平井簇示意图
图5为本发明一个实施例提供的一种井眼轨迹测控装置的结构示意图；
图6为本发明一个实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
下面以具体实施例对本发明的技术方案以及本发明的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。
本发明实施例所提供的方案可以适用于任何需要进行井眼轨迹测控的应用场景中。本发明实施例所提供的方案可以由任一电子设备执行，比如，可以是用户的终端设备，包括以下至少一项：智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、智能手表、智能电视、智能车载设备。
本发明实施例提供了一种可能的实现方式，如图1所示，提供了一种井眼轨迹测控方法的流程图，该方案可以由任一电子设备执行，例如，可以是终端设备，或者由终端设备和服务器共同执行。为描述方便，下面将以终端设备作为执行主体为例对本发明实施例提供的方法进行说明，如图1中所示的流程图，该方法可以包括以下步骤：
步骤S110，在采用有源磁场定位钻具在正钻井钻进过程中，获取通过所述有源磁场定位钻具采集的第一磁场信号，所述有源磁场定位钻具包括依次连接的钻头、旋转磁源、螺杆和随钻陀螺；
步骤S120，根据所述第一磁场信号和第一对应关系，确定所述第一磁场信号对应的第一位置，所述第一对应关系为各个第一磁场信号和各个第一位置之间的对应关系；
步骤S130，根据所述第一位置，确定所述钻头的当前钻进轨迹；
步骤S140，根据所述当前钻进轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述当前钻进轨迹进行调整。
本发明的有益效果是：利用有源磁场定位钻具进行有源磁场定位，由于旋转磁源与钻头相邻连接，可提高了算法精度，另外，通过有源磁场定位钻具协同形成闭环轨迹精确控制，减少中低熟页岩油小井距井簇中其他井的影响，进而减少定位误差。
下面结合以下具体的实施例，对本发明的方案进行进一步的说明，在该实施例中，先结合图2所示的井眼轨迹控制方法的结构示意图和图3所示的柱状电磁场井眼轨迹方法的结构示意图对本申请方案中涉及的硬件设备进行说明：
图2中，图2上部的井为正钻井、图2的下部为目标井，1为钻头，2为旋转磁源，3为近钻头井斜测量短节，4为螺杆，5为随钻陀螺，6为磁场测量探管，7为无磁套管。图3中，1为线性柱状电磁铁，2为磁场测量探管，3为无磁套管，4为A点。上述正钻水平井（也可称为正钻井水平段）为正在实施钻井作业的井眼，上述目标水平井（也可称为目标井水平段）为已完成钻井作业的井眼。
硬件部分包括智能一键式磁导向测控系统，即本申请方案中的有源磁场定位钻具，还包括配套工具，其中，有源磁场定位钻具包括依次连接的钻头、旋转磁源、近钻头井斜测量短节、螺杆和随钻陀螺；配套工具包括无磁套管、线性柱状电磁源、地面深度测量仪、工控采集箱、单芯电缆、快插鱼雷头、磁测量探管（也可称为磁场测量探管）、井下承压外壳。
其中，地面深度测量仪包括激光位移传感器、数据采集控制箱和界面软件。激光位移传感器安装在井口钻机绞盘上，相对传统工具，可实现打点测量绳索匝数以采集上提下放位移数据，并将这些数据同步到智能一键式磁导向测控，通过软件参与算法计算的方法，提高算法计算精度。
上述所述磁测量探管包括三轴磁通门传感器、三轴加速度传感器、温度传感器、电路板。三轴磁通门传感器用于检测探管处的交变磁场和地磁场X轴、Y轴、Z轴三轴磁场信号，三轴加速度传感器用于检测探管处重力场X轴、Y轴、Z轴三轴加速度信号，且三轴加速度传感器的X轴、Y轴、Z轴与三轴磁通门传感器分别平行且同向。
上述无磁套管，是无磁金属材料轧制形成的无磁套管，在目标井下入无磁套管，无磁套管数量取决于井下水平井簇干扰状态，给测量探管提供无磁测量环境。
上述线性柱状电磁源为圆柱形电磁铁线圈，金属内芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组，缠绕匝数与电磁场大小相关，用于提供长距离稳定线性柱状电磁场。
基于上述硬件设备，对本发明提供的井眼轨迹测控方法进行进一步的说明，该方法包括以下步骤：
步骤S110，在采用有源磁场定位钻具在正钻井钻进过程中，获取通过所述有源磁场定位钻具采集的第一磁场信号，所述有源磁场定位钻具包括依次连接的钻头、旋转磁源、螺杆和随钻陀螺；
步骤S120，根据所述第一磁场信号和第一对应关系，确定所述第一磁场信号对应的第一位置，所述第一对应关系为各个第一磁场信号和各个第一位置之间的对应关系；
步骤S130，根据所述第一位置，确定所述钻头的当前钻进轨迹；
步骤S140，根据所述当前钻进轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述当前钻进轨迹进行调整。
其中，上述第一对应关系为预先基于正钻井所处的地理区域的磁场分布，即获取正钻井所在地理区域中各个位置的磁场信号。则在已知一个磁场信号时，可基于该第一对应关系，确定出对应的第一位置。需要说明的是，有源磁场定位钻具在正钻井钻进过程中，所对应的当前钻进轨迹指的是多个第一位置连在一起形成的轨迹。
可选的，上述根据所述当前钻进轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述当前钻进轨迹进行调整，具体是通过调整随钻陀螺的工具参数，摆动陀螺所在钻具工具面，根据相对位置设计导向数据然后实现定向作业，以调整正钻井的井斜角及方位角，控制其井眼轨迹位于目标井周围的设计距离。
将上述步骤S110至步骤S140的方法称为方法A，下面介绍另一种确定当前钻进轨迹的方法B，方法B具体包括：
在所述正钻井裸眼中下入线性柱状电磁源，形成柱状且互相垂直的电场与磁场；
获取通过磁场测量探管采集到的针对所述线性柱状电磁源第二磁场信号，所述磁场测量探管设置在目标井水平段中，所述目标井为所述正钻井所在中低熟页岩油小井距井簇中的一个目标井；
根据所述第二磁场信号，确定所述正钻井与目标井的相对位置；
其中，根据相对位置以及磁场测量探管在目标井水平段中的位置，可以确定出钻头的第二位置，从而基于第二位置也可以确定出钻头的当前钻进轨迹。
在确定了B方法对应的当前钻进轨迹后，可根据所述相对位置，对所述当前钻进轨迹进行校正，得到校正后的轨迹，即基于B方法对应的当前钻进轨迹校正方法A对应的当前钻进轨迹，相互标定可提高仪器测量精度。
校正后，则上述所述根据所述当前钻进轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述当前钻进轨迹进行调整，包括：
根据所述校正后的轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述校正后的轨迹进行调整。
可选的，上述在采用B方案进行当前钻进轨迹的确定的过程中，可在正钻井水平段每隔30-50m设置一个靶点，可记为靶点01#、02#、03#、…，使得正钻井轨迹相对目标井保持一定相对位置关系前进，然后将各个靶点的位置输入至终端设备的软件中，再利用吊车、电缆及泵车或爬行器将磁场测量探管送入目标井水平段，进行第二电磁信号的实时采集，并将第二磁信号传输至地面的终端设备中，然后再根据根据所述第二磁场信号，确定所述正钻井与目标井的相对位置。
可选的，为了提高测量精度，可先将磁场测量探管送入至目标井20~40m，待测量得到20~40m处对应的第二磁场信号后，再继续送入20~40m，如此反复，直至钻完水平段。同时磁导向钻进时，在保持井眼轨迹沿目标水平井簇的轨迹趋势钻进的同时，正钻井的井眼轨迹尽可能的保持平直。
可选的，上述所述根据所述校正后的轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述校正后的轨迹进行调整，包括：
根据所述校正后的轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，判断所述校正后的轨迹是否需要调整，如果需要调整，则通过控制随钻陀螺的工作参数，调整所述校正后的轨迹。
其中，预设轨迹为预先设定的正确的轨迹，在校正后的轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹不一致时，比如，出现偏差，则表示校正后的轨迹需要调整，否则，表示校正后的轨迹不需要调整。
可选的，上述根据所述第二磁场信号，确定所述正钻井与目标井的相对位置，包括：
根据所述第二磁场信号，通过第一公式，确定所述正钻井与目标井的相对位置，其中，所述第一公式为：
Figure 943426DEST_PATH_IMAGE007
（1）
其中，
Figure 722026DEST_PATH_IMAGE008
为第二磁场信号，
Figure 120646DEST_PATH_IMAGE009
为磁导率，
Figure 501949DEST_PATH_IMAGE010
为所述目标井井口注入激励电流，
Figure 544991DEST_PATH_IMAGE011
为圆周率，
Figure 353547DEST_PATH_IMAGE006
为正钻井与目标井的相对位置。
可选的，基于目标井在水平井簇环境中的测量数据，即测得的磁场信号，由于针对某点磁场进行归一化处理，进而比较全场数据的方法在理论上并不充分正确。因此，考虑采用曲线拟合的方法来进行数据对比。
对于磁偶极子模型，当y=0，z=0时，对x0处的B0进行归一化，有理论公式：M为常数，Br为磁探管测后所得径向磁场，B是x处磁场强度，B0是x0处磁场强度，r为磁探管与x处的相对距离，r0为磁探管与x0处的相对距离，可理解为一个磁场信号：
Figure 740929DEST_PATH_IMAGE012
（2）
这样我们发现，在x轴特征方向上，磁偶极子模型的相对磁场与距离的三次方成反比，即Br与距离x成三次方成反比。如果进行同样归一化后的仿真磁场，拟合出来的曲线也满足这样的关系，那么就充分证明了仿真模型与磁偶极子模型较为符合。则基于上述理论，可基于某点的位置，确定对应的轨迹。
在假设两井平行的情况下设计的，实际钻井时这个假设是可以近似成立的。但仍需要测量某些参数，以衡量两井间不平行的程度与不共面的程度。因此在本申请方案中，可以定义：两井在竖直面内的投影所成角度为井斜角，两井在水平面内的投影所成角度为方位角。通过测量井斜角与方位角，就可以知道两井间的不平行程度，进而在对当前钻进轨迹进行调整的过程中，可根据方位角和井斜角判断当前钻进轨迹是否为水平轨迹，以及如何进行调整。
可选的，井下探测装置可用电缆传输信号，可以随钻具同步下入，实时探测正钻井与目标井的距离，解决了邻井防碰测量和轨迹控制的问题。
本发明的方案适用于小间距水平井簇中的正钻井的井眼轨迹测控，具体可参见图4所示的小间距水平井簇示意图，图4中水平井簇包括：水平井簇目标井1，一号已钻加热井2，二号已钻加热井3，三号已钻加热井4，正钻井5。
通过本发明实施例，可以实时探测正钻井与目标井的距离，在中低熟页岩油原位钻井中，颠覆了传统有源磁导向轨迹测控方法，解决了小井距井簇井眼轨迹异面交叉空间距离仅为1.75m-6m的钻井轨迹控制难题，实现可操作的轨迹调整，克服了套管干扰大、轨迹测量误差大、轨迹控制难度高的难题，轨迹控制精度达到±0.5m。
本发明的方法，着重解决井簇间距小、轨迹错综复杂条件下，新钻井穿越井网时磁干扰大磁测量误差大的问题和三维立体井网开发轨迹控制难度高等问题，降低轨迹控制误差、提高轨迹测量精度，通过新方法、新工艺，提高算法精度、提高工具测量精度、降低轨迹测量误差，从而将轨迹控制系统精度大幅度提升，形成适用于页岩油原位转化小井距水平井簇钻井关键技术与小井距高精度磁导向钻井轨迹控制技术，形成可复制推广的工艺。
基于与图1中所示的方法相同的原理，本发明实施例还提供了一种井眼轨迹测控装置20，如图5中所示，该井眼轨迹测控装置20可以包括第一磁场信号获取模块210、第一位置确定模块220、当前钻进轨迹确定模块230和调整模块240，其中：
第一磁场信号获取模块210，用于在采用有源磁场定位钻具在正钻井钻进过程中，获取通过所述有源磁场定位钻具采集的第一磁场信号，所述有源磁场定位钻具包括依次连接的钻头、旋转磁源、螺杆和随钻陀螺；
第一位置确定模块220，用于根据所述第一磁场信号和第一对应关系，确定所述第一磁场信号对应的第一位置，所述第一对应关系为各个第一磁场信号和各个第一位置之间的对应关系；
当前钻进轨迹确定模块230，用于根据所述第一位置，确定所述钻头的当前钻进轨迹；
调整模块240，用于根据所述当前钻进轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述当前钻进轨迹进行调整。
可选的，上述有源磁场定位钻具还包括近钻头井斜测量短节，所述旋转磁源和所述螺杆通过所述近钻头井斜测量短节连接。
可选的，该装置还包括：
磁场形成模块，用于在所述正钻井裸眼中下入线性柱状电磁源，形成柱状且互相垂直的电场与磁场；
第二磁场信号获取模块，用于获取通过磁场测量探管采集到的针对所述线性柱状电磁源第二磁场信号，所述磁场测量探管设置在目标井水平段中，所述目标井为所述正钻井所在中低熟页岩油小井距井簇中的一个目标井；
相对位置确定模块，用于根据所述第二磁场信号，确定所述正钻井与目标井的相对位置；
校正模块，用于根据所述相对位置，对所述当前钻进轨迹进行校正，得到校正后的轨迹；
上述调整模块240在根据所述当前钻进轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述当前钻进轨迹进行调整时，具体用于：
根据所述校正后的轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述校正后的轨迹进行调整。
可选的，上述调整模块240在根据所述校正后的轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述校正后的轨迹进行调整时，具体用于：
根据所述校正后的轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，判断所述校正后的轨迹是否需要调整，如果需要调整，则通过控制随钻陀螺的工作参数，调整所述校正后的轨迹。
可选的，上述相对位置确定模块在根据所述第二磁场信号，确定所述正钻井与目标井的相对位置时，具体用于：
根据所述第二磁场信号，通过第一公式，确定所述正钻井与目标井的相对位置，其中，所述第一公式为：
Figure 801289DEST_PATH_IMAGE013
其中，
Figure 823471DEST_PATH_IMAGE014
为第二磁场信号，
Figure 68508DEST_PATH_IMAGE015
为磁导率，
Figure 317087DEST_PATH_IMAGE016
为所述目标井井口注入激励电流，
Figure 40192DEST_PATH_IMAGE017
为圆周率，
Figure 415416DEST_PATH_IMAGE006
为正钻井与目标井的相对位置。
可选的，该装置还包括：
无磁套管设置模块，用于在所述目标井中下入无磁套管，以使所述磁场测量探管在所述无磁套管内部。
可选的，上述线性柱状电磁源为圆柱形电磁铁线圈，所述圆柱形电磁铁线圈包括金属内芯，所述金属内芯的外部缠绕与所述金属内芯的功率相匹配的导电绕组，所述导电绕组的缠绕匝数基于电磁场大小确定。
本发明实施例的井眼轨迹测控装置可执行本发明实施例所提供的井眼轨迹测控方法，其实现原理相类似，本发明各实施例中的井眼轨迹测控装置中的各模块、单元所执行的动作是与本发明各实施例中的井眼轨迹测控方法中的步骤相对应的，对于井眼轨迹测控装置的各模块的详细功能描述具体可以参见前文中所示的对应的井眼轨迹测控方法中的描述，此处不再赘述。
其中，上述井眼轨迹测控装置可以是运行于计算机设备中的一个计算机程序（包括程序代码），例如该井眼轨迹测控装置为一个应用软件；该装置可以用于执行本发明实施例提供的方法中的相应步骤。
在一些实施例中，本发明实施例提供的井眼轨迹测控装置可以采用软硬件结合的方式实现，作为示例，本发明实施例提供的井眼轨迹测控装置可以是采用硬件译码处理器形式的处理器，其被编程以执行本发明实施例提供的井眼轨迹测控方法，例如，硬件译码处理器形式的处理器可以采用一个或多个应用专用集成电路（ASIC，Application SpecificIntegrated Circuit）、DSP、可编程逻辑器件（PLD，Programmable Logic Device）、复杂可编程逻辑器件（CPLD，Complex Programmable Logic Device）、现场可编程门阵列（FPGA，Field-Programmable Gate Array）或其他电子元件。
在另一些实施例中，本发明实施例提供的井眼轨迹测控装置可以采用软件方式实现，图5示出了存储在存储器中的井眼轨迹测控装置，其可以是程序和插件等形式的软件，并包括一系列的模块，包括第一磁场信号获取模块210、第一位置确定模块220、当前钻进轨迹确定模块230和调整模块240，用于实现本发明实施例提供的井眼轨迹测控方法。
描述于本发明实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，模块的名称在某种情况下并不构成对该模块本身的限定。
基于与本发明的实施例中所示的方法相同的原理，本发明的实施例中还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括但不限于：处理器和存储器；存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于通过调用计算机程序执行本发明任一实施例所示的方法。
在一个可选实施例中提供了一种电子设备，如图6所示，图6所示的电子设备4000包括：处理器4001和存储器4003。其中，处理器4001和存储器4003相连，如通过总线4002相连。可选地，电子设备4000还可以包括收发器4004，收发器4004可以用于该电子设备与其他电子设备之间的数据交互，如数据的发送和/或数据的接收等。需要说明的是，实际应用中收发器4004不限于一个，该电子设备4000的结构并不构成对本发明实施例的限定。
处理器4001可以是CPU（Central Processing Unit，中央处理器），通用处理器，DSP（Digital Signal Processor，数据信号处理器），ASIC（Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路），FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器4001也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。
总线4002可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线4002可以是PCI（Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准）总线或EISA（ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构）总线等。总线4002可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器4003可以是ROM（Read Only Memory，只读存储器）或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM（Random Access Memory，随机存取存储器）或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM（Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器）、CD-ROM（Compact DiscRead Only Memory，只读光盘）或其他光盘存储、光碟存储（包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等）、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
存储器4003用于存储执行本发明方案的应用程序代码（计算机程序），并由处理器4001来控制执行。处理器4001用于执行存储器4003中存储的应用程序代码，以实现前述方法实施例所示的内容。
其中，电子设备也可以是终端设备，图6示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行前述方法实施例中相应内容。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各种实施例实现方式中提供的井眼轨迹测控方法。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
应该理解的是，附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本发明实施例提供的计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备执行上述实施例所示的方法。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (6)

1.一种井眼轨迹测控方法，其特征在于，包括以下步骤：
在采用有源磁场定位钻具在正钻井钻进过程中，获取通过所述有源磁场定位钻具采集的第一磁场信号，所述有源磁场定位钻具包括依次连接的钻头、旋转磁源、螺杆和随钻陀螺；
根据所述第一磁场信号和第一对应关系，确定所述第一磁场信号对应的第一位置，所述第一对应关系为各个第一磁场信号和各个第一位置之间的对应关系；
根据所述第一位置，确定所述钻头的当前钻进轨迹；
根据所述当前钻进轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述当前钻进轨迹进行调整；
所述方法还包括：
在所述正钻井裸眼中下入线性柱状电磁源，形成柱状且互相垂直的电场与磁场；
获取通过磁场测量探管采集到的针对所述线性柱状电磁源的第二磁场信号，所述磁场测量探管设置在目标井水平段中，所述目标井为所述正钻井所在中低熟页岩油小井距井簇中的一个目标井；
根据所述第二磁场信号，确定所述正钻井与目标井的相对位置；
根据所述相对位置，对所述当前钻进轨迹进行校正，得到校正后的轨迹；
所述根据所述当前钻进轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述当前钻进轨迹进行调整，包括：
根据所述校正后的轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述校正后的轨迹进行调整；
所述有源磁场定位钻具还包括近钻头井斜测量短节，所述旋转磁源和所述螺杆通过所述近钻头井斜测量短节连接；
所述根据所述校正后的轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述校正后的轨迹进行调整，包括：
根据所述校正后的轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，判断所述校正后的轨迹是否需要调整，如果需要调整，则通过控制随钻陀螺的工作参数，调整所述校正后的轨迹；
所述线性柱状电磁源为圆柱形电磁铁线圈，所述圆柱形电磁铁线圈包括金属内芯，所述金属内芯的外部缠绕与所述金属内芯的功率相匹配的导电绕组，所述导电绕组的缠绕匝数基于电磁场大小确定。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二磁场信号，确定所述正钻井与目标井的相对位置，包括：
根据所述第二磁场信号，通过第一公式，确定所述正钻井与目标井的相对位置，其中，所述第一公式为：
Figure FDF0000024847160000021
其中，Hth为第二磁场信号，μ为磁导率，I为所述目标井井口注入激励电流，π为圆周率，R为正钻井与目标井的相对位置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述目标井中下入无磁套管，以使所述磁场测量探管在所述无磁套管内部。
4.一种井眼轨迹测控装置，其特征在于，包括：
第一磁场信号获取模块，用于在采用有源磁场定位钻具在正钻井钻进过程中，获取通过所述有源磁场定位钻具采集的第一磁场信号，所述有源磁场定位钻具包括依次连接的钻头、旋转磁源、螺杆和随钻陀螺；
第一位置确定模块，用于根据所述第一磁场信号和第一对应关系，确定所述第一磁场信号对应的第一位置，所述第一对应关系为各个第一磁场信号和各个第一位置之间的对应关系；
当前钻进轨迹确定模块，用于根据所述第一位置，确定所述钻头的当前钻进轨迹；
调整模块，用于根据所述当前钻进轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述当前钻进轨迹进行调整；
所述装置还包括：
磁场形成模块，用于在所述正钻井裸眼中下入线性柱状电磁源，形成柱状且互相垂直的电场与磁场；
第二磁场信号获取模块，用于获取通过磁场测量探管采集到的针对所述线性柱状电磁源第二磁场信号，所述磁场测量探管设置在目标井水平段中，所述目标井为所述正钻井所在中低熟页岩油小井距井簇中的一个目标井；
相对位置确定模块，用于根据所述第二磁场信号，确定所述正钻井与目标井的相对位置；
校正模块，用于根据所述相对位置，对所述当前钻进轨迹进行校正，得到校正后的轨迹；
所述调整模块在根据所述当前钻进轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述当前钻进轨迹进行调整时，具体用于：
根据所述校正后的轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述校正后的轨迹进行调整；
所述有源磁场定位钻具还包括近钻头井斜测量短节，所述旋转磁源和所述螺杆通过所述近钻头井斜测量短节连接；
所述调整模块在根据所述校正后的轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，对所述校正后的轨迹进行调整时，具体用于：
根据所述校正后的轨迹和所述第一位置对应的预设轨迹，判断所述校正后的轨迹是否需要调整，如果需要调整，则通过控制随钻陀螺的工作参数，调整所述校正后的轨迹；
所述线性柱状电磁源为圆柱形电磁铁线圈，所述圆柱形电磁铁线圈包括金属内芯，所述金属内芯的外部缠绕与所述金属内芯的功率相匹配的导电绕组，所述导电绕组的缠绕匝数基于电磁场大小确定。
5.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-3中任一项所述的方法。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-3中任一项所述的方法。
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