CN115506714A - 海底岩下管道铺设高精度对接方法、系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于海底管道铺设技术领域，具体涉及了一种海底岩下管道铺设高精度对接方法、系统及设备，旨在解决现有的海底定向钻穿越技术的精确对接施工只能在陆地水平方向，或是从陆地到陆地之间的穿越钻孔的问题。本发明包括：通过海上钻井船在所述对接海面区域，通过钻杆使携带磁源信标的定位钻头下钻，设定导向源，通过导向源引导第一对接钻具先钻至预设的对接区域并记录贯通位置，回退第一对接钻具，在通过导向源引导第二对接钻具到达贯通位置，完成定向钻通。本发明让基于磁源定位的水平定向钻施工可以在任何可以进行海上钻井作业的海域进行岩石中对接作业，解决了目前岩石中对接海洋中与海岛之间只能进行一次性钻孔单向作业的问题。
Description
技术领域
本发明属于海底管道铺设技术领域，具体涉及了一种海底岩下管道铺设高精度对接方法、系统及设备。
背景技术
海底定向钻穿越技术，在地下海底岩石中长距离的海底钻孔，扩孔，可以实现在海底地下岩石中铺设线缆管道。水平定向钻技术，用于在非开挖实现管线的铺设，而且还可用于地矿、石油等领域用来实现地下的地质勘探及资源开采。在水平定向钻进过程中对钻头位置进行实时定位导向是保证钻孔按照设计轨迹钻进的关键。
现有的海底定向钻穿越技术，须在水平定向钻施工现场布设地面磁信标；在钻具的钻头和钻杆之间连接测量短节。基于地面磁信标的水平定向钻实时定位方法及系统，实现单点测量进行定位，布置地面螺线管式电磁铁信标后只需利用测量短节返回的数据即可计算出钻头与信标之间的相对空间位置关系，最终使总控中心可以根据这些数据精确微调钻头前进的方向。人工磁场的发生装置需安装在地表，由于定位用的磁源信标只能向1000米的近距离以内提供准确可靠的定位磁场，因此，精确对接施工只能在陆地水平方向进行，或是从陆地到陆地之间的穿越钻孔，无法实现在深海的海底岩石中两个定向钻进行高精度对接。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即现有的海底定向钻穿越技术的精确对接施工只能在陆地水平方向进行，或是从陆地到陆地之间的穿越钻孔，无法实现在深海的海底岩石中两个定向钻进行高精度对接的问题，本发明提供了一种海底岩下管道铺设高精度对接方法，包括：
在第一陆地选取第一钻孔位置，第二陆地选取第二钻孔位置；
在第一钻孔位置和第二钻孔位置的连线间选取对接海面区域；
通过海上钻井船在所述对接海面区域，通过钻杆使携带磁源信标的定位钻头下钻；所述携带磁源信标的钻头达到预设深度后，海上钻井船回收钻杆，获得布设于预定位置的导向源；
将第一对接钻具从第一钻孔位置下钻，并通过所述导向源对第一对接钻具的钻入方向进行实时调整；当第一对接钻具到达磁源信标的预设对接区域时，将此时第一对接钻具与导向源的相对位置记为贯通位置，退回第一对接钻具；
将第二对接钻具从第二钻孔位置下钻，并通过所述导向源对第二对接钻具的钻入方向进行实时调整，直至第二对接钻具到达所述贯通位置，完成定向钻通。
在一些优选的实施方式中，所述第一对接钻具和第二对接钻具，配置了传感器测量阵列，并与上位计算机通信连接；所述传感器测量阵列包括三轴磁力计和三轴重力度计。
在一些优选的实施方式中，所述通过所述导向源对第一对接钻具的钻入方向进行实时调整，其方法包括：
所述导向源持续向四周发出低频磁感应信号；
当所述第一对接钻具的三轴磁力计接收到所述低频磁感应信号后，将第一三轴磁力计探测数据和三轴重力度计的探测数据传输至上位计算机；
上位计算机根据所述第一三轴磁力计探测数据和三轴重力度计的探测数据计算导向源与第一对接钻具的第一相对位置，并根据第一对接钻具的实际位置、三轴重力度计的探测数据和所述第一相对位置，生成第一钻进控制信号；
所述第一对接钻具根据所述第一钻进控制信号进行钻进。
在一些优选的实施方式中，所述第一钻进控制信号，获取方法包括：
根据所述三轴重力度计的探测数据计算第一对接钻具的当前朝向；
根据所述第一对接钻具的当前朝向，将第一相对位置整理为第一相对竖直距离、第一相对水平距离、第一相对竖直面角和第一相对水平面角；控制第一对接钻具的朝向，向缩小第一相对竖直距离、第一相对水平距离、第一相对竖直面角和第一相对水平面角的趋势调整，使第一对接钻具的实际钻进轨迹与预设的第一理想钻进轨迹重合。
在一些优选的实施方式中，所述通过所述导向源对第二对接钻具的钻入方向进行实时调整，其方法包括：
所述导向源持续向四周发出低频磁感应信号；
当所述第二对接钻具的三轴磁力计接收到所述低频磁感应信号后，将第二三轴磁力计探测数据和三轴重力度计的探测数据传输至上位计算机；
上位计算机根据所述第二三轴磁力计探测数据和三轴重力度计的探测数据，计算贯通位置与第二对接钻具的第三相对位置；
根据第二对接钻具的实际位置和贯通位置设定第二理想钻进轨迹，将第三相对位置整理为第二相对竖直距离、第二相对水平距离、第二相对竖直面角和第二相对水平面角；
控制第二最接钻具的朝向，向缩小第二相对竖直距离、第二相对水平距离、第二相对竖直面角和第二相对水平面角的趋势调整，使第二对接钻具的实际钻进轨迹与预设的第二理想钻进轨迹重合，生成第二钻进控制信号；
所述第二对接钻具根据所述第二进钻控制信号进行钻进直至到达贯通位置完成钻通。
在一些优选的实施方式中，所述方法还包括多段对接的步骤，具体为：
当第一陆地和第二陆地距离大于预设的单个导向源的有效距离时，选取多个对接海面区域；
通过海上钻井船在每个所述对接海面区域，通过钻杆使携带磁源信标的定位钻头下钻；
所述携带磁源信标的钻头达到预设深度后，海上钻井船回收钻杆，获得布设于预定位置的导向源；
将任一对接钻具从任一钻孔位置下钻，通过导向源辅助对接钻具在预设钻出位置钻出海底；
基于所述预设钻出位置选择海底下钻位置，进行海底水平定向钻施工，直至钻通下一个导向源设定的预设钻出位置。
在一些优选的实施方式中，所述通过钻杆使携带磁源信标的定位钻头下钻，具体包括：
在定位钻头向下钻进的过程中，关闭所述磁源信标；
当所述定位钻头到达预设深度时，停止下钻并激活所述磁源信标；
所述磁源信标发射可以穿透岩层的低频正交电磁波。
本发明的另一方面，提出了一种海底岩下管道铺设高精度对接系统，所述系统包括：
钻孔位置选取模块，配置为在第一陆地选取第一钻孔位置，第二陆地选取第二钻孔位置；
对接海面区域选取模块，配置为在第一钻孔位置和第二钻孔位置的连线间选取对接海面区域；
导向源设置模块，配置为通过海上钻井船在所述对接海面区域，通过钻杆使携带磁源信标的定位钻头下钻；所述携带磁源信标的钻头达到预设深度后，海上钻井船回收钻杆，获得布设于预定位置的导向源；
第一钻具钻孔模块，配置为将第一对接钻具从第一钻孔位置下钻，并通过所述导向源对第一对接钻具的钻入方向进行实时调整；当第一对接钻具到达磁源信标的预设对接区域时，将此时第一对接钻具与导向源的相对位置记为贯通位置，退回第一对接钻具；
钻通模块，配置为将第二对接钻具从第二钻孔位置下钻，并通过所述导向源对第二对接钻具的钻入方向进行实时调整，直至第二对接钻具到达所述贯通位置，完成定向钻通。
本发明的第三方面，提出了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现上述的海底岩下管道铺设高精度对接方法。
本发明的第四方面，提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现上述的海底岩下管道铺设高精度对接方法。
本发明的有益效果：
(1)本发明让基于磁源定位的水平定向钻施工可以在任何可以进行海上钻井作业的海域进行岩石中对接作业，解决了目前岩石中对接只能在陆地上完成，海洋中与海岛之间只能进行一次性钻孔单向作业的问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明实施例中海底岩下管道铺设高精度对接方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中海底岩下管道铺设高精度对接方法的原理示意图；
图3是本发明另一实施例中包括多段对接海底岩下管道铺设高精度对接方法的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本发明提供一种海底岩下管道铺设高精度对接方法，本方法让基于磁源定位的水平定向钻施工可以在任何可以进行海上钻井作业的海域进行岩石中对接作业，解决了目前岩石中对接只能在陆地上完成，海洋中与海岛之间只能进行一次性钻孔单向作业的问题。
本发明的一种海底岩下管道铺设高精度对接方法，所述方法包括：
在第一陆地选取第一钻孔位置，第二陆地选取第二钻孔位置；
在第一钻孔位置和第二钻孔位置的连线间选取对接海面区域；
通过海上钻井船在所述对接海面区域，通过钻杆使携带磁源信标的定位钻头下钻；所述携带磁源信标的钻头达到预设深度后，海上钻井船回收钻杆，获得布设于预定位置的导向源；
将第一对接钻具从第一钻孔位置下钻，并通过所述导向源对第一对接钻具的钻入方向进行实时调整；当第一对接钻具到达磁源信标的预设对接区域时，将此时第一对接钻具与导向源的相对位置记为贯通位置，退回第一对接钻具；
将第二对接钻具从第二钻孔位置下钻，并通过所述导向源对第二对接钻具的钻入方向进行实时调整，直至第二对接钻具到达所述贯通位置，完成定向钻通。
为了更清晰地对本发明海底岩下管道铺设高精度对接方法进行说明，下面结合图1和图2对本发明实施例中各步骤展开详述。
本发明第一实施例的海底岩下管道铺设高精度对接方法，包括步骤S100-步骤S500，各步骤详细描述如下：
传统的水平定向钻技术，需要在施工现场布设地面磁信标，并在钻具的钻头和钻杆之间连接测量短节，以此通过单点测量进行定位，现有技术布设地面螺线管式电磁铁信标后需要利用测量短节返回的数据计算出钻头与信标之间的相对空间位置关系，最终使总控中心可以根据这些数据精确微调钻头前进的方向，但是由于只在地表安装磁场发生装置，无法为地下提供准确可靠的定位磁场，导致现有的技术只能在陆地的水平方向进行精确对接，或是从陆地到陆地之间的穿越钻孔，难以实现长距离的深海海底岩石中的定向钻对接。
S100，在第一陆地选取第一钻孔位置，第二陆地选取第二钻孔位置。
S200，在第一钻孔位置和第二钻孔位置的连线间选取对接海面区域。
在本实施例中，在第一对接钻具从第一钻孔位置下钻，第二对接钻具从第二钻孔位置下钻；所述第一对接钻具和第二对接钻具，配置了传感器测量阵列，并与上位计算机通信连接；所述传感器测量阵列包括三轴磁力计和三轴重力度计，三轴磁力计和三轴重力计的轴线都与测量短节轴线平行。传感器测量阵列可通过有线或无线的方式与设置于地面或中转区域的上位计算机连接，在传感器测量阵列与计算机之间可设置信号处理电路对所述低频磁感应信号进行解码再传输至上位计算机，或上位计算机接收到后另行解码。
S300，通过海上钻井船在所述对接海面区域，通过钻杆使携带磁源信标的定位钻头下钻；所述携带磁源信标的钻头达到预设深度后，海上钻井船回收钻杆，获得布设于预定位置的导向源。本方案中用到3个钻杆和钻具，第一钻杆用于安放携带磁源信标的钻头，第二钻杆和第三钻杆分别用于辅助第一对接钻具和第二对接钻具的钻穿施工。
在本实施例中，所述通过钻杆使携带磁源信标的定位钻头下钻，具体包括：
在定位钻头向下钻进的过程中，关闭所述磁源信标；
当所述定位钻头到达预设深度时，停止下钻并激活所述磁源信标；避免磁感应信号
所述磁源信标发射可以穿透岩层的低频磁信号；
本实施例采用的磁源信标为由电源驱动的旋转永磁体电机，安装在定位钻头中，由旋转电机供能，可实现1000米内的可靠通信。
S400，将第一对接钻具从第一钻孔位置下钻，并通过所述导向源对第一对接钻具的钻入方向进行实时调整；当第一对接钻具到达磁源信标的预设对接区域时，将此时第一对接钻具与导向源的相对位置记为贯通位置，退回第一对接钻具。贯通位置可通过第一相对位置进行表示，并经由上位计算机生成第二对接钻具的轨迹。
在本实施例中，所述通过所述导向源对第一对接钻具的钻入方向进行实时调整，其方法包括：
所述导向源持续向四周发出低频磁感应信号；
当所述第一对接钻具的三轴磁力计接收到所述低频磁感应信号后，将第一三轴磁力计探测数据和三轴重力度计的探测数据传输至上位计算机；
上位计算机根据所述第一三轴磁力计探测数据和三轴重力度计的探测数据计算导向源与第一对接钻具的第一相对位置，并根据第一对接钻具的实际位置、三轴重力度计的探测数据和所述第一相对位置，生成第一钻进控制信号；
所述第一对接钻具根据所述第一钻进控制信号进行钻进。
在本实施例中，所述第一钻进控制信号，获取方法包括：
根据所述三轴重力度计的探测数据计算第一对接钻具的当前朝向；
根据所述第一对接钻具的当前朝向，将第一相对位置整理为第一相对竖直距离、第一相对水平距离、第一相对竖直面角和第一相对水平面角；本实施例中可通过三轴磁力计各个轴的信号强度计算信标的具体方向和传输距离，以此获得导向源与对接钻具的相对位置、倾角、方位角、工作面角；
控制第一对接钻具的朝向，向缩小第一相对竖直距离、第一相对水平距离、第一相对竖直面角和第一相对水平面角的趋势调整，使第一对接钻具的实际钻进轨迹与预设的第一理想钻进轨迹重合。所述理想钻进轨迹包含了对接钻具在任何位置中向目标位置靠近的路径，具体轨迹走向受岩层深度控制，能够是以导向源周围的预设对接区域的任意点设定为锚点，使对接钻具向锚点钻近，可以人为设定或根据岩层特性、钻进习惯自动生成。也可将第一相对竖直距离、第一相对水平距离、第一相对竖直面角和第一相对水平面角替换为对接钻具与理想钻进轨迹的第三相对竖直距离、第三相对水平距离、第三相对竖直面角和第三相对水平面角并向减小的趋势调整。可根据深度设定对接钻头朝向的约束，使对接钻头到达预设的深度后，再进行朝向的调整；
所述第一对接钻具根据所述第一钻进控制信号进行钻进。
S500，将第二对接钻具从第二钻孔位置下钻，并通过所述导向源对第二对接钻具的钻入方向进行实时调整，直至第二对接钻具到达所述贯通位置，完成定向钻通。
在本实施例中，所述通过所述导向源对第二对接钻具的钻入方向进行实时调整，其方法包括：
所述导向源持续向四周发出低频磁感应信号；
当所述第二对接钻具的三轴磁力计接收到所述低频磁感应信号后，将第二三轴磁力计探测数据和三轴重力度计的探测数据传输至上位计算机；
上位计算机根据所述第二三轴磁力计探测数据和三轴重力度计的探测数据，计算贯通位置与第二对接钻具的第三相对位置；
根据第二对接钻具的实际位置和贯通位置设定第二理想钻进轨迹，将第三相对位置整理为第二相对竖直距离、第二相对水平距离、第二相对竖直面角和第二相对水平面角；
控制第二最接钻具的朝向，向缩小第二相对竖直距离、第二相对水平距离、第二相对竖直面角和第二相对水平面角的趋势调整，使第二对接钻具的实际钻进轨迹与预设的第二理想钻进轨迹重合，生成第二钻进控制信号；
所述第二对接钻具根据所述第二进钻控制信号进行钻进直至到达贯通位置完成钻通。
本发明的第二实施例，如图3所示，提供一种多段对接的步骤，具体为：
当第一陆地和第二陆地距离大于预设的单个导向源的有效距离时，选取多个对接海面区域；
通过海上钻井船在每个所述对接海面区域，通过钻杆使携带磁源信标的定位钻头下钻；
所述携带磁源信标的钻头达到预设深度后，海上钻井船回收钻杆，获得布设于预定位置的导向源；
将任一对接钻具从任一钻孔位置下钻，通过导向源辅助对接钻具在预设钻出位置钻出海底；
基于所述预设钻出位置选择海底下钻位置，进行海底水平定向钻施工，直至钻通下一个导向源设定的预设钻出位置。
上述实施例中虽然将各个步骤按照上述先后次序的方式进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本实施例的效果，不同的步骤之间不必按照这样的次序执行，其可以同时(并行)执行或以颠倒的次序执行，这些简单的变化都在本发明的保护范围之内。
本发明第三实施例的海底岩下管道铺设高精度对接系统，所述系统包括：
钻孔位置选取模块，配置为在第一陆地选取第一钻孔位置，第二陆地选取第二钻孔位置；
对接海面区域选取模块，配置为在第一钻孔位置和第二钻孔位置的连线间选取对接海面区域；
导向源设置模块，配置为通过海上钻井船在所述对接海面区域，通过钻杆使携带磁源信标的定位钻头下钻；所述携带磁源信标的钻头达到预设深度后，海上钻井船回收钻杆，获得布设于预定位置的导向源；
第一钻具钻孔模块，配置为将第一对接钻具从第一钻孔位置下钻，并通过所述导向源对第一对接钻具的钻入方向进行实时调整；当第一对接钻具到达磁源信标的预设对接区域时，记录此时第一对接钻具与导向源的相对位置记为贯通位置，退回第一对接钻具；
钻通模块，配置为将第二对接钻具从第二钻孔位置下钻，并通过所述导向源对第二对接钻具的钻入方向进行实时调整，直至第二对接钻具到达所述贯通位置，完成定向钻通。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
需要说明的是，上述实施例提供的海底岩下管道铺设高精度对接系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
本发明第四实施例的一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现上述的海底岩下管道铺设高精度对接方法。
本发明第五实施例的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现上述的海底岩下管道铺设高精度对接方法。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种海底岩下管道铺设高精度对接方法，其特征在于，所述方法包括：
在第一陆地选取第一钻孔位置，第二陆地选取第二钻孔位置；
在第一钻孔位置和第二钻孔位置的连线间选取对接海面区域；
通过海上钻井船在所述对接海面区域，通过钻杆使携带磁源信标的定位钻头下钻；所述携带磁源信标的钻头达到预设深度后，海上钻井船回收钻杆，获得布设于预定位置的导向源；
将第一对接钻具从第一钻孔位置下钻，并通过所述导向源对第一对接钻具的钻入方向进行实时调整；当第一对接钻具到达磁源信标的预设对接区域时，将此时第一对接钻具与导向源的相对位置记为贯通位置，退回第一对接钻具；
将第二对接钻具从第二钻孔位置下钻，并通过所述导向源对第二对接钻具的钻入方向进行实时调整，直至第二对接钻具到达所述贯通位置，完成定向钻通。
2.根据权利要求1所述的海底岩下管道铺设高精度对接方法，其特征在于，所述第一对接钻具和第二对接钻具，配置了传感器测量阵列，并与上位计算机通信连接；所述传感器测量阵列包括三轴磁力计和三轴重力度计。
3.根据权利要求2所述的海底岩下管道铺设高精度对接方法，其特征在于，所述通过所述导向源对第一对接钻具的钻入方向进行实时调整，其方法包括：
所述导向源持续向四周发出低频磁感应信号；
当所述第一对接钻具的三轴磁力计接收到所述低频磁感应信号后，将第一三轴磁力计探测数据和三轴重力度计的探测数据传输至上位计算机；
上位计算机根据所述第一三轴磁力计探测数据和三轴重力度计的探测数据计算导向源与第一对接钻具的第一相对位置，并根据第一对接钻具的实际位置、三轴重力度计的探测数据和所述第一相对位置，生成第一钻进控制信号；
所述第一对接钻具根据所述第一钻进控制信号进行钻进。
4.根据权利要求3所述的海底岩下管道铺设高精度对接方法，其特征在于，所述第一钻进控制信号，获取方法包括：
根据所述三轴重力度计的探测数据计算第一对接钻具的当前朝向；
根据所述第一对接钻具的当前朝向，将第一相对位置整理为第一相对竖直距离、第一相对水平距离、第一相对竖直面角和第一相对水平面角；控制第一对接钻具的朝向，向缩小第一相对竖直距离、第一相对水平距离、第一相对竖直面角和第一相对水平面角的趋势调整，使第一对接钻具的实际钻进轨迹与预设的第一理想钻进轨迹重合。
5.根据权利要求2所述的海底岩下管道铺设高精度对接方法，其特征在于，所述通过所述导向源对第二对接钻具的钻入方向进行实时调整，其方法包括：
所述导向源持续向四周发出低频磁感应信号；
当所述第二对接钻具的三轴磁力计接收到所述低频磁感应信号后，将第二三轴磁力计探测数据和三轴重力度计的探测数据传输至上位计算机；
上位计算机根据所述第二三轴磁力计探测数据和三轴重力度计的探测数据，计算贯通位置与第二对接钻具的第三相对位置；
根据第二对接钻具的实际位置和贯通位置设定第二理想钻进轨迹，将第三相对位置整理为第二相对竖直距离、第二相对水平距离、第二相对竖直面角和第二相对水平面角；
控制第二最接钻具的朝向，向缩小第二相对竖直距离、第二相对水平距离、第二相对竖直面角和第二相对水平面角的趋势调整，使第二对接钻具的实际钻进轨迹与预设的第二理想钻进轨迹重合，生成第二钻进控制信号；
所述第二对接钻具根据所述第二进钻控制信号进行钻进直至到达贯通位置完成钻通。
6.根据权利要求1所述的海底岩下管道铺设高精度对接方法，其特征在于，所述方法还包括多段对接的步骤，具体为：
当第一陆地和第二陆地距离大于预设的单个导向源的有效距离时，选取多个对接海面区域；
通过海上钻井船在每个所述对接海面区域，通过钻杆使携带磁源信标的定位钻头下钻；
所述携带磁源信标的钻头达到预设深度后，海上钻井船回收钻杆，获得布设于预定位置的导向源；
将任一对接钻具从任一钻孔位置下钻，通过导向源辅助对接钻具在预设钻出位置钻出海底；
基于所述预设钻出位置选择海底下钻位置，进行海底水平定向钻施工，直至钻通下一个导向源设定的预设钻出位置。
7.根据权利要求1所述的海底岩下管道铺设高精度对接方法，其特征在于，所述通过钻杆使携带磁源信标的定位钻头下钻，具体包括：
在定位钻头向下钻进的过程中，关闭所述磁源信标；
当所述定位钻头到达预设深度时，停止下钻并激活所述磁源信标；
所述磁源信标发射可以穿透岩层的低频正交电磁波。
8.一种海底岩下管道铺设高精度对接系统，其特征在于，所述系统包括：
钻孔位置选取模块，配置为在第一陆地选取第一钻孔位置，第二陆地选取第二钻孔位置；
对接海面区域选取模块，配置为在第一钻孔位置和第二钻孔位置的连线间选取对接海面区域；
导向源设置模块，配置为通过海上钻井船在所述对接海面区域，通过钻杆使携带磁源信标的定位钻头下钻；所述携带磁源信标的钻头达到预设深度后，海上钻井船回收钻杆，获得布设于预定位置的导向源；
第一钻具钻孔模块，配置为将第一对接钻具从第一钻孔位置下钻，并通过所述导向源对第一对接钻具的钻入方向进行实时调整；当第一对接钻具到达磁源信标的预设对接区域时，将此时第一对接钻具与导向源的相对位置记为贯通位置，退回第一对接钻具；
钻通模块，配置为将第二对接钻具从第二钻孔位置下钻，并通过所述导向源对第二对接钻具的钻入方向进行实时调整，直至第二对接钻具到达所述贯通位置，完成定向钻通。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现权利要求1-7任一项所述的海底岩下管道铺设高精度对接方法。
10.一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存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现权利要求1-7任一项所述的海底岩下管道铺设高精度对接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211212087.XA CN115506714A (zh) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | 海底岩下管道铺设高精度对接方法、系统及设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211212087.XA CN115506714A (zh) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | 海底岩下管道铺设高精度对接方法、系统及设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115506714A true CN115506714A (zh) | 2022-12-23 |
Family
ID=84508010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211212087.XA Pending CN115506714A (zh) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | 海底岩下管道铺设高精度对接方法、系统及设备 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN115506714A (zh) |
-
2022
- 2022-09-30 CN CN202211212087.XA patent/CN115506714A/zh active Pending
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