RU2017116971A - Эффективная магнитометрическая азимутальная ориентация для отклонения вертикального ствола скважины в магнитно-возмущенных средах - Google Patents

Эффективная магнитометрическая азимутальная ориентация для отклонения вертикального ствола скважины в магнитно-возмущенных средах Download PDF

Info

Publication number
RU2017116971A
RU2017116971A RU2017116971A RU2017116971A RU2017116971A RU 2017116971 A RU2017116971 A RU 2017116971A RU 2017116971 A RU2017116971 A RU 2017116971A RU 2017116971 A RU2017116971 A RU 2017116971A RU 2017116971 A RU2017116971 A RU 2017116971A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic field
wellbore
artificial
conductor
diverter
Prior art date
Application number
RU2017116971A
Other languages
English (en)
Inventor
Клинтон МОСС
Дуглас РИДЖВЕЙ
Трой МАРТИН
Артур ЛАПОРТА
Original Assignee
Эпплайд Текнолоджиз Эссоушиэйтс, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эпплайд Текнолоджиз Эссоушиэйтс, Инк. filed Critical Эпплайд Текнолоджиз Эссоушиэйтс, Инк.
Publication of RU2017116971A publication Critical patent/RU2017116971A/ru

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/02Determining slope or direction
    • E21B47/022Determining slope or direction of the borehole, e.g. using geomagnetism
    • E21B47/0228Determining slope or direction of the borehole, e.g. using geomagnetism using electromagnetic energy or detectors therefor

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Claims (49)

1. Система отсчета положения искусственного отклонителя, содержащая:
источник мощности, причем источник мощности подает ток на провод заземления и эталонный подводящий провод;
точку заземления, причем точка заземления соединена с проводом заземления и находится в электрическом соединении с землей;
эталонный ствол скважины, причем эталонный ствол скважины включает в себя эталонный проводник, который находится в электрическом соединении с землей, при этом эталонный проводник находится в электрическом соединении с эталонным подводящим проводом; а также
датчик системы наведения, расположенный снаружи эталонного ствола скважины, включающий в себя, по меньшей мере, один магнитометр.
2. Система отсчета положения искусственного отклонителя по п. 1, в которой источник мощности поставляет электрический ток, который проходит через эталонный подводящий провод, эталонный проводник, землю, точку заземления, и провод заземления.
3. Система отсчета положения искусственного отклонителя по п. 1, в которой датчик системы наведения включается в направленную бурильную колонну, расположенную внутри направленного ствола скважины, причем направленная бурильная колонна включает в себя инструмент, имеющий эталонное направление, при этом угол между эталонным направлением и эталонным стволом скважины определяется положением отклонителя.
4. Система отсчета положения искусственного отклонителя по п. 3, в которой датчик системы наведения содержит ряд магнитометров, а смещение между эталонным направлением и осями магнитометра известно.
5. Система отсчета положения искусственного отклонителя по п. 1, в которой источник мощности предусматривает один или более источников переменного тока или источников переключаемого постоянного тока.
6. Система отсчета положения искусственного отклонителя по п. 1, дополнительно содержащая второй провод заземления, соединенный со второй точкой заземления.
7. Система отсчета положения искусственного отклонителя по п. 6, в которой первый и второй провода заземления соединяются с источником мощности через блок балансировки тока.
8. Система отсчета положения искусственного отклонителя по п. 6, дополнительно содержащая второй источник мощности, причем второй источник мощности электрически соединяется между эталонным проводником и вторым проводом заземления.
9. Система отсчета положения искусственного отклонителя по п. 6, в которой первый и второй провода заземления простираются от эталонного ствола скважины в противоположных направлениях.
10. Система отсчета положения искусственного отклонителя по п. 1, в которой эталонный подводящий провод соединяется с эталонным проводником на верхнем конце эталонного проводника на или вблизи поверхности земли.
11. Система отсчета положения искусственного отклонителя по п. 1, в которой эталонный подводящий провод соединяется с проводом, простирающемся в эталонном стволе скважине, и который находится в электрическом контакте с эталонным проводником.
12. Система отсчета положения искусственного отклонителя по п. 1, в которой эталонный проводник выбирается из одной или более проводящей обсадной колонны, труб, бурильной штанги, отрезка бурильной колонны, оборудования, находящегося в скважине или других скважинных инструментов.
13. Система отсчета положения искусственного отклонителя по п. 1, в которой эталонный проводник содержит один или более проводов или кабелей, простирающихся в эталонном стволе скважины.
14. Способ, включающий:
соединение источника мощности между точкой заземления и эталонным проводником, причем точка заземления расположена на расстоянии от эталонного проводника и находится в электрическом соединении с землей, при этом эталонный проводник, расположен в эталонном стволе скважины и находится в электрическом соединении с землей;
проведение тока от источника мощности, через эталонный проводник, землю, и точку заземления таким образом, что эталонное магнитное поле генерируется вдоль эталонного проводника; а также
измерение эталонного магнитного поля с помощью магнитометра, расположенного снаружи эталонного ствола скважины.
15. Способ по п. 14, в котором измерение эталонного магнитного поля осуществляется с помощью датчика системы наведения, включающего в себя, по меньшей мере, один магнитометр.
16. Способ по п. 15, в котором датчик системы наведения включается как часть направленной бурильной колонны, расположенной в направленном стволе скважины.
17. Способ по п. 16, в котором величина и направление эталонного магнитного поля может быть вычислена в точке, находящейся на расстоянии от своего источника, как:
Figure 00000001
где
Figure 00000002
- направление и расстояние от эталонного ствола скважины, а
Figure 00000003
- ток и направление тока i в эталонном стволе скважины.
18. Способ по п. 16, дополнительно содержащий:
изменение полярности источника мощности таким образом, что вдоль эталонного проводника генерируется отрицательное эталонное магнитное поле;
измерение отрицательного эталонного магнитного поля с помощью магнитометра; а также
вычитание измеренного эталонного магнитного поля из отрицательного эталонного магнитного поля таким образом, что эталонное магнитное поле отделяется от любых других магнитных полей.
19. Способ по п. 16, дополнительно содержащий:
выключение источника мощности;
измерение любых других магнитных полей с помощью магнитометра; а также
вычитание измеренных других магнитных полей из измеренного эталонного магнитного поля таким образом, что эталонное магнитное поле отделяется от других магнитных полей.
20. Способ по п. 16, в котором магнитометр представляет собой трехосный магнитометр, соответствующий осям х, у, и z, причем ось z совпадает с направляемым стволом скважины, а оси х и у взаимно ортогональны и ортогональны оси z.
21. Способ по п. 16, дополнительно содержащий:
проведение второго тока от источника мощности через эталонный проводник, землю и точку заземления таким образом, что второе эталонное магнитное поле генерируется вдоль эталонного проводника, при этом второй ток, по существу, такой же, как первый ток;
измерение второго эталонного магнитного поля с помощью магнитометра;
сравнение измеренного первого эталонного магнитного поля и измеренного второго эталонного магнитного поля; а также
определение того, произошло ли какое-либо движение направляемой колонны инструментов между первым измерением и вторым измерением.
22. Способ по п. 20, в котором направленная бурильная колонна дополнительно содержит направляющий инструмент, направление которого определяется положением отклонителя.
23. Способ по п. 22, в котором ориентация отклонителя относительно датчика системы наведения известна.
24. Способ по п. 23, в котором угол между направлением отклонителя и эталонным стволом скважины дается по формуле:
Figure 00000004
.
25. Способ по п. 24, дополнительно содержащий привязку вычисленного направления отклонителя к требуемому эталонному направлению в соответствии с:
Figure 00000005
где
Figure 00000006
- требуемое эталонное направление,
Figure 00000007
- ось направленной бурильной колонны в мировых координатах:
Figure 00000008
где θ и ϕ являются наклоном и азимутом направленной бурильной колонны соответственно.
RU2017116971A 2014-10-17 2015-10-15 Эффективная магнитометрическая азимутальная ориентация для отклонения вертикального ствола скважины в магнитно-возмущенных средах RU2017116971A (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462065363P 2014-10-17 2014-10-17
US62/065,363 2014-10-17
PCT/US2015/055778 WO2016061376A1 (en) 2014-10-17 2015-10-15 Active magnetic azimuthal toolface for vertical borehole kickoff in magnetically perturbed environments

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2017116971A true RU2017116971A (ru) 2018-11-20

Family

ID=55747359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017116971A RU2017116971A (ru) 2014-10-17 2015-10-15 Эффективная магнитометрическая азимутальная ориентация для отклонения вертикального ствола скважины в магнитно-возмущенных средах

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9938773B2 (ru)
CN (1) CN107109896A (ru)
AU (1) AU2015332453A1 (ru)
CA (1) CA2959868C (ru)
RU (1) RU2017116971A (ru)
WO (1) WO2016061376A1 (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016153507A1 (en) * 2015-03-25 2016-09-29 Halliburton Energy Service, Inc. Surface excitation ranging methods and systems employing a customized grounding arrangement
US10626674B2 (en) 2016-02-16 2020-04-21 Xr Lateral Llc Drilling apparatus with extensible pad
US11255136B2 (en) 2016-12-28 2022-02-22 Xr Lateral Llc Bottom hole assemblies for directional drilling
US10890030B2 (en) * 2016-12-28 2021-01-12 Xr Lateral Llc Method, apparatus by method, and apparatus of guidance positioning members for directional drilling
WO2019014142A1 (en) 2017-07-12 2019-01-17 Extreme Rock Destruction, LLC LATERALLY ORIENTED CUTTING STRUCTURES
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
NO20211035A1 (en) * 2019-06-30 2021-08-27 Halliburton Energy Services Inc Directional Sensor with Means for Adjusting Cancellation of Interfering Electromagnetic Field

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2981788A (en) 1958-12-03 1961-04-25 Anaconda Wire & Cable Co Power cables
US4593770A (en) 1984-11-06 1986-06-10 Mobil Oil Corporation Method for preventing the drilling of a new well into one of a plurality of production wells
US4700142A (en) 1986-04-04 1987-10-13 Vector Magnetics, Inc. Method for determining the location of a deep-well casing by magnetic field sensing
US4909336A (en) 1988-09-29 1990-03-20 Applied Navigation Devices Drill steering in high magnetic interference areas
US5343152A (en) * 1992-11-02 1994-08-30 Vector Magnetics Electromagnetic homing system using MWD and current having a funamental wave component and an even harmonic wave component being injected at a target well
US5485089A (en) * 1992-11-06 1996-01-16 Vector Magnetics, Inc. Method and apparatus for measuring distance and direction by movable magnetic field source
US5515931A (en) * 1994-11-15 1996-05-14 Vector Magnetics, Inc. Single-wire guidance system for drilling boreholes
US5676212A (en) * 1996-04-17 1997-10-14 Vector Magnetics, Inc. Downhole electrode for well guidance system
WO2001011180A1 (en) * 1999-08-05 2001-02-15 Baker Hughes Incorporated Continuous wellbore drilling system with stationary sensor measurements
CA2476575C (en) * 2003-08-05 2012-01-10 Stream-Flo Industries Ltd. Method and apparatus to provide electrical connection in a wellhead for a downhole electrical device
US7730967B2 (en) * 2004-06-22 2010-06-08 Baker Hughes Incorporated Drilling wellbores with optimal physical drill string conditions
US7475741B2 (en) 2004-11-30 2009-01-13 General Electric Company Method and system for precise drilling guidance of twin wells
US7812610B2 (en) 2005-11-04 2010-10-12 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for locating well casings from an adjacent wellbore
US7568532B2 (en) 2006-06-05 2009-08-04 Halliburton Energy Services, Inc. Electromagnetically determining the relative location of a drill bit using a solenoid source installed on a steel casing
CN1948707B (zh) * 2006-11-20 2010-11-03 北京航空航天大学 基于磁阻和倾角传感器的捷联式钻孔测斜仪
CA2730554A1 (en) * 2008-07-24 2010-01-28 Schlumberger Canada Limited System and method for detecting casing in a formation using current
US9010461B2 (en) 2009-06-01 2015-04-21 Halliburton Energy Services, Inc. Guide wire for ranging and subsurface broadcast telemetry
US8305083B2 (en) * 2009-12-30 2012-11-06 Smith International, Inc. Calibration method for a microresistivity logging tool
WO2014089402A2 (en) 2012-12-07 2014-06-12 Halliburton Energy Services Inc. Surface excitation ranging system for sagd application
CA2930529C (en) * 2013-12-27 2018-06-05 Halliburton Energy Services, Inc. Target well ranging method, apparatus, and system
US10119389B2 (en) * 2013-12-27 2018-11-06 Halliburton Energy Services, Inc. Drilling collision avoidance apparatus, methods, and systems

Also Published As

Publication number Publication date
CA2959868A1 (en) 2016-04-21
CN107109896A (zh) 2017-08-29
US20160115779A1 (en) 2016-04-28
CA2959868C (en) 2018-11-27
WO2016061376A1 (en) 2016-04-21
AU2015332453A1 (en) 2017-03-23
US9938773B2 (en) 2018-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2017116971A (ru) Эффективная магнитометрическая азимутальная ориентация для отклонения вертикального ствола скважины в магнитно-возмущенных средах
RU2608752C2 (ru) Система дистанционирования отдельной скважины sagd на основании градиентов
RU2559329C2 (ru) Электромагнитная расстановка для операций подземной магнитной дальнометрии
CN105026685B (zh) 用于sagd应用的表层激励测距系统
US10338030B2 (en) Defects inspection through detection of magnetic fields
CN103726840B (zh) 一种地层定向电阻率测量方法及装置
RU2015120952A (ru) Система бурения параллельных скважин для применений пгд
RU2011128000A (ru) Способ и устройство для каротажа наклонно направленной скважины
CN106795755B (zh) 利用单电缆引导系统的完井
RU2009133790A (ru) Установка для бурения и каротажа, способ бурения и каротажа и устройство для электроимпульсного бурения
WO2009014882A3 (en) Method and apparatus for optimizing magnetic signals and detecting casing and resistivity
US11073013B2 (en) Electric dipole surface antenna configurations for electromagnetic wellbore instrument telemetry
CA2966608C (en) A single wire guidance system for ranging using unbalanced magnetic fields
RU2009113673A (ru) Способ и устройство для формирования изображений по данным метода сопротивлений в скважинах, заполненных скважинным флюидом с низкой проводимостью
RU2010100112A (ru) Способ управления траекторией бурения второй скважины с ее прохождением вблизи первой скважины (варианты)
US20170315256A1 (en) Probe for analyzing the characteristics of the medium surrounding an unsleeved borehole
Zhang et al. A new method of anti-collision while drilling based on radial gradient measurement
AU2015202092B2 (en) Electromagnetic array for subterranean magnetic ranging operations
MY145401A (en) Enhanced curved electric dipole for survering and detecting electrical resistivity of the subterranean earth strata

Legal Events

Date Code Title Description
FA93 Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination)

Effective date: 20181016