[发明专利]随钻对接钻井技术

说明书

技术领域

钻井工程。

背景技术

声波编码、声波激发、声波接收、声波滤波、声波解码技术，岩石声波速度场测量技术，声波定向技术，定向井钻井技术。

发明内容

原理：两井近距离交错，通过压裂、溶蚀、侧钻等补救措施实现对接是软对接。硬对接是一次性井眼对井眼直接对接。定向井（MWD技术）是从井口开始连续测量井径的倾向和倾角变化来确定钻头的空间位置，并根据其测量结果对钻头进行导向。随着钻进越来越深，测量误差不断积累，累加误差越来越大。两口井井深合计数千米，技术两井绝对误差随深度增加不断累积，5千米的井靶点半径就约10米，LWD技术只能保证追踪地层或矿层，并不能缩小靶点半径。而钻头钻开的井径一般只有10~几十厘米,难以井眼对井眼的直接对接。地层中穿透力最强的是声波。从被对接井对接点接收对接井钻头后声波发声器的声音，确定其方位，就能做到钻头距离被对接点越近，导向精度越高，在随钻过程中不断修正轨迹，最后实现直接对接。

系统组成：声波激发系统、声波监听系统、信号处理系统、钻井控制系统和信号传输系统。

声波激发系统：用时间间隔编码器对声波进行编码。通过钻头后面的大功率声波发生器，将变好码的声波发射出去。声波发生器功率能够满足至少100米范围内地震检波器能够清晰地接受其声波信号（太近转不过来）。声波发生器为特定频段的声波，以区分钻井噪音。

声波监听系统：在被对接井的对接点安装地震检波器。对接有两种方式，“一”字对接和“T”字对接。“一”字对接安装1个4耳检波器，4个检波器分别安装在对接点井眼的上下左右。“T”字对接安装3个4耳检波器（双耳正对来井方向也可，但多一道程序，设备也不标准通用），分别安装在对接点和前后各1个4耳检波器。

信号处理系统：对接收信号进行频率滤波，放大有效信号，压制钻井等噪音。对有效信号进行时间间隔解码，以确定各个检波器接收的为同一点激发的声波。测量各检波器接收到的同一点激发的声波到时差。根据附近已钻井的声波时差测井资料为主建立对接点附近的地层声波速度场。根据激发与4耳接收器的声波时差计算距离，根据4耳检波器各耳之间的声波时差计算钻头方位。

钻井控制系统：根据钻头方位和距离随钻调整钻进的方向，直到完成对接。

信号传输系统：建立以上系统之间的信息传输通道。完成声波激发系统与信号处理系统，声波监听系统与信号处理系统，信号处理系统与钻井控制系统的信息传递。

 误差分析：进行距离和方位计算的参数只有地层声波速度和声波时差。而前者也是声波时差测井获得的。测量的精度完全由时间确定。

地层的层速度随致密程度提高而增加，未成岩的表层2km/S，碳酸盐岩和火成岩可以达到6km/S。1微秒对应的长度就是2-6mm。普通声波时差测井单位就是1微秒（至少说明其精度已经达到1微秒）。就是用这样精度的仪器，精度已经在1cm以内，相对于分米级的井径已经足够了。