[发明专利]水平连通井距离测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地下资源钻采工程技术领域，尤其是一种水平连通井距离测定方法。 

背景技术

随着世界经济的快速发展，国际上对常规能源的需求越来越迫切，合理高效的勘探开发更多油气资源成为油气行业亟待解决的重大问题。在中国，随着易开发的油气资源的逐渐枯竭，油气资源的开发面临着更大的压力，因此，完善油气资源的勘探技术，针对各类勘探技术和井下测量技术进行创新性理论和基础实验研究，发展井下测量追踪系统，具有十分重要的工程意义和经济价值。 

目前，国外针对定向羽状井对煤层气和稠油等非常规能源开发时，水平井精确连通过程方面研发了独特的磁矢量测量引导系统，该系统采用强磁对水平井眼轨迹进行引导，最终实现定向羽状水平井的水平段与直井连通。磁场矢量引导系统的硬件主要由磁发射和磁场测量两大部分组成。其利用BHA中的磁在岩层空间的磁场规律，结合在另外的井中通过磁场测量得到的磁场强度参数，通过软件分析计算得到两井之间的矢量距离，从而不断监控两井的相对位置，引导钻头走向。美国的PrimeHorizontal和INROCK公司从1985年开始进行磁场矢量引导系统的研究，形成了几个系列不同用途和结构的引导系统，取得井下随钻测量技术发展的重大突破。 

然而，随着钻井技术应用范围的日益拓展，水平连通井的靶区面积越来越小，进靶精度要求越来越高，现有技术已经不能适应技术发展的要求。 

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种方法简单，测定方便，精度高的水平连通井距离测定方法。 

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案： 

一种水平连通井距离测定方法，其采用把磁源看做磁偶极子，根据磁偶极子周围空间远场磁感应强度的分布模型，计算水平连通井以磁场传感器为原点以磁北为Y轴建立坐标系中的磁源空间位置，包括在X、Y、Z直角坐标系中方位角、倾斜角的计算测定；具体步骤如下： 

①提取竖井与水平井的井况信息，包括竖井的深度、地面海拔高度和水平井的钻盘平面高度、地面海拔高度等； 

②由竖井和水平井的工况信息确定水平井与竖井之间的水平距离及海拔差； 

③把磁源短节看做磁偶极子，建立磁源周围空间磁感应强度计算模型； 

④在竖井中放入三轴磁场传感器并确定磁场传感器的具体位置； 

⑤提取竖井中三轴磁场传感器测量信号的大小，计算水平井中磁源的相对空间位置； 

⑥将计算结果输出显示，实时调整钻头的姿态。 

所述把磁源看做磁偶极子，在X Y Z直角坐标系中，磁感应强度的三轴分量B_x，B_y，B_z计算公式如下：