[发明专利]一种正钻井与多个邻井之间的空间位置检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及钻井防碰撞检测系统，尤其涉及一种正钻井与多个邻井之间的空间位置检测方法及系统。

背景技术

目前，在钻井过程中，为避免正钻井与邻井发生碰撞，国内外学者对正钻井与邻井之间的距离检测问题做了大量研究，现已有多种检测方法，但这些检测方法都有各自的不足之处。

美国专利US5074365给出第一种正钻井与邻井之间的距离检测方法，将电源的一极接到某一邻井套管上，电源的另一极接到电缆的一端，电缆的另一端接上电极并放至该邻井底部与其套管相接，在该邻井周围会产生磁场，将测量装置安装在正钻井近钻头处检测该磁场，测量装置根据检测到的磁信号计算出钻头到邻井的距离。

美国专利US5589775给出第二种正钻井与邻井之间的距离检测方法，将永磁铁安装在正钻井近钻头处以产生磁场，将测量装置放入某一邻井套管内检测该磁场，测量装置根据检测到的磁信号计算出钻头到邻井的距离。

美国专利US5923170给出第三种正钻井与邻井之间的距离检测方法，将螺线管放入某一邻井套管内以产生磁场，将测量装置安装在正钻井近钻头处检测该磁场，测量装置根据检测到的磁信号计算出钻头到邻井的距离。

以上正钻井与邻井之间的距离检测方法面临的共同诸多难题是：

(1)在检测时，由于需要将信号测量装置或发射装置放入邻井，所以，邻井都需要停产；

(2)由于测量装置或发射装置需放在邻井套管内，套管对磁信号有屏蔽作用，使电磁信号极其微弱，给检测增加技术难度；

(3)由于测量装置或发射装置单独构成一个短节且只能安装在钻头后部，而测量装置或发射装置与钻头都有一定距离，由于钻头方向的随机性，使所测得正钻井与邻井之间的距离误差较大；

(4)由于测量装置或发射装置需放置在近钻头处，使井下钻井工具结构复杂，面临诸多技术问题，同时带来更大的测量误差；

(5)以上方法都只从局部出发，针对正钻井与某一邻井之间的距离测量，如果从系统角度统一考虑检测问题，以解决多井情况下正钻井与邻井之间的距离测量问题，检测系统将会极其复杂。

为解决上述问题，中国专利CN101235716给出一种避免油气钻井相邻井眼碰撞的预警系统，分别在正钻井和邻井套管上安装加速度传感器，加速度传感器收集钻头产生的振动信号，并将收集的振动数据传输给计算机，通过计算机分析判断出可能发生碰撞的邻井，并计算出其与正钻井的距离。此方法的缺点：声波信号由钻头产生，其信号强度较弱，而且无法提高，其频谱特征又差，易于被环境信号淹没，检测困难。因此，到目前为止尚没有很好的检测方法解决正钻井与邻井之间的距离测量问题。

发明内容

本发明实施例提供一种正钻井与多个邻井之间的空间位置检测方法及系统，以检测正钻井与多个邻井之间的空间位置关系。

一方面，本发明实施例提供了一种正钻井与多个邻井之间的空间位置检测方法，所述正钻井与多个邻井之间的空间位置检测方法包括：

将可控源正极与正钻井的第一邻井套管相接，并将所述可控源负极与所述正钻井的第二邻井套管相接；

调节所述第一邻井与所述第二邻井之间的所述可控源正负极之间的输出电压为预设的电压值；

通过地面测量装置，测量所述正钻井处在所述第一邻井与所述第二邻井之间的位置的第一电位值；

根据所述第一电位值获得所述第一电位值所在的所述第一邻井与所述第二邻井之间的第一等电位线；

将所述可控源负极与所述正钻井的第二邻井断开连接，并将所述可控源负极与所述正钻井的第三邻井套管相接；

调节所述第一邻井与所述第三邻井之间的所述可控源正负极之间的输出电压为所述预设的电压值；

通过所述的地面测量装置，测量所述正钻井处在所述第一邻井与所述第三邻井之间的位置的第二电位值；

根据所述第二电位值获得所述第二电位值所在的所述第一邻井与所述第三邻井之间的第二等电位线；

通过所述第一等电位线与所述第二等电位线的交点确定所述正钻井处在上述多个邻井之间的空间位置。

可选的，在本发明一实施例中，通过控制器控制第一切换开关将可控源正极与正钻井的第一邻井套管相接；通过所述控制器控制第二切换开关将所述可控源负极与所述正钻井的第二邻井套管相接；通过所述控制器控制第三切换开关将所述可控源负极与所述正钻井的第三邻井套管相接。

另一方面，本发明实施例提供了一种正钻井与多个邻井之间的空间位置检测系统，所述正钻井与多个邻井之间的空间位置检测系统包括：