[发明专利]一种丛式井井间距离测量方法

说明书

本发明涉及一种丛式井井间距离测量方法，该方法将在钻井的钻头破碎岩石激励的声振信号作为信号源，通过监测邻井的声振信号，提取具有冲击特征的声振信号，识别在钻井钻头在邻井处激发的特征声振信号，根据特征声振信号得到防碰预警能量信号，采用基于衰减系数回归的丛式井距离计算模型计算在钻井钻头与监测邻井井眼之间的距离。本发明根据接收物理量的衰减特性进行衰减系数回归实现井间距离计算，计算所得井间距离误差小，精度高，不受邻井磁干扰的影响，稳定且可靠性高。

技术领域

本发明属于石油钻井技术领域，涉及一种井间距离测量方法，具体地说，涉及了一种可以在海洋石油钻井工程中用于丛式井防碰撞预警的丛式井井间距离测量方法。

背景技术

大位移水平井、开窗侧钻井以及大型丛式井组加密调整技术已经得到了广泛的应用，这些技术的应用增加了油气的开采程度，节约了钻井成本，但井间距离不断减小，也带来了海上油田在浅层段井眼碰撞风险提高的问题。

海上平台丛式井，因其井型适合于平台的狭小空间，具有可以减少相关设备安装、简化开采过程、提高油气的开采程度以及有效地降低钻井成本的特点，被广泛应用。丛式井的井间距较小，最小距离不足1m，在造斜段之前(一般1000m以上)的直井段对钻井工艺要求极高，此段容易发生正钻井钻头和邻井井眼碰撞事故，井眼相碰，一方面延长钻井周期，增加了作业成本，另一方面套管变形缩短油井生产年限，甚至钻穿套管，造成原油泄漏，污染海区。目前国内外主要采用的防碰技术包括：钻井的整体优化设计、井眼轨迹控制和防碰扫描技术。这些方法容易受到作业条件和作业环境的影响，需要依赖相关的井眼历史数据资料。由于实际作业中，老井的历史数据资料往往不全，钻井的测量数据易受到周围邻井的磁干扰，以及钻头的方向无法实时准确确定，导致加密调整井在使用传统的防碰技术进行钻井时施工难度大。

公开号为CN 102644457 A的中国专利文献公开了一种随钻邻井距离计算方法，它将在钻井的钻头振动看作信号源，通过振动加速度传感器监测和识别各监测邻井相应的有效钻头振动信号，进行特征时间的提取，从而确定各监测邻井有效钻头振动信号之间的特征时间差，然后采用基于信号传输时差原理建立的邻井距离计算模型，计算在钻井钻头与各监测邻井之间的相对距离，进而确定在钻井钻头在井下的空间位置及其趋近方向，实现丛式井碰撞风险预警。该发明在钻井的钻头振动看做信号源，通过监测和识别各监测邻井形影的有效钻头振动信号，确定特征时间差，然后采用基于信号传输时差原理建立的邻井距离计算模型，计算在钻井钻头与各监测邻井之间的相对距离，进而确定在钻井钻头在井下的空间位置及其趋近方向，实现丛式井碰撞风险预警。但是，对于深入地层的钻头而言，现阶段技术手段无法实时地传输钻头的振动信号，泥浆脉冲的传输速率无法满足钻头振动信号的大数据量传输要求；对于复杂地层，振动波在其中传播的速度无法预知。因此，上述专利文献中采用的方法计算所得井间距离误差大，精确度差。

发明内容

本发明针对现有技术存在井间距离计算误差大、精度差的上述不足，提供一种丛式井井间距离测量方法，根据接收物理量的衰减特性进行衰减系数回归实现井间距离计算，计算所得井间距离误差小，精度高，且不需要在在钻井安装传感器。

为了达到上述目的，本发明提供了种丛式井井间距离测量方法，其具体步骤为：

设置一包括四个传感器、一信号处理单元的丛式井防碰撞预警系统，四个传感器均设置于监测邻井套管上，且等间距放置，每个传感器的输出端连接信号处理单元；

每个传感器实时采集监测邻井套管的声振信号，并将声振信号传输给信号处理单元，信号处理单元从监测邻井的声振信号提取具有冲击特征的声振信号，识别出在钻井钻头在邻井处激发的特征声振信号，根据特征声振信号得到防碰预警能量信号；

信号处理单元采用基于衰减系数回归的丛式井距离计算模型计算在钻井钻头与监测邻井井眼之间的距离，丛式井距离计算模型的建立步骤为：