[发明专利]一种不干扰邻井作业的邻井距离随钻电磁大范围探测系统

说明书

本发明提供一种不干扰邻井作业的邻井距离随钻电磁大范围探测系统，包括邻井信号发射模块、正钻井信号接收模块和地面信号处理模块；邻井信号发射模块包括邻井套管、绝缘接头、以及低频交流电源，邻井套管中部安装绝缘接头，绝缘接头间隔邻井套管，地表低频交流电向绝缘接头两端的两部分邻井套管供电；正钻井信号接收模块包括无磁钻杆和MWD，MWD检测邻井套管上电流产生的磁场信号；地面信号处理模块包括MWD信号检测装置和计算机，MWD信号检测装置接收磁场信号并将该磁场信号传输至计算机，计算机用于通过磁场信号计算邻井与正钻井之间的距离。本发明的有益效果：在钻井过程中随钻探测邻井距离不干扰邻井的正常作业，提高了生产效率，增大探测精度。

技术领域

本发明涉及石油、天然气及煤层气钻采工程技术领域，尤其涉及一种不干扰邻井作业的邻井距离随钻电磁大范围探测系统。

背景技术

在油气资源及煤层气的开采中，为提高采收率，丛式井、连通井及双水平井等复杂结构井在石油及地矿领域被大量采用。但这些复杂结构井的井眼轨迹复杂，需要精确地随钻探测邻井距离。随钻测量能够随钻监测正钻井的位置，然而随着井深增加，随钻测量监测的正钻井的位置由于积累误差使得监测的井眼位置与实际位置产生较大偏差，因此通过随钻测量获得的正钻井与邻井之间的距离不准确。采用电磁技术探测邻井距离是一种可行的方法，目前基于电磁技术的探测方法中，WellSpot、MGT、RMRS及SWG均需要在邻井内下入电磁源或信号接收探管，这将干扰邻井的正常作业，严重降低了生产效率。而地面电流注入法信号随深度增加显著降低，尤其当地层电阻率较低时，信号衰减很快，这导致探测距离减小、精度下降。

发明内容

为了不干扰邻井正常作业，且具有较大探测范围和较高的探测精度，本发明提供了一种不干扰邻井作业的邻井距离随钻电磁大范围探测系统。

本发明提供一种不干扰邻井作业的邻井距离随钻电磁大范围探测系统，包括邻井信号发射模块、正钻井信号接收模块和地面信号处理模块；

所述邻井信号发射模块包括设置于邻井内的邻井套管及绝缘接头、以及设置于地表的低频交流电源，所述邻井套管中部安装绝缘接头，所述绝缘接头间隔所述邻井套管形成电气绝缘的两部分，所述地表低频交流电源通过双芯铠装电缆向所述绝缘接头两端的两部分所述邻井套管供电，所述绝缘接头两端的两部分邻井套管与地层形成回路，并在邻井套管上形成电流，进而在地层中产生磁场；

所述正钻井信号接收模块包括无磁钻杆和MWD，所述MWD设置于所述无磁钻杆内，所述无磁钻杆前端连接钻头，所述MWD检测所述邻井套管上电流产生的磁场信号；

所述地面信号处理模块包括MWD信号检测装置和计算机，所述MWD信号检测装置分别连接所述MWD和所述计算机，所述MWD信号检测装置用于接收所述磁场信号并将该磁场信号传输至所述计算机，所述计算机用于通过信号处理软件对磁场信号进行处理、计算所述邻井与所述正钻井之间的距离。

进一步地，所述绝缘接头包括绝缘接头本体、以及分别设置于所述绝缘接头本体两端的公扣和母扣，所述绝缘接头本体为空心套管，所述绝缘接头本体内表面喷涂柔性耐磨陶瓷、外表面缠绕玻璃钢布，所述公扣和所述母扣均表面喷涂柔性耐磨陶瓷。

进一步地，所述邻井套管位于低电阻率地层井段的外壁喷涂有柔性耐磨陶瓷。

进一步地，所述双芯铠装电缆的两股内芯分别采用套管扶正器固定在绝缘接头两端的套管上，使得双芯铠装电缆的两股内芯分别与所述绝缘接头两端的两部分所述邻井套管电气导通，且所述套管扶正器靠近绝缘接头。

进一步地，双芯铠装电缆设置于所述邻井套管外环空。

进一步地，所述MWD具有一个三轴高精度磁通门传感器，该三轴高精度磁通门传感器用于随钻检测由邻井套管上电流产生的磁场。

进一步地，所述MWD通过信号传输电缆、泥浆脉冲、声波或电磁波传输磁场信号至所述MWD信号检测装置。