[发明专利]井下雷达探测防碰短节、探测防碰系统及探测防碰方法

说明书

本发明公开了一种井下雷达探测防碰短节、探测防碰系统及探测防碰方法，其中，井下雷达探测防碰短节包括本体以及安装在本体上的雷达发射天线、发射控制单元、雷达接收天线、接收控制单元、控制处理电路和电池；探测防碰系统包括井下雷达探测防碰短节、MWD或LWD短节、脉冲器和地面数据处理中心；探测防碰方法基于探测防碰系统而实现。本发明可实时探测钻头周围地层中的金属套管并准确计算出邻近井套管的方位和距离，可有效地避免井眼轨迹碰撞的风险。

技术领域

本发明涉及石油钻探设备领域，具体而言，特别涉及一种井下雷达探测防碰短节、探测防碰系统及探测防碰方法。

背景技术

随着我国经济的发展和城市化进程的加快，各个油田的开发力度不断扩大，逐步增加调整井、滚动开发井、丛式井等各种特殊类型井进行老区剩余油、边际油藏的开发，这也成为油田增储上产的重要途径。井网的不断加密，新井眼与老井眼相碰的概率就不断加大。近些年在钻丛式井或者老区调整井的过程中，直井段施工打碰邻井套管、斜井段发生两井相碰的现象有所增加，报废进尺、重复施工现象时有发生，有时导致本井完钻后需要修复另一口邻井的套管，甚至造成邻井的报废。此外，由于测距精度较低，丛式井在进行加密时井口间距和造斜点间距往往要求比较大，这并不利于老区剩余油、边际油藏的开发。由此可见，轨迹防碰问题日益突出、井眼测距精度亟待进一步提高，尤其在各类复杂结构井的钻井过程中，要求精确测量邻井的相对方位和距离，以使相邻两口井连通或按设计间距定向钻井。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术的不足之处，提供一种井下雷达探测防碰短节、探测防碰系统及探测防碰方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种井下雷达探测防碰短节，其包括安装在钻头和上部钻具之间的本体以及安装在所述本体上的雷达发射天线、发射控制单元、雷达接收天线、接收控制单元、控制处理电路和电池；

所述雷达发射天线和所述发射控制单元电连接，所述雷达接收天线和所述接收控制单元电连接，所述控制处理电路分别与所述发射控制单元和所述接收控制单元电连接，所述电池为所述雷达发射天线、所述发射控制单元、所述雷达接收天线、所述接收控制单元和所述控制处理电路供电；

所述雷达接收天线和所述雷达发射天线均由上下对称设置的两部分构成且呈8字形分布，所述雷达接收天线和所述雷达发射天线还上下对应地安装在所述本体上。

进一步地，所述本体的外壁上共设有六个开仓，六个所述开仓包括两个上开仓、两个中间开仓和两个下开仓，两个所述上开仓沿着所述本体的上部周向并排设置且分别用于安装所述控制处理电路和所述电池，两个所述中间开仓沿着所述本体的中部周向并排设置且分别用于安装所述雷达接收天线和所述接收控制单元，两个所述下开仓沿着所述本体的下部周向并排设置且分别用于安装所述雷达发射天线和所述发射控制单元；每一所述开仓分别通过一盖板实现封盖，且各个所述开仓之间还设有连通孔，以便于走线。

进一步地，所述雷达接收天线和所述雷达发射天线的内侧分别设有一背板，且两个所述背板均为吸波结构。

进一步地，用于封盖所述雷达接收天线和所述雷达发射天线的两个盖板均采用绝缘材料制成，其余所述盖板和所述本体均采用金属材料制成。

本发明还提供了一种探测防碰系统，其包括井下雷达探测防碰短节、MWD或LWD短节、脉冲器和地面数据处理中心，所述井下雷达探测防碰短节所探测的数据经过所述MWD或LWD短节的解析编码后，再通过所述脉冲器上传至所述地面数据处理中心。

本发明还提供了一种探测防碰方法，其包括以下步骤：

S1、开泵随钻探测：