[发明专利]一种基于邻井套管柱自身磁场探测的丛式井上部直井段防碰预警方法

摘要

本发明公开了一种基于邻井套管柱自身磁场探测的丛式井上部直井段防碰预警方法，主要包括两个环节——邻井套管磁干扰识别、邻井套管相对位置反演。在井眼交碰风险识别环节，给出了一种利用MWD的快速工具面测量值尽早识别出邻井套管磁干扰现象及井眼交碰风险的实用方法；在邻井套管相对位置反演环节，给出了综合利用MWD的快速工具面(磁工具面MTF)和全测量数据(含磁场强度、磁倾角)判断磁干扰大小及方向，进而估算出邻井套管相对距离及相对方位的实用方法。与目前的丛式井上部直井段防碰预警方法相比，本发明不仅能够提高井眼交碰风险识别概率，还能够尽早发现井眼交碰风险，并估算出邻井套管柱相对位置，为防碰绕障施工提供重要支持。

主权项

1.一种基于邻井套管柱自身磁场探测的丛式井上部直井段防碰预警方法，其特征在于步骤如下：A邻井套管磁干扰快速识别利用MWD的快速工具面模式，在钻具不旋转条件下缓慢上提钻具，对新钻出的10‑15m井段加密测量磁工具面角，利用套管接箍附近与套管本体的磁场分布差异，及时发现邻井套管磁干扰和井眼交碰风险；主要步骤如下：(1)钻前利用现有定向钻井软件对待钻井眼做防碰扫描，利用最近距离和井眼分离系数识别出井眼交碰风险较高的井段；(2)在井眼交碰风险较高的井段，每钻完1个钻杆单根进行1次MWD全测量，记录井眼轨迹参数、磁场参数；若实测磁场参数异于正常地磁场参数，表明已经识别出邻井套管磁干扰和井眼交碰风险了，需要从当前步骤转换到后续邻井套管相对位置估算步骤；(3)若MWD全测量数据没有识别出邻井套管磁干扰，将MWD系统从全测量模式转换到快速工具面模式，直井段井斜角较小，MWD会自动显示磁工具面角MTF，此时锁紧转盘、缓慢上提钻柱，每上提1.0m静止20‑30s，记录测量井深、磁工具面角，直至把新钻出的10‑15m井段测完，绘制磁工具面角随测量井深变化曲线；(4)若测量井深‑磁工具面角曲线波动很小，表明没有邻井套管磁干扰、井眼交碰风险较低，可以继续钻进并重复上述操作，直至钻完全部危险井段；若测量井深‑磁工具面角曲线波动较大，表明存在邻井套管磁干扰和井眼交碰风险，且磁工具面角变化最大处即为邻井套管接箍位置，需要从当前步骤转换到后续邻井套管相对位置估算步骤；B邻井套管相对位置估算识别出邻井套管磁干扰和井眼交碰风险之后，利用MWD的全测量模式，对刚刚识别出的邻井套管接箍对应井段加密测量，利用测量到的磁场参数再次确认是否真的存在邻井套管磁干扰，并初步判断磁干扰大小及方向，估算出邻井套管相对距离及方位；主要步骤如下：(1)将MWD转换到全测量模式，对邻井套管磁干扰井段按2m/点进行全测量，记录不同井深对应的实测磁场参数，实测磁场参数包括实测的总磁场强度和磁场倾角，并将实测总磁场强度BT分解成垂直场强BV，BV＝BTsinDip，水平场强BH，BH＝BTcosDip；(2)将实测的总磁场强度、垂直场强、水平场强、磁场倾角分别除以与之对应的正常地磁场参数，绘制出4条磁场参数相对值随井深变化曲线；在邻井套管磁干扰井段，至少有1条磁场参数相对值变化曲线会明显偏离基准值；(3)基于垂直套管柱周围磁场分布规律，以及磁工具面角、磁场强度计算方法，利用已获取资料逐步估算出邻井套管相对位置。