瞬变电磁法三分量丛式井防碰监测技术研究

发布时间：2020-09-26 18:25

　　 随着油田开采如火如荼的进行,丛式井在钻采工程中也日渐受欢迎,随着井眼轨迹增多,井下空间有限,导致井眼相碰的概率逐渐增大。丛式井防碰扫描是预防井眼相碰的有效方法,减少井眼碰撞概率的有力举措。目前常用的防碰扫描方法有水平面扫描法、法平面扫描法和最小距离扫描法。三者在防碰扫描工作上都是利用电磁探测原理对邻井进行扫描,但是前两个方法只能在特定的方向进行扫描,因此扫描的距离不一定是空间最小距离,因此广泛使用的是最小距离扫描法。但是此方法有精度上的缺点,为了提高防碰的概率,本文在最小距离扫描原理的基础上进行了改善,提出了基于瞬变电磁法三分量探测系统的丛式井防碰监测技术。本论文主要从两方面进行了精度提高,首先在计算方式上进行精度提高。目前使用的分离系数SF的缺点是在计算时,高估了井眼轨迹的不确定性误差,使得计算结果过于保守,浪费了井下空间。为了提高计算精度减少碰撞概率,在定向分离系数OSF的定义算法时,对计算方式进行了改进,实例验证出OSF的计算结果要高于SF,证明定向分离系数可以有效提高计算精度,并且根据OSF的大小划分了4个防碰级别。其次是在探测方法上进行了精度提高。探测原理基于麦克斯韦方程组的瞬变电磁法对井下环境进行探测时,可以不受环境的局限,在电磁探测系统中,核心要素就是地层中的涡流,涡流的大小是有关地层电导率的函数,因此在感应线圈上产生的感应电动势也是周围地层电导率的函数,对探测到的电压信号进行解析,就可以转换为地层电导率。为了更细致的划分井下探测区域,减少探测盲区提出了瞬变电磁法三分量探测系统。此探测系统的结构相比于前者增加了水平方向上两个互相垂直的探头,同芯绕制的收发线圈在三个互相垂直的探头上,同时发射三个方向的交流信号,交叉接收三个方向上的探测信号,就可以得到9个磁场分量,通过Maxwell方程组就可以得到9个磁场分量的关系式。根据三分量探测系统建立了邻井套管距离和方位探测模型,根据建立的模型进行相关解析得到两口井的相对距离和方位,并且结合定向分离系数的计算方式,就可以高精度的计算出最大安全距离,有效实现对丛式井的防碰监测。在上述的理论基础上,在实验部分根据实际油井套管的物理参数建立了三分量探测系统的三维仿真模型,并针对影响探测性能的参数进行了大量的仿真实验。根据实验结果证明出探测系统的灵敏度和精准性,说明三分量电磁探测系统的实用性,为后续应用研究提供必要的理论基础。
【学位单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TE24
【部分图文】：

坐标[9]。得到的都是某个方向上的最小。在空间几何图像中，点到物后，比较这些距离的大小就可距离，就需要得到基准点到邻离。最小距离扫描法是计算待小距离扫描法其原理是以基准好与邻井轨迹相切时（交点称为[10]。相对于其他两种扫描方法，以一般将此种方法的测量数据作示意图。钻井邻井

图 1-6 三种扫描法在空间中的施工图方法在防碰监测中都被广泛应用，但是在很多的防碰显示，两井是不会发生碰撞，事实上却发生了严重的原因归咎于计算误差和测量误差[11]。不论是运用哪种准。基于此本论文提出了基于瞬变电磁法三分量探测统就是在精确度上进行了改善，以求得到更精确的数构和内容变电磁法三分量探测系统的原理和结构特点，建立了，并建立了三分量探测系统的三维仿真模型，针对影实验，并得出相关的结论。国内有关瞬变电磁法探测应用在丛式井防碰的研究还是很少，所以本论文的研过程中，对防碰方面的监测将有着重大意义。

图 2-1 误差椭球空间位置示意图现要求定向井在设计井眼轨迹的时候，计算出每一处是井眼轨迹在每个位置上的最大可行域。可行域既响井眼平台的后续发展。在钻井的每一个深度，都程中就会在这个椭球柱范围内钻进，所以确定出这大安全施工域。最大安全距离的基本计算原则是参时对比出在哪个区域内需要绕障的井口数最少，然井资料进行初步判断，找出障碍井或者障碍井段进行扫描防碰。防碰扫描时需要特定的参数——定向。系数的定义的成本，目前国内在丛式井的轨迹设计过程中还是数[20]（Separation Factor，SF）判断邻井相碰的概率

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本文编号：2827326