利用单电缆引导系统的完井技术方案

一种系统包括电流源和接地端子。所述接地端子电连接到电流源。所述接地端子在大地的地表处接地。所述系统进一步包括参考导体。所述参考导体电连接到电流源，并且参考导体插入到参考井眼中。所述系统进一步包括管。所述管包括管柱电中断部件，并且所述管插入到参考井眼中。所述管具有管井底端，并且所述管在电中断部件和井底端之间是导电的。所述系统进一步包括管和参考导体之间的、位于管柱电中断部件和管井底端之间的电连接。所述系统还包括管和参考井眼之间的、位于管柱电中断部件和管井底端之间的电连接。所述系统进一步包括位于参考井眼外部的磁传感器。

Completion of a single cable guided system

A system includes a current source and a ground terminal. The ground terminal is electrically connected to the current source. The ground terminal is grounded at the ground surface of the earth. The system further includes a reference conductor. The reference conductor is electrically connected to the current source and the reference conductor is inserted into the eye of the reference well. The system further comprises a tube. The tube comprises a tubular column, an electrical interruption member, and the tube is inserted into the eye of the reference well. The tube has a tube bottom end and the tube is electrically conductive between the electrical interrupting component and the bottom hole. The system further includes a tube and a reference conductor between the column, the power interruption between the bottom end of the tube parts and electrical connection. The system also comprises a tube and a reference hole between the column, the power interruption between the bottom end of the tube parts and electrical connection. The system further includes a magnetic sensor positioned outside the reference wellbore.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用单电缆引导系统的完井相关申请的交叉引用本申请要求2014年10月1日提交的美国临时专利申请No.62/058,369的优先权，通过引用将其整体并入本文中。
本公开总体上涉及钻井定位系统，并且特别地涉及利用磁场确定地表下井眼的位置。
技术介绍
准确的井眼安置和调查对于地表下油气藏的开发来说可以说是重要的。定向钻井同时感测钻头的钻井的位置和方向称为随钻测量(MWD)。某些MWD系统利用地球的重力和/或磁场的测量并且可以利用钻井时的旋转运动的陀螺仪测量。这些MWD工具可以利用惯性引导来计算井路径。这样的惯性引导方法可能使得沿井路径的误差积累，这增加了在钻井时的位置不确定性。某些其他方法允许井孔中位置的直接井下确定，这可以导致井路径不确定性的降低。一种这样的方法是有源测距，其利用磁场的生成和测量。举例来说，在某些传统方法中，在参考井中井下放置磁线圈。通过测井电缆从地面激励磁线圈以形成双极磁场。所述测井电缆在提供电力之外还可以用于悬挂和放置磁线圈。通过在正被钻探的另一个井中的三轴磁强计来测量生成的双极磁场，由此允许相对于参考井来确定钻头的位置。这样的传统方法已经被用于对重油的蒸汽辅助重力泄油(SAGD)提取。某些SAGD操作利用两个平行的井眼，相对于大地表面一个井眼在另一个之上。这些传统的线圈方法可以在量程上受到限制并且可能需要利用测井电缆卡车来放置线圈并且对线圈供电。某些SAGD操作已经使用单电缆引导方法。单电缆引导系统利用在单个电流承载电缆周围生成磁场。该电缆可以布置在地表上或者在参考井孔中，如美国专利No.4,593,770所述，通过引用将该专利并入本文中。由于在单电缆引导方法的线性电缆周围的磁场以1/r衰退，而不是对于围绕双极子的场的1/r3，所以与借助井下线圈有源测距相比，借助单电缆引导的测距距离可能更大。在井孔单电缆引导系统中，由于沿具有套管的井孔的消除返回电流，参考井磁场可能会被消散。可以在相邻套管之间安装电隔离元件以限制通过管道的返回电流。在理论上，可以将沿测井电缆向下供应的电流的近乎100％递送到套管柱(casingstring)中套管的绝缘的电极部段。电流然后可以进入地层，并且通过地层中的路径传播到电流源上的接地回路测杆。尽管这种方法可以提供强信号和良好的测距，但是类似于有源线圈，单电缆引导可能需要测井电缆接近井眼以放置单电缆。
技术实现思路
本公开包括一种系统。所述系统包括电流源和接地端子。所述接地端子电连接到电流源。所述接地端子在大地的地表处接地。所述系统进一步包括参考导体。所述参考导体电连接到电流源，并且参考导体插入到参考井眼中。所述系统进一步包括管。所述管包括管柱电中断部件，并且所述管插入到参考井眼中。所述管具有管井底端，并且所述管在电中断部件和井底端之间是导电的。所述系统进一步包括管和参考导体之间的、位于管柱电中断部件和管井底端之间的电连接。所述系统还包括管和参考井眼之间的、位于管柱电中断部件和管井底端之间的电连接。所述系统进一步包括位于参考井眼外部的磁传感器。附图说明在结合附图进阅读下面的具体描述时，最佳地理解本公开。要强调的是，根据行业内的标准做法，各种特征未按比例绘制。实际上，为了讨论清楚，各种特征的尺寸可以随意增加或减小。图1是与本公开的至少一个实施方式一致的单电缆引导系统的示意性图示。图2是与本公开的至少一个实施方式一致的单电缆引导系统的终端接头的分解示意图。图3是与本公开的至少一个实施方式一致的单电缆引导系统的终端接头的分解示意图。图4是描绘了与本公开的至少一个实施方式一致的孪生SAGD井中的单电缆引导系统的使用的侧视图。图5是描绘了与本公开的至少一个实施方式一致的水平/竖直井中的单电缆引导系统的使用的侧视图。图6是与本公开的至少一个实施方式一致的具有多个地表传感器的单电缆引导系统的使用的侧视图。图7是与本公开的至少一个实施方式一致的具有相对于彼此在竖直方向上间隔的多个相邻的水平井腿柱的单电缆引导系统的使用的侧视图。图8是与本公开的至少一个实施方式一致的具有彼此在水平方向上间隔的多个相邻的水平井腿柱的单电缆引导系统的使用的顶视图。图9是与本公开的至少一个实施方式一致的单电缆引导系统在与参考井眼在竖直方向上和侧向上移位的水平井阵列中的使用的竖直横截面。图10与本公开的至少一个实施方式一致的单电缆引导系统在竖直井的阵列中的使用的侧视图。图11是与本公开的至少一个实施方式一致的单电缆引导系统在井侦听中的使用的侧视图。具体实施方式应当要理解，下面的公开提供了许多不同的实施方式或示例，用以实现各种实施方式的不同特征。在下面描述了部件和布置的具体示例以简化本公开。当然，这些描述仅仅是示例而不打算进行限制。此外，本公开可以在各种示例中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论的各种实施方式和/或配置之间的关系。本公开在某些实施方式中可涉及井孔定位系统，该井孔定位系统用于相对于现有的参考井眼引导井眼钻井，并且用于经由电磁数据的获取来定位地表下井眼的相对位置。参考导体可以部署在同心管之间的环形空间中或者在完井管内。当完井管安装在井中时，参考导体可以传送到期望深度处的井下位置。所述参考导体可以被绝缘，并且在一些实施方式中，可以在或接近井底的位置或者已经被选择用于特定应用的另一地表位置，被接地到大地。所述参考导体可以通过井口中的压盖被传导到井口。在激励所述参考导体时，可以产生或以其他方式操作所述井。可以将参考电流施加到参考导体，并且随后将参考电流在超过电中断部件(electricaldiscontinuity)或比电中断部件深的点(如果改点存在的话)处注入到周围地层。可以调节注入到地层的电流的量级，并且可以调制电流的波形以促进高级信号处理技术。施加到参考导体的电流可以已经与能够被至少一个地表或地表下传感器检测的磁场测距信号关联。然后可以通过井下或地表数据处理来确定参考导体和传感器之间的相对方位和距离。如在图1中示意性地示出的，在本公开的某些实施方式中，参考井眼10包括表面套管12。表面套管12可以沿外井孔表面11的一部分从地表17竖直延伸，一般从地表17竖直延伸10至50米或约30米。参考井眼10可以自进一步包括中间套管14。中间套管14可以从地表17延伸到参考井眼10的水平部分114。参考井眼10可以进一步包括衬套16。衬套16可以连接到中间套管14或从中间套管14“悬挂”。衬套16可以延伸到参考井眼10的井底端13。衬套16和中间套管14可以电连接。在某些实施方式中，参考井眼10可以为出油井。在他实施方式中，参考井眼可以不是出油井。参考井10被测量针对的井(例如正在被钻探的井)例如为如1所示的引导的井眼20。在某些非限制性实施方式中，例如在图1中描述的实施方式中，可以沿基本上平行于参考井眼10的路径钻探引导的井眼20。在其他实施方式中，引导的井眼20可以基本上不平行于参考井眼10并且可以与参考井眼10垂直。在其他实施方式中，可以不包括引导的井眼20。“基本上”平行的意思是引导的井眼20和参考井眼10具有这样的一个或多个部段——在所述部段中参考井眼10的井孔轴线和引导的井眼20之间存在小于10度的差。参考井眼10和井眼20之间的距离的非限制性示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：电流源；接地端子，所述接地端子电连接到所述电流源，所述接地端子在大地的地表处接地；参考导体，所述参考导体电连接到所述电流源，所述参考导体插入到参考井眼中；管，所述管包括管柱电中断部件，所述管插入到所述参考井眼中，所述管具有管井底端，并且所述管在所述电中断部件和所述管井底端之间是导电的；所述管和参考导体之间的、位于所述管柱电中断部件和所述管井底端之间的电连接；所述管和所述参考井眼之间的、位于所述管柱电中断部件和所述管井底端之间的电连接；以及位于所述参考井眼外部的磁传感器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.01 US 62/058,3691.一种系统，包括：电流源；接地端子，所述接地端子电连接到所述电流源，所述接地端子在大地的地表处接地；参考导体，所述参考导体电连接到所述电流源，所述参考导体插入到参考井眼中；管，所述管包括管柱电中断部件，所述管插入到所述参考井眼中，所述管具有管井底端，并且所述管在所述电中断部件和所述管井底端之间是导电的；所述管和参考导体之间的、位于所述管柱电中断部件和所述管井底端之间的电连接；所述管和所述参考井眼之间的、位于所述管柱电中断部件和所述管井底端之间的电连接；以及位于所述参考井眼外部的磁传感器。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述磁传感器适于测量磁场的x、y和z矢量。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述磁传感器位于大地的地表处。4.根据权利要求1所述的系统，还包括：引导的井眼，其中，所述磁传感器位于所述引导的井眼内。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述引导的井眼和所述参考井眼基本上平行，并且MWD传感器位于所述引导的井眼内。6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述参考井眼是竖直的，并且所述引导的井眼具有水平部段。7.根据权利要求4所述的系统，进一步包括多个引导的井眼，每个引导的井眼都具有水平部段，其中，每个水平部段对齐成相对于其他水平部段基本平行，并且进一步地，其中，每个水平部段相对于地表与其他水平部段在竖直方向上对齐。8.根据权利要求4所述的系统，进一步包括多个引导的井眼，每个引导的井眼都具有水平部段，其中，每个水平部段对齐成相对于其他水平部段基本平行，并且进一步地，其中，每个水平部段相对于地表与其他水平部段在水平方向上对齐。9.根据权利要求4所述的系统，进一步包括多个引导的井眼，每个引导的井眼都具有水平部段，其中，每个水平部段对齐成相对于其他水平部段基本平行，并且进一步地，其中，每个水平部段相对于所述参考井眼在竖直方向上和在水平方向上布置。10.根据权利要求4所述的系统，进一步包括多个引导的井眼，其中，所述引导的井眼和参考井眼是竖直的。11.根据权利要求4所述的系统，其中，所述引导的井...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·莫斯，D·里奇韦，T·马丁，
申请(专利权)人：应用技术联合公司，
类型：发明
国别省市：美国,US