一种智能油气田丛式井井下组网方法技术

本发明专利技术涉及一种智能油气田丛式井井下组网方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、确定通信中继站的通信范围R，使得其能够覆盖丛式井所有井口区域的井位；步骤S2、根据丛式井中能够覆盖全部井口区域的井位表层垂直井段的套管管鞋，确定深度的最大值H

【技术实现步骤摘要】
一种智能油气田丛式井井下组网方法


[0001]本专利技术属于石油天然气开发领域，涉及一种丛式井井下组网方法，特别涉及一种基于通信中继短节的智能油气田丛式井井下组网方法。

技术介绍

[0002]在石油开发的过程中，井下采集的数据如何传输一直是至关重要的一环。目前来说，井下的数据主要是在钻井过程中，通过钻头附近的随钻测量工具测量，然后钻杆内的钻井液或者地层来传输。这种传输方法存在两个重要的缺陷：一、阶段性采集传输，并非全井段采集数据，且只有在钻头钻进过程中，才能采集、传输数据；二、传输介质不可靠：通过钻井液或地层传输，传输的数据量小，且容易受到干扰。
[0003]在智能油气田的开发过程中，对井下数据的依赖性越来越强，没有可靠、稳定的井下数据，智能油气田的开发将无法成立，因而，现阶段智能油气田的开发缺乏可靠、持续的井下数据的采集、传输方式。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种智能油气田丛式井井下组网方法，主要提供基于井下套管布置通信中继短站的智能井井下组网的方法，为智能油气田丛式井网的智能开发提供了数据支持。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种智能油气田丛式井井下组网方法，其包括以下步骤：
[0006]步骤S1、确定通信中继站的通信范围R，使得其能够覆盖丛式井所有井口区域的井位；
[0007]步骤S2、根据丛式井中能够覆盖全部井口区域的井位表层垂直井段的套管管鞋，确定丛式井深度的最大值H
bmax
和最小值H
bmin
；
[0008]步骤S3、根据确定的深度的最大值H
bmax
和最小值H
bmin
以及通信中继站的通信范围R，在该丛式井的直井段及直井段下方的定向井段的套管中间隔安装通信中继站；
[0009]步骤S4、通过丛式井中各通信中继站实现井下数据的采集以及陆上指令的传递。
[0010]进一步，所述步骤S3中，安装通信中继站的方法为：
[0011]步骤S3.1、根据确定的深度的最大值H
bmax
和最小值H
bmin
，在该丛式井的直井段的套管中间隔安装通信中继站；
[0012]步骤S3.2、根据预先确定的深度的最大值H
bmax
以及丛式井的狗腿度a，在该丛式井的深度的最大值处下方的套管中间隔安装通信中继站。
[0013]进一步，所述步骤S3.1中，在该丛式井的直井段的套管中间隔安装通信中继站的方法为：
[0014]步骤S3.1.1、在深度的最小值H
bmin
处的直井段套管管鞋处安装1个通信中继站；
[0015]步骤S3.1.2、根据确定的深度的最大值H
bmax
和最小值H
bmin
，确定该丛式井直井段最
大深度的套管所需安装通信中继站的数量，并间隔设置各通信中继站。
[0016]进一步，所述步骤S3.1.2中，间隔设置各通信中继站的方法为：
[0017]若H
bmax
‑
H
bmin
大于R，则通信中继站的数量n应满足：H
bmin
+(n+1)R大于H
bmax
，此时在垂直深度H
bmin
+iR(i＝1，2，......n)各处对应的最大深度的套管管鞋处分别设置通信中继器；
[0018]若H
bmax
‑
H
bmin
小于R，则在最大深度H
bmax
处对应的套管管鞋处设置一个通信中继器。
[0019]进一步，所述步骤S3.2中，在该丛式井的深度的最大值处下方的套管中间隔安装通信中继站的方法为：
[0020]步骤S3.2.1、根据井的狗腿度以及通信中继站的通信范围，确定下降间隔R(1
‑
cosa)，其中，a为井的狗腿度；
[0021]步骤S3.2.2、根据确定的下降间隔以及直井段最大深度H
bmax
，得到定向井段第一个通信中继站的垂直深度；
[0022]步骤S3.2.3、以定向井段第一个通信中继站的垂直深度为基础，向下移动一个下降间隔，得到定向井段第二个通信中继站的垂直深度；
[0023]步骤S3.2.4、重复步骤S3.2.3，依次间隔设置通信中继站，直至通信中继站的最终垂直深度H
s
与井的最大垂深之间距离小于通信范围R。
[0024]进一步，所述步骤S3.2.2中，定向井段第一个通信中继站的垂直深度的确定方法为：
[0025]首先，根据确定的下降间隔，从直井段最大深度H
bmax
的套管鞋处，向下移动R(1
‑
cosa)的距离到达P点，并计算得到P点处相对井口的水平局部坐标(x，y)；
[0026]其次，将P点距直井段所在竖直线的距离与通信中继站的通信范围相比较，根据比较结果确定第一个通信中继站的垂直深度：
[0027]若小于R，则在该垂直井深H
s
处设置一个中继站，即钻井的垂直深度为H
bmax
+R(1
‑
cosa)处的套管管鞋处设置一个通信中继站；
[0028]若大于R，则在该井的轨迹的水平坐标处设置一个中继站，此时的垂直深度记作H
s
。
[0029]进一步，所述步骤S3.2.3中，定向井段第二个通信中继站的垂直深度的确定方法为：
[0030]首先，根据确定的下降间隔，以定向井段第一个通信中继站的垂直深度为基础，向下移动R(1
‑
cosa)的距离到达P1点，并计算得到P1点处相对P点的水平局部坐标(x1，y1)；
[0031]其次，将P1点距P点所在竖直线的距离与通信中继站的通信范围相比较，根据比较结果确定第二个通信中继站的垂直深度：
[0032]若大于R，则在该垂直井深处设置一个通信中继站，即钻井的垂直深度为H
s
＝H
s
+R(1
‑
cosa)处设置一个中继站，且保证该垂直深度不超过井的最大垂深；
[0033]若小于R，则在该井的轨迹的水平坐标处设置一个通信中继站，并将此时的垂直深度记作H
s1
。
[0034]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0035](1)本专利技术提出的方法针对智能油气井，在井下数据组网上提出了具体方法：在钻井的过程中，通过在不同井段的套管上布置通信中继站，在丛式井中组网，在钻完井过程中，钻头及钻头附近设备采集的信号，将传递至地面终端。完井后，会在生产管末端安装信号采集设备，在后续的采油过程中，将持续进行数据的采集和传输，达到智能油气田全生命周期监测的目的。
[0036](2)本专利技术提出的一种智能油气田丛式井井下组网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能油气田丛式井井下组网方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、确定通信中继站的通信范围R，使得其能够覆盖丛式井所有井口区域的井位；步骤S2、根据丛式井中能够覆盖全部井口区域的井位表层垂直井段的套管管鞋，确定丛式井深度的最大值H
bmax
和最小值H
bmin
；步骤S3、根据确定的深度的最大值H
bmax
和最小值H
bmin
以及通信中继站的通信范围R，在该丛式井的直井段及直井段下方的定向井段的套管中间隔安装通信中继站；步骤S4、通过丛式井中各通信中继站实现井下数据的采集以及陆上指令的传递。2.如权利要求1所述的一种智能油气田丛式井井下组网方法，其特征在于，所述步骤S3中，安装通信中继站的方法为：步骤S3.1、根据确定的深度的最大值H
bmax
和最小值H
bmin
，在该丛式井的直井段的套管中间隔安装通信中继站；步骤S3.2、根据预先确定的深度的最大值H
bmax
以及丛式井的狗腿度a，在该丛式井的深度的最大值处下方的套管中间隔安装通信中继站。3.如权利要求2所述的一种智能油气田丛式井井下组网方法，其特征在于，所述步骤S3.1中，在该丛式井的直井段的套管中间隔安装通信中继站的方法为：步骤S3.1.1、在深度的最小值H
bmin
处的直井段套管管鞋处安装1个通信中继站；步骤S3.1.2、根据确定的深度的最大值H
bmax
和最小值H
bmin
，确定该丛式井直井段最大深度的套管所需安装通信中继站的数量，并间隔设置各通信中继站。4.如权利要求3所述的一种智能油气田丛式井井下组网方法，其特征在于，所述步骤S3.1.2中，间隔设置各通信中继站的方法为：若H
bmax
‑
H
bmin
大于R，则通信中继站的数量n应满足：H
bmin
+(n+1)R大于H
bmax
，此时在垂直深度H
bmin
+iR(i＝1，2，......n)各处对应的最大深度的套管管鞋处分别设置通信中继器；若H
bmax
‑
H
bmin
小于R，则在最大深度H
bmax
处对应的套管管鞋处设置一个通信中继器。5.如权利要求2所述的一种智能油气田丛式井井下组网方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李中，吴怡，焦金刚，刘书杰，幸雪松，谢仁军，文敏，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司北京研究中心，
类型：发明
国别省市：