油气井开采用网络神经电缆及定向测量系统技术方案

本发明专利技术涉及油田采油领域，具体公开了油气井开采用网络神经电缆，包括电缆本体，电缆本体包括绝缘层以及设置于绝缘层内的检测子电缆和振动传感光纤；电缆本体的一端设有剪切头，检测子电缆的端部穿过剪切头后延伸至剪切头外，剪切头内设有用于剪断检测子电缆的剪切组件。本发明专利技术在电缆内增设振动传感光纤，通过振动传感光纤本身对正钻井中的钻具马达产生的振动信号进行采集，并计算钻具马达(即振源)的位置进行检测，从而得到正钻井的位置信息，并将此信息作为传统磁导向系统检测的参考值，改善传统采用单一磁导向控制可能产生的偏差缺陷，从而准确控制水平井轨迹。

【技术实现步骤摘要】
油气井开采用网络神经电缆及定向测量系统
本专利技术属于油田采油
，具体涉及油气井开采用网络神经电缆及定向测量系统。
技术介绍
SAGD技术，即蒸汽辅助重力卸油技术，适合于开采原油粘度非常高的超稠油油藏或天然沥青。该技术是以蒸汽为热源，通过热传导与热对流相结合，实现蒸汽和油水之间的对流，再依靠原油和凝析液的重力作用采油。SAGD可以通过以下两种方式实现：第一种是采取一对上下平行的水平井的方式，第二种是采取直井与水平井组合的方式。在双水平井SAGD方式中，完成对水平的钻井工艺较为复杂和困难。SAGD油井要想达到预期的高采收率，需使位于上方的注汽井和位于下方的生产井的水平井眼轨迹走向控制在一定的相对误差范围之内，即要求两口井的距离误差和井眼方向误差都要满足一定的要求，保持两口井的水平井段尽可能趋近于理想的直线平行关系。现有技术中，对井眼轨迹进行控制是采用磁性定位导向技术，其原理是将磁场信号发生源与信号测量位置耦合为一个闭环系统，通过对磁场信号的采集与处理，分析磁场信号的空间分布规律，建立数学模型进行求解运算，得出磁场信号源与测量位置的空间矢量距离，从而引导井眼轨迹按设计要求钻进。但现有技术对水平井的轨迹控制仅仅采用磁性定位导向技术，实际应用过程中，不同地层情况对磁场信号会有不同影响，采用这种单因素控制的方法对水平井轨迹进行控制，会导致实际的水平井轨迹存在一定误差，另一方面受电缆结构和施工工序的影响，往往存在施工周期较长，需要交叉作业，安全隐患较大等问题。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：单一测量方式控制轨迹误差较大，对测量条件要求较高，以及施工周期较长，作业安全隐患较多等问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：油气井开采用网络神经电缆，包括电缆本体，所述电缆本体包括绝缘层以及设置于所述绝缘层内的检测子电缆和振动传感光纤；所述电缆本体的一端设有剪切头，所述检测子电缆的端部穿过剪切头后延伸至剪切头外，所述剪切头内设有用于剪断所述检测子电缆的剪切组件。进一步，所述绝缘层内还设有剪切子电缆，所述剪切子电缆与剪切组件电连接。进一步，所述剪切组件包括两个相对设置于检测子电缆两侧的刀片，刀片均固定设置在刀架上，且所述剪切头内设有用于驱动两个刀架互相靠近和远离的剪切驱动组件。进一步，所述剪切头内还设有用于对检测子电缆进行收纳的暂存收纳机构，所述暂存收纳机构位于剪切组件靠近电缆本体的一侧。进一步，所述剪切头内具有与刀片一一对应设置的防误切机构，防误切机构用于阻隔两个刀片的刀锋。进一步，所述防误切机构包括分别设置在刀片两个侧面的保护架和设置在保护架自由端的保护条，保护条采用弹性材料制成，同一刀片两侧的保护条于刀片的刀锋外侧抵紧，通过刀片两侧的两个刀架的合拢和张开实现两个保护条对刀锋的阻隔或暴露。进一步，所述刀架的顶部和底部分别与刀片两侧的两个保护架侧边相抵，刀架靠近和远离检测子电缆即实现同一刀架两侧的两个保护架的张开和合拢。进一步，其特征在于，所述电缆由多根短节电缆通过接头对接而成。进一步，所述接头包括分别设置于短节电缆两端且相互匹配的第一接头组件和第二接头组件，第一接头组件和第二接头组件对接后，两者形成端面密封，且在两者结合面设置有密封垫。本专利技术还提供定向测量系统，包括磁导向系统和振动导向系统；其中，所述磁导向系统包括：RMRS磁源，安装于正钻井钻具的近钻头位置，用于产生交变磁场；测量探管，其通过油管送入参考井中，用于检测RMRS磁源产生的磁场强度和方位，并通过电缆将探测数据传输至地面接口装置；地面接口装置，与测量探管通过所述的电缆中的检测子电缆连接，用于将探测数据通过无线信号传输器传送给地面计算分析系统；地面计算分析系统，根据地面接口装置传输的探测数据计算正钻井相对于参考井的位置；其中，所述振动辅助导向系统包括：振动传感光纤，用于采集正钻井中钻具产生的振动信号；光纤振动传感器，设置于电缆本体内靠近剪切头的位置，且与振动传感光纤配套设置，用于将振动传递给振动传感光纤；振动信号处理系统，根据振动传感光纤传输的数据计算振源的位置。本专利技术的有益效果在于：本专利技术在电缆内增设振动传感光纤，通过振动传感光纤本身对正钻井中的钻具马达产生的振动信号进行采集，并计算钻具马达(即振源)的位置进行检测，从而得到正钻井的位置信息，并将此信息作为传统磁导向系统检测的参考值，改善传统采用单一磁导向控制可能产生的偏差缺陷，从而准确控制水平井轨迹。改变电缆端部结构，使其便于多卷短线连接，提高电缆穿管串接效率，节省施工时间成本，另一方面，施工结束后通过剪断方式，实现电缆的快速回收以便二次利用，避免交叉作业提高施工安全系数，同时进一步缩短施工周期，且减少材料浪费，降低工程成本等。附图说明图1为本专利技术实施例中剪切头、油管以及检测探管之间的连接结构示意图。图2为本专利技术实施例中电缆本体的横截面图。图3为本专利技术实施例中剪切头的内部结构图，且刀片处于未剪切状态。图4为图3中刀片处于剪切状态的示意图。图5为图3中a处的放大图。图6为图3和图4中剪切组件的俯视图。图7为图6加上防误切机构的结构图。图8为电缆接头的结构示意图。图9为图8的轴向剖视图。图10为本专利技术振动导向系统的原理框图。其中，附图标记包括：附图标记包括：电缆本体1、绝缘层100、检测子电缆101、剪切子电缆102、填充层103、振动传感光纤104、光纤振动传感器1040、剪切头2、收纳腔3、放卷腔4、剪切腔5、固定筒6、第二条形孔60、第一弹簧7、卷轴外筒8、第一条形孔80、导线槽81、卷轴内芯9、凹孔90、第二弹簧91、锁定销92、耳板10、保护架11、刀架12、保护条13、刀片14、固定架15、驱动轴16、驱动齿轮17、从动齿轮18、从动轴19、连杆20、连接臂21、检测探管22、连接芯220、第二接头组件23、第二接头壳体230、插入腔231、第二连通点232、密封套233、插入部234、第二密封弹簧235、第一接头组件24、第一接头壳体240、密封塞241、凸出段242、第一连通点243、第一密封腔244、第一密封弹簧245、滚珠25、密封垫26。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。具体实施时：如图1-4所示，用于特殊油气井钻进的预制电缆，包括电缆本体1和设置于电缆本体1一端的剪切头2。电缆本体1包括绝缘层100以及设置于绝缘层100内的检测子电缆101、剪切子电缆102以及振动传感光纤104，绝缘层100内于检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.油气井开采用网络神经电缆，其特征在于，包括电缆本体，所述电缆本体包括绝缘层以及设置于所述绝缘层内的检测子电缆和振动传感光纤；所述电缆本体的一端设有剪切头，所述检测子电缆的端部穿过剪切头后延伸至剪切头外，所述剪切头内设有用于剪断所述检测子电缆的剪切组件。/n

【技术特征摘要】
1.油气井开采用网络神经电缆，其特征在于，包括电缆本体，所述电缆本体包括绝缘层以及设置于所述绝缘层内的检测子电缆和振动传感光纤；所述电缆本体的一端设有剪切头，所述检测子电缆的端部穿过剪切头后延伸至剪切头外，所述剪切头内设有用于剪断所述检测子电缆的剪切组件。


2.根据权利要求1所述的油气井开采用网络神经电缆，其特征在于，所述绝缘层内还设有剪切子电缆，所述剪切子电缆与剪切组件电连接。


3.根据权利要求2所述的油气井开采用网络神经电缆，其特征在于，所述剪切组件包括两个相对设置于检测子电缆两侧的刀片，刀片均固定设置在刀架上，且所述剪切头内设有用于驱动两个刀架互相靠近和远离的剪切驱动组件。


4.根据权利要求1所述的油气井开采用网络神经电缆，其特征在于，所述剪切头内还设有用于对检测子电缆进行收纳的暂存收纳机构，所述暂存收纳机构位于剪切组件靠近电缆本体的一侧。


5.根据权利要求3所述的油气井开采用网络神经电缆，其特征在于，所述剪切头内具有与刀片一一对应设置的防误切机构，防误切机构用于阻隔两个刀片的刀锋。


6.根据权利要求5所述的油气井开采用网络神经电缆，其特征在于，所述防误切机构包括分别设置在刀片两个侧面的保护架和设置在保护架自由端的保护条，保护条采用弹性材料制成，同一刀片两侧的保护条于刀片的刀锋外侧抵紧，通过刀片两侧的两个刀架的合拢和张开实现两个保护条对刀锋的阻隔或暴露。


7.根据权利要求6所述的油气井开采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾令果，魏勇，李志均，周翔，唐世刚，
申请(专利权)人：渝丰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50