平行井钻进过程控制

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1、平行井钻进过程控制平行井钻井方向的控制好坏，直接关系到生产时的出油量。故严格控制井眼轨迹十分重要，目前采用RMS.出现几个难缠的问题。第一，由于已有井大部分都有导管，有磁性，导致国外的仪器不能正常的使用，第二，导管对磁场有衰减作用，导致测量距离不十分准确。本文讨论用成都一家能在磁性导管里用的RMS系统，具有良好的抗磁性,利用数学模型，采用平差方法，能把定位精度提高一个数量级，方法简单可行。一原理分析：由于，有磁性导管，我们认为，从钻头（旋转磁场）到感应头的距离我们可以近似的认为L=Lc*u---------------------（1）L表示实际的距离，Lc表示测量距离，u表

2、示改正系数。(1)式有两个未知数，不能求得改正系数，由于旋转磁场所在的位置（钻头）一定，可以近似认为当传感器移动一段距离后，系数是相同的，当传感器在A,B,C位置的方称如下：La=Lca*u---------(2)Lb=Lcb*u---------(3)Lc=Lcc*u---------(3)由于La,Lb,Lc为虚拟改正值，Lca,Lcb,Lcc为已知测量距离，上述三个方程不能求解，但移动的距离Sab,Sbc已知，当A,B,C三点在一条直线上，也就是井眼近似是直的时候，A,B,C,T可以认为在一条直线上。(Ax,Ay),(Bx,By),(Cx,Cy)----已知(Tx,Ty

3、)---位置。则有后方交会方程：（Tx-Ax）*（Tx-Ax）+（Ty-Ay）*（Ty-Ay）=u*La--(4)（Tx-Bx）*（Tx-Bx）+（Ty-By）*（Ty-By）=u*Lb--(5)（Tx-Cx）*（Tx-Cx）+（Ty-Cy）*（Ty-Cy）=u*Lc--(6)(4)(5)(6)三个公式中只有3个未知数Tx,Ty,u,可以求解。二地面模拟井下实验本次实验的目的，当rms设备在铁套管内，能准确的修正距离，克服铁套管因信号衰减造成的距离误差。下面是探管和旋转磁场的位置分布图：在A位置的测量的信号图：在B位置的测量的信号图：在C位置的测量的信号图：三对实验数据计算：

4、运用公式（4）（5）（6）计算,由于（4）（5）（6）式有二次项，需要进行线性化才能解方程。以A点的下端为原点，向上为Y轴，水平为X轴，坐标如下A(0,0.6)，B(0,3.6),C(0,6.2),旋转磁场取在1.2米支架的中心（1.2/2=0.6米）。线性化后的方程如下：La+v-SA0/u0=-1*(SA0/(u0*u0))*ux+(Tx0-Ax0)*Tx/(SA0*u0)+(Ty0-Ay0)*Ty/(SA0*u0)--(7)Lb+v-SB0/u0=-1*(SB0/(u0*u0))*ux+(Tx0-Bx0)*Tx/(SB0*u0)+(Ty0-By0)*Ty/(SB0*u0

5、)--(8)Lc+v-SC0/u0=-1*(SC0/(u0*u0))*ux+(Tx0-Cx0)*Tx/(SC0*u0)+(Ty0-Cy0)*Ty/(SC0*u0)--(9)上式中SA0,SB0,SC0由下式计算SA0=sqrt((Tx0-Ax0)*(Tx0-Ax0)+(Ty0-Ay0)*(Ty0-Ay0));SB0=sqrt((Tx0-Bx0)*(Tx0-Bx0)+(Ty0-By0)*(Ty0-By0));SC0=sqrt((Tx0-Cx0)*(Tx0-Cx0)+(Ty0-Cy0)*(Ty0-Cy0));初值如下：Ax0=0;Ay0=0.6;Bx0=0;By0=3.6;Cx0

6、=0;Cy0=6.2;Tx0，Ty0估计值Tx0=2;Ty0=9;u0估计值为u0=1.0；SA0=8.6348；SB0=5.7584;SC0=3.4409;观测值La=10.304,Lb=7.344,Lc=5.161;(见图)将以上初值带入（7）（8）（9）ux=0.900Tx=3.58Ty=9.16探管的实际坐标（3.3，9.4），可以看出坐标十分接近。本计算有C语言的原代码，有兴趣的朋友可以加我，我的QQ:705486026或tell:13308019871（卢生）四，结论通过以上试验可以看出，在有套管的开采重油或页岩油的平行井里，完全可以使用抗磁干扰的RMS仪器来进行

7、精确定位。用以上的改正方法，可以实现20cm左右的定位，由于本次试验条件有限，或许精度还可以进一步提高。