磁导向在石油钻井的应用研究

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随着全球石油消费地迅速增长,常规石油资源日益减少、石油价格不断攀升,人们开始把目光转向非常规资源—重油。重油粘稠度高,并含有更多的杂质,如果不注入蒸汽就很难开采。在此背景下,平行井被广泛应用在重油开采中,方法是先打一口井注入蒸汽,浸透含有石油的岩石,随着温度的升高,重油的粘稠度会不断下降,直到可以从另一口平行井中泵出。但是,如何能使两井平行是目前钻井过程中一个重点及难点问题。   针对这一问题,本文提出了一种指导两井平行钻进的新方法。这种方法的前提是钻一口井称其为参考井,在其中设置多个位置固定的电磁场源,并在设置过程中,精确测量这些位置处的姿态参数;然后钻一口平行井称其为钻进井,在钻进井中安装磁阻传感器及重力加速度传感器,测量电磁场、地磁场及重力加速度,测得数据用于计算钻进井的姿态参数及两井间距,从而控制钻头走向,保证两井平行。在课题研究过程中,制作了电磁场源的实验模型,确定了钻井姿态参数及两井间距的计算方法,设计了软硬件系统,进行了误差分析并提出了一种新的误差补偿的方法,最后给出了实验结果及相关结论。   实验结果表明,本文提出的这种方法在应用中具有可行性,对平行井钻井技术及重油开采技术具有重要的现实意义。
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