申请/专利权人：中油奥博(成都)科技有限公司

申请日：2019-10-10

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN110529103B

主分类号：E21B47/024

分类号：E21B47/024;E21B47/09;E21B47/14;E21B47/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2019.12.27#实质审查的生效;2019.12.03#公开

摘要：本发明提供一种内置可控声源射孔枪的套管外铠装光缆定向系统及数据采集方法，采用在井下内置可控声源的射孔枪，通过地面测井车控制射孔枪内置可控声源连续发射固定频率和固定振幅的声波信号，根据地面DAS仪器测量到的井下铠装光缆内的射孔枪内置可控声源信号的强弱程度来判断射孔枪可控声源相对铠装光缆的位置与方位，然后根据射孔枪内置陀螺仪提供的射孔枪方位姿态数据，测量出套管外铠装光缆的具体深度位置和地理方位，为定向射孔作业提供避射井段铠装光缆的具体深度和地理方位，以保证在直井、斜井和水平井的套管外侧安装的永久性铠装光缆后不会在射孔时被射孔弹射断。

主权项：1.内置可控声源的套管外铠装光缆定向系统的数据采集方法，所述的内置可控声源的套管外铠装光缆定向系统，包括铠装光缆（1）、井口地面测井车（2）、金属套管（3）、井下内置可控声源的射孔枪（5）、放置在井口附近记录井下铠装光缆（1）内声源发射的声波信号的DAS仪器（9）；所述的铠装光缆（1）布设在金属套管（3）外壁上；所述的井下内置可控声源的射孔枪（5）通过铠装测井电缆（4）与井口地面测井车（2）连接，井口地面测井车（2）通过铠装测井电缆（4）控制井下内置可控声源的射孔枪（5）作业及其在井中的深度位置；所述的井下内置可控声源的射孔枪（5）包括采用金属或复合材料制造的耐高温耐高压外壳，内部包括沿射孔枪体分布的各种组合的射孔弹，井下内置可控声源的射孔枪（5）内的上部安装有内置可控声源（6），井下内置可控声源的射孔枪（5）内还设有陀螺仪；所述的铠装光缆（1）包括单模或多模或特种光纤；所述的单模或多模或特种光纤封装在连续金属细管内；还包括环形金属卡子（20），所述的环形金属卡子（20）安装固定在金属套管（3）靴处，保护铠装光缆（1）在下套管过程中不被损坏；所述的内置可控声源（6）包括压电晶体声源发生器（7）和声源驱动电路（8）；所述的压电晶体声源发生器（7）和声源驱动电路（8）分别安装在内置可控声源体内部的两侧，压电晶体声源发生器（7）不位于内置可控声源体的中心部位；其特征在于，所述的方法包括以下步骤：（1）、把金属套管（3）和铠装光缆（1）同步缓慢的下入完钻的井孔里；（2）、在井口把所述的环形金属卡子（20）安装在两根金属套管（3）的连接处，固定并保护铠装光缆（1）在下套管过程中不会移动和或被损坏；（3）、用高压泵车从井底泵入水泥浆，使水泥浆从井底沿金属套管（3）外壁和钻孔之间的环空区返回到井口，水泥浆固结后，把金属套管（3）、铠装光缆（1）和地层永久性的固定在一起；（4）、先在井口对下井的井下内置可控声源的射孔枪（5）里面的陀螺仪进行标定，然后将井下内置可控声源的射孔枪（5）从金属套管（3）轴心线处缓慢的下放到预定的射孔井段或井底，将铠装光缆（1）在井口处与放置在井口附近记录井下铠装光缆（1）内声源发射的声波信号的DAS仪器（9）相连接；（5）、井口地面测井车（2）发出指令启动内置可控声源（6）发射固定频率和固定振幅的声波信号，同时启动井口附近的DAS仪器（9）连续记录）内置可控声源（6）发射的声波信号，此时缓慢的将井下内置可控声源的射孔枪（5）向上提升；在地面DAS仪器（9）连续记录内置可控声源（6）发射的声波信号的同时，井下内置可控声源的射孔枪（5）内的陀螺仪则沿着金属套管（3）内壁连续测量井下内置可控声源的射孔枪（5）的实时姿态；测量完成全井段或计划射孔段金属套管（3）内井下内置可控声源的射孔枪（5）的姿态数据或姿态轨迹后，将井下内置可控声源的射孔枪（5）提出井口；（6）、对地面DAS仪器（9）记录的内置可控声源（6）发射的声波信号进行声源场强和位置的处理，其最强声源信号指示的方位和位置就是金属套管（3）外侧固定铠装光缆（1）的地理方位和位置；铠装测井电缆（4）在井下的长度就是其测量深度；（7）、把井下内置可控声源的射孔枪（5）沿金属套管（3）内壁测量到的最强声源场强矢量投影到与井下测量深度相对应的陀螺仪的井轨迹上去，即可以绘制铠装光缆（1）在井下的不同深度位置和其对应的地理方位。

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