多個鉆孔的井下測距的制作方法
【技術領域】
[0001] 本公開涉及用于在含烴地下地層中形成井筒的軟件、計算機系統(tǒng)和計算機實施的 介質。 技術背景
[0002] 形成在地下烴儲層中的井筒使得能夠使用生產技術開采一部分烴。烴可例如由于 毛細管力、粘附力、內聚力和液壓力的組合而粘附至儲層。蒸汽輔助重力泄油（SAGD)是增 強型烴開采技術的一個實例，其中加熱的處理流體（例如，蒸汽）可應用于地層以促進并提 高粘附至地層的烴的開采。在SAGD技術的實施方式中，注入井筒可鄰近生產井筒形成，并 且加熱的處理流體可通過注入井筒注入到圍繞生產井筒的地層中。加熱流體可降低烴對地 層的粘附力，從而將烴釋放到生產井筒中。
[0003] 在形成（例如，鉆探）注入井筒時，已知生產井筒相對于注入井筒的位置可能是十 分重要的。測距是控制正在鉆探的井筒相對于現(xiàn)有井筒的位置的方法的實例。在測距過程 中，位于現(xiàn)有井筒中的電磁源提供電磁信號，所述電磁信號由正在鉆探的井筒中的傳感器 接收。在測距的另一個實例中，電磁源和傳感器可位于正在鉆探的井筒中。若干條件（例 如，井筒鉆探條件）可對電磁源或傳感器（或兩者）交換電磁信號的能力造成不利影響，并 因此影響井筒的測距。
[0004] 附圖簡述
[0005] 圖1A-1D是用于測距的多個井筒的實例的示意性立視圖。
[0006]圖2是用于在多個井筒中測距的系統(tǒng)的實例的框圖。
[0007] 圖3是示出處理單元、補償單元和反演單元之間關系的示例性操作圖表。
[0008] 圖4A和圖4B是比較補償?shù)碾姶判盘柡臀囱a償?shù)碾姶判盘柕那€圖。
[0009] 圖5是用于實施完全補償?shù)亩鄠€井筒測距的示例性程序的流程圖。
[0010] 圖6是用于實施部分補償?shù)亩鄠€井筒測距的示例性程序的流程圖。
[0011] 在各圖中，類似的參考符號表示類似的元件。
【具體實施方式】
[0012] 本公開涉及用于使用補償?shù)碾姶判盘杹磉M行多個井筒的井下測距的計算機實施 的方法、計算機系統(tǒng)和計算機可讀介質。在SAGD應用的實例中，蒸汽注入井筒的準確測距 可能是十分重要的。如果注入井筒和生產井筒相交，那么井之間的壓力差可導致井噴。如 果蒸汽注入井筒距離生產井筒太遠，那么蒸汽注入可能不會導致開采顯著增加。此處所描 述的測距方法可用于在鉆探注入井筒時確定距離和精確位置。
[0013] 測距著重于電磁發(fā)射器和接收器的位置變化，以提供精確測量。發(fā)射器和接收器 設置在井筒中以用于測距。例如，發(fā)射器可放置在生產井筒中，而接收器放置在正在鉆探的 井筒（例如，用于蒸汽注入）中。可能不能準確得知發(fā)射器和接收器的強度。可存在一定 程度的變化性，其與制造差異、電子元件差異、溫度變化或其組合相關。此外，電磁信號可經 歷變化，例如，在接近目標井的過程中。補償是可用于消除或最小化這類可對電磁信號的測 量造成不利影響的效應的技術。例如，補償可消除或最小化多種因素（例如，制造差異、電 子差異、溫度變化等）的效應以確保余下被觀測和測量的變化與測距應用相關。
[0014] 如下文所述，兩種類型的補償一一即，部分補償和完全補償一一中的一種或兩種 可應用于例如增強型烴開采中所使用的多井筒的測距。在完全補償實施方式中，例如，多個 電磁信號發(fā)射器和多個電磁接收器可分別位于生產井筒和注入井筒中。在部分補償實施方 式中，例如，一個電磁信號發(fā)射器和兩個電磁傳感器，或兩個電磁信號發(fā)射器和一個電磁傳 感器可分別位于生產井筒和注入井筒中。生產井筒可以是現(xiàn)有井筒；注入井筒可以是鄰近 生產井筒的用于蒸汽注入的正在鉆探的井筒。下文所述的計算機系統(tǒng)可在一個或多個發(fā)射 器和一個或多個接收器之間的電磁信號出現(xiàn)解釋變化時實施任一或兩種補償技術，以消除 或最小化上文所述的不利效應的一些或全部。例如，通過實施部分補償技術或完全補償技 術，計算機系統(tǒng)能夠消除或最小化任何類型的振幅漂移或相位偏移的混雜作用，所述振幅 漂移或相位偏移可歸因于電子漂移，即由溫度變化，或未知相位或振幅導致的漂移。在計算 機系統(tǒng)實施部分補償技術或完全補償技術（或兩者）后，計算機系統(tǒng)能將在電磁信號中觀 測到的變化用作測量基礎以在注入井筒測距中使用。
[0015] 在測距之前，在電磁信號上實施部分補償技術或完全補償技術（或兩者）可降低 對其它校正或校準技術的依賴，所述校正或校準技術是復雜的或將嚴格要求強加于電子元 件。相對于其它校正/校準技術，補償技術可降低對電子元件的要求并產生更簡單和更穩(wěn) 健的測量。下文所述的補償技術可擴展測距的覆蓋范圍。測量可以比常規(guī)補償技術更準確 和穩(wěn)健。補償技術還可提供在增強型烴開采技術（如SAGD)中實施的電子元件或機械裝置 (或兩者）的更多設計靈活性。補償可以校正溫度、故障或腐蝕對傳感器電子元件的作用， 如振幅漂移或相位偏移。由于無需現(xiàn)場校準，所以補償還可允許更簡單的傳感器部署。
[0016] 圖1A和圖1B是示出實施完全補償?shù)臏y距的多個井筒的實例的示意性立視圖。在 一些實施方式中，多個發(fā)射器（例如，第一發(fā)射器102、第二發(fā)射器104)可設置在多個井筒 (例如，第一井筒110、第二井筒122)中。每個發(fā)射器（即，第一發(fā)射器102、第二發(fā)射器 104)可發(fā)射電磁信號。多個接收器（例如，第一接收器114、第二接收器116)可設置在多 個井筒中。每個接收器（即，第一接收器114、第二接收器116)可接受由多個發(fā)射器發(fā)射的 電磁信號。例如，第一發(fā)射器102和第二發(fā)射器104可設置在已有的生產井筒110中，并且 可間隔開范圍在2英尺與50英尺之間的距離。第一接收器114和第二接收器116可設置 在正在鉆探的SA⑶井筒122中，并且可間隔開范圍在2英尺與50英尺之間的距離?？偠?言之，至少兩個發(fā)射器和至少兩個接收器可設置在至少兩個井筒中以實施完全補償。
[0017] 在一些實施方式中，第一接收器114和第二接收器116可固定至設置在SAGD井筒 122中的隨鉆測量（MWD)工具126?；蛘呋虼送?，傳感器可固定至生產測井工具，其方式為： 在特殊殼體上的套管外部，在套管內部以發(fā)射或從地層接收、在井內的裸眼井段中、或其組 合?；蛘呋虼送猓瑐鞲衅骺煞胖迷谔坠軆炔康纳a工具上。套管可以是設置在井筒中的一 個或多個套管柱的全部或部分。
[0018] 圖1C和圖1D是示出實施部分補償?shù)臏y距的多個井筒的實例的示意性立視圖。在 一些實施方式中，第一發(fā)射器152可設置在第一井筒154(例如，已有的生產井筒）中以發(fā) 射電磁信號。第一接收器156可設置在第二井筒180(例如，SAGD井筒）中以接收由第一 發(fā)射器發(fā)射的電磁信號。第二發(fā)射器或第二接收器可設置在第一井筒或第二井筒中以與 第一發(fā)射器和第一接收器交換電磁信號。例如，如圖1C所示，第一接收器156和第二接收 器158可設置在第二井筒160中的MWD工具162上。在另一個實例中，如圖1D所示，第一 發(fā)射器172和第二發(fā)射器174可設置在已有的生產井筒176中，以與設置在生產測井工具 182上的接收器178交換電磁信號，所述生產測井工具182設置在SAGD井筒180中?？偠?言之，至少第一發(fā)射器、至少第一接收器，以及第二發(fā)射器或第二接收器可設置在至少兩個 井筒中以實施部分補償。
[0019] 第一井筒相對于第二井筒的配置（例如，井筒110相對于井筒122的布置、井筒 112相對于井筒124的布置、井筒154相對于井筒160的布置，或者井筒176相對于井筒180 的布置）以及發(fā)射器和接收器在第一井筒和第二井筒中的布置是示例性的。若干其它配置 是可能的。例如，在部分補償實施方式和完全補償實施方式中，多于兩個發(fā)射器和多于兩個 接收器可分別設置在第二井筒122和第一井筒110中。在此情況下，補償可以四種方式進 行。在部分補償實施方式和完全補償實施方式中，發(fā)射器和接收器可設置在同一井筒中。 第一井筒大體上垂直于第二井筒，例如，在地層140 (圖1A)中或在地層166 (圖1C)中?；?者，如地層150 (圖1B)或地層184 (圖1D)所示，第三井筒可大體上平行于第四井筒。
[0020] 兩個井筒中的一個可以是生產井筒，其中設置一個或多個發(fā)射器。另一個井筒可 以是注入井筒，其中設置工具（例如，MWD工具128)。在完全補償實施方式中，多個接收器 (例如，第三接收器118和第四接收器120)可設置在第四井筒124中，例如固定至MWD工具 128。在部分補償實施方式中，一個發(fā)射器178可固定至井筒180中的工具（例如，生產測 井工具182)。在一些實施方式中，在地層中形成的井筒可彼此呈任何角度，而不是大體上平 行或者大體上垂直。發(fā)射器和接收器能夠可互換地設置在任何井筒中。總而言之，此處描 述的技術可通過在兩個井筒中的任一個中設置傳感器（即，發(fā)射器和接收器）來在對具有 任何配置的井筒進行測距中實施。
[0021] 在一些完全補償實施方式中，第一發(fā)射器102、第一接收器114和第二接收器116 可設置在第一井筒110和第二井筒122 (圖1A)中，以使由連接第一接收器114和第一發(fā)射 器102的第一線路和連接第二接收器116和第一發(fā)射器106的第二線路形成的角度滿足閾 值角度，其在一些實施方式中可為至少5度。類似地，第三發(fā)射器106、第三接收器118和第 四接收器120可設置在第三井筒112和第四井筒124中，以使由連接第三接收器118和第 三發(fā)射器106的線路和連接第四接收器120和第三發(fā)射器106的線路形成的角度滿足閾值 角度。在一些實施方式中，發(fā)射器和接收器在多個井筒中的位置可以定期變化，例如，