基于雷达电磁波的随钻前探装置及方法与流程

    专利查询2025-11-07  4


    本发明涉及石油工程钻井,尤其涉及一种基于雷达电磁波的随钻前探装置及方法。


    背景技术:

    1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

    2、石油钻井过程中,经常伴随着地层变化,钻遇溶洞、裂缝、异常高压、断层、褶皱等情况时有发生,会导致发生井漏、溢流、地层垮塌卡钻、钻头异常磨损等问题,若不及时处理,还会造成井喷等灾难性事故。目前,主要依靠地震、物探等方法,并参考邻井的实钻资料获取待钻进地层地质特征和含油气水情况,这些方法具有局限性,实钻地质特征和含油气水情况与预测不符的问题经常发生。目前常规钻井尚无随钻地层前探的功能,在钻进过程中,由于缺乏待钻进地层地质特征和含油气水情况资料,导致发生溢流、井漏和垮塌卡钻的事故经常发生。因此,有必要研究随钻地层前探方法,对待钻进地层地质特征和含油气水特征进行随钻实时探测,为待钻地层风险识别提供依据,以降低钻进风险,提高钻井效率,保证钻井安全。目前,国内随钻地层前探的方案,探测器长时间暴露在外面,导致探测参数不可靠、探测不安全的问题。


    技术实现思路

    1、本发明实施例提供一种基于雷达电磁波的随钻前探装置,用以安全可靠地实现基于雷达电磁波的随钻前探,该装置包括:第二处理模块、短节壳体、以及设置在所述壳体内的通讯模块、第一处理模块、探测器机动执行机构、探测器支架和雷达电磁波探测器;其中:

    2、第一处理模块,用于在钻进过程中满足预设触发策略时,给探测器机动执行机构发送开启指令,将待钻进地层的岩性特征数据及含油气水特征数据通过所述通讯模块发送至第二处理模块;

    3、探测器机动执行机构,与所述第一处理模块和探测器支架连接,用于在接收到开启指令时运转,以驱动探测器支架伸出所述短节壳体外部,带动雷达电磁波探测器伸出所述短节壳体外部;

    4、雷达电磁波探测器,设置在探测器支架朝向待钻地层的一端,用于在伸出所述短节壳体外部时,探测待钻进地层的岩性特征数据及含油气水特征数据,将探测到的待钻进地层的岩性特征数据及含油气水特征数据发送至第一处理模块;

    5、第二处理模块,与所述通讯模块连接,用于根据待钻进地层的岩性特征数据及含油气水特征数据对待钻进地层进行风险识别。

    6、本发明实施例还提供一种基于雷达电磁波的随钻前探方法,用以安全可靠地实现基于雷达电磁波的随钻前探,该方法应用于基于雷达电磁波的随钻前探装置,该装置包括:第二处理模块、短节壳体、以及设置在所述壳体内的通讯模块、第一处理模块、探测器机动执行机构、探测器支架和雷达电磁波探测器;该基于雷达电磁波的随钻前探方法包括:

    7、第一处理模块在钻进过程中满足预设触发策略时,给探测器机动执行机构发送开启指令,将待钻进地层的岩性特征数据及含油气水特征数据通过所述通讯模块发送至第二处理模块;

    8、探测器机动执行机构在接收到开启指令时运转,以驱动探测器支架伸出所述短节壳体外部,带动雷达电磁波探测器伸出所述短节壳体外部;所述探测器机动执行机构与所述第一处理模块和探测器支架连接;

    9、雷达电磁波探测器在伸出所述短节壳体外部时,探测待钻进地层的岩性特征数据及含油气水特征数据,将探测到的待钻进地层的岩性特征数据及含油气水特征数据发送至第一处理模块;所述雷达电磁波探测器设置在探测器支架朝向待钻地层的一端;

    10、第二处理模块根据待钻进地层的岩性特征数据及含油气水特征数据对待钻进地层进行风险识别;所述第二处理模块与所述通讯模块连接。

    11、本发明实施例还提供一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述基于雷达电磁波的随钻前探方法。

    12、本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于雷达电磁波的随钻前探方法。

    13、本发明实施例还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于雷达电磁波的随钻前探方法。

    14、本发明实施例中,基于雷达电磁波的随钻前探方案,基于雷达电磁波的随钻前探装置包括:第二处理模块、短节壳体、以及设置在所述壳体内的通讯模块、第一处理模块、探测器机动执行机构、探测器支架和雷达电磁波探测器;其中:第一处理模块,用于在钻进过程中满足预设触发策略时,给探测器机动执行机构发送开启指令,将待钻进地层的岩性特征数据及含油气水特征数据通过所述通讯模块发送至第二处理模块;探测器机动执行机构,与所述第一处理模块和探测器支架连接,用于在接收到开启指令时运转,以驱动探测器支架伸出所述短节壳体外部,带动雷达电磁波探测器伸出所述短节壳体外部;雷达电磁波探测器,设置在探测器支架朝向待钻地层的一端,用于在伸出所述短节壳体外部时,探测待钻进地层的岩性特征数据及含油气水特征数据,将探测到的待钻进地层的岩性特征数据及含油气水特征数据发送至第一处理模块;第二处理模块,与所述通讯模块连接,用于根据待钻进地层的岩性特征数据及含油气水特征数据对待钻进地层进行风险识别,可以安全可靠地实现基于雷达电磁波的随钻前探。



    技术特征:

    1.一种基于雷达电磁波的随钻前探装置,其特征在于,包括:第二处理模块、短节壳体、以及设置在所述壳体内的通讯模块、第一处理模块、探测器机动执行机构、探测器支架和雷达电磁波探测器;其中:

    2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一处理模块具体用于在钻进距离满足预设长度时,给探测器机动执行机构发送开启指令。

    3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一处理模块具体用于在钻进时长满足预设时长时,给探测器机动执行机构发送开启指令。

    4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第二处理模块还用于在根据待钻进地层的岩性特征数据及含油气水特征数据,确定发现目标特征数据时,通过通讯模块给第一处理模块发送加密探测指令;

    5.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第二处理模块还用于在根据待钻进地层的岩性特征数据及含油气水特征数据,确定在预设长内未发现目标特征数据时,通过通讯模块给第一处理模块发送停止探测指令;

    6.如权利要求1所述的装置,其特征在于,还包括:供电模块,与所述雷达电磁波探测器、第一处理模块、通讯模块及探测器机动执行机构连接,用于给所述雷达电磁波探测器、第一处理模块、通讯模块及探测器机动执行机构供电。

    7.一种基于雷达电磁波的随钻前探方法,其特征在于,该方法应用于基于雷达电磁波的随钻前探装置,该装置包括:第二处理模块、短节壳体、以及设置在所述壳体内的通讯模块、第一处理模块、探测器机动执行机构、探测器支架和雷达电磁波探测器;该基于雷达电磁波的随钻前探方法包括:

    8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,第一处理模块在钻进过程中满足预设触发策略时,给探测器机动执行机构发送开启指令,包括:第一处理模块在钻进距离满足预设长度时,给探测器机动执行机构发送开启指令。

    9.如权利要求7所述的方法,其特征在于,第一处理模块在钻进过程中满足预设触发策略时,给探测器机动执行机构发送开启指令,包括:第一处理模块具体用于在钻进时长满足预设时长时,给探测器机动执行机构发送开启指令。

    10.如权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括:

    11.如权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括:

    12.如权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括:供电模块给所述雷达电磁波探测器、第一处理模块、通讯模块及探测器机动执行机构供电;所述供电模块与雷达电磁波探测器、第一处理模块、通讯模块及探测器机动执行机构连接。

    13.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求7至12任一所述方法。

    14.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求7至12任一所述方法。

    15.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求7至12任一所述方法。


    技术总结
    本发明公开了一种基于雷达电磁波的随钻前探装置及方法,该装置包括:第一处理模块,用于在钻进过程中满足预设触发策略时,给探测器机动执行机构发送开启指令,在接收到待钻进地层的岩性及含油气水特征数据时,将特征数据转换成特征代码通过通讯模块发送至第二处理模块;探测器机动执行机构,用于在接收到开启指令时运转,以驱动探测器支架伸出短节壳体外部;雷达电磁波探测器在伸出短节壳体外部时,探测待钻进地层的岩性及含油气水特征数据,将探测到的特征数据发送至第一处理模块;第二处理模块将特征代码转换成对应的岩性及含油气水特征数据用于待钻进地层的风险识别。本发明可以安全可靠地实现基于雷达电磁波的随钻前探。

    技术研发人员:万夫磊,许期聪,乔李华,戴强,王楠,范生林,刘素君,余来洪,徐斌,李兰鹏,雷俨卜,陆彦颖
    受保护的技术使用者:中国石油天然气集团有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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