[发明专利]一种利用金属环提高电磁波随钻测量信号传输距离的方法

说明书

本发明提供一种利用金属环提高电磁波随钻测量信号传输距离的方法，步骤如下：在金属环电极的内表面涂布电绝缘层；将金属环电极套设在套管的外侧，并与电缆连接；将套管下入到钻井的一定位置；套管设置完成后，注水泥浆固井，并将电缆封固在井内；布置地面信号接收装置，当金属环电极的数量为一个时，将地面信号接收装置的一端通过电缆与金属环电极连接，将地面信号接收装置的另一端通过电缆与接地电极连接，接地电极插入地面；当金属环电极的数量为两个时，将地面信号接收装置的一端通过电缆与位于套管下部的金属环电极连接，将地面信号接收装置的另一端通过电缆与位于套管上部的金属环电极连接。

技术领域

本发明涉及电磁随钻测量技术领域，尤其涉及一种利用金属环提高电磁波随钻测量信号传输距离的方法。

背景技术

电磁随钻测量(EM-MWD)是20世纪80年代进入工业化应用的一项新技术，不受循环介质、泵量及停泵的限制，不仅可以用于泥浆钻井，而且可以用于泡沫、空气钻井。由于EM-MWD信号在地层中衰减严重，目前常规EM-MWD测量深度一般小于3Km，限制了相关技术在较深井眼中的推广应用。究其原因，主要是由于地面接收电极一般设置在钻柱和附近的地面上，接收电极两端距离较近，且与井下信号发射装置距离较远，使得反馈到地面的电压极小，难以实现信号的接收。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种能够有效提高地面接收信号强度、信号传输距离的利用金属环提高电磁波随钻测量信号传输距离的方法。

本发明提供一种利用金属环提高电磁波随钻测量信号传输距离的方法，包括以下步骤：

S1，在金属环电极的内表面涂布电绝缘层；

S2，将步骤S1的金属环电极套设在套管的外侧，并将所述金属环电极与电缆连接；

S3，将所述套管下入到钻井的一定位置；

S4，所述套管设置完成后，注水泥浆固井，并将电缆封固在井内；

S5，布置地面信号接收装置，当所述金属环电极的数量为一个时，将地面信号接收装置的一端通过电缆与金属环电极连接，将地面信号接收装置的另一端通过电缆与接地电极连接，接地电极插入地面；当所述金属环电极的数量为两个时，将地面信号接收装置的一端通过电缆与位于套管下部的金属环电极连接，将地面信号接收装置的另一端通过电缆与位于套管上部的金属环电极连接；

S6，所述地面信号接收装置通过测量金属环电极与接地电极之间的电位差或测量两个金属环电极之间的电位差接收井下的电磁波信号。

进一步地，步骤S1中，所述电绝缘层采用耐高温绝缘漆或绝缘胶与金刚石混合材料喷涂而成。

进一步地，所述耐高温绝缘漆的喷涂方式为采用毛刷均匀涂布2遍，所述绝缘胶与金刚石混合材料中金刚石颗粒与绝缘胶的体积比为1:2～1:5，金刚石颗粒的粒度为100～200目。

进一步地，所述金属环电极为铸铁卡箍装置，所述铸铁卡箍装置的环宽为1～10cm，高度为1～20cm，所述铸铁卡箍装置上设有螺栓，通过紧固螺栓使铸铁卡箍装置套设在套管的外侧。

进一步地，步骤S3中，将套管下入到距固井段底部的0～100m处或距井口8～1000m处。

进一步地，步骤S5中，所述接地电极距离井口的距离为50～100m，所述接地电极插入地面的深度为0.1～10m。

进一步地，所述地面信号接收装置连接计算机，所述地面信号接收装置将接收到的电磁波信号发送到计算机，所述计算机接收到电磁波信号后，根据电磁波信号处理与显示井底测量得到的信息。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

1、本发明提供的方法操作简单，成本低廉，用套管外接金属环电极将电缆牵引至固井段底部即可，易于实现现场应用；