[发明专利]一种双水平井磁导向测量室内模拟标定装置

说明书

本发明涉及一种双水平井磁导向测量室内模拟标定装置及方法，装置包括机架、Y向支撑架、Z向支撑架、三向转动平台、磁短节以及探管，机架上设有用于装配探管的探管装配结构；Y向支撑架上设有第一驱动机构，Z向支撑架的顶端设有第二驱动机构，Z向支撑架上还设有第三驱动机构；机架的顶部设有X向光栅尺，Y向支撑架上设有Y向光栅尺，Z向支撑架上设有Z向光栅尺；三向转动平台与译码器连接，Y向支撑架的两端滑动设置在机架的顶部并能够在第一驱动机构的驱动下沿X向运动，Z向支撑架的顶端滑动设置在Y向支撑架上并能够在第二驱动机构的驱动下沿Y向运动，三向转动平台滑动设置在Z向支撑架上；磁短节安装在三向转动平台上。

技术领域

本发明涉及稠油开采技术领域，具体涉及一种双水平井磁导向测量室内模拟标定装置及方法。

背景技术

双水平井钻井技术是由两口平行水平井组成，位于下部的为生产井，位于上部的为注气井，通过“上注下采””的方式，提高稠油油藏的采油效率。为了有效地控制两井水平井段的相对位置，以“人工磁导向+传统随钻测量系统”联合监控的方式，实时控制并保持两井水平段的相对误差在设计范围之内。

磁导向钻井技术是通过引入旋转磁场定位技术，实时磁场测量修正正钻井与目标井的相对位置，并引导两井精确定向，旋转磁场定位技术主要由磁性短节和磁场信号测量探管组成，通过算法实现正钻井相对目标井方位偏差和距离偏差的求导。

常规外场标定采用粗糙简易测试装置进行磁导向工具地面测试，为了获取可用的标定数据，需要程序繁琐的测试准备，耗费大量人力物力；同时受限于装置简易，复杂工况难以仿真模拟，对磁导向工具只能做定性评价，难以达到精确标定。

双水平井磁导向工具用于复杂结构井精确轨迹控制施工，因此需要对其自身的测量精度进行测试评价与标定。目前并未有对双水平井磁导向工具进行室内模拟标定的装置及方法。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在技术问题的一种或几种，提供了一种双水平井磁导向测量室内模拟标定装置及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种双水平井磁导向测量室内模拟标定装置，包括机架、Y向支撑架、Z向支撑架、三向转动平台、磁短节以及探管，所述机架上设有用于装配探管的探管装配结构；所述Y向支撑架上设有第一驱动机构，所述Z向支撑架的顶端设有第二驱动机构，所述Z向支撑架上还设有第三驱动机构；所述机架的顶部设有X向光栅尺，所述Y向支撑架上设有Y向光栅尺，所述Z向支撑架上设有Z向光栅尺，三向转动平台与译码器连接，所述X向光栅尺、Y向光栅尺、Z向光栅尺以及译码器与上位机终端通信连接；

所述Y向支撑架的两端滑动设置在所述机架的顶部并能够在第一驱动机构的驱动下沿X向运动，所述Z向支撑架的顶端滑动设置在所述Y向支撑架上并能够在第二驱动机构的驱动下沿Y向运动，所述三向转动平台滑动设置在Z向支撑架上且能够在第三驱动机构的驱动下沿Z向运动；所述磁短节安装在所述三向转动平台上且能够在三向转动平台带动下多方位转动。

本发明的有益效果是：本发明的装置利用X向支撑架、Y向支撑架、Z向支撑架以及三向转动平台，能够控制磁短节在6个自由度的运动，能够精确模拟磁短节与探管之间的各个方位的相对位置，为双水平井磁导向工具测试与标定过程提供多维度的数据支持，提高标定精度。本发明的装置能够对双水平井磁导向工具进行全面标定，提升工具测量精度，为双水平井钻井提供更为精确的轨迹测控数据，节省施工成本，更好的服务于现场生产。本发明装置利用光栅尺和译码器实时反馈磁短节与探管的位置信息和转动角度信息，能够获得短节与探管之间的实时姿态和运动轨迹，填补了双水平井磁导向工具测试与标定平台的空白，实现双水平磁导向工具测试与标定的自动化、标准化；通过对双水平磁导向工具测试与标定，可以提升双水平磁导向工具本身的测量精度。本发明的双水平井磁导向测量室内模拟标定装置能够解决SAGD磁导向工具室内的测试和标定的技术难题，实现双水平井磁导向工具的精确轨迹施工。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。