ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ТОКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ДАЛЬНОМЕТРИИ

1. Дальнометрическая система для ствола скважины, предназначенная для выполнения исследований ствола целевой скважины из ствола второй скважины и содержащая
измерительный преобразователь электромагнитного поля, расположенный в стволе второй скважины;
удлиненный проводящий элемент, расположенный в стволе целевой скважины и ориентированный вдоль оси, которая по существу параллельна стволу целевой скважины;
источник электрического тока, создающий электрический ток в проводящем элементе ствола целевой скважины; и
волоконно-оптический датчик, расположенный вблизи проводящего элемента ствола целевой скважины.
2. Система по п. 1, в которой вышеупомянутый волоконно-оптический датчик содержит волоконный световод и сердечник, выполненный из материала, выбираемого из группы, состоящей из магниточувствительного материала и электрочувствительного материала; причем волоконный световод расположен вблизи вышеупомянутого сердечника.
3. Датчик по п. 2, в котором сердечник выполнен из магнитострикционного материала, а волоконный световод соединен с сердечником.
4. Датчик по п. 2, в котором сердечник выполнен из магнитопроницаемого материала, а волоконный световод образует по меньшей мере одну петлю вокруг сердечника.
5. Датчик по п. 2, в котором сердечник выполнен из электрострикционного материала, а волоконный световод соединен с сердечником.
6. Датчик по п. 2, в котором вышеупомянутый сердечник датчика состоит из удлиненного тела, расположенного вдоль оси, а датчик расположен вблизи проводящего элемента таким образом, что удлиненная ось сердечника, по существу, перпендикулярна оси проводящего элемента.
7. Датчик по п. 1, дополнительно содержащий волоконно-оптическую опросную систему, которая имеет оптическую связь с волоконно-оптическим датчиком.
8. Система по п. 7, дополнительно содержащая волоконный световод, проходящий от волоконно-оптической опросной системы к волоконно-оптическому датчику.
9. Система по п. 1, дополнительно содержащая множество оптических датчиков, расположенных вдоль по меньшей мере части длины проводящего элемента, для создания матрицы датчиков.
10. Система по п. 1, в которой проводящий элемент представляет собой обсадную трубу.
11. Система по п. 1, в которой проводящий элемент представляет собой трубчатый элемент, расположенный в стволе целевой скважины.
12. Система по п. 1, в которой источник электрического тока непосредственно электрически связан с проводящим элементом.
13. Система по п. 1, дополнительно содержащая бурильную колонну, расположенную в стволе второй скважины, причем бурильная колонна содержит множество секций буровой трубы с буровым долотом, расположенным на конце бурильной колонны, при этом электромагнитный датчик располагают в бурильной колонне.
14. Дальнометрическая система для ствола скважины, предназначенная для выполнения исследований ствола целевой скважины из ствола второй скважины и содержащая
оборудование нижней части бурильной колонны, расположенное на дальнем конце бурильной колонны, расположенной в стволе второй скважины, причем оборудование нижней части бурильной колонны содержит измерительный преобразователь электромагнитного поля и буровое долото;
удлиненный проводящий элемент, расположенный в стволе целевой скважины и ориентированный вдоль оси, которая по существу параллельна стволу целевой скважины;
источник электрического тока, создающий электрический ток в проводящем элементе ствола целевой скважины; и
систему волоконно-оптического датчика, причем система волоконно-оптического датчика содержит
множество расположенных на расстоянии друг от друга волоконно-оптических датчиков, причем каждый датчик содержит сердечник, выполненный из материала, выбираемого из группы, состоящей из магниточувствительного материала и электрочувствительного материала;
волоконно-оптическую опросную систему и
волоконный световод, проходящий от волоконно-оптической опросной системы к сердечникам, при этом часть волоконного световода примыкает к каждому сердечнику.
15. Система по п. 14, в которой проводящий элемент представляет собой электропроводящую обсадную трубу, расположенную внутри ствола целевой скважины и при этом источник электрического тока непосредственно электрически связан с проводящим элементом, причем оборудование нижней части бурильной колонны дополнительно содержит систему питания, применяемую для подачи питания на измерительный преобразователь электромагнитного поля, и систему управления направлением бурения, применяемую для придания направления буровому долоту.
16. Способ электромагнитной дальнометрии, согласно которому
устанавливают волоконный световод в ствол целевой скважины, содержащий расположенный в ней проводящий элемент;
прилагают электрический ток к проводящему элементу и
и применяют волоконный световод для измерения электрического тока в проводящем элементе.
17. Способ по п. 16, согласно которому измеряют величину электрического тока по меньшей мере в одном месте вдоль проводящего элемента.
18. Способ по п. 16, согласно которому измеряют плотность электрического тока вдоль проводящего элемента.
19. Способ по п. 16, который дополнительно предполагает установку магниточувствительного материала вблизи волоконного световода.
20. Способ по п. 19, который дополнительно предполагает изменение оптического отклика волоконного световода с помощью магниточувствительного материала.
21. Способ по п. 20, который дополнительно предполагает изменение свойств магниточувствительного материала путем его помещения в магнитное поле, создаваемое электрическим током в проводящем элементе.
22. Способ по п. 16, который дополнительно предполагает
применение измерительного преобразователя электромагнитного поля, расположенного в стволе второй скважины, для измерения магнитного поля, распространяющегося от проводящего элемента; и
определение удаленности ствола целевой скважины от ствола второй скважины с помощью измеренного магнитного поля и измеренного электрического тока.
23. Способ по п. 22, который дополнительно предполагает применение дальности при придании направления буровому долоту.
24. Способ по п. 16, который дополнительно предполагает
бурение пробуриваемого ствола скважины;
приостановку бурения и измерение электромагнитного поля; и
продолжение бурения на основании измеренного электромагнитного поля и тока.
25. Способ по п. 16, который дополнительно предполагает
оснащение оптическим датчиком, содержащим волоконный световод, примыкающий к сердечнику датчика, выполненному из материала, выбираемого из группы, состоящей из магниточувствительного материала и электрочувствительного материала; и
применение сердечника для изменения оптического отклика волоконного световода.
26. Способ по п. 25, который дополнительно предполагает измерение свойств на основании измененного оптического отклика.
27. Способ по п. 25, который дополнительно предполагает создание деформации волоконного световода в результате деформации сердечника.
28. Способ по п. 25, который дополнительно предполагает применение магнитного поля для изменения оптического отклика волоконного световода.
29. Способ по п. 22, который дополнительно предполагает
нагнетание пара в один из стволов скважины, чтобы вызвать перемещение углеводородов в формации в ствол другой скважины; и
извлечение углеводородов из другого ствола скважины.