專利名稱：一種井間電磁瞬變監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及油田采油工程測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種井間電磁瞬變監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
常規(guī)測井技術(shù)適用于單井測量，可以精細反映井眼附近底層信息，但其探測深度淺，難以反映區(qū)域地層信息尤其是井間地層信息，油田開發(fā)過程中，油藏綜合含水高，主力油層大面積水淹，油水關(guān)系復雜，剩余油分布零散，挖潛難度加大，挖潛效果也越來越差。地震探測使用了遠距離聲探測技術(shù)，雖然探測范圍大，但其分辨率低，測量信息對儲層巖石較為敏感，無法準確反映流體類型與分布，難以高效勝任當前的油儲探測任務。井間電磁測井，不但對流體含量敏感，其分辨率要高于地震測量，探測深度高于常規(guī)測井，該技術(shù)是介于高分辨率單井測井與低分辨率井間地震之間的一種油儲探測技術(shù)。井間電磁測井需要克服電磁波在金屬套管等導磁介質(zhì)中的發(fā)射與接收問題，是一項具有很大技術(shù)難度的油儲探測技術(shù)，該技術(shù)采用低頻電磁波，以較高的精度和分辨率測量井間地層的電阻率特性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了提供能夠探測地層相關(guān)參數(shù)，進而分析井間剩余油飽和度分布的一種井間電磁瞬變監(jiān)測系統(tǒng)。本實用新型提供的技術(shù)方案是:一種井間電磁瞬變監(jiān)測系統(tǒng)，包括發(fā)射器管柱和接收器管柱，發(fā)射器管柱和接收器管柱分別通過電纜與地面上的控制系統(tǒng)連接。發(fā)射器管柱包括發(fā)射器機械模塊、發(fā)射器供電模塊、發(fā)射器井下CPU模塊、控制線路模塊、電容陣列模塊、大功率發(fā)射線圈組和發(fā)射信號記錄模塊，發(fā)射器供電模塊跨接發(fā)射器機械模塊和發(fā)射器井下CPU模塊，發(fā)射器井下CPU模塊連接控制線路模塊，控制線路模塊連接電容陣列模塊，大功率發(fā)射線圈組同時連接電容陣列模塊和發(fā)射信號記錄模塊；接收器管柱包括接收器機械模塊、接收器供電模塊、接收器井下CPU模塊、模擬線路模塊、高分辨率接收線圈組和接收信號記錄模塊，接收器機械模塊連接接收器供電模塊，接收器供電模塊連接接收器井下CPU模塊，模擬線路模塊同時連接接收器井下CPU模塊和高分辨率接收線圈組，接收信號記錄模塊連接高分辨率接收線圈組。具體的，所述控制線路模塊包括升壓儲能模塊和大功率放電模塊，升壓儲能模塊連接接收器井下CPU模塊，大功率放電模塊連接高分辨率接收線圈組。具體的，所述高分辨率接收線圈組包括水平接收線圈和垂直接收線圈。本實用新型的監(jiān)測管柱，在現(xiàn)場測量時，分別將發(fā)射器管柱和接收器管柱下入預先選定好的信號發(fā)射井和信號接收井的相應目的層段，發(fā)射器管柱和接收器管柱分別通過電纜與地面控制系統(tǒng)連接。通過地面控制系統(tǒng)控制發(fā)射器管柱發(fā)射瞬變電磁信號，接收器管柱接收由瞬變電磁信號產(chǎn)生的地層二次場響應信號，記錄信號并傳回數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行分析。油藏管理人員根據(jù)井間測量結(jié)果獲得的層析成像來監(jiān)測地層深處流體的流動情況，綜合電磁感應和層析成像的特點，生成井間電阻率分布剖面圖，進而對油儲層做出準確的定位分析，確定非均質(zhì)性和儲層的連通性。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，監(jiān)測結(jié)果準確可靠。

圖1是發(fā)射器管柱的結(jié)構(gòu)模塊圖。圖2是接收器管柱的結(jié)構(gòu)模塊圖。
具體實施方式
如圖1所示，為發(fā)射器管柱的結(jié)構(gòu)模塊圖，發(fā)射器管柱通過電纜與地面上的控制系統(tǒng)連接。發(fā)射器管柱包括發(fā)射器機械模塊、發(fā)射器供電模塊、發(fā)射器井下CPU模塊、控制線路模塊、電容陣列模塊、大功率發(fā)射線圈組和發(fā)射信號記錄模塊?？刂凭€路模塊包括升壓儲能模塊和大功率放電模塊，發(fā)射器供電模塊跨接發(fā)射器機械模塊和發(fā)射器井下CPU模塊，發(fā)射器井下CPU模塊連接控制線路模塊，控制線路模塊連接電容陣列模塊，大功率發(fā)射線圈組同時連接電容陣列模塊和發(fā)射信號記錄模塊。發(fā)射器機械模塊是儀器主體與測井電纜相連接的機械裝置，這部分還包括電源調(diào)節(jié)器，并起到為電子線路部分降溫的作用。發(fā)射器供電模塊為井下電子線路模塊提供40V DC、±12V DC、±5 V DC電壓。發(fā)射器井下CPU模塊是井間電磁瞬變監(jiān)測發(fā)射器管柱的核心。它控制井下發(fā)射器管柱運行和從傳感器采集數(shù)據(jù)，包括磁場變化、套管檢測和各種溫度數(shù)據(jù)。發(fā)射器井下(PU模塊由井下模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路、計算機調(diào)制解調(diào)電路、相位鎖定電路以及與接收器管柱保持同步的線路組成，其功能有頻率選擇；調(diào)諧電容的選擇；平均參數(shù)的設定；磁通量和套管檢測線圈數(shù)據(jù)的采集；控制井下調(diào)制解調(diào)器與地面之間的數(shù)據(jù)傳送和接收?？刂凭€路模塊的功能是調(diào)節(jié)電源，產(chǎn)生和調(diào)節(jié)發(fā)射信號、監(jiān)測大功率發(fā)射線圈輸出和發(fā)射，供地面采集數(shù)據(jù)。所述控制線路模塊包括升壓儲能模塊和大功率放電模塊，升壓儲能模塊連接接收器井下CPU模塊，大功率放電模塊連接高分辨率接收線圈組。電容陣列模塊用來對發(fā)射器線圈進行合理的調(diào)諧，以使在規(guī)定的頻率下達到最大輸出。由于發(fā)射線圈的較大電感，因此在高頻時其輸出受到嚴重限制。電容陣列模塊對電路進行合理地調(diào)諧，從而有效地消除了由于發(fā)射線圈電感造成的感抗。發(fā)射信號記錄模塊由電流、磁通監(jiān)測取樣及信號采集記錄模塊組成。如圖2所示為接收器管柱的結(jié)構(gòu)模塊圖。接收器管柱包括接收器機械模塊、接收器供電模塊、接收器井下CPU模塊、模擬線路模塊、高分辨率接收線圈組和接收信號記錄模塊，接收器機械模塊連接接收器供電模塊，接收器供電模塊連接接收器井下(PU模塊，模擬線路模塊同時連接接收器井下CPU模塊和高分辨率接收線圈組，接收信號記錄模塊連接高分辨率接收線圈組。接收器機械模塊和供電模塊與發(fā)射器管柱的發(fā)射器機械模塊和供電模塊的功能一樣。接收器井下CPU模塊它控制井下儀器運行和從傳感器采集數(shù)據(jù)，包括磁場變化、套管檢測和各種溫度數(shù)據(jù)；磁通量和套管檢測線圈數(shù)據(jù)的采集；控制井下調(diào)制解調(diào)器與地面之間的數(shù)據(jù)傳送和接收。與發(fā)射器管柱的井下CPU模塊主要區(qū)別在于接收器管柱中井下(PU模塊中有一個集成的直流磁力計和加速度計，用于以地磁場為參考確定磁場傳感器的方位。模擬線路模塊主要用來對高分辨率接收線圈組接收到的模擬信號進行放大、濾波處理。模擬線路模塊還包含若干個放大器增益和濾波選擇。放大器與每一個線圈匹配，保證在目的頻率能獲得最佳的信噪比。高分辨率接收線圈組由各接收器芯棒的長度和匝數(shù)決定了線圈的譜信號和噪聲特性。高分辨率線圈組通過一個垂直接收線圈和兩套水平接收線圈組合測量，以得到完整的磁場矢量測量參數(shù)。最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解:依然可以對本實用新型的具體實施方式
進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術(shù)方案范圍當中。
權(quán)利要求1.一種井間電磁瞬變監(jiān)測系統(tǒng)，包括發(fā)射器管柱和接收器管柱，發(fā)射器管柱和接收器管柱分別通過電纜與地面上的控制系統(tǒng)連接，其特征在于，發(fā)射器管柱包括發(fā)射器機械模塊、發(fā)射器供電模塊、發(fā)射器井下CPU模塊、控制線路模塊、電容陣列模塊、大功率發(fā)射線圈組和發(fā)射信號記錄模塊，發(fā)射器供電模塊跨接發(fā)射器機械模塊和發(fā)射器井下CPU模塊，發(fā)射器井下CPU模塊連接控制線路模塊，控制線路模塊連接電容陣列模塊，大功率發(fā)射線圈組同時連接電容陣列模塊和發(fā)射信號記錄模塊；接收器管柱包括接收器機械模塊、接收器供電模塊、接收器井下CPU模塊、模擬線路模塊、高分辨率接收線圈組和接收信號記錄模塊，接收器機械模塊連接接收器供電模塊，接收器供電模塊連接接收器井下CPU模塊，模擬線路模塊同時連接接收器井下CPU模塊和高分辨率接收線圈組，接收信號記錄模塊連接高分辨率接收線圈組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種井間電磁瞬變監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述控制線路模塊包括升壓儲能模塊和大功率放電模塊，升壓儲能模塊連接接收器井下CPU模塊，大功率放電模塊連接高分辨率接收線圈組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種井間電磁瞬變監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述高分辨率接收線圈組包括水平接收線圈和垂直接收線圈。
專利摘要本實用新型涉及油田采油工程測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種井間電磁瞬變監(jiān)測系統(tǒng)。一種井間電磁瞬變監(jiān)測系統(tǒng)，包括發(fā)射器管柱和接收器管柱，發(fā)射器管柱和接收器管柱分別通過電纜與地面上的控制系統(tǒng)連接，發(fā)射器管柱包括發(fā)射器機械模塊、發(fā)射器供電模塊、發(fā)射器井下CPU模塊、控制線路模塊、電容陣列模塊、大功率發(fā)射線圈組和發(fā)射信號記錄模塊；接收器管柱包括接收器機械模塊、接收器供電模塊、接收器井下CPU模塊、模擬線路模塊、高分辨率接收線圈組和接收信號記錄模塊。本實用新型的監(jiān)測管柱，通過地面系統(tǒng)控制發(fā)射器管柱發(fā)射瞬變電磁信號，接收器管柱接收由瞬變電磁信號產(chǎn)生的地層二次場響應信號，記錄信號并傳回數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行分析。
文檔編號E21B49/00GK202937259SQ20122063667
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者褚萬泉, 胡瑞華, 呂晶, 劉安, 朱軍, 齊紅玉 申請人:褚萬泉