CN106569509B - 一种井下检波器定向系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提出了一种井下检波器定向系统和方法，该系统包括：地面控制单元，设置于地面，包括：地面电磁测量仪，测量大地电磁方向；井下控制单元，设置于井下，包括：井下电磁测量仪，测量井下检波器方向；井下主控制器，基于所述大地电磁方向和所述井下检波器方向生成方向调整命令；方向调整模块，根据所述方向调整命令实现对井下检波器方向的调整。其利用指南针的原理，通过测量大地电磁方向，对检波器进行调整，从而实现井下检波器的绝对定向。

Description

一种井下检波器定向系统和方法
技术领域
本公开涉及地震勘探与开发领域，具体涉及一种井下检测器定向系统和方法。
背景技术
地震勘探与开发领域中，垂直地震剖面(简称VSP)技术和微地震监测技术是研究地层构造以采收油气资源的重要技术手段，而二者的共同点是利用接收器接收地震数据。井下地震检波器是井中地震接收系统中最为关键的部件。现有技术中的井中检波器采用的都是三分量检波器，不仅需要知道检波器的位置，还需要确定检波器的方向。现有技术中对检波器方向的确定方法，一般都是在一口井中进行数据接收，通过试验放炮判断检波器的方向，然后通过软件进行校正。此方法虽然简单可行，但是得到的检波器方向都是相对的，而且每次只能实现对单个井中的检波器进行定向。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述问题，本公开提出了一种井下检波器定向系统和方法，其利用指南针的原理，通过测量大地电磁方向，对检波器进行调整，从而实现井下检波器的绝对定向。
根据本公开的一个方面，提出了一种井下检波器定向系统，该系统可以包括：地面控制单元，设置于地面，包括：地面电磁测量仪，测量大地电磁方向；井下控制单元，设置于井下，包括：井下电磁测量仪，测量井下检波器方向；井下主控制器，基于所述大地电磁方向和所述井下检波器方向生成方向调整命令；方向调整模块，根据所述方向调整命令实现对井下检波器方向的调整。
根据本公开的另一个方面，提出了一种井下检波器定向方法，该方法可以包括以下步骤：获取大地电磁方向和井下检波器方向；基于所述大地电磁方向和所述井下检波器方向生成方向调整命令；根据所述方向调整命令实现对井下检波器方向的调整。
本公开的各个方面能够对井下检波器进行定向，其利用指南针的原理，通过测量大地电磁方向，对检波器进行调整，从而实现井下检波器的绝对定向。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本公开的一个示例的井下检波器定向系统的结构性示意图。
图2示出了根据本公开的一个示例的井下检波器定向方法的步骤的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
第一实施例
参见图1，其示出了根据本公开的示例的一种井下检波器定向系统的结构性示意图，在该实施例中，该系统包括：
地面控制单元101，设置于地面，包括：地面电磁测量仪，测量大地电磁方向；
井下控制单元102，设置于井下，包括：井下电磁测量仪，测量井下检波器方向；井下主控制器，基于大地电磁方向和井下检波器方向生成方向调整命令；方向调整模块，根据方向调整命令实现对井下检波器方向的调整。
本实施例利用指南针的原理，通过测量大地电磁方向，对检波器进行调整，从而实现井下检波器的绝对定向。
地面控制单元
在一个实施例中，地面控制单元可以设置于地面，该控制单元可以包括地面电磁测量仪，用于测量大地电磁方向。
在一个示例中地面控制单元还可以包括：电磁异常校正模块，用于对大地电磁的异常进行校正，以排除各类异常对大地电磁方向测量结果的影响，使得系统的定向更精确。
在一个示例中，大地电磁方向的异常可以包括不同地区外界磁场对大地电磁方向的影响。不同地区，由于自然或者人为的因素，可能导致外界磁场对大地电磁方向有一定的干扰。
在一个示例中，大地电磁方向的异常还可以包括不同时间内大地电磁方向的变化。不同时间内，大地电磁方向并非是固定不变的。
电磁异常校正模块可以接收表示大地电磁方向的异常的异常参数，并利用异常参数对测量得到的大地电磁方向进行校正。
在一个示例中，地面控制单元还可包括通信模块，所测量的大地电磁方向或校正后的大地电磁方向可经通讯模块传输给井下控制单元。
井下控制单元
在一个实施例中，井下控制单元可以设置于井下，该控制单元可以包括：井下电磁测量仪、井下主控制器以及方向调整模块。井下电磁测量仪用于测量井下检波器方向。井下主控制器基于大地电磁方向或校正后的大地电磁方向和井下检波器方向生成方向调整命令。方向调整模块，接收方向调整命令，进而实现对井下检波器方向的调整。
在一个示例中，在大地电磁方向相同的地区，由于大地电磁方向在一定范围、一段时间内稳定不变，地面控制单元可以与多个井的井下控制单元连接，以实现多个井的井下检波器的统一定向。
在一个示例中，地面控制单元与井下控制单元通过电缆连接。
第二实施例
参见图2，其示出了根据本公开的一个示例的井下检波器定向方法的步骤的流程图，在该实施例中，该方法可以包括以下步骤：
步骤201，获取大地电磁方向和井下检波器方向；
步骤202，基于大地电磁方向和井下检波器方向生成方向调整命令；
步骤203，根据方向调整命令实现对井下检波器方向的调整。
本实施例利用指南针的原理，通过测量大地电磁方向，对检波器进行调整，从而实现井下检波器的绝对定向。
在一个示例中，获取大地电磁方向可以包括：对大地电磁方向的异常进行校正；生成方向调整命令可以包括：基于校正后的大地电磁方向和所述井下检波器方向生成方向调整命令。
在一个示例中，基于大地电磁方向和井下检波器方向生成方向调整命令包括：求大地电磁方向与井下检波器方向的差值，根据差值生成方向调整命令。
在一个示例中，大地电磁方向的异常包括不同地区外界磁场对大地电磁方向的影响。
在一个示例中，大地电磁方向的异常还包括不同时间内大地电磁方向的变化。
应用示例
以下给出一个具体应用示例，以便于更好的理解本公开。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本公开，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本公开。
在该应用示例中，可按照如下方式应用本公开各实施例中的系统或方法。
(1)获取大地电磁方向和井下检波器方向
在该实施例中，利用地面电磁测量仪测量得到大地电磁方向；利用井下电磁测量仪测量得到井下检波器方向。其中，不同地区和不同时间会导致测量得到的大地电磁方向存在异常，该异常可能是由于自然或者人为的因素使外界磁场对大地电磁方向有一定的干扰；此外，在不同时间内大地电磁方向并非是固定不变的。因此测量得到的大地电磁方向需要通过电磁异常校正模块对其进行校正，以得到大地电磁方向的实际值。其中，校正方法可以是测量得到的大地电磁方向与异常值做差值。本领域技术人员也可以通过已知的现有的技术手段来实施该校正。
(2)基于大地电磁方向和井下检波器方向生成方向调整命令
在得到校正后的大地电磁方向与测量得到的井下检波器方向后，井下主控制器对二者求取差值，并生成方向调整命令。其中，大地电磁方向与井下检波器方向的差值即为井下检波器需要调整的方向和角度。
(3)根据方向调整命令实现对井下检波器方向的调整
方向调整模块接收井下主控制器传来的方向调整命令，并作用于井下检波器，从而实现对井下检波器方向的调整。
在一个示例中，可以通过多次对大地电磁方向与井下检波器方向做差值，以实现对井下检波器的精确定向。
在一个示例中，在大地电磁方向相同的地区，可以实现对多个井的井下检波器的统一定向。
在一个示例中，在大地电磁方向不同的地区，可以通过对电磁异常模块的设定，实现对大范围内多个井的井下检波器的定向。
上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。

Claims (6)

1.一种井下检波器定向系统，所述系统包括：
地面控制单元，设置于地面，包括：
地面电磁测量仪，测量大地电磁方向；
井下控制单元，设置于井下，包括：
井下电磁测量仪，测量井下检波器方向；
井下主控制器，基于所述大地电磁方向和所述井下检波器方向生成方向调整命令；
方向调整模块，根据所述方向调整命令实现对井下检波器方向的调整；
所述地面控制单元还包括：电磁异常校正模块，对大地电磁的异常进行校正，其中，井下主控制器基于所述井下检波器方向和校正后的大地电磁方向生成方向调整命令；
地面控制单元与多个井的井下控制单元连接，以实现多个井的井下检波器的定向。
2.根据权利要求1所述的井下检波器定向系统，其中，
所述大地电磁方向的异常包括不同地区外界磁场对大地电磁方向的影响。
3.根据权利要求1所述的井下检波器定向系统，其中，
所述大地电磁方向的异常还包括不同时间内大地电磁方向的变化。
4.一种井下检波器定向方法，该方法包括以下步骤：
获取大地电磁方向和井下检波器方向；
基于所述大地电磁方向和所述井下检波器方向生成方向调整命令；
根据所述方向调整命令实现对井下检波器方向的调整；
获取大地电磁方向包括：对大地电磁方向的异常进行校正；
生成方向调整命令包括：基于校正后的大地电磁方向和所述井下检波器方向生成方向调整命令；
基于所述大地电磁方向和所述井下检波器方向生成方向调整命令包括：
求大地电磁方向与井下检波器方向的差值，根据该差值生成方向调整命令。
5.根据权利要求4所述的井下检波器定向方法，其中，
所述大地电磁方向的异常包括不同地区外界磁场对大地电磁方向的影响。
6.根据权利要求4所述的井下检波器定向方法，其中，
所述大地电磁方向的异常还包括不同时间内大地电磁方向的变化。
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