CN112031743A - 基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置及测量方法，包括地面大功率电磁激发源、铠装光缆，所述的铠装光缆布设在金属套管外或金属套管内或固定在油管外或油管内；所述的铠装光缆内安置有均匀分布有三分量光纤电场传感器和三分量光纤磁场传感器；铠装光缆与地面的复合调制解调仪器连接。地面大功率电磁激发源向地下连续激发占空比为1的正反向方波源信号，根据实测的沿金属套管内外或沿油管内外的流体的真电阻率值确定各测点位置多相流体中水、油、气的比例，实现对油气生产井或注液驱替井在开发生产过程中井下流体的在线实时测量、识别和变化规律的长期动态监测。
Description
技术领域
本发明属于分布式光纤传感技术领域，具体涉及一种基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置及测量方法。
背景技术
光纤传感技术始于1977年，伴随光纤通信技术的发展而迅速发展起来的，光纤传感技术是衡量一个国家信息化程度的重要标志。光纤传感技术已广泛用于军事、国防、航天航空、工矿企业、能源环保、工业控制、医药卫生、计量测试、建筑、家用电器等领域有着广阔的市场。世界上已有光纤传感技术上百种，诸如温度、压力、流量、位移、振动、转动、弯曲、液位、速度、加速度、声场、电流、电压、磁场及辐射等物理量都实现了不同性能的传感。
井下光纤传感系统可以用于井下进行应力、应变、压力、温度、噪声、振动、声波、地震波、流量、组分分析、电场和磁场的测量。该系统以全铠装光缆结构为基础，传感器和连接及数据传输缆都用光纤制成。目前有多种井下铠装光缆的布设方法，比如安放在井下控制管线内、投放到连续油管内、直接集成到复合材料制成的连续油管管壁中、捆绑固定在连续油管外侧、投放在套管内和捆绑在套管外侧并用固井水泥进行永久性固定等布设方法。
现有的井下流体的识别方法有很多种，比如核磁共振井下流体识别装置及其井下流体识别探头、具有导电罩的井下流体传感器、导波井下流体传感器、井下流体特性的光谱成像、井下流体感应装置、井下流体含水率测量的单环阻抗式传感器、井下流体原位拉曼探测系统、分布式光纤传感的井下流体分布监测系统、井下流体光谱分析设备、利用微机电系统(MEMS)或其他传感器进行井下流体分析的装置、复合式井下流体识别及参数测量装置等。上述进行井下流体识别的方法和装置或系统大部分都存在井下传感器或探头结构复杂、安装工艺困难繁琐、可靠性和准确性低、很难实现在不影响油气井正常生产的条件下的全井段井下流体的在线实时测量或监测。
发明内容
本发明提出了一种基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置及测量方法，利用跨井口或在井旁布设的大功率偶极电流源或环绕井口的大功率大回线电磁源，布设在套管外或套管内或固定在油管外或油管内的铠装光缆，测量井下流体电性参数的三分量光纤电场传感器和三分量光纤磁场传感器，地面光纤传感信号的复合调制解调仪器，组成基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置。
为实现上述目的，本发明的具体技术方案为：
基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置，包括地面大功率电磁激发源、铠装光缆，所述的铠装光缆布设在金属套管外或金属套管内或固定在油管外或油管内；所述的铠装光缆内安置有均匀分布有三分量光纤电场传感器和三分量光纤磁场传感器；铠装光缆与地面的复合调制解调仪器连接。
所述的地面大功率电磁激发源为跨井或在井旁布设的大功率偶极电流源或环绕井口的大功率大回线电磁源，大功率偶极电流源的两个向地下供电电极的间距为1000米到5000米；大功率大回线电磁源的直径或大回线每边长从1000米到2000米，地面大功率电磁激发源向地下连续激发的是占空比为1的正反向方波源信号。
优选的，所述的铠装光缆用环形的外金属卡子(10)固定在金属套管外壁，或用内金属卡子固定在油管外壁；
或者，所述的铠装光缆上设有永久性耐高温磁铁环，使铠装光缆吸附在金属套管内壁或油管内壁上。
所述的永久性耐高温磁铁环均匀分布在铠装光缆上，间距为5米到10米；永久性耐高温磁铁环外套有隔离环，隔离环由水溶性或油溶性高分子材料制成。
进一步的，所述的三分量光纤电场传感器为采用电致光吸收效应的光纤电场传感器或采用压电弹光效应的光纤电场传感器；
所述的三分量光纤磁场传感器为采用法拉第效应的光纤磁场传感器或采用磁致伸缩效应的光纤磁场传感器；
相邻的三分量光纤电场传感器间距为5米到10米，相邻的三分量光纤磁场传感器间距为5米到10米；
三分量光纤电场传感器和三分量光纤磁场传感器交替安置。
进一步的，所述铠装光缆内还安置有尾端熔接在一起的两根耐高温多模光纤，用于准确测量井下沿铠装光缆的绝对温度和相对温度变化。
进一步的，所述复合调制解调仪器为分布式光纤温度传感DTS和光纤电磁场传感P-OTDR的复合调制解调仪器TDS/P-OTDR，其DTS信号调制解调模块为具有双端输入功能的DTS调制解调模块；所述复合调制解调仪器包括分布式光纤温度传感和光纤电磁场传感的数据采集与调制解调功能。
上述的基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置的测量方法，包括以下步骤：
S1、将所述的金属套管和铠装光缆同步缓慢的下入完钻的井孔里，并固定；
S2、将出井口的铠装光缆内的光纤分别连接到复合调制解调仪器的对应光纤输入端；启动地面大功率电磁激发源，向地下连续激发占空比为1的正反向方波源信号；启动复合调制解调仪器，连续记录井下铠装光缆内光纤的背向散射光的信号；
S3、利用复合调制解调仪器里面的光信号调制解调算法和程序，将记录到信号解调成沿光缆的绝对温度和相对温度变化值，以及沿铠装光缆各测点的三分量电场数据和三分量磁场数据；
S4、根据地面大功率电磁激发源的几何参数和三分量光纤电场传感器与三分量光纤磁场传感器的几何坐标选择合适的装置系数，将测量到的沿铠装光缆各测点的三分量电场数据和三分量磁场数据转换成各测点的电阻率数据；
S5、根据流体电阻率与温度的关系式模板，用DTS实测的井下沿铠装光缆的绝对温度值对沿铠装光缆各测点的电阻率数据进行温度改正，获得井下沿金属套管内外或沿油管内外的流体的真电阻率值；
S6、在实验室测定水、油、气多相混合流体电阻率与各相流体比例的关系，根据井下实测的沿金属套管内外或沿油管内外的流体的真电阻率值确定各测点位置多相流体中水、油、气的比例，实现对油气生产井或注液驱替井在开发生产过程中井下流体的在线实时测量、识别和变化规律的长期动态监测。
所述的步骤S1中所述的固定，具体包括以下几种方式；
对于在金属套管内布设铠装光缆，在井口处将外金属卡子安装在两根金属套管的连接处，固定并保护铠装光缆在下金属套管过程中不会移动和旋转/或被损坏；
对于在油管外布设铠装光缆，将所述的油管和铠装光缆同步缓慢的下入金属套管井内；在井口处将内金属卡子安装在两根油管的连接处，固定并保护铠装光缆在下油管过程中不会移动和旋转/或被损坏；
对于在金属套管内或油管内布设铠装光缆，用配重金属棒将带永久性耐高温磁铁环的铠装光缆从金属套管口或油管口带到井底，几个小时之后，安装在永久性耐高温磁铁环外的井液可溶性高分子材料隔离环就会逐渐溶解掉，便于带耐高温永久磁铁环的铠装光缆紧密的吸附到套管或油管的内壁上去；
金属套管和铠装光缆下完后，用高压泵车从井底泵入水泥浆，使水泥浆从井底沿金属套管的外壁和钻孔之间的环空区返回到井口，水泥浆固结后，将金属套管、铠装光缆和地层岩石永久性的固定在一起。
本发明的目的是克服现有井下流体识别的方法和装置或系统大部分都存在井下传感器或探头结构复杂、安装工艺困难繁琐、可靠性和准确性低、很难实现在不影响油气井正常生产的条件下的全井段井下流体的在线实时测量或监测的难题，提出了一种基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置，通过井下布设在套管外或套管内或固定在油管外或油管内的铠装光缆，测量井下流体电性参数的三分量光纤电场传感器和三分量光纤磁场传感器，以及地面光纤传感信号的复合调制解调仪器，在线实时测量或监测井下流体的电阻率变化，准确识别井下多相流体中油、气和水的比例，是优化油气生产井和注水或注气井的作业流程，为保证它们长期稳定安全可靠的工作提供不可缺少的手段、系统和方法。
附图说明
图1是本发明的采用偶极电流源井下流体识别装置的示意图；
图2是本发明的采用大回线电磁源井下流体识别装置的示意图；
图3是本发明的铠装光缆在金属套管内和油管内布设的示意图；
图4是本发明的带永久磁铁环铠装光缆在金属套管内和油管内的布设示意图；
图5是本发明的带永久磁铁还和隔离环的铠装光缆在金属套管内和油管内的布设示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施方式，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已，同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
如图1或图2所示，基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置，包括地面大功率电磁激发源、铠装光缆5，所述的铠装光缆5布设在金属套管9外或金属套管9内或固定在油管11外或油管11内；所述的铠装光缆5内安置有均匀分布有三分量光纤电场传感器6和三分量光纤磁场传感器7；铠装光缆5与地面的复合调制解调仪器8连接。
其中，所述的地面大功率电磁激发源为跨井或在井旁布设的大功率偶极电流源1，如图1所示，或环绕井口的大功率大回线电磁源2，如图2所示；大功率偶极电流源1的两个向地下供电电极的间距为1000米到5000米；大功率大回线电磁源2的直径或大回线每边长从1000米到2000米，地面大功率电磁激发源向地下连续激发的是占空比为1的正反向方波源信号。
如图3所示，所述的铠装光缆5用环形的外金属卡子10固定在金属套管9外壁，或用内金属卡子12固定在油管11外壁；
如图4所示，或者，所述的铠装光缆5上设有永久性耐高温磁铁环13，使铠装光缆5吸附在金属套管9内壁或油管11内壁上。
如图5所示，所述的永久性耐高温磁铁环13均匀分布在铠装光缆5上，间距为5米到10米；永久性耐高温磁铁环13外套有隔离环14，隔离环14由水溶性或油溶性高分子材料制成。
所述的三分量光纤电场传感器6为采用电致光吸收效应的光纤电场传感器或采用压电弹光效应的光纤电场传感器；
所述的三分量光纤磁场传感器7为采用法拉第效应的光纤磁场传感器或采用磁致伸缩效应的光纤磁场传感器；
相邻的三分量光纤电场传感器6间距为5米到10米，相邻的三分量光纤磁场传感器7间距为5米到10米；
如图3所示，三分量光纤电场传感器6和三分量光纤磁场传感器7交替安置。
所述铠装光缆5内还安置有尾端熔接在一起的两根耐高温多模光纤，用于准确测量井下沿铠装光缆5的绝对温度和相对温度变化。
所述复合调制解调仪器8为分布式光纤温度传感DTS和光纤电磁场传感P-OTDR的复合调制解调仪器TDS/P-OTDR，其DTS信号调制解调模块为具有双端输入功能的DTS调制解调模块；所述复合调制解调仪器8包括分布式光纤温度传感和光纤电磁场传感的数据采集与调制解调功能。
本实施例提供的基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置的测量方法，包括以下步骤：
S1、将所述的金属套管9和铠装光缆5同步缓慢的下入完钻的井孔里，并固定；
所述的固定，具体包括以下几种方式；
如图1所示，对于在金属套管9内布设铠装光缆5，在井口处将外金属卡子10安装在两根金属套管9的连接处，固定并保护铠装光缆5在下金属套管9过程中不会移动和旋转/或被损坏；
对于在油管11外布设铠装光缆5，将所述的油管11和铠装光缆5同步缓慢的下入金属套管9井内；在井口处将内金属卡子12安装在两根油管11的连接处，固定并保护铠装光缆5在下油管11过程中不会移动和旋转/或被损坏；
如图4和图5所示，对于在金属套管9内或油管11内布设铠装光缆5，用配重金属棒将带永久性耐高温磁铁环13的铠装光缆5从金属套管9口或油管11口带到井底，几个小时之后，安装在永久性耐高温磁铁环13外的井液可溶性高分子材料隔离环14就会逐渐溶解掉，便于带耐高温永久磁铁环13的铠装光缆5紧密的吸附到套管9或油管11的内壁上去；
金属套管9和铠装光缆5下完后，用高压泵车从井底泵入水泥浆，使水泥浆从井底沿金属套管9的外壁和钻孔之间的环空区返回到井口，水泥浆固结后，将金属套管9、铠装光缆5和地层岩石永久性的固定在一起。
S2、将出井口的铠装光缆5内的光纤分别连接到复合调制解调仪器8的对应光纤输入端；启动地面大功率电磁激发源，向地下连续激发占空比为1的正反向方波源信号；启动复合调制解调仪器8，连续记录井下铠装光缆5内光纤的背向散射光的信号；
S3、利用复合调制解调仪器8里面的光信号调制解调算法和程序，将记录到信号解调成沿光缆的绝对温度和相对温度变化值，以及沿铠装光缆5各测点的三分量电场数据和三分量磁场数据；
S4、根据地面大功率电磁激发源的几何参数和三分量光纤电场传感器6与三分量光纤磁场传感器7的几何坐标选择合适的装置系数，将测量到的沿铠装光缆5各测点的三分量电场数据和三分量磁场数据转换成各测点的电阻率数据；
S5、根据流体电阻率与温度的关系式模板，用DTS实测的井下沿铠装光缆5的绝对温度值对沿铠装光缆5各测点的电阻率数据进行温度改正，获得井下沿金属套管9内外或沿油管11内外的流体的真电阻率值；
S6、在实验室测定水、油、气多相混合流体电阻率与各相流体比例的关系，根据井下实测的沿金属套管9内外或沿油管11内外的流体的真电阻率值确定各测点位置多相流体中水、油、气的比例，实现对油气生产井或注液驱替井在开发生产过程中井下流体的在线实时测量、识别和变化规律的长期动态监测。
Claims (9)
1.基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置，其特征在于，包括地面大功率电磁激发源、铠装光缆(5)，所述的铠装光缆(5)布设在金属套管(9)外或金属套管(9)内或固定在油管(11)外或油管(11)内；所述的铠装光缆(5)内安置有均匀分布有三分量光纤电场传感器(6)和三分量光纤磁场传感器(7)；铠装光缆(5)与地面的复合调制解调仪器(8)连接。
2.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置，其特征在于，所述的地面大功率电磁激发源为跨井或在井旁布设的大功率偶极电流源(1)或环绕井口的大功率大回线电磁源(2)，大功率偶极电流源(1)的两个向地下供电电极的间距为1000米到5000米；大功率大回线电磁源(2)的直径或大回线每边长从1000米到2000米，地面大功率电磁激发源向地下连续激发的是占空比为1的正反向方波源信号。
3.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置，其特征在于，所述的铠装光缆(5)用环形的外金属卡子(10)固定在金属套管(9)外壁，或用内金属卡子(12)固定在油管(11)外壁；
或者，所述的铠装光缆(5)上设有永久性耐高温磁铁环(13)，使铠装光缆(5)吸附在金属套管(9)内壁或油管(11)内壁上。
4.根据权利要求3所述的基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置，其特征在于，所述的永久性耐高温磁铁环(13)均匀分布在铠装光缆(5)上，间距为5米到10米；永久性耐高温磁铁环(13)外套有隔离环(14)，隔离环(14)由水溶性或油溶性高分子材料制成。
5.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置，其特征在于，所述的三分量光纤电场传感器(6)为采用电致光吸收效应的光纤电场传感器或采用压电弹光效应的光纤电场传感器；
所述的三分量光纤磁场传感器(7)为采用法拉第效应的光纤磁场传感器或采用磁致伸缩效应的光纤磁场传感器；
相邻的三分量光纤电场传感器(6)间距为5米到10米，相邻的三分量光纤磁场传感器(7)间距为5米到10米；
三分量光纤电场传感器(6)和三分量光纤磁场传感器(7)交替安置。
6.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置，其特征在于，所述铠装光缆(5)内还安置有尾端熔接在一起的两根耐高温多模光纤，用于准确测量井下沿铠装光缆(5)的绝对温度和相对温度变化。
7.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置，其特征在于，所述复合调制解调仪器(8)为分布式光纤温度传感DTS和光纤电磁场传感P-OTDR的复合调制解调仪器TDS/P-OTDR，其DTS信号调制解调模块为具有双端输入功能的DTS调制解调模块；所述复合调制解调仪器(8)包括分布式光纤温度传感和光纤电磁场传感的数据采集与调制解调功能。
8.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将所述的金属套管(9)和铠装光缆(5)同步缓慢的下入完钻的井孔里，并固定；
S2、将出井口的铠装光缆(5)内的光纤分别连接到复合调制解调仪器(8)的对应光纤输入端；启动地面大功率电磁激发源，向地下连续激发占空比为1的正反向方波源信号；启动复合调制解调仪器(8)，连续记录井下铠装光缆(5)内光纤的背向散射光的信号；
S3、利用复合调制解调仪器(8)里面的光信号调制解调算法和程序，将记录到信号解调成沿光缆的绝对温度和相对温度变化值，以及沿铠装光缆(5)各测点的三分量电场数据和三分量磁场数据；
S4、根据地面大功率电磁激发源的几何参数和三分量光纤电场传感器(6)与三分量光纤磁场传感器(7)的几何坐标选择合适的装置系数，将测量到的沿铠装光缆(5)各测点的三分量电场数据和三分量磁场数据转换成各测点的电阻率数据；
S5、根据流体电阻率与温度的关系式模板，用DTS实测的井下沿铠装光缆(5)的绝对温度值对沿铠装光缆(5)各测点的电阻率数据进行温度改正，获得井下沿金属套管(9)内外或沿油管(11)内外的流体的真电阻率值；
S6、在实验室测定水、油、气多相混合流体电阻率与各相流体比例的关系，根据井下实测的沿金属套管(9)内外或沿油管(11)内外的流体的真电阻率值确定各测点位置多相流体中水、油、气的比例，实现对油气生产井或注液驱替井在开发生产过程中井下流体的在线实时测量、识别和变化规律的长期动态监测。
9.根据权利要求8所述的基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置的测量方法，其特征在于，所述的步骤S1中所述的固定，具体包括以下几种方式；
对于在金属套管(9)内布设铠装光缆(5)，在井口处将外金属卡子(10)安装在两根金属套管(9)的连接处，固定并保护铠装光缆(5)在下金属套管(9)过程中不会移动和旋转/或被损坏；
对于在油管(11)外布设铠装光缆(5)，将所述的油管(11)和铠装光缆(5)同步缓慢的下入金属套管(9)井内；在井口处将内金属卡子(12)安装在两根油管(11)的连接处，固定并保护铠装光缆(5)在下油管(11)过程中不会移动和旋转/或被损坏；
对于在金属套管(9)内或油管(11)内布设铠装光缆(5)，用配重金属棒将带永久性耐高温磁铁环(13)的铠装光缆(5)从金属套管(9)口或油管(11)口带到井底，几个小时之后，安装在永久性耐高温磁铁环(13)外的井液可溶性高分子材料隔离环(14)就会逐渐溶解掉，便于带耐高温永久磁铁环(13)的铠装光缆(5)紧密的吸附到套管(9)或油管(11)的内壁上去；
金属套管(9)和铠装光缆(5)下完后，用高压泵车从井底泵入水泥浆，使水泥浆从井底沿金属套管(9)的外壁和钻孔之间的环空区返回到井口，水泥浆固结后，将金属套管(9)、铠装光缆(5)和地层岩石永久性的固定在一起。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112764179A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-07 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 一种下井光缆及下井方法 |
| CN113484912A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-10-08 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 页岩油气光纤智能地球物理数据采集系统及采集方法 |
| CN113605881A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-11-05 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 基于连续光栅光纤的地下流体压力测量系统及测量方法 |
| WO2023066409A1 (zh) * | 2022-02-28 | 2023-04-27 | 河南理工大学 | 一种矿井水害监测装置和方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110095809A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-08-06 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 井中光纤时频电磁和四分量地震数据采集装置及方法 |
| CN110541702A (zh) * | 2019-10-14 | 2019-12-06 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 基于分布式光纤传感的井下流体分布监测系统及监测方法 |
| CN111648762A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-09-11 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 井下长期动态监测特种分布式铠装光缆和监测系统及方法 |
| CN111679343A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-09-18 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 地震电磁复合数据采集系统和地下储层油气储量预测方法 |
| CN212250002U (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-29 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置 |
-
2020
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110095809A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-08-06 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 井中光纤时频电磁和四分量地震数据采集装置及方法 |
| CN110541702A (zh) * | 2019-10-14 | 2019-12-06 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 基于分布式光纤传感的井下流体分布监测系统及监测方法 |
| CN111648762A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-09-11 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 井下长期动态监测特种分布式铠装光缆和监测系统及方法 |
| CN111679343A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-09-18 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 地震电磁复合数据采集系统和地下储层油气储量预测方法 |
| CN212250002U (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-29 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112764179A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-07 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 一种下井光缆及下井方法 |
| CN113484912A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-10-08 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 页岩油气光纤智能地球物理数据采集系统及采集方法 |
| CN113605881A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-11-05 | 中油奥博(成都)科技有限公司 | 基于连续光栅光纤的地下流体压力测量系统及测量方法 |
| WO2023066409A1 (zh) * | 2022-02-28 | 2023-04-27 | 河南理工大学 | 一种矿井水害监测装置和方法 |
Also Published As
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