CN113932982B - 多信息融合的co2封存状态组网监测设备、系统和方法 - Google Patents

多信息融合的co2封存状态组网监测设备、系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113932982B
CN113932982B CN202111527288.4A CN202111527288A CN113932982B CN 113932982 B CN113932982 B CN 113932982B CN 202111527288 A CN202111527288 A CN 202111527288A CN 113932982 B CN113932982 B CN 113932982B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
electrodes
pressure
transmitting
azimuth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN202111527288.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113932982A (zh
Inventor
张旺
田飞
周永健
郑文浩
杨永友
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Geology and Geophysics of CAS
Original Assignee
Institute of Geology and Geophysics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Geology and Geophysics of CAS filed Critical Institute of Geology and Geophysics of CAS
Priority to CN202111527288.4A priority Critical patent/CN113932982B/zh
Publication of CN113932982A publication Critical patent/CN113932982A/zh
Priority to AU2022200548A priority patent/AU2022200548B1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN113932982B publication Critical patent/CN113932982B/zh
Priority to US17/878,364 priority patent/US11933691B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/16—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0036—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector specially adapted to detect a particular component
    • G01N33/004—CO or CO2
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/02—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with propagation of electric current
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Debugging And Monitoring (AREA)

Abstract

本发明属于环境监测领域，具体涉及了一种多信息融合的CO2封存状态组网监测设备、系统和方法，旨在解决现有的CO2地质封存状态监测技术探测成本较高，无法应对强非均质性地质体的电阻空间分布和变化的问题。本发明包括：获取方位电信号数据和实时压力信号，通过实时压力信号分析压力传感器视角流体流动状态，通过方位电信号数据获得CO2流动状态；并将多个监测站的方位CO2含量、CO2流动状态和压力传感器视角流体流动情况结合获得CO2区域封存状态。本发明通过将方位电极的短距离的精确CO2边界监测结合压力传感器的长距离监测实现大范围的CO2流动状态监测，能够观测到更多、更可靠的数据并且有效针对了井间强非均质性的问题。

Description

多信息融合的CO2封存状态组网监测设备、系统和方法
技术领域
本发明属于环境监测领域，具体涉及了一种多信息融合的
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测 设备、系统和方法。
背景技术
近年来，全球正在大量开展CO2的捕集、利用和埋存的研究，将工业过程中捕获的 大量
Figure DEST_PATH_IMAGE002
注入地下深处的岩层中，从而将其从大气中永久去除，从而实现全球大气
Figure 687374DEST_PATH_IMAGE002
减 排目标。将CO2注入地下油藏，不仅可以提高采收率，而且可以实现永久储存CO2的目的。虽然 CO2地质封存技术已趋成熟，但越来越多的证据表明CO2地质封存的安全性是制约其大规模 推广应用的技术瓶颈。如何有效预防、监测和控制CO2泄漏，确保CO2封存的安全性，已成为 CO2封存技术研究的一项重要内容，受到了越来越多的重视。
CO2地质封存的安全性关注点之一是监测CO2羽流运动和可能的泄漏。目前主流的CO2监测技术包括延时地震（也称为4D地震）、重复电磁勘探(4D EM/CSEM)、微震和GPS监测。地震已被确定为一种高成本、高收益的方法，而4D EM则被认为是低成本、高收益的CO2监测技术。事实上，直接观测封存CO2的地质体能够获取更多、更可靠的数据，但钻探大量的监测井成本非常高，并且一直无法很好解决地质体的井间强非均质性问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即现有的
Figure 338935DEST_PATH_IMAGE001
地质封存状态监测技术探测成本 较高，无法应对强非均质性地质体的电阻空间分布和变化的问题，且多方位
Figure 728460DEST_PATH_IMAGE001
探测为了 提高探测精度容易造成监测连续性不佳的问题，本发明提供了一种多信息融合的
Figure 858090DEST_PATH_IMAGE001
封存 状态组网监测设备，包括多个分散布设的多信息
Figure 406883DEST_PATH_IMAGE001
地下监测装置和地面监测装置；
所述多信息
Figure 822821DEST_PATH_IMAGE002
地下监测装置，包括安装在非导电套管外部的电缆、预设方向数 量的多信息传感器阵列，所述多信息传感器阵列的每个传感器端子至少包括方位电极和压 力传感器，每个传感器端子与电缆相连；
其中，每个多信息传感器阵列包括预设数量的设置于同一方位的垂直插入非导电管的方位电极；所述压力传感器为多方向传感器；
所述地面监测设备，包括电流源、发射装置、井下传感器检测模块和电脑中控。
本发明的另一方面，提出了一种多信息融合的
Figure 824275DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测系统，应用 于上述的多信息融合的
Figure 757596DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测设备，所述系统包括：方位电信号获取单元、 方位压力信号获取单元、流动状态分析单元、流动成分分析单元、区域
Figure 160895DEST_PATH_IMAGE001
状态分析单元和 持续监测单元；
所述方位电信号获取单元，配置为通过地面监测设备选取单个多信息传感器阵列并设置发射电极和接收电极，从发射电极发出预设波形的探测电流，通过接收电极接收损耗的探测电流，获得电极间电位差，选取另外的发射电极和接收电极组合测量电极间电位差，将一个方位的全部电极间电位差组成方位电信号数据，选取另一方位电极阵列获取另一方位电信号数据，直至完成单个监测设备的所有方位电信号数据的采集，将所有方位电信号数据组合为单监测设备电信号数据；
所述方位压力信号获取单元，配置为持续通过所有的多方向压力传感器获取实时压力信号；
所述流动状态分析单元，配置为所述地面监测设备获取所述单监测设备电信号数据和实时压力信号，将实时压力信号统计为压力信号集；
截取预设时长的最新压力信号片段，分析压力传感器视角流体流动情况；
将所述单监测设备电信号数据反演获得各方位的电阻率网格分布图像；
所述流动成分分析单元，配置为基于所述电电阻率网格分布图像计算方位
Figure DEST_PATH_IMAGE003
分 布和电极视角的
Figure 997002DEST_PATH_IMAGE002
流动状态；
所述区域
Figure 485752DEST_PATH_IMAGE002
状态分析单元，配置为基于所述方位
Figure 957185DEST_PATH_IMAGE002
分布和压力传感器视角流 体流动情况，获得压力视角的
Figure 339624DEST_PATH_IMAGE002
流动状态；
将所有
Figure 238310DEST_PATH_IMAGE002
地下监测装置的电极视角的
Figure 214356DEST_PATH_IMAGE002
流动状态和压力视角的
Figure 99267DEST_PATH_IMAGE002
流动状 态汇总，获得设备间
Figure 477159DEST_PATH_IMAGE002
流动状态；
基于所述设备间
Figure 546746DEST_PATH_IMAGE002
流动状态，获得
Figure 10088DEST_PATH_IMAGE002
区域封存状态；
基于所述
Figure 947957DEST_PATH_IMAGE002
流动状态和设备间
Figure 180355DEST_PATH_IMAGE002
流动状态，获得
Figure 686423DEST_PATH_IMAGE002
区域封存状态；
所述持续监测单元，配置为重复方位电信号获取单元、方位压力信号获取单元、流 动状态分析单元、流动成分分析单元和区域
Figure 371482DEST_PATH_IMAGE002
状态分析单元的功能，持续对区域地下
Figure 362310DEST_PATH_IMAGE002
流动状态进行监测。
在一些优选的实施方式中，所述方位电信号获取单元，其运行模式包括：单电极发射测量模式、对称电极发射测量模式、远距离探测模式和降衰减远距离探测模式。
在一些优选的实施方式中，所述基于所述方位
Figure 449215DEST_PATH_IMAGE002
分布和压力传感器视角流体流 动情况，获得压力视角的
Figure 126184DEST_PATH_IMAGE002
流动状态；
具体为：
通过所述最新压力信号片段获得对应深度水平方向距离井筒探测范围内的压力传感器视角流体流动情况；
基于所述压力传感器视角流体流动情况和方位
Figure 298539DEST_PATH_IMAGE001
分布图像获得压力视角的
Figure 578211DEST_PATH_IMAGE001
流动状态。
在一些优选的实施方式中，所述通过所述最新压力信号片段获得对应深度水平方向距离井筒探测范围内的压力传感器视角流体流动情况，包括基于获得的最新压力信号片段绘制双对数曲线，并依据所处地质条件选择正确的模型，做典型曲线拟合，获得压力传感器视角流体流动情况。
在一些优选的实施方式中，所述基于所述压力传感器视角流体流动情况和方位
Figure 785201DEST_PATH_IMAGE002
分布图像获得压力视角的
Figure 633071DEST_PATH_IMAGE002
流动状态，还包括：基于压力传感器所处的不同岩层和 不同地质条件，计算
Figure 292723DEST_PATH_IMAGE002
进入对应探测区域的预估压力变化量；
比对最新压力信号片段与所述预估压力变化量，判断是否存在
Figure 126818DEST_PATH_IMAGE002
纵向流动。
在一些优选的实施方式中，所述基于所述
Figure 922735DEST_PATH_IMAGE002
流动状态和设备间
Figure 941507DEST_PATH_IMAGE002
流动状态， 获得
Figure 947509DEST_PATH_IMAGE002
区域封存状态，具体为：
对所述设备间
Figure 709929DEST_PATH_IMAGE001
流动状态进行分析，若某一监测设备的
Figure 625932DEST_PATH_IMAGE001
流动状态表示探测 区域内存在
Figure 550026DEST_PATH_IMAGE001
泄漏，则处于其上游和下游方向的探测站会出现方位压力减小，且每个方 向的探测站的
Figure 558171DEST_PATH_IMAGE001
流动状态会显示
Figure 858702DEST_PATH_IMAGE001
向泄漏方向移动。
本发明的第三方面，提出一种多信息融合的
Figure 894791DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测方法，所述方 法应用于上述的多信息融合的
Figure 989786DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测设备；
步骤S100，通过地面监测设备选取单个多信息传感器阵列并设置发射电极和接收电极，从发射电极发出预设波形的探测电流，通过接收电极接收损耗的探测电流，获得电极间电位差，选取另外的发射电极和接收电极组合测量电极间电位差，将一个方位的全部电极间电位差组成方位电信号数据，选取另一方位电极阵列获取另一方位电信号数据，直至完成单个监测设备的所有方位电信号数据的采集，将所有方位电信号数据组合为单监测设备电信号；
步骤S200，所述地面监测设备获取所述单监测设备电信号数据和实时压力信号，将实时压力信号统计为压力信号；
步骤S300，截取预设时长的最新压力信号片段，分析压力传感器视角流体流动情况；
将所述单监测设备电信号数据反演获得各方位的电阻率网格分布图像；
步骤S400，基于所述电阻率网格分布图像计算方位
Figure 235960DEST_PATH_IMAGE002
分布和电极视角的
Figure 340182DEST_PATH_IMAGE002
流 动状态；
基于所述方位
Figure 965198DEST_PATH_IMAGE002
分布和压力传感器视角流体流动情况，获得压力视角的
Figure 496674DEST_PATH_IMAGE002
流 动状态基于所述
Figure 715297DEST_PATH_IMAGE002
流动状态和设备间
Figure 623210DEST_PATH_IMAGE002
流动状态，获得
Figure 102733DEST_PATH_IMAGE002
区域封存状态；
步骤S500，将所有
Figure 929743DEST_PATH_IMAGE002
地下监测装置的电极视角的
Figure 760296DEST_PATH_IMAGE002
流动状态和压力视角的
Figure 206321DEST_PATH_IMAGE002
流动状态汇总，获得设备间
Figure 805930DEST_PATH_IMAGE002
流动状态；
基于所述设备间
Figure 53109DEST_PATH_IMAGE002
流动状态，获得
Figure 370958DEST_PATH_IMAGE002
区域封存状态；
步骤S600,重复步骤S100-步骤S500的步骤，持续对区域地下
Figure 355094DEST_PATH_IMAGE002
流动状态进行监 测；
本发明的第四方面，提出了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一 个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所 述指令用于被所述处理器执行以实现上述的多信息融合的
Figure 74789DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测方法。
本发明的第五方面，提出了一种电脑中控可读存储介质，所述电脑中控可读存储 介质存储有电脑中控指令，所述电脑中控指令用于被所述电脑中控执行以实现上述的多信 息融合的
Figure 243602DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测方法。
本发明的有益效果：
（1）本发明通过将方位电极的中短距离的精确
Figure 48747DEST_PATH_IMAGE001
边界监测结合压力传感器的长 距离监测实现大范围的
Figure 836574DEST_PATH_IMAGE001
流动状态监测，能够观测到更多、更可靠的数据并且有效针对 了井间强非均质性的问题。
（2）本发明通过压力传感器的持续性监测补充方位电极监测的间隔期，实现对地 下封存
Figure 410775DEST_PATH_IMAGE001
的持续不间断监测。
（3）本发明利用压力传感器可进行长距离监测的效果，可以实现探测设备间的数据交互，提高监测的精确度避免误判。
（4）本发明通过同时获取电和压力两种不同属性的数据进行互补分析，同时也可以单独利用一种属性进行分析，提高了监测的可靠性。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明实施例多信息融合的
Figure 501222DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测系统的结构框图；
图2是本发明实施例多信息融合的
Figure 528084DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测方法的流程示意图；
图3是本发明实施例中地面监测设备的原理图；
图4是本发明实施例中多信息
Figure 119602DEST_PATH_IMAGE001
地下监测装置布设于地下的原理示意图；
图5是本发明实施例中一个方位的电压数据集反演获得的电阻率网格分布图像示意图；
图6是本发明实施例中本发明实施例中电阻率网格分布图；
图7是本发明实施例中单监测装置
Figure 407364DEST_PATH_IMAGE001
整体分布状态示意图；
图8是本发明实施例中压力视角的
Figure 793346DEST_PATH_IMAGE001
流动状态示意图；
图9是本发明实施例中单监测装置
Figure 573083DEST_PATH_IMAGE001
在地质中的分布示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本发明提供一种多信息融合的
Figure 702713DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测设备，包括多个分散布设的 多信息
Figure 359828DEST_PATH_IMAGE001
地下监测装置和地面监测装置；
所述多信息
Figure 182291DEST_PATH_IMAGE002
地下监测装置，包括安装在非导电套管外部的电缆、预设方向数 量的多信息传感器阵列，所述多信息传感器阵列的每个传感器端子至少包括方位电极和压 力传感器，每个传感器端子与电缆相连；
其中，每个多信息传感器阵列包括预设数量的设置于同一方位的垂直插入非导电管的方位电极；所述压力传感器为多方向传感器；
所述地面监测设备，如图3所示，包括电流源、发射装置、井下传感器检测模块和电脑中控。电源连接发射装置，发射装置通过电压发射线路和电压反馈线路连接井下传感器检测模块，电压反馈线路还连接了电位测量电阻，电位测量电阻的两端连接电信号处理模块，电信号处理模块同时连接电脑中控、井下传感器检测模块和通过计时器连接发射装置，井下传感器检测模块额外直接连接电脑中控和电信号处理模块。
本发明的一种多信息融合的
Figure 183745DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测系统，应用于上述的多信息融 合的
Figure 117066DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测设备，包括：方位电信号获取单元、方位压力信号获取单元、流 动状态分析单元、流动成分分析单元、区域
Figure 379420DEST_PATH_IMAGE001
状态分析单元和持续监测单元；
所述方位电信号获取单元，配置为通过地面监测设备选取多信息传感器阵列并设置发射电极和接收电极，从发射电极发出预设波形的探测电流，通过接收电极接收损耗的探测电流，获得电极间电位差，选取另外的发射电极和接收电极组合测量电极间电位差，将一个方位的全部电极间电位差组成方位电信号数据，选取另一方位电极阵列获取另一方位电信号数据，直至完成单个监测设备的所有方位电信号数据的采集，将所有方位电信号数据组合为单监测设备电信号数据；
所述方位压力信号获取单元，配置为持续通过所有的多方向压力传感器获取实时压力信号；
所述流动状态分析单元，配置为所述地面监测设备获取所述单监测设备电信号数据和实时压力信号，将实时压力信号统计为压力信号集；
截取预设时长的最新压力信号片段，分析压力传感器视角流体流动情况；
将所述单监测设备电信号数据反演获得各方位的电阻率网格分布图像；
所述流动成分分析单元，配置为基于所述电阻率网格分布图像计算方位
Figure 372784DEST_PATH_IMAGE002
分布 和电极视角的
Figure 861534DEST_PATH_IMAGE002
流动状态；
所述区域
Figure 332967DEST_PATH_IMAGE002
状态分析单元，配置为将所有
Figure 466139DEST_PATH_IMAGE002
地下监测装置的电极视角的
Figure 630404DEST_PATH_IMAGE002
流动状态和压力视角的
Figure 340871DEST_PATH_IMAGE002
流动状态汇总，获得设备间
Figure 615994DEST_PATH_IMAGE002
流动状态；
基于所述设备间
Figure 118520DEST_PATH_IMAGE002
流动状态，获得
Figure 922528DEST_PATH_IMAGE002
区域封存状态；
所述持续监测单元，配置为重复方位电信号获取单元、方位压力信号获取单元、流 动状态分析单元、流动成分分析单元和区域
Figure 385870DEST_PATH_IMAGE001
状态分析单元的功能，持续对区域地下
Figure 573007DEST_PATH_IMAGE001
流动状态进行监测。
通过将方位电极的中短距离的精确
Figure 805405DEST_PATH_IMAGE001
边界监测结合压力传感器的长距离监测 实现大范围的
Figure 45894DEST_PATH_IMAGE001
流动状态监测，能够观测到更多、更可靠的数据并且有效针对了井间强 非均质性的问题。
为了更清晰地对本发明多信息融合的
Figure 996532DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测设备进行说明，下面 结合图1对本发明实施例中各步骤展开详述。
本发明第一实施例的多信息融合的
Figure 738092DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测系统，应用于多信息融 合的
Figure 824997DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测设备，包括多个分散布设的多信息
Figure 501966DEST_PATH_IMAGE001
地下监测装置和地面监 测装置；在多个测试井位将多信息
Figure 674321DEST_PATH_IMAGE001
地下监测装置通过传统油田方式灌浆，使所有的电 缆和多信息传感器阵列埋在套管外部的水泥中，如图4所示；
所述监测系统包括方位电信号获取单元、方位压力信号获取单元、流动状态分析 单元、流动成分分析单元、区域
Figure 704725DEST_PATH_IMAGE001
状态分析单元和和持续监测单元，各功能单元详细描述 如下：
所述方位电信号获取单元，配置为通过地面监测设备选取单个多信息传感器阵列并设置发射电极和接收电极，从发射电极发出预设波形的探测电流，通过接收电极接收损耗的探测电流，获得电极间电位差，选取另外的发射电极和接收电极组合测量电极间电位差，将一个方位的全部电极间电位差组成方位电信号数据，选取另一方位电极阵列获取另一方位电信号数据，直至完成单个监测设备的所有方位电信号数据的采集，将所有方位电信号数据组合为单监测设备电信号数据；
在本实施例中，所述方位电信号获取单元，其运行模式包括：单电极发射测量模式、对称电极发射测量模式、远距离探测模式和降衰减远距离探测模式；
所述单电极发射测量模式，具体为：
选取任一金属电极作为发射电极，将其余n-1个电极作为接收电极，记录每组发射电极-接收电极的电极间电位差，作为单电极发射测量电位差；
选取未被选中过的另一金属电极作为发射电极，测量每组发射电极-接收电极的电极间电位差直至所有的金属电极都被选中为发射电极并记录单电极发射测量电位差。例如，选取1号电极作为发射电极，此时2号~32号电极都能接收到衰减的探测电流，将1号~32号电极都选取作为发射电极，记录电位差。本步骤可以获得精准的电阻率分布图。
所述对称电极发射测量模式，具体为：
选取非导电套管的长度中央作为对称轴，将与对称轴距离相同的金属电极作为金属电极对；
选取任一金属电极作为发射电极对，将其余n-2个电极作为接收电极，记录每组发射电极对-接收电极的电极间电位差，作为对称电极发射测量电位差；
选取未被选中过的另一金属电极对作为发射电极，测量每组发射电极对-接收电极的电极间电位差直至所有的金属电极都被选中为发射电极对并记录对称电极发射测量电位差。比如选取第16号电极和第17号电极作为发射电极，那么第1~15号电极和第18~32号电极作为接收电极，记录所有组合的电位差。本步骤的探测方法可以获得中距离的电阻率分布。
所述远距离探测模式，具体为：
选取预设间隔k个电极的两个电极A和B作为高压发射电极，k为偶数；
选取电极A和B中间的两个电极C和D也作为高压发射电极，A、B、C和D构成高压发射电极组；
通过高压发射电极发射高电压的探测电流，其余的n-4个电极作为接收电极，记录每个高压发射电极组-接收电极之间的电位差，作为远距离探测电位差；
选取未被选中过的金属电极组合作为高压发射电极组，测量每个高压发射电极组-接收电极的电极间电位差直至所有可能的高压金属电极组合都被选中并记录远距离探测电位差。比如选取第10号电极和第20号电极作为高压发射电极，选取中间的第15号和第16号电极也作为高压发射电极，通过高压发射电极制造了第10和20号相同的电位，避免中间的15和16高压发射电极的探测电流横向衰减，使之能够获取远距离的电阻分布情况。调整各种可能的远距离探测组合获得各个深度的远距离的电阻分布情况。
所述降衰减远距离探测模式，具体为：
选取预设间隔q个电极的两个电极E和F作为低压发射电极，q为偶数；
选取电极E和F中间的两个电极G和H作为高压发射电极，E、F、G和H作为降衰减远距离探测发射电极组；
通过低压发射电极发射低压探测电流，通过高压发射电极发射高压探测电流，此时在高压发射电极与低压发射电极之间贴近低压发射电极的两个接收电极的电位差为0，其余的n-4个电极作为接收电极，记录每个降衰减远距离探测发射电极组-接收电极之间的电位差，作为降衰减远距离探测电位差；
选取未被选中的金属电极组合作为降衰减远距离探测发射电极组，测量每个降衰减远距离探测发射电极组-接收电极的电极间电位差直至所有可能的金属电极组合都被选中并记录将衰减远距离探测电位差。比如选取15号电极和16号电极作为高压发射电极，选取10号电极和20号电极作为低压发射电极，此时第11号、12号电极和18号、19号电极成的电位差为0，使得在获取远距离电阻的同时也能准确反映在不同深度的电阻率变化。调整各种可能的远距离探测组合获得各个深度的降衰减远距离的电阻分布情况。
所述方位压力信号获取单元，配置为持续通过所有的多方向压力传感器获取实时压力信号；
所述流动状态分析单元，配置为配置为所述地面监测设备获取所述单监测设备电信号数据和实时压力信号，将实时压力信号统计为压力信号集；
截取预设时长的最新压力信号片段，分析压力传感器视角流体流动情况；
将所述单监测设备电信号数据反演获得各方位的电阻率网格分布图像；单监测设备电信号数据反演首先获得一个方位的电阻率网格分布图如图5所示，再组合获得单监测装置的各方位的电阻率网格分布图像如图6所示；
基于所述电阻率网格分布图像计算方位
Figure 911715DEST_PATH_IMAGE002
分布和电极视角的
Figure 494007DEST_PATH_IMAGE002
流动状态；方 位
Figure 12713DEST_PATH_IMAGE002
分布如图7所示；电极视角的
Figure 971441DEST_PATH_IMAGE002
流动状态可通过将相邻轮次的
Figure 32938DEST_PATH_IMAGE002
分布进行拟合 获得；
具体为：
通过所述最新压力信号片段获得对应深度水平方向距离井筒探测范围内的压力传感器视角流体流动情况；
在本实施例中，所述通过所述最新压力信号记录获得对应深度水平方向距离井筒探测范围内的压力传感器视角流体流动情况，包括基于获得的最新压力信号片段绘制双对数曲线，并依据所处地质条件选择正确的模型，做典型曲线拟合，获得地下流体流动状态。具体包括：将所述最新压力信号片段处理为压力导数数据，计算压力降落导数：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
表示注入关井压力降落时间，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表示注入关井压力降落值，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
表示j 时刻压力降落导数；
以
Figure 363294DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 634876DEST_PATH_IMAGE006
为纵坐标，以
Figure 131716DEST_PATH_IMAGE005
为横坐标，绘制实测压力降落的双对数曲线；
选取理论模型，绘制压力降落理论曲线；
基于所述压力降落理论曲线分析地下流体流动状态。
基于所述压力传感器视角流体流动情况和方位
Figure 47719DEST_PATH_IMAGE002
分布图像获得压力视角的
Figure 847179DEST_PATH_IMAGE002
流动状态。所述压力视角的
Figure 481423DEST_PATH_IMAGE002
流动状态是在
Figure 781954DEST_PATH_IMAGE002
分布图像的基础上对下一时刻的
Figure 552464DEST_PATH_IMAGE002
流动状态的预测，当压力视角的
Figure 37672DEST_PATH_IMAGE002
流动状态出现非正常的变化时，可立即启用电极 监测的方式进行精密确认。压力视角的
Figure 159212DEST_PATH_IMAGE002
流动状态如图8所示，压力视角的
Figure 997855DEST_PATH_IMAGE002
流动相较 于仅通过电极获得的方位
Figure 154030DEST_PATH_IMAGE002
分布图7，获得的识别精度大幅下降，当
Figure 951084DEST_PATH_IMAGE002
出现在探测范围 时，压力传感器能够明显地感受到在同一地质内压力增大，而
Figure 559920DEST_PATH_IMAGE002
在不存在泄漏的情况下 不会越过不同地质的分界，即处于地质分界上侧的压力传感器不会随着地质分界下侧的压 力传感器增大；若是出现垂直方向上大量压力传感器获取到的压力增大，尤其是越过不同 地质分界的压力传感器获取到的压力增大，则说明可能出现
Figure 68435DEST_PATH_IMAGE002
泄漏情况。
在本实施例中，所述压力视角的
Figure 79116DEST_PATH_IMAGE002
流动状态，具体获得方式包括，将压力传感器 视角流体流动情况与所述方位
Figure 47072DEST_PATH_IMAGE002
分布图像建立联系，将所述方位
Figure 205521DEST_PATH_IMAGE002
分布图作为压力传 感器视角流体流动情况的标准标签，训练获得压力视角的
Figure 651546DEST_PATH_IMAGE002
流动状态预测神经网络；所 述压力视角的
Figure 782313DEST_PATH_IMAGE002
流动状态预测神经网络可采用类似水流预测的模型；
对于每轮获得的压力传感器视角流体流动情况，通过训练好的压力视角的
Figure 921170DEST_PATH_IMAGE002
流 动状态预测神经网络预测压力视角的
Figure 317648DEST_PATH_IMAGE002
流动状态，以实现持续监测，每轮获得方位
Figure 567363DEST_PATH_IMAGE002
分布时，替换当前的压力视角的
Figure 552637DEST_PATH_IMAGE002
流动状态，并从当前的压力视角的
Figure 862395DEST_PATH_IMAGE002
流动状态进行 下一时刻预测。此外，由于单纯依靠电极进行监测，获得的电阻率网格分布图像范围较近， 当达到一定距离时，容易出现精度下降，而通过压力传感器进行探测可以对电极探测进行 补充，进而可以降低监测设备的布设密度。
为避免干扰和提高探测精度，本发明的方位电极阵列每次只能获取单个方位的方位电信号，因此在获取各个方位的方位电信号之间存在着间隔空白期，通过地下流体流动状态可以预测短期的电阻率网格变化数据，实现持续性探测。
本实施例还通过综合压力传感器和范围电极的探测特点，实现针对砂岩储层里的 流动、泥岩里的泄漏、泥岩盖层泄漏的不同地质情况下的
Figure 995436DEST_PATH_IMAGE002
封存状态进行准确探测。
在本实施例中，所述将所述最新压力信号片段与所述方位电信号数据反演获得电 阻率网格分布图像和电阻率网格变化数据，还包括：基于压力传感器所处的不同岩层和不 同地质条件，计算
Figure 48843DEST_PATH_IMAGE002
进入对应探测区域的预估压力变化量；
比对最新压力信号片段与所述预估压力变化量，判断是否存在
Figure 888623DEST_PATH_IMAGE002
纵向流动。
所述流动成分分析单元，配置为基于所述电阻率网格分布图像计算方位
Figure 369283DEST_PATH_IMAGE002
分布 和电极视角的
Figure 973309DEST_PATH_IMAGE002
流动状态；电极视角的
Figure 830406DEST_PATH_IMAGE002
流动状态如图9所示，图9中显示了存在
Figure 524693DEST_PATH_IMAGE002
泄漏和正常储存两种情况的
Figure 238571DEST_PATH_IMAGE002
分布，正常存储时
Figure 283887DEST_PATH_IMAGE002
呈不规则的分布，但是极少越过不 同的地质分界，当
Figure 679096DEST_PATH_IMAGE002
越过地质边界时认为
Figure 227889DEST_PATH_IMAGE002
泄漏，因此，能够精确地获取
Figure 128981DEST_PATH_IMAGE002
在地下的 边界极为重要；
所述区域
Figure 396014DEST_PATH_IMAGE002
状态分析单元，配置为；将所有
Figure 329335DEST_PATH_IMAGE002
地下监测装置的电极视角的
Figure 998213DEST_PATH_IMAGE002
流动状态和压力视角的
Figure 319473DEST_PATH_IMAGE002
流动状态汇总，获得设备间
Figure 808224DEST_PATH_IMAGE002
流动状态；
基于所述设备间
Figure 810815DEST_PATH_IMAGE002
流动状态，获得
Figure 645784DEST_PATH_IMAGE002
区域封存状态；
在本实施例中，所述基于所述电极视角的
Figure 810049DEST_PATH_IMAGE002
流动状态和设备间
Figure 51675DEST_PATH_IMAGE002
流动状态， 获得
Figure 592378DEST_PATH_IMAGE002
区域封存状态，具体为：
对所述设备间
Figure 32586DEST_PATH_IMAGE002
流动状态进行分析，若某一探测站的
Figure 633332DEST_PATH_IMAGE002
流动状态表示探测区 域内存在
Figure 96674DEST_PATH_IMAGE002
泄漏，则处于其上游和下游方向的探测站会出现方位压力减小，且每个方向 的探测站的
Figure 441068DEST_PATH_IMAGE002
流动状态会显示
Figure 752095DEST_PATH_IMAGE002
向泄漏方向移动。本发明可通过设备间
Figure 258162DEST_PATH_IMAGE002
流动状态 验证对应的探测站的探测区域是否确实发生了
Figure 474380DEST_PATH_IMAGE002
泄漏，当出现某个站点维护或损坏时， 也可通过设备间
Figure 419202DEST_PATH_IMAGE002
流动状态进行模糊监测。本实施例通过同时获取电和压力两种不同属 性的数据进行互补分析，同时也可以单独利用一种属性进行分析，提高了监测的可靠性。
所述持续监测单元，配置为重复方位电信号获取单元、方位压力信号获取单元、流 动状态分析单元、流动成分分析单元和区域
Figure 771686DEST_PATH_IMAGE001
状态分析单元的功能，持续对区域地下
Figure 448655DEST_PATH_IMAGE001
流动状态进行监测。
本发明第三实施例的多信息融合的
Figure 886590DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测方法如图2所示，所述 方法包括：
步骤S100，通过地面监测设备选取单个多信息传感器阵列并设置发射电极和接收电极，从发射电极发出预设波形的探测电流，通过接收电极接收损耗的探测电流，获得电极间电位差，选取另外的发射电极和接收电极组合测量电极间电位差，将一个方位的全部电极间电位差组成方位电信号数据，选取另一方位电极阵列获取另一方位电信号数据，直至完成单个监测设备的所有方位电信号数据的采集，将所有方位电信号数据组合为单监测设备电信号；
步骤S200，持续通过所有的多方向压力传感器获取实时压力信号；
步骤S300，所述地面监测设备获取所述单监测设备电信号数据和实时压力信号，将实时压力信号统计为压力信号；
截取预设时长的最新压力信号片段，分析压力传感器视角流体流动情况；
将所述单监测设备电信号数据反演获得各方位的电阻率网格分布图像；
步骤S400，基于所述电阻率网格分布图像计算方位
Figure 884371DEST_PATH_IMAGE002
分布和电极视角的
Figure 91361DEST_PATH_IMAGE002
流 动状态；
基于所述方位
Figure 204811DEST_PATH_IMAGE002
分布和压力传感器视角流体流动情况，获得压力视角的
Figure 130041DEST_PATH_IMAGE002
流 动状态基于所述
Figure 416666DEST_PATH_IMAGE002
流动状态和设备间
Figure 743742DEST_PATH_IMAGE002
流动状态，获得
Figure 28093DEST_PATH_IMAGE002
区域封存状态；
步骤S500，将所有
Figure 988090DEST_PATH_IMAGE002
地下监测装置的电极视角的
Figure 16089DEST_PATH_IMAGE002
流动状态和压力视角的
Figure 197671DEST_PATH_IMAGE002
流动状态汇总，获得设备间
Figure 652923DEST_PATH_IMAGE002
流动状态；
基于所述设备间
Figure 615063DEST_PATH_IMAGE002
流动状态，获得
Figure 181174DEST_PATH_IMAGE002
区域封存状态；
步骤S600，重复步骤S100-步骤S500的步骤，持续对区域地下
Figure 217263DEST_PATH_IMAGE001
流动状态进行监 测。
本发明第四实施例的一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个所述 处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令 用于被所述处理器执行以实现上述的多信息融合的
Figure 843416DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测方法。
本发明第五实施例的一种电脑中控可读存储介质，所述电脑中控可读存储介质存 储有电脑中控指令，所述电脑中控指令用于被所述电脑中控执行以实现上述的多信息融合 的
Figure 276541DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测方法。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
术语“第一”、 “第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多信息融合的
Figure DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测系统，其特征在于，应用于多信息融合的
Figure 93984DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测设备，所述多信息融合的
Figure 669322DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测设备包括多个分散布设的多信息
Figure 5626DEST_PATH_IMAGE001
地下监测装置和地面监测装置；
所述多信息
Figure 590191DEST_PATH_IMAGE001
地下监测装置，包括安装在非导电套管外部的电缆、预设方向数量的多信息传感器阵列，所述多信息传感器阵列的每个传感器端子至少包括方位电极和压力传感器，每个传感器端子与电缆相连；
其中，每个多信息传感器阵列包括预设数量的设置于同一方位的垂直插入非导电套管的方位电极；所述压力传感器为多方向压力传感器；
所述地面监测装置，包括电流源、发射装置、井下传感器检测模块和电脑中控；
所述监测系统包括：方位电信号获取单元、方位压力信号获取单元、流动状态分析单元、流动成分分析单元、区域
Figure 695550DEST_PATH_IMAGE001
状态分析单元和持续监测单元；
所述方位电信号获取单元，配置为通过地面监测装置选取单个多信息传感器阵列并设置发射电极和接收电极，从发射电极发出预设波形的探测电流，通过接收电极接收损耗的探测电流，获得电极间电位差，选取另外的发射电极和接收电极组合测量电极间电位差，将一个方位的全部电极间电位差组成方位电信号数据，选取另一方位电极阵列获取另一方位电信号数据，直至完成单个多信息传感器阵列的所有方位电信号数据的采集，将所有方位电信号数据组合为单个多信息传感器阵列电信号数据；
所述方位压力信号获取单元，配置为持续通过所有的多方向压力传感器获取实时压力信号；
所述流动状态分析单元，配置为所述地面监测装置获取所述单个多信息传感器阵列电信号数据和实时压力信号，将实时压力信号统计为压力信号集；
截取预设时长的最新压力信号片段，分析压力传感器视角流体流动情况；
将所述单个多信息传感器阵列电信号数据反演获得各方位的电阻率网格分布图像；
所述流动成分分析单元，配置为基于所述电阻率网格分布图像计算方位
Figure 192521DEST_PATH_IMAGE001
分布和电极视角的
Figure 750542DEST_PATH_IMAGE001
流动状态；
基于所述方位
Figure 873219DEST_PATH_IMAGE001
分布和压力传感器视角流体流动情况，获得压力视角的
Figure 98664DEST_PATH_IMAGE001
流动状态；
所述区域
Figure 15804DEST_PATH_IMAGE001
状态分析单元，配置为将所有
Figure 592279DEST_PATH_IMAGE001
地下监测装置的电极视角的
Figure 3800DEST_PATH_IMAGE001
流动状态和压力视角的
Figure 818172DEST_PATH_IMAGE001
流动状态汇总，获得地下监测装置间
Figure 171793DEST_PATH_IMAGE001
流动状态；
基于所述地下监测装置间
Figure 969985DEST_PATH_IMAGE001
流动状态，获得
Figure 434464DEST_PATH_IMAGE001
区域封存状态；
所述持续监测单元，配置为重复方位电信号获取单元、方位压力信号获取单元、流动状态分析单元、流动成分分析单元和区域
Figure 103343DEST_PATH_IMAGE001
状态分析单元的功能，持续对区域地下
Figure 627865DEST_PATH_IMAGE001
流动状态进行监测。
2.根据权利要求1所述的多信息融合的
Figure 398506DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测系统，其特征在于，所述方位电信号获取单元，其运行模式包括：单电极发射测量模式、对称电极发射测量模式、远距离探测模式和降衰减远距离探测模式；
所述单电极发射测量模式，具体为：
选取任一方位电极作为发射电极，将其余n-1个电极作为接收电极，记录每组发射电极-接收电极的电极间电位差，作为单电极发射测量电位差；
选取未被选中过的另一方位电极作为发射电极，测量每组发射电极-接收电极的电极间电位差直至所有的方位电极都被选中为发射电极并记录单电极发射测量电位差；
所述对称电极发射测量模式，具体为：
选取非导电套管的长度中央作为对称轴，将与对称轴距离相同的方位电极作为方位电极对；
选取任一方位电极对作为发射电极对，将其余n-2个电极作为接收电极，记录每组发射电极对-接收电极的电极间电位差，作为对称电极发射测量电位差；
选取未被选中过的另一方位电极对作为发射电极对，测量每组发射电极对-接收电极的电极间电位差直至所有的方位电极都被选中为发射电极对并记录对称电极发射测量电位差；
所述远距离探测模式，具体为：
选取预设间隔k个电极的两个电极A和B作为高压发射电极，k为偶数；
选取电极A和B中间的两个电极C和D也作为高压发射电极，A、B、C和D构成高压发射电极组；
通过高压发射电极发射高电压的探测电流，其余的n-4个电极作为接收电极，记录每个高压发射电极组-接收电极之间的电位差，作为远距离探测电位差；
选取未被选中过的方位电极组合作为高压发射电极组，测量每个高压发射电极组-接收电极的电极间电位差直至所有可能的方位电极组合都被选中并记录远距离探测电位差；
所述降衰减远距离探测模式，具体为：
选取预设间隔q个电极的两个电极E和F作为低压发射电极，q为偶数；
选取电极E和F中间的两个电极G和H作为高压发射电极，E、F、G和H作为降衰减远距离探测发射电极组；
通过低压发射电极发射低压探测电流，通过高压发射电极发射高压探测电流，其余的n-4个电极作为接收电极，此时在高压发射电极与低压发射电极之间贴近低压发射电极的两个接收电极的电位差为0，记录每个降衰减远距离探测发射电极组-接收电极之间的电位差，作为降衰减远距离探测电位差；
选取未被选中过的方位电极组合作为降衰减远距离探测发射电极组，测量每个降衰减远距离探测发射电极组-接收电极的电极间电位差直至所有可能的方位电极组合都被选中并记录降衰减远距离探测电位差。
3.根据权利要求1所述的多信息融合的
Figure 401097DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测系统，其特征在于，所述基于所述方位
Figure 190062DEST_PATH_IMAGE001
分布和压力传感器视角流体流动情况，获得压力视角的
Figure 885485DEST_PATH_IMAGE001
流动状态；
具体为：
通过所述最新压力信号片段获得对应深度水平方向距离井筒探测范围内的压力传感器视角流体流动情况；
基于所述压力传感器视角流体流动情况和方位
Figure 392690DEST_PATH_IMAGE001
分布获得压力视角的
Figure 198972DEST_PATH_IMAGE001
流动状态。
4.根据权利要求3所述的多信息融合的
Figure 108022DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测系统，其特征在于，所述通过所述最新压力信号片段获得对应深度水平方向距离井筒探测范围内的压力传感器视角流体流动情况，包括基于获得的最新压力信号片段绘制双对数曲线，并依据所处地质条件选择正确的模型，做典型曲线拟合，获得压力传感器视角流体流动情况。
5.根据权利要求3所述的多信息融合的
Figure 462430DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测系统，其特征在于，所述基于所述压力传感器视角流体流动情况和方位
Figure 456930DEST_PATH_IMAGE001
分布获得压力视角的
Figure 801324DEST_PATH_IMAGE001
流动状态，还包括：基于压力传感器所处的不同岩层和不同地质条件，计算
Figure 830460DEST_PATH_IMAGE001
进入对应探测区域的预估压力变化量；
比对最新压力信号片段与所述预估压力变化量，判断是否存在
Figure 602107DEST_PATH_IMAGE001
纵向流动。
6.根据权利要求1所述的多信息融合的
Figure 83904DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测系统，其特征在于，所述基于所述地下监测装置间
Figure 231988DEST_PATH_IMAGE001
流动状态，获得
Figure 600784DEST_PATH_IMAGE001
区域封存状态，具体为：
对所述地下监测装置间
Figure 808911DEST_PATH_IMAGE001
流动状态进行分析，若某一地下监测装置的
Figure 778004DEST_PATH_IMAGE001
流动状态表示探测区域内存在
Figure 464201DEST_PATH_IMAGE001
泄漏，则处于其上游和下游方向的探测站会出现方位压力减小，且每个方向的探测站的
Figure 202350DEST_PATH_IMAGE001
流动状态会显示
Figure 581378DEST_PATH_IMAGE001
向泄漏方向移动。
7.一种多信息融合的
Figure 522921DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测方法，其特征在于，所述方法应用于多信息融合的
Figure 12808DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测设备，所述多信息融合的
Figure 605463DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测设备包括多个分散布设的多信息
Figure 155393DEST_PATH_IMAGE001
地下监测装置和地面监测装置；
所述多信息
Figure 833499DEST_PATH_IMAGE001
地下监测装置，包括安装在非导电套管外部的电缆、预设方向数量的多信息传感器阵列，所述多信息传感器阵列的每个传感器端子至少包括方位电极和压力传感器，每个传感器端子与电缆相连；
其中，每个多信息传感器阵列包括预设数量的设置于同一方位的垂直插入非导电套管的方位电极；所述压力传感器为多方向压力传感器；
所述地面监测装置，包括电流源、发射装置、井下传感器检测模块和电脑中控；
所述方法包括：
步骤S100，通过地面监测装置选取单个多信息传感器阵列并设置发射电极和接收电极，从发射电极发出预设波形的探测电流，通过接收电极接收损耗的探测电流，获得电极间电位差，选取另外的发射电极和接收电极组合测量电极间电位差，将一个方位的全部电极间电位差组成方位电信号数据，选取另一方位电极阵列获取另一方位电信号数据，直至完成单个多信息传感器阵列的所有方位电信号数据的采集，将所有方位电信号数据组合为单个多信息传感器阵列电信号数据；
步骤S200, 持续通过所有的多方向压力传感器获取实时压力信号；
步骤S300，所述地面监测装置获取所述单个多信息传感器阵列电信号数据和实时压力信号，将实时压力信号统计为压力信号集；
截取预设时长的最新压力信号片段，分析压力传感器视角流体流动情况；
将所述单个多信息传感器阵列电信号数据反演获得各方位的电阻率网格分布图像；
步骤S400，基于所述电阻率网格分布图像计算方位
Figure 127077DEST_PATH_IMAGE001
分布和电极视角的
Figure 574239DEST_PATH_IMAGE001
流动状态；
基于所述方位
Figure 45803DEST_PATH_IMAGE001
分布和压力传感器视角流体流动情况，获得压力视角的
Figure 211205DEST_PATH_IMAGE001
流动状态；
步骤S500，将所有
Figure 42895DEST_PATH_IMAGE001
地下监测装置的电极视角的
Figure 344563DEST_PATH_IMAGE001
流动状态和压力视角的
Figure 501875DEST_PATH_IMAGE001
流动状态汇总，获得地下监测装置间
Figure 154573DEST_PATH_IMAGE001
流动状态；
基于所述地下监测装置间
Figure 524375DEST_PATH_IMAGE001
流动状态，获得
Figure 693932DEST_PATH_IMAGE001
区域封存状态；
步骤S600，重复步骤S100-步骤S500的步骤，持续对区域地下
Figure 22145DEST_PATH_IMAGE001
流动状态进行监测。
8.一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现如权利要求7所述的多信息融合的
Figure 896560DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测方法。
9.一种电脑中控可读存储介质，所述电脑中控可读存储介质存储有电脑中控指令，所述电脑中控指令用于被所述电脑中控执行以实现如权利要求7所述的多信息融合的
Figure 335631DEST_PATH_IMAGE001
封存状态组网监测方法。
CN202111527288.4A 2021-12-15 2021-12-15 多信息融合的co2封存状态组网监测设备、系统和方法 Expired - Fee Related CN113932982B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111527288.4A CN113932982B (zh) 2021-12-15 2021-12-15 多信息融合的co2封存状态组网监测设备、系统和方法
AU2022200548A AU2022200548B1 (en) 2021-12-15 2022-01-28 Co2 storage state networking monitoring device, system and method with multi-information fusion
US17/878,364 US11933691B2 (en) 2021-12-15 2022-08-01 CO2 storage state networking monitoring device, system and method with multi-information fusion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111527288.4A CN113932982B (zh) 2021-12-15 2021-12-15 多信息融合的co2封存状态组网监测设备、系统和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113932982A CN113932982A (zh) 2022-01-14
CN113932982B true CN113932982B (zh) 2022-03-08

Family

ID=79288921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111527288.4A Expired - Fee Related CN113932982B (zh) 2021-12-15 2021-12-15 多信息融合的co2封存状态组网监测设备、系统和方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11933691B2 (zh)
CN (1) CN113932982B (zh)
AU (1) AU2022200548B1 (zh)

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2483009B (en) * 2009-04-10 2013-08-07 Schlumberger Holdings Downhole sensor systems and methods thereof
BR112012020285B1 (pt) * 2010-02-12 2020-12-29 Dan Angelescu dispositivo, ferramenta, sistema e método para comunicar sua posição por emissão acústica
CN102494848B (zh) * 2011-11-11 2014-08-06 西安交通大学 一种监测地质封存二氧化碳泄漏的方法及装置
WO2014055071A1 (en) * 2012-10-03 2014-04-10 Bp Corporation North America Inc. Systems for and methods of monitoring underground co2 storage
US20140091803A1 (en) * 2012-10-03 2014-04-03 Bp Corporation North America Inc. Systems for and methods of monitoring underground co2 storage
US20160161630A1 (en) * 2014-12-05 2016-06-09 Schlumberger Technology Corporation Monitoring Carbon Dioxide Flooding Using Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Measurements
CN204738809U (zh) * 2015-05-06 2015-11-04 北京大学 适合ccs的井下永久电子压力计
CN106324187B (zh) 2015-06-16 2018-05-01 神华集团有限责任公司 二氧化碳封存监测方法及装置
US10138715B2 (en) * 2015-09-16 2018-11-27 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Well-bore and reservoir monitoring process by logging temperature and resistivity
FR3049711B1 (fr) * 2016-04-01 2018-04-13 IFP Energies Nouvelles Dispositif pour la determination de parametres petrophysiques d'une formation souterraine
CN106090628A (zh) * 2016-06-14 2016-11-09 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种气体管道泄漏定位试验系统及其定位方法
CN110411897B (zh) * 2018-04-28 2022-07-15 国家能源投资集团有限责任公司 气体参数原位监测装置、原位监测系统和原位监测方法
CN110108331B (zh) * 2019-05-23 2021-07-27 西安电子科技大学 基于ert的同质气液混合两相流流量测试方法及系统
CA3152442A1 (en) * 2019-11-21 2021-05-27 University Of Houston System Systems and methods for wireless transmission of power in deep subsurface monitoring
CN111323817B (zh) 2020-04-15 2021-02-02 中国矿业大学(北京) 基于深度学习的二氧化碳封存监测方法及装置
CN111337980B (zh) 2020-04-16 2021-03-16 中国矿业大学(北京) 基于时移全波形反演的二氧化碳封存监测方法和系统
US11460446B2 (en) * 2020-04-21 2022-10-04 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Estimation of formation and/or downhole component properties using electromagnetic acoustic sensing
US11414986B1 (en) * 2021-03-02 2022-08-16 Saudi Arabian Oil Company Detecting carbon dioxide leakage in the field

Also Published As

Publication number Publication date
CN113932982A (zh) 2022-01-14
US20230184614A1 (en) 2023-06-15
US11933691B2 (en) 2024-03-19
AU2022200548B1 (en) 2023-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3039461B1 (en) Borehole electric field survey with improved discrimination of subsurface features
Schmidt-Hattenberger et al. Application of a Vertical Electrical Resistivity Array (VERA) for monitoring CO2 migration at the Ketzin site: First performance evaluation
CN105604066B (zh) 电阻率剖面法在建筑基坑围护结构渗漏水检测中的应用
CN108957563B (zh) 一种隧道施工超前地质探测系统以及探测方法
US9739905B2 (en) Electromagnetic time-lapse remote sensing of reservoir conditions
Ernstson et al. Geoelectrical methods
Barrio et al. CO2 migration monitoring methodology in the shallow subsurface: Lessons learned from the CO2FIELDLAB project
CN113818929A (zh) 一种矿井地下水动态监测系统、控制方法及应用
CN113219551A (zh) 一种煤矿底板破坏深度的确定方法
CN113156518A (zh) 一种含水灾害体矢量电阻率实时超前探测方法
Feng‐Shan et al. APPLICATION OF HIGH‐DENSITY RESISTIVITY METHOD IN DETECTING WATER‐BEARING STRUCTURES AT A SEABED GOLD MINE
CN103336315A (zh) 采用瞬变电磁法和地震映像法对淘金洞进行探测的方法
CN102778480A (zh) 干旱条件下矿区采动裂隙带地表含水性的电性识别方法
CN113932982B (zh) 多信息融合的co2封存状态组网监测设备、系统和方法
US10175379B2 (en) System and method for surveying a subsurface of the earth
CN105137487A (zh) 基于人工放水干扰场的地下水流场描述方法
CN104297780A (zh) 一种石油地质勘探激光超声波检测及数据传输系统
Corwin Data quality for engineering self-potential surveys
CN112799129B (zh) 一种导水通道的识别方法及系统
US20160160634A1 (en) System for non-invasive controlling of underground storages and method for detecting leakages in underground storages
Eso et al. Application of 3D electrical resistivity imaging in an underground potash mine
CN114397088A (zh) 实时检测二氧化碳地质封存状态的装置、系统和方法
CN110865246A (zh) 断裂扩散电场强度的多孔监测系统及方法
Nunez et al. Subsurface Monitoring of Large-Scale CO2 Injection at SECARBC's Phase III Cranfield Site
CN109612423A (zh) 基于位移传感器的巷道坍塌预测方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20220308