CN117967288A - 一种用于油气田的井下压力监测系统和监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于油气田的井下压力监测系统和监测方法，涉及电磁波技术领域，该系统包括数据收发单元、藏储探测单元和监测修正单元，该方法包括在油井管道上实时采集井下压力数据，并在地表布设注入电极，在地表下方地层内布设电位电极，利用获取的电位差数据输出地电阻率数值，并用于构建电导率模型，计算出电磁波在目标地层中的衰减度值，最后计算出地面接收设备对电磁波的实际接收值。本发明对油气田井下的压力监测数据进行实时采集，通过记录地层的电位差变化值输出地电阻率数值，进而推导计算电磁波在地层中的衰减度值用于修正地面的电磁波接收信号参数，具有可以提升电磁波对井下油气压力监测精确度的优点和有益效果。

Description

一种用于油气田的井下压力监测系统和监测方法

技术领域

本发明涉及电磁波技术领域，具体涉及一种用于油气田的井下压力监测系统和监测方法。

背景技术

井下压力测量在油气开采行业中扮演着至关重要的角色。它不仅是评估油气井状态、监控生产效率和保障作业安全的关键指标，还对优化开采策略、评估储层性能和预防环境问题具有重要意义。目前在垂直油井下使用电磁波对传感器探测数据进行压力数据传输已成为油井压力数据监测的新型方式。由于油气田中同时存在有油藏和气藏的储备，为了提升数据探测的覆盖率，目前在符合条件的油气田内均有对油井底部进行横向掘进的形式，水平井段能够穿过地层中的水平延伸区域，与传统垂直井相比，水平井段可以减少钻井井数和钻井长度，从而降低钻井成本，这对于原本难以开采的油气储层特别有效。

在对油气田进行资源压力监测的过程中，油藏和气藏可能存在相邻、重叠甚至混合的分布情况，导致在水平方向不同位置的地层介质存在电导率差异，从而影响地层介质的整体电磁特性。当在油气田内将油井进行横向掘进，并在水平方向的不同位置进行电磁波压力监测时，会因为电导率差异而导致电磁波的传播数据出现多种不同程度变化，从而导致地下介质整体的不均匀性增加，进而使得电磁波在地层传播时出现不均匀的信号干扰和衰减，影响电磁波信号传输深度的精确监测，使得对油气田的资源藏储区域进行储量压力监测的测得数据与实际储量数据存在明显偏差。

发明内容

本发明提供一种用于油气田的井下压力监测系统和监测方法，解决在使用电磁波进行油气田井下压力监测时，因地层不均匀性影响电磁波传输深度使得压力监测精确度不足的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于油气田的井下压力监测系统，该系统包括：

数据收发单元：在油井管道上设置压力传感器对井下压力数据进行采集，输出并记录在当前深度下的测定压力值，将测定压力值的电信号转换为数字信号，对数字信号进行编码调制以生成调制信号，并设置发射设备用以将调制信号发送至地面接收设备以输出第一监测值；

藏储探测单元：在油气田地表布设注入电极用以注入地下电流，在地表下方地层内布设电位电极用以记录目标地层的电位差变化值，基于电位差变化值使用反演方法输出地电阻率数值用于基于拟合曲线构建电导率模型，并将目标地层按厚度均分为数量若干的岩层；

监测修正单元：基于藏储探测单元的电导率模型获取油气藏储区域所占的岩层分布均数，用以结合油气藏储的电导率均值计算出电磁波在目标地层中的衰减度值，通过衰减度值与第一监测值计算出第二监测值用以表示地面接收设备对电磁波的实际接收值。

在对油气田进行资源压力监测的过程中，油藏和气藏可能存在相邻、重叠甚至混合的分布情况，当在油气田内将油井进行横向掘进，并在水平方向的不同位置进行电磁波压力监测时，会因为电导率差异而导致电磁波的传播数据出现多种不同程度变化，从而导致地下介质整体的不均匀性增加，进而使得电磁波在地层传播时出现信号干扰和衰减，影响电磁波信号传输深度的精确监测，使得对油气田的资源藏储区域进行储量压力监测的测得数据与实际储量数据存在明显偏差。基于此，本发明提供一种用于油气田的井下压力监测系统和监测方法，解决在使用电磁波进行油气田井下压力监测时，因地层不均匀性影响电磁波传输深度使得压力监测精确度不足的问题。

进一步地，所述注入电极和电位电极的布设形式包括：所述注入电极包括第一注入电极和第二注入电极，所述电位电极包括第一电位电极和第二电位电极；将地表区域划分为数量均为若干且分别独立监测的第一探测区和第二探测区，在第一探测区和第二探测区的地表分别布设第一注入电极和第二注入电极；所述第一探测区和第二探测区分别沿地表下方深度方向顺次设置第一电极层和第二电极层，在第一电极层和第二电极层分别布设第一电位电极和第二电位电极。

进一步地，使用拟合曲线构建电导率模型的过程还包括：对地电阻率数据进行拟合以得到拟合曲线，设置用于空间插值的空间变量用以描述地层电导率分布的自变量，使用空间插值方法对拟合曲线进行插值，生成电导率模型的空间分布图，并对插值结果进行拟合程度评估。

进一步地，所述衰减度值的计算过程包括：设地表到油井管道底部之间的油气藏储区域所占的岩层总数和序数分别为Z和t，岩层的平均厚度为h，油气藏储所占岩层中的平均电导率为L，并设置衰减度值为A，衰减比例常数为k，电导系数为μ，

则目标地层中总的衰减度值计算式为：。

进一步地，所述第二监测值的计算过程包括：设电磁波传输时的频率表示为f，设第一监测值的电磁波型号的复数函数表示为E₀(f)，第二监测值的电磁波型号的复数函数表示为E_r(f)，衰减度值表示为A(f)，则第二监测值计算式表示为：，e为数学常数。

一种用于油气田的井下压力监测方法，该方法包括：

步骤S1：在油井管道上实时采集井下压力数据，将采集到的压力数据转换为数字信号并对数字信号进行编码调制以生成调制信号，将调制信号发送至地面输出第一监测值；

步骤S2：在地表布设注入电极，在地表下方地层内布设电位电极，使用反演优化方法处理电位电极获取的电位差数据以输出地电阻率数值，基于地电阻率数值构建电导率模型；

步骤S3：将目标地层按厚度均分为数量若干的岩层，电导率模型获取油气藏储区域所占的岩层分布均数，并结合油气藏储的电导率均值计算出电磁波在目标地层中的衰减度值；

步骤S4：基于衰减度值与第一监测值计算出第二监测值用以表示地面接收设备对电磁波的实际接收值，并回收井下的第一监测值发送记录用于与第二监测值比对以评估误差范围。

进一步地，将所述反演优化方法设为模拟退火优化方法用以获取地电阻率数值，该方法包括：

步骤A1：初始化设置模拟退火参数，包括初始温度、终止温度和温度下降率，并随机生成一个用于表示电导率分布解的初始解用作搜索起始点，并预设迭代次数；

步骤A2：将测得的电位差变化值设为观测值，基于每轮迭代时初始的电导率分布解正演计算出的电位差变化值设为预测值，并基于观测值和预测值的差异构建能量函数；

步骤A3：朝向能量函数减小的方向对电导率分布解进行邻域搜索以寻找解的更新，并在邻域的搜索空间内设置随机扰动参数以增加局部最优解的找寻范围；

步骤A4：每次迭代结束后更新模拟退火参数的温度下降值，当达到迭代次数或终止温度时得到电导率分布解的最终解，根据电导率分布解得出的电导率数值计算出地电阻率数值。

进一步地，所述能量函数的计算过程包括：

设能量函数表示为B，随机扰动参数表示为σ，观测值表示为Q，预测值表示为P，且设观测值的数量和序数分别为M和i，设随机扰动参数的数量和序数分别为N和j，设置正则化系数α，则能量函数的计算式设为：，

其中正则化系数α用于平衡能量函数的数据与随机扰动参数的拟合平滑度，且随机扰动参数的数量N与电导率分布解的数量一致。

本发明与现有技术相比，对油气田井下的压力监测数据进行实时采集，通过记录地层的电位差变化值输出地电阻率数值，进而推导计算电磁波在地层中的衰减度值用于修正地面的电磁波接收信号参数，具有可以提升电磁波对井下油气压力监测精确度的优点，对油气田开采工作具有降低风险和优化生产策略的有益效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明流程框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示，本实施例为一种用于油气田的井下压力监测系统，该系统包括：

数据收发单元：在油井管道上设置压力传感器对井下压力数据进行采集，输出并记录在当前深度下的测定压力值，将测定压力值的电信号转换为数字信号，对数字信号进行编码调制以生成调制信号，并设置发射设备用以将调制信号发送至地面接收设备以输出第一监测值；

藏储探测单元：在油气田地表布设注入电极用以注入地下电流，在地表下方地层内布设电位电极用以记录目标地层的电位差变化值，基于电位差变化值使用反演方法输出地电阻率数值用于基于拟合曲线构建电导率模型，并将目标地层按厚度均分为数量若干的岩层；

监测修正单元：基于藏储探测单元的电导率模型获取油气藏储区域所占的岩层分布均数，用以结合油气藏储的电导率均值计算出电磁波在目标地层中的衰减度值，通过衰减度值与第一监测值计算出第二监测值用以表示地面接收设备对电磁波的实际接收值。

油气田井下的油井管道通常是用于开采和输送油气的管道系统。这些管道系统包括了从地表到油气层的井筒，其中包括了钻井设备以及用于注入水或其他辅助物质的管道。油井管道的主要组成部分包括钻井管、套管、井眼和井底装置等。钻井管是用于钻井的管道，通过钻进地下油气层；套管则是用于保护井壁和维持井孔稳定的管道；而井眼是指井筒的孔眼部分，用于油气的生产和采集；井底装置则是位于井底的设备，用于控制油气的生产流量和压力。所述压力传感器为常用的油气田井下测压设备，如电阻式压力传感器、压电式压力传感器和应变片式压力传感器等，其均可以适应高温、腐蚀和高压环境，并且具有较高的精度和稳定性，适用于极端的油井环境。所述测定压力值主要包括油井底部压力、油井管道内压力和地层压力。所述油井底部压力即油井井底的地下压力情况，这是评估油气储层压力状态的重要指标之一。所述油井管道内压力即为监测油井管道内的压力情况，以了解油气在管道中的流动情况和压力变化。

将测定压力值的电信号转换为数字信号可通过模数转换器完成，模数转换器将模拟电压信号转换为数字表示的压力值，通常使用脉冲密度调制（PDM）或者脉冲宽度调制（PWM）等技术进行转换。获取到数字信号后，可以进行数字信号处理，例如滤波、放大、校准等操作，以确保信号质量和稳定性。对数字信号进行编码调制以生成调制信号主要为了将其转换为适合传输的调制信号。常见的编码调制技术包括脉冲编码调制（PCM）、频移键控调制（FSK）、相移键控调制（PSK）等。编码调制的选择取决于传输介质、传输距离、抗干扰能力等因素。地面接收设备接收到调制信号后，需要进行解调处理，将其转换为可供分析和记录的数字信号。解调处理通常包括解调器解调和数字信号处理。所述第一监测值为在油气田地面接收生成的未经衰减修正处理的初始压力监测值。所述注入电极用于向地下注入电流的电极，通常与地面电源或电流发生器连接，并将电流引入地下。注入电极的位置通常与电位电极相对应，两者之间的距离可以根据需要调整。所述电位电极用于测量地下电位差，通常与地面测量仪器保持连接，并测量地下电位差的变化。

在具体实施中，可对采集到的电位差变化数据进行预处理，包括去除噪声、校正、滤波等操作，以提高数据质量和准确性。选择适合的反演方法对电位差变化数据进行处理。常见的反演方法包括有限元法、有限差分法、反演算法等。这些方法能够利用电位差变化值反推地下岩层的电导率分布，并利用电导率和电阻率之间的倒数计算关系推导出地电阻率数值。将地层按厚度均分为若干岩层可以使地下结构的模型更加精细化和准确化，通过对每个岩层进行定量分析，可以得到更多的地质参数，如电导率、电阻率、密度等，有助于更精确地描述地层的电性和物性特征，用于估算出基于藏储探测单元的电导率模型获取油气藏储区域所占的岩层分布均数。在建立电导率模型的基础上，需要识别出地下的油气藏储层，在现有技术中主要通过电导率模型中的异常区域来识别，因为油气藏通常具有较高的电导率，与周围的岩层有所不同。所述油气藏储的电导率均值可通过地球物理勘探邻域对油藏和气藏的电导率记录来计算获取。所述衰减度值即表示电磁波在地下传播过程中受到油气藏储阻碍的衰减程度，即受到常规岩层影响以外的信号强度降低程度。所述第二监测值即表示通过第一监测值与衰减度值计算后得到的测量修正值，即电磁波地面接收设备的实际接收值。

进一步地，作为一种可行的实施方式，所述注入电极和电位电极的布设形式包括：所述注入电极包括第一注入电极和第二注入电极，所述电位电极包括第一电位电极和第二电位电极；将地表区域划分为数量均为若干且分别独立监测的第一探测区和第二探测区，在第一探测区和第二探测区的地表分别布设第一注入电极和第二注入电极；所述第一探测区和第二探测区分别沿地表下方深度方向顺次设置第一电极层和第二电极层，在第一电极层和第二电极层分别布设第一电位电极和第二电位电极。通过将电位电极分设于不同深度，可以实现对地下不同深度区域的电位差变化值进行监测。通过在不同深度设置电位电极，可以获得不同深度处的电位差变化值，提高对地下结构和油气藏储层的垂直分辨率，使得监测结果更加精细和全面。不同深度处的电位差变化值反映了地下岩层的电性差异。通过分析不同深度处的电位差变化值，可以识别出更多不同地层的特征。这样可以获取更全面的地下电流分布信息，有助于准确评估油气田多个区域位置的井下不同深度的地层压力情况，提供了储层压力的多层次信息。电位电极记录地下电流经过不同深度时的电位差变化值，这些数据反映了地层的电性参数。通过分析不同深度处的电位差变化，可以推断地下岩层的电导率、介电常数等物理特性，为油气储层的识别和评估提供重要依据。

进一步地，作为一种可行的实施方式，使用拟合曲线构建电导率模型的过程还包括：对地电阻率数据进行拟合以得到拟合曲线，设置用于空间插值的空间变量用以描述地层电导率分布的自变量，使用空间插值方法对拟合曲线进行插值，生成电导率模型的空间分布图，并对插值结果进行拟合程度评估。拟合曲线通常是根据观测到的地电阻率数据，通过拟合方法找到最佳的拟合曲线，以最佳地反映地下岩层的电性参数。地电阻率数据通常是离散的观测值，而空间插值可以通过对这些观测值之间的空间关系进行推断，填补数据之间的空白，使得可以在更广泛的区域内生成连续的电导率分布模型。在插值过程中，需要使用空间变量来描述地下岩层的电导率分布情况，这些空间变量可以包括地表坐标、深度、岩性、地形等因素，以及拟合曲线的参数值。根据所选择的插值模型和空间变量，利用已有的观测数据和拟合曲线进行计算，以估计未观测位置的电导率数值。插值方法会根据空间相关性和观测数据的分布情况，对未观测位置的数值进行预测。所述空间分布图用于展示地下岩层的电导率分布情况，反映了地下结构的特征和复杂性。

进一步地，作为一种可行的实施方式，所述衰减度值的计算过程包括：设地表到油井管道底部之间的油气藏储区域所占的岩层总数和序数分别为Z和t，岩层的平均厚度为h，油气藏储所占岩层中的平均电导率为L，并设置衰减度值为A，衰减比例常数为k，电导系数为μ，

则目标地层中总的衰减度值计算式为：。

对每一层岩层的电导率与该层的平均厚度进行乘积运算。这个乘积代表了每一层岩层对电磁波传播的衰减程度的贡献，即每一层的衰减度。将所有岩层的电导率与厚度的乘积进行累加求和，得到总的电导率与厚度乘积的累加值，这个累加值反映了所有岩层对电磁波传播的综合衰减程度。传输衰减度的计算式中出现根号是缘于电磁波在地下传播时，其信号强度会随着传播距离的增加而减弱，因此需要使用非负的电导率来描述地下介质的传导特性，而衰减度的计算式中的根号通常是为了确保衰减度是一个正值，以便表示信号的衰减程度，因此设为根式开方的形式。通常采用地电阻率法或电磁法进行地下储藏层的探测，通过测量传输衰减度以及相应的电导率分布，可以利用反演算法来确定油气藏区域的地层数和电导率分布。所述衰减比例常数k用于调节电磁波在地下传播过程中的衰减程度，可以控制衰减度值A的尺度，使其与实际情况相符合。衰减比例常数的选择基于电磁波在地下传播时的衰减特性和地下岩层的电性参数，通常情况下，地下岩层的电导率和介电常数会影响电磁波的传播衰减程度，而衰减比例常数可以根据地下岩层的特征来确定。在具体运用中，衰减比例常数的选取可以是根据实验数据、模拟计算或者经验公式来确定，通过对不同地质条件下的数据分析和对比，可以确定适合的衰减比例常数，以使得计算得到的衰减度值能够反映地下结构的真实特征。所述电导系数是描述物质导电性能的指标，表示单位长度内物质对电流的导电能力。高电导系数意味着物质具有良好的导电性，电流能够在物质中快速传播；低电导系数则表示物质对电流的阻力较大，导电性能较差。电导系数μ的作用是用来描述地下岩层的导电性能，它影响了电磁波在地下岩层中传播时的衰减程度。

进一步地，作为一种可行的实施方式，所述第二监测值的计算过程包括：设电磁波传输时的频率表示为f，设第一监测值的电磁波型号的复数函数表示为E₀(f)，第二监测值的电磁波型号的复数函数表示为E_r(f)，衰减度值表示为A(f)，则第二监测值计算式表示为：，e为数学常数。

第二监测值表示结合电磁波在地下传输过程中的衰减效应后，实际接收到的电磁波信号强度，通过将第一监测值乘以衰减度的负指数，可以更准确地模拟实际地下电磁波信号的接收情况。该计算式表示将第一监测值的电磁波型号的复数函数E₀(f)乘上衰减度值的负指数即 e^(-A(f))，得到考虑衰减效应后的第二监测值的电磁波型号的复数函数Er(f)。其中所述第二监测值的电磁波型号E_r(f)表示其振幅和相位。所述衰减度值A的计算通常需要考虑地下岩层的电导率分布，可以通过地电阻率测量数据或者电磁法测量数据来获取。第二监测值表示了考虑到电磁波在地下传播过程中的衰减程度后的实际接收值。通过将第一监测值乘以衰减度的负指数，可以得到考虑衰减效应后的电磁波信号强度，即第二监测值。

实施例2

如图2所示，一种用于油气田的井下压力监测方法，该方法包括：

步骤S1：在油井管道上实时采集井下压力数据，将采集到的压力数据转换为数字信号并对数字信号进行编码调制以生成调制信号，将调制信号发送至地面输出第一监测值；

步骤S2：在地表布设注入电极，在地表下方地层内布设电位电极，使用反演优化方法处理电位电极获取的电位差数据以输出地电阻率数值，基于地电阻率数值构建电导率模型；

步骤S3：将目标地层按厚度均分为数量若干的岩层，电导率模型获取油气藏储区域所占的岩层分布均数，并结合油气藏储的电导率均值计算出电磁波在目标地层中的衰减度值；

步骤S4：基于衰减度值与第一监测值计算出第二监测值用以表示地面接收设备对电磁波的实际接收值，并回收井下的第一监测值发送记录用于与第二监测值比对以评估误差范围。

更多地，作为一种可行的实施方式，将所述反演优化方法设为模拟退火优化方法用以获取地电阻率数值，该方法包括：

步骤A1：初始化设置模拟退火参数，包括初始温度、终止温度和温度下降率，并随机生成一个用于表示电导率分布解的初始解用作搜索起始点，并预设迭代次数；

步骤A2：将测得的电位差变化值设为观测值，基于每轮迭代时初始的电导率分布解正演计算出的电位差变化值设为预测值，并基于观测值和预测值的差异构建能量函数；

步骤A3：朝向能量函数减小的方向对电导率分布解进行邻域搜索以寻找解的更新，并在邻域的搜索空间内设置随机扰动参数以增加局部最优解的找寻范围；

步骤A4：每次迭代结束后更新模拟退火参数的温度下降值，当达到迭代次数或终止温度时得到电导率分布解的最终解，根据电导率分布解得出的电导率数值计算出地电阻率数值。

所述初始温度是模拟退火算法开始时的温度值，它决定了搜索过程中的起始状态的随机性。终止温度是模拟退火算法搜索过程中的停止条件。当温度降低到终止温度以下时，算法停止搜索并输出当前解作为最终解。终止温度通常是一个很小的值，当温度降低到这个阈值以下时，认为算法已经收敛到最优解或者近似最优解。温度下降率控制着模拟退火算法中温度的下降速度。对电导率分布解进行邻域搜索时，从初始解开始作为搜索的起始点，初始解可随机生成或根据油气藏的电导率参数知识评估设定。通过对当前解进行变化设定后在当前解的邻域内生成新的解，这些变化设定根据具体实施的油气田参数特征，可以是微小的，也可以是较大的。后对生成的邻域解进行评估，计算其对应的能量值。能量值可以是目标函数的值，也可以是一种衡量解优劣的指标。如果新解比当前解更优，那么就接受新解。如果新解比当前解差，那么以一定的概率接受新解，这个概率会随着温度的降低而逐渐减小。如果接受了邻域解而将其设为当前解，即更新搜索过程中的相关参数。否则保持当前解的参数不变。重复以上步骤直到达到最大迭代次数，或者达到设定的终止温度为止并输出最终解。引入所述随机扰动参数，可以在每次迭代中对当前解进行随机的微小变化，从而增加了搜索的多样性，有助于跳出局部最优解，更好地探索解空间。

进一步地，所述能量函数的计算过程包括：

设能量函数表示为B，随机扰动参数表示为σ，观测值表示为Q，预测值表示为P，且设观测值的数量和序数分别为M和i，设随机扰动参数的数量和序数分别为N和j，设置正则化系数α，则能量函数的计算式设为：，

其中正则化系数α用于平衡能量函数的数据与随机扰动参数的拟合平滑度，且随机扰动参数的数量N与电导率分布解的数量一致。

能量函数用于衡量观测值与预测值之间的差异以及随机扰动参数的拟合平滑度，用于衡量解的优劣程度。对于每个观测值和预测值的差的平方用于量化观测值与预测值之间的差异。所述随机扰动参数平方项用于衡量随机扰动参数的平滑度。所述正则化系数用于对随机扰动参数的平方项进行加权，以平衡能量函数的数据项与平滑度项之间的影响，确保能量函数在衡量数据拟合程度和平滑度时达到合适的平衡。将观测值与预测值之间的差异项和随机扰动参数的平滑度项加权相加，得到能量函数B的总值。所述能量函数最终的目标即为通过优化能量函数，使得其值最小化。通过优化能量函数，可以得到适合的模型参数，从而提高模型的拟合效果和稳定性。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于油气田的井下压力监测系统，其特征在于，该系统包括：

数据收发单元：在油井管道上设置压力传感器对井下压力数据进行采集，输出并记录在当前深度下的测定压力值，将测定压力值的电信号转换为数字信号，对数字信号进行编码调制以生成调制信号，并设置发射设备用以将调制信号发送至地面接收设备以输出第一监测值；

藏储探测单元：在油气田地表布设注入电极用以注入地下电流，在地表下方地层内布设电位电极用以记录目标地层的电位差变化值，基于电位差变化值使用反演方法输出地电阻率数值用于基于拟合曲线构建电导率模型，并将目标地层按厚度均分为数量若干的岩层；

监测修正单元：基于藏储探测单元的电导率模型获取油气藏储区域所占的岩层分布均数，用以结合油气藏储的电导率均值计算出电磁波在目标地层中的衰减度值，通过衰减度值与第一监测值计算出第二监测值用以表示地面接收设备对电磁波的实际接收值。

2.根据权利要求1所述的一种用于油气田的井下压力监测系统，其特征在于，所述注入电极和电位电极的布设形式包括：所述注入电极包括第一注入电极和第二注入电极，所述电位电极包括第一电位电极和第二电位电极；将地表区域划分为数量均为若干且分别独立监测的第一探测区和第二探测区，在第一探测区和第二探测区的地表分别布设第一注入电极和第二注入电极；所述第一探测区和第二探测区分别沿地表下方深度方向顺次设置第一电极层和第二电极层，在第一电极层和第二电极层分别布设第一电位电极和第二电位电极。

3.根据权利要求1所述的一种用于油气田的井下压力监测系统，其特征在于，使用拟合曲线构建电导率模型的过程还包括：对地电阻率数据进行拟合以得到拟合曲线，设置用于空间插值的空间变量用以描述地层电导率分布的自变量，使用空间插值方法对拟合曲线进行插值，生成电导率模型的空间分布图，并对插值结果进行拟合程度评估。

4.根据权利要求1所述的一种用于油气田的井下压力监测系统，其特征在于，所述衰减度值的计算过程包括：设地表到油井管道底部之间的油气藏储区域所占的岩层总数和序数分别为Z和t，岩层的平均厚度为h，油气藏储所占岩层中的平均电导率为L，并设置衰减度值为A，衰减比例常数为k，电导系数为μ，

则目标地层中总的衰减度值计算式为：。

5.根据权利要求4所述的一种用于油气田的井下压力监测系统，其特征在于，所述第二监测值的计算过程包括：设电磁波传输时的频率表示为f，设第一监测值的电磁波型号的复数函数表示为E₀(f)，第二监测值的电磁波型号的复数函数表示为E_r(f)，衰减度值表示为A(f)，则第二监测值计算式表示为：，e为数学常数。

6.一种用于油气田的井下压力监测方法，基于权利要求1-5任意一项所述的一种用于油气田的井下压力监测系统，其特征在于，该方法包括：

步骤S1：在油井管道上实时采集井下压力数据，将采集到的压力数据转换为数字信号并对数字信号进行编码调制以生成调制信号，将调制信号发送至地面输出第一监测值；

步骤S2：在地表布设注入电极，在地表下方地层内布设电位电极，使用反演优化方法处理电位电极获取的电位差数据以输出地电阻率数值，基于地电阻率数值构建电导率模型；

步骤S3：将目标地层按厚度均分为数量若干的岩层，电导率模型获取油气藏储区域所占的岩层分布均数，并结合油气藏储的电导率均值计算出电磁波在目标地层中的衰减度值；

步骤S4：基于衰减度值与第一监测值计算出第二监测值用以表示地面接收设备对电磁波的实际接收值，并回收井下的第一监测值发送记录用于与第二监测值比对以评估误差范围。

7.根据权利要求6所述的一种用于油气田的井下压力监测方法，其特征在于，将所述反演优化方法设为模拟退火优化方法用以获取地电阻率数值，该方法包括：

步骤A1：初始化设置模拟退火参数，包括初始温度、终止温度和温度下降率，并随机生成一个用于表示电导率分布解的初始解用作搜索起始点，并预设迭代次数；

步骤A2：将测得的电位差变化值设为观测值，基于每轮迭代时初始的电导率分布解正演计算出的电位差变化值设为预测值，并基于观测值和预测值的差异构建能量函数；

步骤A3：朝向能量函数减小的方向对电导率分布解进行邻域搜索以寻找解的更新，并在邻域的搜索空间内设置随机扰动参数以增加局部最优解的找寻范围；

步骤A4：每次迭代结束后更新模拟退火参数的温度下降值，当达到迭代次数或终止温度时得到电导率分布解的最终解，根据电导率分布解得出的电导率数值计算出地电阻率数值。

8.根据权利要求7所述的一种用于油气田的井下压力监测方法，其特征在于，所述能量函数的计算过程包括：

设能量函数表示为B，随机扰动参数表示为σ，观测值表示为Q，预测值表示为P，且设观测值的数量和序数分别为M和i，设随机扰动参数的数量和序数分别为N和j，设置正则化系数α，则能量函数的计算式设为：，

其中正则化系数α用于平衡能量函数的数据与随机扰动参数的拟合平滑度，且随机扰动参数的数量N与电导率分布解的数量一致。