CN202937259U - 一种井间电磁瞬变监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及油田采油工程测试技术领域，尤其涉及一种井间电磁瞬变监测系统。一种井间电磁瞬变监测系统，包括发射器管柱和接收器管柱，发射器管柱和接收器管柱分别通过电缆与地面上的控制系统连接，发射器管柱包括发射器机械模块、发射器供电模块、发射器井下CPU模块、控制线路模块、电容阵列模块、大功率发射线圈组和发射信号记录模块；接收器管柱包括接收器机械模块、接收器供电模块、接收器井下CPU模块、模拟线路模块、高分辨率接收线圈组和接收信号记录模块。本实用新型的监测管柱，通过地面系统控制发射器管柱发射瞬变电磁信号，接收器管柱接收由瞬变电磁信号产生的地层二次场响应信号，记录信号并传回数据处理系统进行分析。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田采油工程测试技术领域，尤其涉及一种井间电磁瞬变监测系统。
背景技术
常规测井技术适用于单井测量，可以精细反映井眼附近底层信息，但其探测深度浅，难以反映区域地层信息尤其是井间地层信息，油田开发过程中，油藏综合含水高，主力油层大面积水淹，油水关系复杂，剩余油分布零散，挖潜难度加大，挖潜效果也越来越差。地震探测使用了远距离声探测技术，虽然探测范围大，但其分辨率低，测量信息对储层岩石较为敏感，无法准确反映流体类型与分布，难以高效胜任当前的油储探测任务。
井间电磁测井，不但对流体含量敏感，其分辨率要高于地震测量，探测深度高于常规测井，该技术是介于高分辨率单井测井与低分辨率井间地震之间的一种油储探测技术。井间电磁测井需要克服电磁波在金属套管等导磁介质中的发射与接收问题，是一项具有很大技术难度的油储探测技术，该技术采用低频电磁波，以较高的精度和分辨率测量井间地层的电阻率特性。
发明内容
本实用新型的目的是为了提供能够探测地层相关参数，进而分析井间剩余油饱和度分布的一种井间电磁瞬变监测系统。
本实用新型提供的技术方案是：
一种井间电磁瞬变监测系统，包括发射器管柱和接收器管柱，发射器管柱和接收器管柱分别通过电缆与地面上的控制系统连接。发射器管柱包括发射器机械模块、发射器供电模块、发射器井下CPU模块、控制线路模块、电容阵列模块、大功率发射线圈组和发射信号记录模块，发射器供电模块跨接发射器机械模块和发射器井下CPU模块，发射器井下CPU模块连接控制线路模块，控制线路模块连接电容阵列模块，大功率发射线圈组同时连接电容阵列模块和发射信号记录模块；接收器管柱包括接收器机械模块、接收器供电模块、接收器井下CPU模块、模拟线路模块、高分辨率接收线圈组和接收信号记录模块，接收器机械模块连接接收器供电模块，接收器供电模块连接接收器井下CPU模块，模拟线路模块同时连接接收器井下CPU模块和高分辨率接收线圈组，接收信号记录模块连接高分辨率接收线圈组。
具体的，所述控制线路模块包括升压储能模块和大功率放电模块，升压储能模块连接接收器井下CPU模块，大功率放电模块连接高分辨率接收线圈组。
具体的，所述高分辨率接收线圈组包括水平接收线圈和垂直接收线圈。
本实用新型的监测管柱，在现场测量时，分别将发射器管柱和接收器管柱下入预先选定好的信号发射井和信号接收井的相应目的层段，发射器管柱和接收器管柱分别通过电缆与地面控制系统连接。通过地面控制系统控制发射器管柱发射瞬变电磁信号，接收器管柱接收由瞬变电磁信号产生的地层二次场响应信号，记录信号并传回数据处理系统进行分析。油藏管理人员根据井间测量结果获得的层析成像来监测地层深处流体的流动情况，综合电磁感应和层析成像的特点，生成井间电阻率分布剖面图，进而对油储层做出准确的定位分析，确定非均质性和储层的连通性。本实用新型结构简单，监测结果准确可靠。
附图说明
图1是发射器管柱的结构模块图。
图2是接收器管柱的结构模块图。
具体实施方式
如图1所示，为发射器管柱的结构模块图，发射器管柱通过电缆与地面上的控制系统连接。
发射器管柱包括发射器机械模块、发射器供电模块、发射器井下CPU模块、控制线路模块、电容阵列模块、大功率发射线圈组和发射信号记录模块。控制线路模块包括升压储能模块和大功率放电模块，发射器供电模块跨接发射器机械模块和发射器井下CPU模块，发射 器井下CPU模块连接控制线路模块，控制线路模块连接电容阵列模块，大功率发射线圈组同时连接电容阵列模块和发射信号记录模块。
发射器机械模块是仪器主体与测井电缆相连接的机械装置 ,这部分还包括电源调节器，并起到为电子线路部分降温的作用。
发射器供电模块为井下电子线路模块提供40V DC、±12V DC、±5 V DC电压。
发射器井下CPU模块是井间电磁瞬变监测发射器管柱的核心。它控制井下发射器管柱运行和从传感器采集数据 ,包括磁场变化、套管检测和各种温度数据。发射器井下CPU模块由井下模/数转换电路、计算机调制解调电路、相位锁定电路以及与接收器管柱保持同步的线路组成，其功能有频率选择；调谐电容的选择；平均参数的设定；磁通量和套管检测线圈数据的采集；控制井下调制解调器与地面之间的数据传送和接收。
控制线路模块的功能是调节电源，产生和调节发射信号、监测大功率发射线圈输出和发射，供地面采集数据。所述控制线路模块包括升压储能模块和大功率放电模块，升压储能模块连接接收器井下CPU模块，大功率放电模块连接高分辨率接收线圈组。
电容阵列模块用来对发射器线圈进行合理的调谐，以使在规定的频率下达到最大输出。由于发射线圈的较大电感，因此在高频时其输出受到严重限制。电容阵列模块对电路进行合理地调谐，从而有效地消除了由于发射线圈电感造成的感抗。
发射信号记录模块由电流、磁通监测取样及信号采集记录模块组成。
如图2所示为接收器管柱的结构模块图。接收器管柱包括接收器机械模块、接收器供电模块、接收器井下CPU模块、模拟线路模块、高分辨率接收线圈组和接收信号记录模块，接收器机械模块连接接收器供电模块，接收器供电模块连接接收器井下CPU模块，模拟线路模块同时连接接收器井下CPU模块和高分辨率接收线圈组，接收信号记录模块连接高分辨率接收线圈组。
接收器机械模块和供电模块与发射器管柱的发射器机械模块和供电模块的功能一样。接收器井下CPU模块它控制井下仪器运行和从传感器采集数据 ,包括磁场变化、套管检测和各种温度数据；磁通量和套管检测线圈数据的采集；控制井下调制解调器与地面之间的数据传送和接收。与发射器管柱的井下CPU模块主要区别在于接收器管柱中井下CPU模块中有一个集成的直流磁力计和加速度计，用于以地磁场为参考确定磁场传感器的方位。
模拟线路模块主要用来对高分辨率接收线圈组接收到的模拟信号进行放大、滤波处理。模拟线路模块还包含若干个放大器增益和滤波选择。放大器与每一个线圈匹配，保证在目的频率能获得最佳的信噪比。
高分辨率接收线圈组由各接收器芯棒的长度和匝数决定了线圈的谱信号和噪声特性。高分辨率线圈组通过一个垂直接收线圈和两套水平接收线圈组合测量，以得到完整的磁场矢量测量参数。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (3)
1.一种井间电磁瞬变监测系统，包括发射器管柱和接收器管柱，发射器管柱和接收器管柱分别通过电缆与地面上的控制系统连接，其特征在于，发射器管柱包括发射器机械模块、发射器供电模块、发射器井下CPU模块、控制线路模块、电容阵列模块、大功率发射线圈组和发射信号记录模块，发射器供电模块跨接发射器机械模块和发射器井下CPU模块，发射器井下CPU模块连接控制线路模块，控制线路模块连接电容阵列模块，大功率发射线圈组同时连接电容阵列模块和发射信号记录模块；接收器管柱包括接收器机械模块、接收器供电模块、接收器井下CPU模块、模拟线路模块、高分辨率接收线圈组和接收信号记录模块，接收器机械模块连接接收器供电模块，接收器供电模块连接接收器井下CPU模块，模拟线路模块同时连接接收器井下CPU模块和高分辨率接收线圈组，接收信号记录模块连接高分辨率接收线圈组。
2.根据权利要求1所述一种井间电磁瞬变监测系统，其特征在于，所述控制线路模块包括升压储能模块和大功率放电模块，升压储能模块连接接收器井下CPU模块，大功率放电模块连接高分辨率接收线圈组。
3.根据权利要求1所述一种井间电磁瞬变监测系统，其特征在于，所述高分辨率接收线圈组包括水平接收线圈和垂直接收线圈。
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