【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于测井装置领域的一种井间电磁发射系统,是用于井间电磁成像测井中的电磁波发射控制装置。现有技术传统的电磁感应测井无论是双感应还是阵列感应,其电磁感应发射由发射驱动电路与发射线圈组成,其发射线圈采用单一的空芯结构,通过电缆给发射驱动电路供电,发射驱动电路驱动发射线圈发射几千至几百千赫兹的中、低频电磁波进入地层,然后由接收线圈接收经地层衰减和移相的电磁感应信号。其缺点是:该电磁波及其经地层感应出来的电磁感应信号传播距离短、穿透能力弱,其探测深度浅,一般只有几分米到几米的发射与探测距离,根本无法穿透金属套管和深处地层,无法实现过套管、远探测和井间探测的电磁感应测井。井间电磁发射系统、井间电磁接收系统、井间电磁测量时间同步系统和井间电磁反演是井间电磁测量中四项关键组成技术,其中井间电磁发射系统负责井间电磁波的发射与监测。
技术实现思路
专利技术的目的针对现有技术的缺点,为确保井下发射的电磁波足以穿透金属套管并在地层中传播,确保井下高温高压环境下的稳定发射,提出一种井间电磁发射系统。井间电磁发射系统作为一种新型井间发射技术,用于井间电磁测量,其发射线圈采用导磁磁芯,由电缆给发射驱动电路供电,通过发射控制电路控制发射线圈发射几至几千赫兹低频的大功率电磁波进入地层,其发射强度大、穿透能力强、探测深度深,可以达到上百米甚至上千米的发射与探测距离,有效解决了过套管、远探测及井间探测的技术难题。井间电磁发射需要克服电磁波在金属套管等高导磁介质中的发射难题,是一项具有较大技术难度的井下电磁发射技术,它既确保发射的电磁波能量足够大以穿透金属套管并在地层中传播到达远在另 ...
【技术保护点】
井间电磁发射系统,其特征是由通讯传感短节、电磁储能短节、电磁发射探头、套管监测短节、电磁发射电子线路短节五部分组成;其中,通讯传感短节包括:电源模块、电缆恢复与驱动模块、数字处理模块、模拟信号采集处理模块和传感器模块,通讯传感短节把来自发射地面测井系统的指令进行解码,并根据解码结果对包括温度、伽马、井斜方位数据进行采集、编码;电磁储能短节由多个电容模块组成;电磁发射探头由一个以上的发射线圈组合构成,每组发射线圈配套连接有监测模块、发射天线和温度传感器;套管监测短节由磁芯和外绕线圈组成;电磁发射电子线路短节包括电源模块、通讯模块、数字处理与控制模块、发射接口模块、发射调谐模块和模拟模块,电磁发射电子线路短节把来自发射地面测井系统的同步信号进行恢复后,进行锁相分频,产生发射同步信号,控制电磁储能短节给电磁发射探头提供稳定的发射能量,根据发射地面测井系统指令通过发射接口和发射调谐模块把多种发射信号传递给电磁发射探头,并以谐振方式控制电磁发射探头发射指定频率的电磁波穿过套管进入地层,同时对来自电磁发射探头和套管监测短节的监测信息进行采集、处理,调节电磁波发射,并由通讯传感短节编码驱动后上传至发 ...
【技术特征摘要】
1.井间电磁发射系统,其特征是由通讯传感短节、电磁储能短节、电磁发射探头、套管监测短节、电磁发射电子线路短节五部分组成;其中,通讯传感短节包括:电源模块、电缆恢复与驱动模块、数字处理模块、模拟信号采集处理模块和传感器模块,通讯传感短节把来自发射地面测井系统的指令进行解码,并根据解码结果对包括温度、伽马、井斜方位数据进行采集、编码;电磁储能短节由多个电容模块组成;电磁发射探头由一个以上的发射线圈组合构成,每组发射线圈配套连接有监测模块、发射天线和温度传感器;套管监测短节由磁芯和外绕线圈组成;电磁发射电子线路短节包括电源模块、通讯模块、数字处理与控制模块、发射接口模块、发射调谐模块和模拟模块,电磁发射电子线路短节把来自发射地面测井系统的同步信号进行恢复后,进行锁相分频,产生发射同步信号,控制电磁储能短节给电磁发射探头提供稳定的发射能量,根据发射地面测井系统指令通过发射接口和发射调谐模块把多种发射信号传递给电磁发射探头,并以谐振方式控制电磁发射探头发射指定频率的电磁波穿过套管进入地层,同时对来自电磁发射探头和套管监测短节的监测信息进行采集、处理,调节电磁波发射,并由通讯传感短节编码驱动后上传至发射地面测井系统。2.根据权利要求1所述的井间电磁发射系统,其特征是:所述通讯传感短节的传感器模块包括磁力计、加速度计、温度传感器和自然伽马传感器,电源模块把来自井间电磁发射地面测井系统的高压交流电经过整流、滤波产生低压直流电给电缆恢复与驱动模块、数字处理模块、模拟信号采集处理模块和传感器模块供电;电缆恢复与驱动模块对来自井间电磁发射地面测井系统的指令信号进行放大、滤波、整形后送入数据处理模块和电磁发射电子线路短节,同时把发往井间电磁发射地面测井系统的传感器数据与来自电磁发射电子线路短节的电磁发射监测数据进行调制、驱动以近正弦波的形式送往间电磁发射地面测井系统的电缆;数字处理模块对井下与地面数据编码、译码,并对来自模拟信号采集处理模块的信号进行数字处理;模拟信号采集处理模块对来自磁力计、加速度计、温度传感器、自然伽马传感器及低压直流电等模拟信号分别进行滤波、缓冲、采集。3.根据权利要求1所述的井间电磁发射系统,其特征是:所述电磁储能短节的每个电容模块均由高性能电容与保护电路组成,把来自电磁发射电子线路短节的高压直流脉冲送入发射探头中的每个发射天线。4.根据权利要求1所述的井间电磁发射系统,其特征是:所述电磁发射探头的监测模块为监测线圈,对发射天线发射参数进行采集并传给电磁发射电子线路短节。5.根据权利要求1所述的井间电磁发射系统,其特征是:所述电磁发射电子线路短节中,电源模块把来自井间电磁发射地面测井系统的高压交流电经过整流、滤波产生低压直流电给通讯模块、数字处理与控制模块、发射接口模块、发射调谐模块和模拟模块供电;通讯模块把经通讯传感短节整形后的数据进行解码,并把来自数字处理与控制模块的监测数据与模拟数据编码送入通讯传感短节;数字处理与控制模块除了产生并控制发射逻辑,采集监测发射电压、电流、温度等模拟数据,还要根据井间电磁发射地面测井系统下发...
【专利技术属性】
技术研发人员:臧德福,郭红旗,晁永胜,葛承河,
申请(专利权)人:中石化石油工程技术服务有限公司,中石化胜利石油工程有限公司测井公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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