一种基于相位标识的井间地层参数信息获取系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于相位标识的井间地层参数信息获取系统，其包括地面发射子系统、地面接收子系统、用于实现所述地面发射子系统及所述地面接收子系统时钟同步的无线通信模块、分别回传时间信息并发出采集脉冲的井下发射子系统、井下接收子系统及井下时钟模块。所述地面发射子系统及所述地面接收子系统用于分别将时钟信息传输至所述井下发射子系统及所述井下接收子系统。所述井下时钟模块根据所述时钟信息对所述采集脉冲打时间标。所述地面发射子系统及所述地面接收子系统分别根据所述时间信息计算出传输延时，同时根据所述传输延时及所述时间标对同一时刻的接收信号及发射信号进行相位标识，进而反演获得井间地层参数信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于井间电磁测井装置相关
，更具体地，涉及一种基于相位标识的井间地层参数信息获取系统。
技术介绍
常规电缆测井虽具有分辨率高、准确等优势，但测量尺度较小，所提供的信息只是大量非均质体且非常有限的部分采样，不能准确描述井眼周围较大范围的储层特征。井间电磁测井技术是在单井基础上发展起来的新测井方法：将发射机置于发射井中的某一固定位置向地层发射电磁波(称其为发射信号)，接收井中的接收机置于不同的位置接收经过地层传播过来的电磁波(称其为接收信号)，接收信号经过一系列处理得到接收数据。这样，便完成一个剖面的测量，改变发射机的位置，进行下一个剖面的测量。如此反复，直到测量点覆盖整个测量井段。通过对接收数据进行反演，得到反映井间油藏构造和油气分布的二维至三维电阻率成像，从而实现对井间地层电气特性的直接测量和描述，是探测井间地层信息的最佳和最直接的测井方式。井间电磁测井的接收信号与发射信号之间的相位差与地层电导率密切相关，具体表现为式中，r为发射机与接收机的直线距离，z为发射机与接收机在空间直角坐标系的Z轴方向上的距离，P为传播系数，可表示为式中，ω＝2πf，f为发射信号频率，μ为磁导率，σ为地层电导率。为了准确计算出井间地层电导率分布，需要对发射信号与接收信号的相位进行标识。在实际测井中，通过对比同一时刻的发射信号与接收信号来进行相位标识，随后反演得到井间地层参数信息；若相位标识对应的发射信号与接收信号不在同一时刻，则计算出的电导率分布的准确性较差，无实际参考意义。然而，大多对接收信号与发射信号的相位标识不能保证在同一时刻进行。相应的，本领域存在着开发一种能够对同一时刻的发射信号和接收信号进行相位标识的井间地层参数信息获取系统。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于相位标识的井间地层参数信息获取系统，其基于井间电磁测井的工作特点，针对井间地层参数信息获取系统进行了设计。所述井间地层参数信息获取系统的分析计算均在地面发射子系统及地面接收子系统完成，地面人员可实时监控；所述地面发射子系统及所述地面接收子系统分别计算出发射井内的传输延时及接收井内的传输延时；井下时钟模块对采集脉冲打时间标；通过所述时间标可以在井下发射子系统及井下接收子系统输出的所述采集脉冲中分别找到发射端与接收端同一时刻的上升沿，对比此时刻的发射信号与接收信号，即可实现对同一时刻发射信号与接收信号的相位标识，进而计算出井间地层电导率的分布，结构简单，准确性较高，具有实际参考意义。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于相位标识的井间地层参数信息获取系统，其包括无线通信模块、地面发射子系统、地面接收子系统、分别收容于发射井及接收井的井下发射子系统、井下接收子系统及井下时钟模块，其特征在于：所述无线通信模块用于实现所述地面发射子系统及所述地面接收子系统之间的时钟同步；所述地面发射子系统及所述地面接收子系统用于在同步本地时钟后分别将时钟信息传输至所述井下发射子系统及所述井下接收子系统；所述井下发射子系统及所述井下接收子系统分别用于接收所述时钟信息并予以返回时间信息给所述地面发射子系统及所述地面接收子系统，同时，所述井下发射子系统及所述井下接收子系统分别发出采集脉冲；所述井下时钟模块用于接收所述时钟信息，并根据所述时钟信息对所述井下发射子系统及所述井下接收子系统发出的所述采集脉冲打时间标，即使接收信号及发射信号分别具有对应的时间刻度；所述地面发射子系统及所述地面接收子系统还分别用于根据接收到的所述时间信息计算出所述发射井内的传输延时及所述接收井内的传输延时，同时，两者根据所述传输延时及所述时间刻度对所述接收信号及所述发射信号进行处理，以实现对同一时刻的所述发射信号及所述接收信号的相位标识，进而反演获得井间地层参数信息。进一步的，所述井间地层参数信息获取系统还包括电缆，所述地面发射子系统及所述地面接收子系统分别通过所述电缆连接于所述井下发射子系统及所述井下接收子系统。进一步的，所述无线通信模块的数量为两个，两个所述无线通信模块分别邻近所述地面发射子系统及所述地面接收子系统，且两者间隔设置。进一步的，所述无线通信模块为射频智能卡。进一步的，所述井下时钟模块的数量为两个，两个所述井下时钟模块分别位于所述发射井及所述接收井内，且两者分别对应的连接于所述井下发射子系统及所述井下接收子系统。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，本专利技术提供的基于相位标识的井间地层参数信息获取系统，其分析计算均在地面发射子系统及地面接收子系统完成，地面人员可实时监控；所述地面发射子系统及所述地面接收子系统分别计算出发射井内的传输延时及接收井内的传输延时；井下时钟模块对采集脉冲打时间标；通过所述时间标可以在井下发射子系统及井下接收子系统输出的所述采集脉冲中分别找到发射端与接收端同一时刻的上升沿，对比此时刻的发射信号与接收信号，即可实现同一时刻发射信号与接收信号的相位标识，进而计算出井间地层电导率的分布，结构简单，准确性较高。附图说明图1是本专利技术较佳实施方式提供的基于相位标识的井间地层参数信息获取系统的应用示意图。图2是图1中的基于相位标识的井间地层参数信息获取系统的接收端与发射端的传输延时的示意图。图3是图1中的基于相位标识的井间地层参数信息获取系统的地面发射子系统与地面接收子系统对打标时间信息的处理示意图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-无线通信模块，2-地面发射子系统，3-地面接收子系统，4-电缆，5-井下发射子系统，6-井下接收子系统，7-井下时钟模块。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。请参阅图1至图3，本专利技术较佳实施方式提供的基于相位标识的井间地层参数信息获取系统，其利用时间同步来实现发射信号与接收信号的相位标识。所述井间地层参数信息获取系统包括无线通信模块1、地面发射子系统2、地面接收子系统3、电缆4、井下发射子系统5、井下接收子系统6及井下时钟模块7。本实施方式中，所述无线通信模块1的数量为两个，两个所述无线通信模块1分别邻近所述地面发射子系统2及所述地面接收子系统3，且两者间隔设置；所述无线通信模块1可以为ZigBee(低功耗个域网协议)、射频智能卡等。所述井下发射子系统5及所述井下接收子系统6分别设置于发射井及接收井内，且两者分别通过所述电缆4连接于所述地面发射子系统2及所述地面接收子系统3。本实施方式中，所述井下时钟模块7的数量为两个，两个所述井下时钟模块7分别位于所述发射井及所述接收井内，且两者分别对应的连接于所述井下发射子系统5及所述井下接收子系统6。所述无线通信模块1用于所述地面发射子系统2及所述地面接收子系统3之间的数据传输，实现所述地面发射子系统2及所述地面接收子系统3之间的时钟同步。所述地面发射子系统2及所述地面接收子系统3同步本地时钟后，分别将时钟信息通过所述电缆4发送至所述井下发射子系统5及所述井下接收子系统6。所述地面发射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于相位标识的井间地层参数信息获取系统，其包括无线通信模块(1)、地面发射子系统(2)、地面接收子系统(3)、分别收容于发射井及接收井的井下发射子系统(5)、井下接收子系统(6)及井下时钟模块(7)，其特征在于：所述无线通信模块(1)用于实现所述地面发射子系统(2)及所述地面接收子系统(3)之间的时钟同步；所述地面发射子系统(2)及所述地面接收子系统(3)用于在同步本地时钟后分别将时钟信息传输至所述井下发射子系统(5)及所述井下接收子系统(6)；所述井下发射子系统(5)及所述井下接收子系统(6)分别用于接收所述时钟信息并予以返回时间信息给所述地面发射子系统(2)及所述地面接收子系统(3)，同时，所述井下发射子系统(5)及所述井下接收子系统(6)分别发出采集脉冲；所述井下时钟模块(7)用于接收所述时钟信息，并根据所述时钟信息对所述井下发射子系统(5)及所述井下接收子系统(6)发出的所述采集脉冲打时间标，即使接收信号及发射信号分别具有对应的时间刻度；所述地面发射子系统(2)及所述地面接收子系统(3)还分别用于根据接收到的所述时间信息计算出所述发射井内的传输延时及所述接收井内的传输延时，同时，两者根据所述传输延时及所述时间刻度对所述接收信号及所述发射信号进行处理，以实现对同一时刻的所述发射信号及所述接收信号的相位标识，进而反演获得井间地层参数信息。...

【技术特征摘要】
1.一种基于相位标识的井间地层参数信息获取系统，其包括无线通信模块(1)、地面发射子系统(2)、地面接收子系统(3)、分别收容于发射井及接收井的井下发射子系统(5)、井下接收子系统(6)及井下时钟模块(7)，其特征在于：所述无线通信模块(1)用于实现所述地面发射子系统(2)及所述地面接收子系统(3)之间的时钟同步；所述地面发射子系统(2)及所述地面接收子系统(3)用于在同步本地时钟后分别将时钟信息传输至所述井下发射子系统(5)及所述井下接收子系统(6)；所述井下发射子系统(5)及所述井下接收子系统(6)分别用于接收所述时钟信息并予以返回时间信息给所述地面发射子系统(2)及所述地面接收子系统(3)，同时，所述井下发射子系统(5)及所述井下接收子系统(6)分别发出采集脉冲；所述井下时钟模块(7)用于接收所述时钟信息，并根据所述时钟信息对所述井下发射子系统(5)及所述井下接收子系统(6)发出的所述采集脉冲打时间标，即使接收信号及发射信号分别具有对应的时间刻度；所述地面发射子系统(2)及所述地面接收子系统(3)还分别用于根据接收到的所述时间信息计算出所述发射井内的传输延时及所述接收井内...

【专利技术属性】
技术研发人员：周凯波，韩奕昕，陶金，陈涛，党峰，史超，
申请(专利权)人：华中科技大学，中国石油集团测井有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42