一种基于瞬变电磁涡流场测量地层电导率分布的方法技术

本发明专利技术公开一种基于瞬变电磁涡流场测量地层电导率分布的方法，包括：将发射线圈与第一阵列接收线圈下到发射井的目的层；将第二阵列接收线圈下到接收井的目的层；周期性导通和关断所述发射线圈；将所述发射线圈与第一阵列接收线圈移动第一设定距离；获取第一设定距离移动过程中第一阵列接收线圈的第一涡流信号和第二阵列接收线圈的第二涡流信号；将所述第二阵列接收线圈移动第二设定距离；跳转至所述将所述发射线圈与第一阵列接收线圈移动第一设定距离步骤，直至全井段测量完成；根据所述第一涡流信号和第二涡流信号得到地层电导率分布。本发明专利技术能够提高测量的地层电导率的空间分辨率和精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于瞬变电磁涡流场测量地层电导率分布的方法
本专利技术电导率分布
，特别是涉及一种基于瞬变电磁涡流场测量地层电导率分布的方法。
技术介绍
现有瞬变电磁勘探技术一般是在地面用大线圈激发瞬变电磁场，在地面进行接收，发射线圈和接收线圈之间的距离为0，对于导电介质来讲是半空间(另一半空间是空气，不导电)的响应，所以接收信号幅度很大，发射线圈在接收线圈中直接耦合的信号幅度很大，即无用信号幅度很大，与地层电导率有关的有用信号幅度很小，没有直接利用瞬变电磁场在地层中的传播特征，只通过瞬变电磁场在地层中传播时在地面引起的响应中的信息，识别地层电导率分布的多解性，而且会导致多种不同的地层电导率分布得到相同的响应波形形状，地层电导率的空间分辨率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于瞬变电磁涡流场测量地层电导率分布的方法，能够提高测量的地层电导率的空间分辨率和精度。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于瞬变电磁涡流场测量地层电导率分布的方法，包括：将发射线圈与第一阵列接收线圈下到发射井的目的层；将第二阵列接收线圈下到接收井的目的层；周期性导通和关断所述发射线圈；将所述发射线圈与第一阵列接收线圈移动第一设定距离；获取第一设定距离移动过程中第一阵列接收线圈的第一涡流信号和第二阵列接收线圈的第二涡流信号；将所述第二阵列接收线圈移动第二设定距离；跳转至所述将所述发射线圈与第一阵列接收线圈移动第一设定距离步骤，直至全井段测量完成；根据所述第一涡流信号和第二涡流信号得到地层电导率分布。可选的，所述发射线圈与第一阵列接收线圈通过连接杆连接。可选的，所述接收井为一个或者多个。可选的，所述周期性导通和关断所述发射线圈，包括：正向导通、正向关断、反向导通和反向关断。可选的，所述周期性导通和关断所述发射线圈，包括：延迟60ms、正向导通60ms、正向关断60ms、反向导通60ms和反向关断160ms。可选的，所述第一设定距离大于第二设定距离。可选的，所述根据所述第一涡流信号和第二涡流信号得到地层电导率分布，包括：根据第一涡流信号用反褶积获得地层电导率曲线；根据第二涡流信号用全空间几何因子获得空间的地层电导率分布；将所述地层电导率曲线作为已知的边界条件对所述空间的地层电导率分布进行约束求解，获得地层电导率的分布。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术通过周期性导通和关断所述发射线圈，能够产生连续频谱的低频电磁场，该低频电磁场集肤深度大，能够有效地穿过发射井进入地层，克服发射井的屏蔽作用；而且在发射井内既设有发射线圈还设有第一阵列接收线圈，这样发射井既能够给接收井提供瞬变电磁场，又能够接收瞬变电磁场，实现对发射井外的地层电导率进行连续测量，从而获得地层电导率曲线；且发射线圈和第一阵列接收线圈同时连续移动、连续测量，获得连续的发射井内以及发射井和接收井之间的瞬变电磁全波波形，对地层电导率分布反映的更加全面、精准，且阵列接收线圈采用非接触测量方法，对施工者来说更加容易操作、效率高、安全。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术基于瞬变电磁涡流场测量地层电导率分布的方法的方法流程图；图2为本专利技术发射线圈与第一阵列接收线圈连接关系图；图3为本专利技术瞬变电磁激发波形形状图；图4为本专利技术发射井内的瞬变电磁响应波形图；图5为本专利技术瞬变电磁激发响应的传播过程图；图6为本专利技术瞬变电磁涡流产生的响应波形形状图；图7为本专利技术发射线圈和接收线圈不在同一条轴线上时，全空间各点地层的电导率对涡流激发响应的贡献示意图；图8为本专利技术实施例导电薄板与激发线圈示意图；图9为本专利技术不同源距接收时的Doll几何因子弯向半径方向示意图；图10为本专利技术Doll几何因子的空间分布示意图；图11(a)为本专利技术套管井的响应波形以及不同地层电导率响应波形相减的结果示意图，(b)为不同源距的响应波形幅度用灰度表示时的结果示意图，(c)为不同介质电导率所得到的响应波形相减后其幅度随源距的变化示意图；图12(a)为本专利技术发射和接收线圈结构示意图，(b)为5.5英寸套管井原始测井波形图；图13为本专利技术两个不同深度同一源距测量波形相减以后的波形图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种基于瞬变电磁涡流场测量地层电导率分布的方法，能够提高测量的地层电导率的空间分辨率和精度。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术基于瞬变电磁涡流场测量地层电导率分布的方法的方法流程图，如图1所示，一种基于瞬变电磁涡流场测量地层电导率分布的方法，包括：步骤101将发射线圈与第一阵列接收线圈下到发射井的目的层；步骤102将第二阵列接收线圈下到接收井的目的层；步骤103周期性导通和关断所述发射线圈；步骤104将所述发射线圈与第一阵列接收线圈移动第一设定距离；步骤105获取第一设定距离移动过程中第一阵列接收线圈的第一涡流信号和第二阵列接收线圈的第二涡流信号；步骤106将所述第二阵列接收线圈移动第二设定距离；步骤107跳转至步骤104将所述发射线圈与第一阵列接收线圈移动第一设定距离，直至全井段测量完成；步骤108根据所述第一涡流信号和第二涡流信号得到地层电导率分布。其中，步骤101中的发射线圈使用“工”型骨架，骨架中间为空心圆柱形，圆柱内填充磁性材料，圆柱的外面绕制直径1mm的漆包线，通过增加线圈的长度来增加绕制的圈数，接收线圈与发射线圈结构一致，只是圆柱的外面绕制的漆包线直径略小，发射井中的接收线圈圈数8千圈，接收井中接收线圈圈数达到3-8万圈，且将多个接收线圈等间距的排列在一起构成阵列接收线圈，发射线圈与第一阵列接收线圈通过硬的连接杆连接，如图2所示，步骤101中所述的目的层指的是一个预设的深度。步骤102中接收井为一个或者多个，当接收井为多个时，与一个接收井测量方式相同，此时需要多个接收井中的第二阵列接收线圈同时移动。步骤103中周期性导通和关断所述发射线圈，即发射线圈采用双极性激发方式：正向导通、正向关断、反向导通和反向关断，具体的可设置为：延迟60ms、正向导通60ms、正向关断60ms、反向导通60ms和反向关断160ms。步骤104-步骤106中的第一设定距离大于第二设定距离，这样每次测量都会有重叠。步骤105中获取第一设定距离移动过程中第一阵列接收线圈的第一涡流信号和第二阵列接收线圈的第二涡流信号，即通过每个接收线圈连着的高精度(24位AD)采集系统，对每个波形进行AD转换，将两次导通和两次关断激发的模拟信号转换成数字信号，并将数字信号完整的传输到计算机中，后续用全空间几何因子建立处理方法获得地层电导率分布。步骤108所述根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于瞬变电磁涡流场测量地层电导率分布的方法，其特征在于，包括：将发射线圈与第一阵列接收线圈下到发射井的目的层；将第二阵列接收线圈下到接收井的目的层；周期性导通和关断所述发射线圈；将所述发射线圈与第一阵列接收线圈移动第一设定距离；获取第一设定距离移动过程中第一阵列接收线圈的第一涡流信号和第二阵列接收线圈的第二涡流信号；将所述第二阵列接收线圈移动第二设定距离；跳转至所述将所述发射线圈与第一阵列接收线圈移动第一设定距离步骤，直至全井段测量完成；根据所述第一涡流信号和第二涡流信号得到地层电导率分布。

【技术特征摘要】
1.一种基于瞬变电磁涡流场测量地层电导率分布的方法，其特征在于，包括：将发射线圈与第一阵列接收线圈下到发射井的目的层；将第二阵列接收线圈下到接收井的目的层；周期性导通和关断所述发射线圈；将所述发射线圈与第一阵列接收线圈移动第一设定距离；获取第一设定距离移动过程中第一阵列接收线圈的第一涡流信号和第二阵列接收线圈的第二涡流信号；将所述第二阵列接收线圈移动第二设定距离；跳转至所述将所述发射线圈与第一阵列接收线圈移动第一设定距离步骤，直至全井段测量完成；根据所述第一涡流信号和第二涡流信号得到地层电导率分布。2.根据权利要求1所述的一种基于瞬变电磁涡流场测量地层电导率分布的方法，其特征在于，所述发射线圈与第一阵列接收线圈通过连接杆连接。3.根据权利要求1所述的一种基于瞬变电磁涡流场测量地层电导率分布的方法，其特征在于，所述接收井为一个或者多个。4.根据权利要求1所述的一种基于瞬变电磁涡流...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈永进，
申请(专利权)人：北京华晖盛世能源技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11