一种基于电发射-磁接收的井间电磁探测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于电发射

【技术实现步骤摘要】
一种基于电发射
‑
磁接收的井间电磁探测系统及方法


[0001]本专利技术属于井间电磁探测
，具体涉及一种基于电发射
‑
磁接收的井间电磁探测系统及方法。

技术介绍

[0002]井间电磁探测法是当代地球物理探测领域的一项新方法，其结合了常规电磁法和地球物理测井的优势，能够同时获得较高的分辨率与较远的探测距离，实现了地下储层信息的快速获取，在油气开发以及地质探测领域有着重要意义。
[0003]井间电磁探测系统主要由发射系统和接收系统两部分组成。两系统分别放置于两口井中，发射系统产生一个低频交变电磁场，接收系统接收由发射源产生的一次场以及由井间地层产生的二次感应电动势。通过适当的算法进行数据处理并生成井间电阻率成像图，从而准确描述井间较大范围内的储层特征。
[0004]最早的跨孔电磁成像仪是美国电磁仪器公司生产的XBH2000型井间电磁成像测井仪，之后在其基础上研制出X2C井间电磁成像测井仪；斯伦贝谢公司推出的DeepLook
‑
EM是目前最先进的井间电磁成像仪器。
[0005]目前已存在的井间电磁探测系统主要采用两种探测方法：“电发射
‑
电接收”和“磁发射
‑
磁接收”，其中，目前大多数仪器采用“电发射
‑
电接收”法进行探测，该方法产生的信号强度大，适合远距离探测，但这些仪器都主要用于油气开发，其体积庞大，操作复杂，要求井有大口径且数据易受干扰，在固体金属矿产资源勘察中并不适用；“磁发射<br/>‑
磁接收”的仪器体积小，易操作，探测灵敏度高，适用于小口径井，但其发射功率下，发射信号弱，测井深度低，难以实现远距离探测。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的基于电发射
‑
磁接收的井间电磁探测系统及方法解决了现有的井间电磁探测方法中存在的受操作环境限制、测井深度浅难以实现远距离探测的问题。
[0007]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于电发射
‑
磁接收的井间电磁探测系统，包括发射模块和接收模块；
[0008]发射模块，包括分别设置于井下的发射电极和地面的接地电极，用于在地层中产生电磁场；
[0009]接收模块，包括相互连接的磁场接收单元和接收机，用于接收电磁场并分析磁场强弱情况，实现井间电磁探测。
[0010]进一步地，所述发射模块和接收模块分设于相距1000米的两口井中。
[0011]进一步地，所述发射电极在电磁探测过程可移动至不同地层深度；
[0012]每个所述发射电极和接地电极之间的水平距离为100米，距离井口最近的发射电极与接地电极的之间的垂直距离至少为700米。
[0013]进一步地，每个所述发射电极均连接有激励电流发生器。
[0014]进一步地，所述磁场接收单元包括若干个从上到下垂直排列的线圈式磁传感器，且相邻两个线圈式磁传感器之间通过连接螺套连接。
[0015]一种基于电发射
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磁接收的井间电磁探测方法，包括以下步骤：
[0016]S1、在待测区域中，布设发射模块及接收模块；
[0017]S2、通过激励电流发生器向地层中的发射电极施加预定频率的激励，使其与地层和接地电极构成回路，并在地层中产生电磁场；
[0018]S3、通过线圈式磁传感器接收电磁场，并将接收信息发送至接收机；
[0019]S4、通过接收机对接收到的电磁场信号进行处理获得有效磁场信息，并通过反演算法得到待测区域内地层的电导率分布情况，实现井间电磁探测。
[0020]进一步地，所述步骤S3中，所述线圈式磁传感器接收到的电磁场为地层产生电磁场的B
Z
分量，且磁感应强度轴向分量B
Z
与发送至接收机的感应电动势|ε|的关系式为：
[0021][0022]式中，f为频率，N
R
为线圈式磁传感器的匝数，a
R
为线圈式磁传感器的半径，B
Z
为磁感应强度轴向分量。
[0023]本专利技术的有益效果为：
[0024]1)本专利技术根据探测要求将发送模块和接收模块分设于两口井中，可以实现远距离的井间探测，解决了现有的“磁发射
‑
磁接收”发射信号弱，测井深度浅，难以实现远距离探测的问题；
[0025]2)本专利技术系统结构可用于小口径的井间电磁探测，能够明显接收到信号，且该信号的变化能够有效反映地层中异常体的位置信息，因此本专利技术方法对于小口径远距离的固体金属矿探测有重要意义；
[0026]3)本专利技术采用“电发射
‑
磁接收”的原理，所采用的仪器体积小、操作简单、携带方便、发射信号强，且接收灵敏度高，能够有效地实现远距离井间电磁探测。
附图说明
[0027]图1为本专利技术提供的基于电发射
‑
磁接收的井间电磁探测系统俯视局部剖面示意图。
[0028]图2为本专利技术提供的基于电发射
‑
磁接收的井间电磁探测系统侧视局部剖面示意图。
[0029]图3为本专利技术提供的发射电极在地层中产生电磁场的原理示意图。
[0030]图4为本专利技术提供的线圈式磁传感器接收电磁场的原理示意图。
[0031]图5为本专利技术提供的“电发射
‑
磁接收”原理示意图。
[0032]图6为本专利技术提供的基于电发射
‑
磁接收的井间电磁探测方法流程图。
[0033]图7为本专利技术提供的实验结果示意图。
具体实施方式
[0034]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，
只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。
[0035]如图1～2所示，一种基于电发射
‑
磁接收的井间电磁探测系统，包括发射模块和接收模块；
[0036]发射模块，包括分别设置于井下的发射电极和地面的接地电极，用于在地层中产生电磁场；
[0037]接收模块，包括相互连接的磁场接收单元和接收机，用于接收电磁场并分析磁场强弱情况，实现井间电磁探测。
[0038]在本实施例中，所述发射模块和接收模块分设于相距1000米的两口井中。
[0039]在本实施例发射电极在电磁探测过程可移动至不同地层深度，每个所述发射电极和接地电极之间的水平距离为100米，距离井口最近的发射电极与接地电极的之间的垂直距离至少为700米。每个所述发射电极均连接有激励电流发生器。
[0040]其中，如图3所示，置于井下的发射电极的直径只要小于井眼尺寸即可，激励电流发生器施加大的激励电流时，发射电极均可以产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电发射
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磁接收的井间电磁探测系统，其特征在于，包括发射模块和接收模块；发射模块，包括分别设置于井下的发射电极和地面的接地电极，用于在地层中产生电磁场；接收模块，包括相互连接的磁场接收单元和接收机，用于接收电磁场并分析磁场强弱情况，实现井间电磁探测。2.根据权利要求1所述的基于电发射
‑
磁接收的井间电磁探测系统，其特征在于，所述发射模块和接收模块分设于相距1000米的两口井中。3.根据权利要求1所述的基于电发射
‑
磁接收的井间电磁探测系统，其特征在于，所述发射电极在电磁探测过程可移动至不同地层深度；每个所述发射电极和接地电极之间的水平距离为100米，距离井口最近的发射电极与接地电极的之间的垂直距离至少为700米。4.根据权利要求1所述的基于电发射
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磁接收的井间电磁探测系统，其特征在于，每个所述发射电极均连接有激励电流发生器。5.根据权利要求1所述的基于电发射
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磁接收的井间电磁探测系统，其特征在于，所述磁场接收单元包括若干个从上到下垂直排列的线圈式磁传感器，且相邻两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵青，党晶欣，郭成，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：