一种用于浅地层多参数勘测的海床静力触探系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于浅地层多参数勘测的海床静力触探系统和方法，所述系统包括：勘测设备模块，用于组装多功能勘测设备，其中，所述多功能勘测设备的多参数传感器安装在多功能探针上；参数勘测模块，通过推进器将所述多参数传感器下放至目标位置的海床，将所述多功能探针灌入所述海床的不同地层，采集不同地层的若干参数的实测数据；数据处理模块，用于通过人工智能算法实时比对岩土物理模型中的预测参数数据与所述实测数据，根据比对结果，校准所述岩土物理模型的参数数据。本发明专利技术采用静力触探的方式，将安装有可控中子源、电阻率、CPT的探针直接灌入海床，实现浅地层参数的勘测与采集，同时结合了物理模型与优化算法，提高了勘测的精度。高了勘测的精度。高了勘测的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于浅地层多参数勘测的海床静力触探系统和方法


[0001]本专利技术涉及海洋地质勘察
，尤其涉及一种用于浅地层多参数勘测的海床静力触探系统和方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，测井技术在石油勘探中得到了广泛应用和发展。常规测井技术包括电阻率测井、声波测井、伽马射线测井等，这些技术通过测量地下岩石和流体的物理特性，为石油勘探和开发提供了关键的地质和储层信息。
[0003]但是，现有测井技术主要都适用于深埋（埋深大于1000米）的油藏，而对于浅表地层，特别是海洋环境中的海上风电、海洋碳封存等新能源浅表地层的探测，传统测井技术存在一定局限性。主要的局限性有以下几点：首先，传统测井技术需要通过钻井操作将测井工具放入地下井孔，但钻井作业在浅层地层中可能面临困难，如地层松软、井孔塌陷等问题。其次，由于浅层地层的松软性质和井经扩径的情况，传统测井方法无法获得准确的地层数据，制约了地层评估的准确性和开发的可行性。第三，传统的测井方法是使用放射性源进行测量，存在放射性污染和安全隐患的风险。这在海洋环境中显得尤为敏感和重要。此外，传统测井方法独立于其它原位测试操作，增加了海上作业时间，并可能导致数据的不一致性，对整体勘探效率带来挑战。
[0004]因此，现有技术需要改进和提高。现有技术还需要探索新的解决方案，包括但不限于发展灌入式探测技术、推动无放射性源的测井技术、研制适用于浅表地层的测井工具，并将测井技术与其他原位测试操作融合等，以满足新能源浅表地层探测的要求，为海上风电、海洋碳封存等领域的发展提供强有力的支持和保障。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于浅地层多参数勘测的海床静力触探系统和方法，旨在解决现有技术中测井技术主要都适用于深埋（埋深大于1000米）的油藏，而对于浅表地层，特别是海洋环境中的海上风电、海洋碳封存等新能源浅表地层的探测，传统测井技术存在一定局限性的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术提供一种用于浅地层多参数勘测的海床静力触探系统，其中，所述系统包括：勘测设备模块，用于组装多功能勘测设备，其中，所述多功能勘测设备的多参数传感器安装在多功能探针上；参数勘测模块，用于确定目标勘测位置，通过推进器将所述多参数传感器下放至目标勘测位置的海床，将所述多功能探针灌入所述海床的不同地层，勘测并采集不同地层的若干参数的实测数据，其中，所述参数包括锥尖阻力、侧壁阻力、孔隙水孔压、孔隙度、密度、电阻率和渗透率；
数据处理模块，用于通过人工智能算法实时比对岩土物理模型中的预测参数数据与所述实测数据，根据比对结果，校准所述岩土物理模型的参数数据。
[0007]在一种实现方式中，所述勘测设备模块包括所述多功能探针、所述多参数传感器、推进器、信号和数据传输电缆和数据记录系统。
[0008]在一种实现方式中，所述多参数传感器上安装有可控中子源、电阻率和CPT测量传感器。
[0009]在一种实现方式中，所述可控中子源包括一个中子发射器、若干个中子接收器和若干个伽马接收器。
[0010]第二方面，本专利技术实施例还提供一种用于浅地层多参数勘测的海床静力触探系统的海床静力触探方法，其中，所述方法包括：组装多功能勘测设备，其中，所述多功能勘测设备的多参数传感器安装在多功能探针上；确定目标勘测位置，通过推进器将所述多参数传感器下放至目标勘测位置的海床，将所述多功能探针灌入所述海床的不同地层，勘测并采集不同地层的若干参数的实测数据，其中，所述参数包括锥尖阻力、侧壁阻力、孔隙水孔压、孔隙度、密度、电阻率和渗透率；通过人工智能算法实时比对岩土物理模型中的预测参数数据与所述实测数据，根据比对结果，校准所述岩土物理模型的参数数据。
[0011]在一种实现方式中，所述组装多功能勘测设备之前，包括：获取所述若干参数的初始数据，基于所述初始数据构建基于人工智能的若干岩土物理模型，所述岩土物理模型包括孔隙度模型、饱和度模型和渗透率模型；所述孔隙度模型包括：阿奇孔隙度模型：，其中，m和a0是物理参数，a
e
是经验可调参数, R0是原位实测地层完全水饱和电阻率，R
w
是地层纯水电阻率，Φ是孔隙度，以及伽马射线密度孔隙度模型：，其中，ρ
ma 和ρ
f 是物理参数，a
e
是经验可调参数，ρ
b 是原位实测密度，ρ
ma 是岩土模型中骨架密度，ρ
w
是海水密度；所述饱和度模型包括：伽马射线密度饱和度模型：，其中，S
w
是饱和度，ρ
ma ，ρ
w 和ρ
hc 是物理参数，a
e
是经验可调参数，ρ
hc
是油气密度，以及电阻率饱和度模型：，其中，n是物理参数，a
e
是经验可调参数，R
t
是含油气地层的原位实测电阻率；所述渗透率模型包括：
，其中，K0和a0是物理参数，a
e
是经验可调参数，K0为参考点的静态实测渗透率，Φ0是参考点的孔隙度，K
s
是推算的动态连续原位渗透率。
[0012]在一种实现方式中，所述勘测并采集不同地层的若干参数的实测数据之后，所述多功能探针通过逆向推进的方式从海床中取出。
[0013]在一种实现方式中，所述根据比对结果，校准所述岩土物理模型的参数数据之后，输出最终勘测参数和分析报告。
[0014]第三方面，本专利技术实施例还提供一种终端设备，其中，所述终端设备包括存储器、处理器及存储在存储器中并可在处理器上运行的用于浅地层多参数勘测的海床静力触探程序，处理器执行所述用于浅地层多参数勘测的海床静力触探程序时，实现上述方案中任一项所述的海床静力触探方法的步骤。
[0015]第四方面，本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质上存储有用于浅地层多参数勘测的海床静力触探程序，所述用于浅地层多参数勘测的海床静力触探程序被处理器执行时，实现上述方案中任一项所述的海床静力触探方法的步骤。
[0016]有益效果：与现有技术相比，本专利技术提供了一种用于浅地层多参数勘测的海床静力触探系统，包括：勘测设备模块，用于组装多功能勘测设备，其中，所述多功能勘测设备的多参数传感器安装在多功能探针上，多功能探针的多参数传感器与探针探头相连接。然后，参数勘测模块，用于确定目标勘测位置，通过推进器将所述多参数传感器下放至目标勘测位置的海床，将所述多功能探针灌入所述海床的不同地层，勘测并采集不同地层的若干参数的实测数据，其中，所述参数包括锥尖阻力、侧壁阻力、孔隙水孔压、孔隙度、密度、电阻率和渗透率。最后，数据处理模块，用于通过人工智能算法实时比对岩土物理模型中的预测参数数据与所述实测数据，根据比对结果，校准所述岩土物理模型的参数数据。本专利技术的勘测设备采用静力触探的方式，将多功能探针直接灌入海床，能够克服传统测井技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于浅地层多参数勘测的海床静力触探系统，其特征在于，所述系统包括：勘测设备模块，用于组装多功能勘测设备，其中，所述多功能勘测设备的多参数传感器安装在多功能探针上；参数勘测模块，用于确定目标勘测位置，通过推进器将所述多参数传感器下放至目标勘测位置的海床，将所述多功能探针灌入所述海床的不同地层，勘测并采集不同地层的若干参数的实测数据，其中，所述参数包括锥尖阻力、侧壁阻力、孔隙水孔压、孔隙度、密度、电阻率和渗透率；数据处理模块，用于通过人工智能算法实时比对岩土物理模型中的预测参数数据与所述实测数据，根据比对结果，校准所述岩土物理模型的参数数据。2.根据权利要求1所述的用于浅地层多参数勘测的海床静力触探系统，其特征在于，所述勘测设备模块包括所述多功能探针、所述多参数传感器、推进器、信号和数据传输电缆和数据记录系统。3.根据权利要求2所述的用于浅地层多参数勘测的海床静力触探系统，其特征在于，所述多参数传感器上安装有可控中子源、电阻率和CPT测量传感器。4.根据权利要求3所述的用于浅地层多参数勘测的海床静力触探系统，其特征在于，所述可控中子源包括一个中子发射器、若干个中子接收器和若干个伽马接收器。5.一种基于上述权利要求1
‑
4任一项所述的用于浅地层多参数勘测的海床静力触探系统的海床静力触探方法，其特征在于，所述方法包括：组装多功能勘测设备，其中，所述多功能勘测设备的多参数传感器安装在多功能探针上；确定目标勘测位置，通过推进器将所述多参数传感器下放至目标勘测位置的海床，将所述多功能探针灌入所述海床的不同地层，勘测并采集不同地层的若干参数的实测数据，其中，所述参数包括锥尖阻力、侧壁阻力、孔隙水孔压、孔隙度、密度、电阻率和渗透率；通过人工智能算法实时比对岩土物理模型中的预测参数数据与所述实测数据，根据比对结果，校准所述岩土物理模型的参数数据。6.根据权利要求5所述的海床静力触探方法，其特征在于，所述组装多功能勘测设备之前，包括：获取所述若干参数的初始数据，基于所述初始数据构建基于人工智能的若干岩土物理模型，所述岩土物理模型包括孔隙度模型、饱和度模型和渗透率模型；所述孔隙度模型包括：阿奇孔隙度模型：，其中，m和a0是物理参数，a
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【专利技术属性】
技术研发人员：张子健，李亚，庞希顺，孙路伟，
申请(专利权)人：深圳市普罗海洋科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：