【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地下裂隙岩土体地质信息监测，尤其涉及一种基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统。
技术介绍
1、目前，国际油气勘探开发重心已经由占油气资源总量20%的常规油气转向占油气资源总量80%的非常规油气。相比于常规油气藏，非常规油气藏具有更加复杂的岩体结构，其储集层的渗透率更低，难以使用常规技术进行开采。在此背景下，确定油气藏储层地应力、流体黏度、流体压力、温度和储层裂隙的扩展与分布等信息对油气资源的高效开发具有重要意义。
2、包括电法勘探、磁法勘探、重力勘探、地震勘探等在内的现有地球物理勘探技术容易受到多种噪声的干扰与污染，给数据的获取与分析造成了较大困难，同时也无法实现油气藏信息的实时监测。无线地下传感器网络通过在地下布置传感器节点，可实时地探测传感器附近的地质信息，并通过地上接收节点接收探测数据，给油气藏信息的实时、精确监测带来了可能。但在储集层建立无线地下传感器网络仍需要面对裂隙空间狭窄、信号传输困难、工作环境恶劣、传感器能量供应不足等问题。
3、中国专利cn109983366b提供了一种基于磁感应的无线地下传感器网络定位方法，通过有序的一系列算法实现无线传感器设备在地下的精确定位。但是该专利仅专注于传感器的定位问题，未解决上述存在的问题，存在一定的技术局限性。
4、因此，有必要建立一种基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统以克服现有技术中的不足。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于无线地下传感器网络的油气藏信
2、本专利技术提供一种基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，包括：信息采集模块、信息中继模块及信息处理模块；
3、信息采集模块用于识别并接收目标监测区域的油气藏信息产生的激励，并将油气藏信息转化为磁信号传输给信息中继模块；
4、信息中继模块用于将磁信号传输给信息处理模块，信息处理模块用于对磁信号进行处理后输出目标监测区域的油气藏信息；
5、信息处理模块还用于向信息中继模块发出指令，信息中继模块还用于响应指令，向信息采集模块供能和/或控制信息采集模块开始工作；
6、信息采集模块包括多个无线微纳米传感器，多个无线微纳米传感器设置于目标监测区域地层的裂隙内，形成无线地下传感器网络。
7、根据本专利技术提供的一种基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，无线微纳米传感器包括数据采集单元、第一信号传输单元、第一数据处理单元和能量供应单元，数据采集单元用于识别并接收目标监测区域的油气藏信息产生的激励，并将油气藏信息转化为磁信号；
8、第一信号传输单元用于将磁信号传输至其它无线微纳米传感器的第一信号传输单元，并最终传输至信息中继模块，以及接收其它无线微纳米传感器的第一信号传输单元传输的磁信号；
9、第一数据处理单元用于响应信息中继模块发出的指令及控制磁信号的传输路径；
10、能量供应单元包括电池和接收天线，电池用于为数据采集单元、第一信号传输单元和第一数据处理单元供电，接收天线用于接收信息中继模块产生的磁信号并转化为电能，从而为电池充电。
11、根据本专利技术提供的一种基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，无线微纳米传感器的表面设置有防水层以及包覆该防水层的包覆层。
12、根据本专利技术提供的一种基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，多个无线微纳米传感器的大小不同，通过改变包覆层的厚度，形成大小不同的无线微纳米传感器。
13、根据本专利技术提供的一种基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，无线微纳米传感器的形状为球形，多个无线微纳米传感器根据大小分成三种，分别为小尺寸无线微纳米传感器、中尺寸无线微纳米传感器和大尺寸无线微纳米传感器。
14、根据本专利技术提供的一种基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，信息中继模块包括多个中继器，多个中继器放置于油气井内，中继器包括第二信号传输单元和第二数据处理单元，第二信号传输单元包括收发天线，用于将信息采集模块传输的磁信号传输至其他中继器，并最终传输至信息处理模块，还用于接收信息处理模块发出的指令，向目标监测区域发出磁信号，为信息采集模块供能；第二数据处理单元用于响应信息处理模块发出的指令以及控制磁信号的传输路径。
15、根据本专利技术提供的一种基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，收发天线为偶极子天线。
16、根据本专利技术提供的一种基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，信息处理模块包括第三信号传输单元、第三数据处理单元和输出单元，第三信号传输单元用于与信息中继模块进行信息交互，第三数据处理单元用于识别接收到的磁信号，并将磁信号进行格式转换后传输至输出单元，输出单元用于以文字、图像和/或视频的方式将油气藏信息数据进行可视化输出。
17、根据本专利技术提供的一种基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，油气藏信息原位监测系统还包括环境支持模块，信息采集模块及信息处理模块分别基于磁感应与信息中继模块进行无线通信，环境支持模块用于增强磁信号的传输距离。
18、根据本专利技术提供的一种基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，环境支持模块包括多个铁磁性纳米颗粒，多个铁磁性纳米颗粒分布于多个无线微纳米传感器之间。
19、本专利技术提供的基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，通过构建无线地下传感器网络，将信息采集模块从目标监测区域采集到的油气藏信息转换为磁信号，通过信息中继模块传输给信息处理模块，由信息处理模块对磁信号处理后输出目标监测区域的油气藏信息数据。能够实时、准确地获得目标监测区域地质信息的变化情况，提高地质信息获取的时效性、精确性及可靠性，从而构建精细化、透明化的油气藏储层信息。可以克服地下条件复杂、环境苛刻的限制，实现对油气藏信息的实时精细化监测，通过监测结果可以及时调整油气开采方法，该系统构建简便、快捷且能够长时间稳定工作，具有很高的工程实现价值。
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1.一种基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，其特征在于，包括：信息采集模块、信息中继模块及信息处理模块；
2.根据权利要求1所述的基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，其特征在于，所述无线微纳米传感器包括数据采集单元、第一信号传输单元、第一数据处理单元和能量供应单元，所述数据采集单元用于识别并接收所述目标监测区域的油气藏信息产生的激励，并将油气藏信息转化为磁信号；
3.根据权利要求1所述的基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，其特征在于，所述无线微纳米传感器的表面设置有防水层以及包覆该防水层的包覆层。
4.根据权利要求3所述的基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，其特征在于，多个无线微纳米传感器的大小不同，通过改变所述包覆层的厚度，形成大小不同的无线微纳米传感器。
5.根据权利要求4所述的基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，其特征在于，无线微纳米传感器的形状为球形，多个无线微纳米传感器根据大小分成三种，分别为小尺寸无线微纳米传感器、中尺寸无线微纳米传感器和大尺寸无线微纳米传感器。
6.根据权利要求2所述的基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，其特征在于，所述信息中继模块包括多个中继器，多个中继器放置于油气井内，所述中继器包括第二信号传输单元和第二数据处理单元，所述第二信号传输单元包括收发天线，用于将所述信息采集模块传输的磁信号传输至其他中继器，并最终传输至所述信息处理模块，还用于接收所述信息处理模块发出的指令，向所述目标监测区域发出磁信号，为所述信息采集模块供能；所述第二数据处理单元用于响应所述信息处理模块发出的指令以及控制磁信号的传输路径。
7.根据权利要求6所述的基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，其特征在于，所述收发天线为偶极子天线。
8.根据权利要求6所述的基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，其特征在于，所述信息处理模块包括第三信号传输单元、第三数据处理单元和输出单元，所述第三信号传输单元用于与所述信息中继模块进行信息交互，所述第三数据处理单元用于识别接收到的磁信号，并将磁信号进行格式转换后传输至所述输出单元，所述输出单元用于以文字、图像和/或视频的方式将油气藏信息数据进行可视化输出。
9.根据权利要求1所述的基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，其特征在于，所述油气藏信息原位监测系统还包括环境支持模块，所述信息采集模块及信息处理模块分别基于磁感应与所述信息中继模块进行无线通信，所述环境支持模块用于增强磁信号的传输距离。
10.根据权利要求9所述的基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，其特征在于，所述环境支持模块包括多个铁磁性纳米颗粒，多个铁磁性纳米颗粒分布于多个无线微纳米传感器之间。
...【技术特征摘要】
1.一种基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，其特征在于，包括：信息采集模块、信息中继模块及信息处理模块；
2.根据权利要求1所述的基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，其特征在于，所述无线微纳米传感器包括数据采集单元、第一信号传输单元、第一数据处理单元和能量供应单元，所述数据采集单元用于识别并接收所述目标监测区域的油气藏信息产生的激励，并将油气藏信息转化为磁信号；
3.根据权利要求1所述的基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，其特征在于，所述无线微纳米传感器的表面设置有防水层以及包覆该防水层的包覆层。
4.根据权利要求3所述的基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，其特征在于，多个无线微纳米传感器的大小不同，通过改变所述包覆层的厚度，形成大小不同的无线微纳米传感器。
5.根据权利要求4所述的基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，其特征在于，无线微纳米传感器的形状为球形，多个无线微纳米传感器根据大小分成三种，分别为小尺寸无线微纳米传感器、中尺寸无线微纳米传感器和大尺寸无线微纳米传感器。
6.根据权利要求2所述的基于无线地下传感器网络的油气藏信息原位监测系统，其特征在于，所述信息中继模块包括多个中继器，多个中继器放置于油气井内，所述中继器包括第二信号传输单元和第二数据处理单元，所述第二信号传输单元包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯鹏，王思源，梁鑫，苏善杰，梁玉鑫，刘翔，王云龙，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
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