【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于測井裝置領(lǐng)域的一種井間電磁發(fā)射系統(tǒng)，是用于井間電磁成像測井中的電磁波發(fā)射控制裝置。現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)測井無論是雙感應(yīng)還是陣列感應(yīng)，其電磁感應(yīng)發(fā)射由發(fā)射驅(qū)動電路與發(fā)射線圈組成，其發(fā)射線圈采用單一的空芯結(jié)構(gòu)，通過電纜給發(fā)射驅(qū)動電路供電，發(fā)射驅(qū)動電路驅(qū)動發(fā)射線圈發(fā)射幾千至幾百千赫茲的中、低頻電磁波進(jìn)入地層，然后由接收線圈接收經(jīng)地層衰減和移相的電磁感應(yīng)信號。其缺點(diǎn)是：該電磁波及其經(jīng)地層感應(yīng)出來的電磁感應(yīng)信號傳播距離短、穿透能力弱，其探測深度淺，一般只有幾分米到幾米的發(fā)射與探測距離，根本無法穿透金屬套管和深處地層，無法實(shí)現(xiàn)過套管、遠(yuǎn)探測和井間探測的電磁感應(yīng)測井。井間電磁發(fā)射系統(tǒng)、井間電磁接收系統(tǒng)、井間電磁測量時間同步系統(tǒng)和井間電磁反演是井間電磁測量中四項(xiàng)關(guān)鍵組成技術(shù)，其中井間電磁發(fā)射系統(tǒng)負(fù)責(zé)井間電磁波的發(fā)射與監(jiān)測。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)的目的針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，為確保井下發(fā)射的電磁波足以穿透金屬套管并在地層中傳播，確保井下高溫高壓環(huán)境下的穩(wěn)定發(fā)射，提出一種井間電磁發(fā)射系統(tǒng)。井間電磁發(fā)射系統(tǒng)作為一種新型井間發(fā)射技術(shù)，用于井間電磁測量，其發(fā)射線圈采用導(dǎo)磁磁芯，由電纜給發(fā)射驅(qū)動電路供電，通過發(fā)射控制電路控制發(fā)射線圈發(fā)射幾至幾千赫茲低頻的大功率電磁波進(jìn)入地層，其發(fā)射強(qiáng)度大、穿透能力強(qiáng)、探測深度深，可以達(dá)到上百米甚至上千米的發(fā)射與探測距離，有效解決了過套管、遠(yuǎn)探測及井間探測的技術(shù)難題。井間電磁發(fā)射需要克服電磁波在金屬套管等高導(dǎo)磁介質(zhì)中的發(fā)射難題，是一項(xiàng)具有較大技術(shù)難度的井下電磁發(fā)射技術(shù)，它既確保發(fā)射的電磁波能量足夠大以穿透金屬套管并在地層中傳播到達(dá)遠(yuǎn)在另...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
井間電磁發(fā)射系統(tǒng)，其特征是由通訊傳感短節(jié)、電磁儲能短節(jié)、電磁發(fā)射探頭、套管監(jiān)測短節(jié)、電磁發(fā)射電子線路短節(jié)五部分組成；其中，通訊傳感短節(jié)包括：電源模塊、電纜恢復(fù)與驅(qū)動模塊、數(shù)字處理模塊、模擬信號采集處理模塊和傳感器模塊，通訊傳感短節(jié)把來自發(fā)射地面測井系統(tǒng)的指令進(jìn)行解碼，并根據(jù)解碼結(jié)果對包括溫度、伽馬、井斜方位數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、編碼；電磁儲能短節(jié)由多個電容模塊組成；電磁發(fā)射探頭由一個以上的發(fā)射線圈組合構(gòu)成，每組發(fā)射線圈配套連接有監(jiān)測模塊、發(fā)射天線和溫度傳感器；套管監(jiān)測短節(jié)由磁芯和外繞線圈組成；電磁發(fā)射電子線路短節(jié)包括電源模塊、通訊模塊、數(shù)字處理與控制模塊、發(fā)射接口模塊、發(fā)射調(diào)諧模塊和模擬模塊，電磁發(fā)射電子線路短節(jié)把來自發(fā)射地面測井系統(tǒng)的同步信號進(jìn)行恢復(fù)后，進(jìn)行鎖相分頻，產(chǎn)生發(fā)射同步信號，控制電磁儲能短節(jié)給電磁發(fā)射探頭提供穩(wěn)定的發(fā)射能量，根據(jù)發(fā)射地面測井系統(tǒng)指令通過發(fā)射接口和發(fā)射調(diào)諧模塊把多種發(fā)射信號傳遞給電磁發(fā)射探頭，并以諧振方式控制電磁發(fā)射探頭發(fā)射指定頻率的電磁波穿過套管進(jìn)入地層，同時對來自電磁發(fā)射探頭和套管監(jiān)測短節(jié)的監(jiān)測信息進(jìn)行采集、處理，調(diào)節(jié)電磁波發(fā)射，并由通訊傳感短節(jié)編碼驅(qū)動后上傳至發(fā)...
【技術(shù)特征摘要】
1.井間電磁發(fā)射系統(tǒng)，其特征是由通訊傳感短節(jié)、電磁儲能短節(jié)、電磁發(fā)射探頭、套管監(jiān)測短節(jié)、電磁發(fā)射電子線路短節(jié)五部分組成；其中，通訊傳感短節(jié)包括：電源模塊、電纜恢復(fù)與驅(qū)動模塊、數(shù)字處理模塊、模擬信號采集處理模塊和傳感器模塊，通訊傳感短節(jié)把來自發(fā)射地面測井系統(tǒng)的指令進(jìn)行解碼，并根據(jù)解碼結(jié)果對包括溫度、伽馬、井斜方位數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、編碼；電磁儲能短節(jié)由多個電容模塊組成；電磁發(fā)射探頭由一個以上的發(fā)射線圈組合構(gòu)成，每組發(fā)射線圈配套連接有監(jiān)測模塊、發(fā)射天線和溫度傳感器；套管監(jiān)測短節(jié)由磁芯和外繞線圈組成；電磁發(fā)射電子線路短節(jié)包括電源模塊、通訊模塊、數(shù)字處理與控制模塊、發(fā)射接口模塊、發(fā)射調(diào)諧模塊和模擬模塊，電磁發(fā)射電子線路短節(jié)把來自發(fā)射地面測井系統(tǒng)的同步信號進(jìn)行恢復(fù)后，進(jìn)行鎖相分頻，產(chǎn)生發(fā)射同步信號，控制電磁儲能短節(jié)給電磁發(fā)射探頭提供穩(wěn)定的發(fā)射能量，根據(jù)發(fā)射地面測井系統(tǒng)指令通過發(fā)射接口和發(fā)射調(diào)諧模塊把多種發(fā)射信號傳遞給電磁發(fā)射探頭，并以諧振方式控制電磁發(fā)射探頭發(fā)射指定頻率的電磁波穿過套管進(jìn)入地層，同時對來自電磁發(fā)射探頭和套管監(jiān)測短節(jié)的監(jiān)測信息進(jìn)行采集、處理，調(diào)節(jié)電磁波發(fā)射，并由通訊傳感短節(jié)編碼驅(qū)動后上傳至發(fā)射地面測井系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井間電磁發(fā)射系統(tǒng)，其特征是：所述通訊傳感短節(jié)的傳感器模塊包括磁力計、加速度計、溫度傳感器和自然伽馬傳感器，電源模塊把來自井間電磁發(fā)射地面測井系統(tǒng)的高壓交流電經(jīng)過整流、濾波產(chǎn)生低壓直流電給電纜恢復(fù)與驅(qū)動模塊、數(shù)字處理模塊、模擬信號采集處理模塊和傳感器模塊供電；電纜恢復(fù)與驅(qū)動模塊對來自井間電磁發(fā)射地面測井系統(tǒng)的指令信號進(jìn)行放大、濾波、整形后送入數(shù)據(jù)處理模塊和電磁發(fā)射電子線路短節(jié)，同時把發(fā)往井間電磁發(fā)射地面測井系統(tǒng)的傳感器數(shù)據(jù)與來自電磁發(fā)射電子線路短節(jié)的電磁發(fā)射監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制、驅(qū)動以近正弦波的形式送往間電磁發(fā)射地面測井系統(tǒng)的電纜；數(shù)字處理模塊對井下與地面數(shù)據(jù)編碼、譯碼，并對來自模擬信號采集處理模塊的信號進(jìn)行數(shù)字處理；模擬信號采集處理模塊對來自磁力計、加速度計、溫度傳感器、自然伽馬傳感器及低壓直流電等模擬信號分別進(jìn)行濾波、緩沖、采集。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井間電磁發(fā)射系統(tǒng)，其特征是：所述電磁儲能短節(jié)的每個電容模塊均由高性能電容與保護(hù)電路組成，把來自電磁發(fā)射電子線路短節(jié)的高壓直流脈沖送入發(fā)射探頭中的每個發(fā)射天線。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井間電磁發(fā)射系統(tǒng)，其特征是：所述電磁發(fā)射探頭的監(jiān)測模塊為監(jiān)測線圈，對發(fā)射天線發(fā)射參數(shù)進(jìn)行采集并傳給電磁發(fā)射電子線路短節(jié)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井間電磁發(fā)射系統(tǒng)，其特征是：所述電磁發(fā)射電子線路短節(jié)中，電源模塊把來自井間電磁發(fā)射地面測井系統(tǒng)的高壓交流電經(jīng)過整流、濾波產(chǎn)生低壓直流電給通訊模塊、數(shù)字處理與控制模塊、發(fā)射接口模塊、發(fā)射調(diào)諧模塊和模擬模塊供電；通訊模塊把經(jīng)通訊傳感短節(jié)整形后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并把來自數(shù)字處理與控制模塊的監(jiān)測數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)編碼送入通訊傳感短節(jié)；數(shù)字處理與控制模塊除了產(chǎn)生并控制發(fā)射邏輯，采集監(jiān)測發(fā)射電壓、電流、溫度等模擬數(shù)據(jù)，還要根據(jù)井間電磁發(fā)射地面測井系統(tǒng)下發(fā)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：臧德福，郭紅旗，晁永勝，葛承河，
申請(專利權(quán))人：中石化石油工程技術(shù)服務(wù)有限公司，中石化勝利石油工程有限公司測井公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
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