专利名称：三维差分电性探测技术的制作方法
涉及领域本发明属于地球物理勘探方法。
背景技术：
油气田开发监测以及寻找地下剩余油气分布时，需了解地下流体动态变化以及目标地层的岩性横向变化等情况。目前，地震勘探技术已在这一领域获得初步的应用，但其成本昂贵，技术尚未成熟，应用效果不一而论。而地面电法和地面电磁法勘探技术采用地面供电和地面测量的方法，场源激发远离勘探目标，而且难以实现针对目标的多点激发，勘探分辨率低，不能满足生产要求。

发明内容
本发明采用大功率电磁法进行三维差分电性探测。该方法分为采集系统和处理解释系统，采集系统包括发射系统和接收系统，两者通过GPS全球定位系统方式同步。发射系统包括发电机、信号发射机，以及供电导线和电极等。接收系统包括中央控制器、数字采集站，以及电磁探头等。发电机发出的交流电经信号发射机整流得到所需激发的多种波形信号，波形包括周期性正负方波、间歇性方波等，信号电流强度为50～100安。通过供电导线和供电电极A和B向地下岩层供电。其中，电极B位于地面，电极A位于井下。工作时供电电极A从上向下移动，然后从下向上移动。
在地面布设以井为中心的三维环形网络接收电场信号，用磁棒接收磁场信号。电场测量网络为3环至10环的同心环形，每环上设置8至100个电场接收探头，首尾相接，环与环之间也相互连接；磁场探头布置在电场测网的中间环上，对称布设4至24个磁探头。中央控制器通过电缆给采集站传送采集控制命令，采集站将电场探头和磁探头接收的信号记录在内置存储器中。
在室内通过对地面测量结果的三维正反演模拟处理，可以得到地下三维电性结构数据体。通过对反演数据的切片，可以获得不同方向电性相对差异和井径方向远近相对电性差异，可以获得与电测井基本特征相对比的纵向电性曲线，和至少24个方位的纵向电性剖面。对于油田开采监测以及寻找剩余油气具有较高的可信度。


图1三维差分电性探测技术野外施工示意图具体实施实施例根据地下油藏目标大小和深度差别，在地面以井为中心布设4环的监测网(图1)。电场测网是在每一环上布置24个电场接收探头，每一环上的电场接收探头首尾相接，环与环之间有8个电场接收探头相互连接。高灵敏磁场探头布置在电场测网由内向外的第3环上，对称布设8个磁场探头。
激发场源垂直地面，其中A和B是两个供电电极(图1)，电极B固定于地面井口，电极A位于井下。工作时发电机发出交流电，通过信号发射机整流得到周期正负方波激发电流，电流强度为80安。激发电流通过供电导线和电极A和B向地下供电。中央控制器通过电缆给采集站传送采集控制命令，采集工作时供电极A先自上而下，然后自下而上多点激发(图1中的A1、A2等点)，采集站将电场和磁探头接收到的信号记录在内置存储器中。
数据采集完成后，在室内进行三维正反演模拟处理。三维正演模拟采用积分方程法，反演采用广义逆反演。首先，建立地下初始模型，通过逐步修改模型，使地面实测数据与模型计算拟合，从而获得整个监测网地下的三维电性结构。
权利要求
1.一种三维差分电性探测方法，它是一种大功率电磁探测方法，其特征在于探测系统由采集系统和处理解释系统组成，其中，采集系统包括发射系统和接收系统，发射系统发出多种波形的激发电流，通过供电导线以及地面和井下的供电电极向地下岩层供电；在地面布设环形网络接收电场信号和磁场信号；电场测量网络为3环至10环的同心环形，每环上设置若干个电场接收探头；采用磁场接收探头接收磁场信号，磁场接收探头布置在电场测网的中间环上。
2.如权利要求1所述的一种三维差分电性探测方法，其特征在于所述的发射系统包括发电机、信号发射机，以及供电导线和电极等；所述的接收系统包括中央控制器、数字采集站，以及电磁探头等；两者通过GPS全球定位系统方式同步。
3.如权利要求1或2所述的一种三维差分电性探测方法，其特征在于所述的激发的多种波形的电流是由发电机发出的交流电经信号发射机整流得到的周期正负方波或间歇性方波等，信号电流强度为50～100安。
4.如权利要求1或2所述的一种三维差分电性探测方法，其特征在于工作时所述的井下供电电极从上向下移动，然后从下向上移动，多点激发。
5.如权利要求1或2所述的一种三维差分电性探测方法，其特征在于所述的地面接收网络是以井为中心的环形网络，环上设置8至100个电场接收探头，首尾相接，环与环之间的电场接收探头相互连接；所述的磁场接收探头采用4至24个磁棒接收磁场信号，对称布设在中间环上。
6.如权利要求1或2所述的一种三维差分电性探测方法，其特征在于所述的处理解释系统是对测量结果进行三维正反演模拟处理获得地下三维电性结构数据体，采用反演数据的切片获得不同方向电性相对差异和井径方向的相对电性差异。
7.如权利要求1或2或6所述的一种三维差分电性探测方法，其特征在于在地面以井为中心布设4环的监测网，每一环上布置24个电场接收探头，环与环之间有8个电场接收探头相互连接，8个磁场探头对称布置在电场测网的第3环上；激发场源垂直地面，地面供电电极B固定于地面井口附近；井下供电电极A在多个激发点上先自上而下，然后自下而上激发；激发电流为周期正负方波，电流强度为80安；处理系统的三维正演模拟采用积分方程法，反演采用广义逆反演，建立地下初始模型，通过逐步修改模型，使地面实测数据与模型计算拟合，从而获得整个监测网地下的三维电性结构分布。
全文摘要
三维差分电性探测是一种地球物理勘探方法。该方法由采集系统和处理系统组成。其中，采集系统由发射系统和接收系统组成。发射系统通过地面和下井电极实现多点多波形供电。接收系统主要由地面布设的三维多环电磁信号接收网络组成。处理系统采用三维正反演处理获得接收网络地下三维岩性分布信息。该方法主要用于油气田的开发监测及寻找剩余油分布，采集系统方法简单、快速，易于实施，成本较低。
文档编号G01V3/26GK1532561SQ0312096
公开日2004年9月29日 申请日期2003年3月26日 优先权日2003年3月26日
发明者何展翔 申请人:中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司, 中国石油集团东方地球物理勘探有限责