網絡充電電位監測方法
2023-04-30 12:59:51 2
專利名稱：網絡充電電位監測方法
涉及領域本發明屬於地球物理勘探方法，主要應用於油氣田及煤層氣田的開發監測，具體地說，是網絡充電電位監測方法。
背景技術：
在油氣田開發開採以及煤層氣壓裂中需要搞清地下流體的分布範圍、流動方向、動態變化等情況。目前，地球物理方法中的地震技術和電位監測已開始應用於這一領域。前者尚處於發展中，成本高昂，應用效果不一而論；後者的已有方法所測量的分量單一，不能動態顯示，監測效果不佳。
發明內容
本發明的目的在於提供一種網絡充電電位監測方法。
網絡充電電位監測方法採用兩個供電電極向地下供電。其中的一個供電電極為充電監測井。另一個供電電極為距監測並一定距離的套管井或人工接地點，當該供電電極為套管井時，它與監測井的距離至少是監測井井深的兩倍；當其為人工接地點時，它與監測井的距離至少是監測井井深的三倍。通過監測井電極供電，供電電流為周期性方波，電流強度50～100安。供電電流在監測井附近形成長直導線源場，通過監測井的套管流向另一供電電極形成環路。在監測井周圍布置測網，進行動態監測。測量網絡是由3個以上以充電監測井為中心的不同半徑的同心環組成的測量網。每環布置至少24個接地電極，即「電位測量探頭」。每兩個電極M和N(圖1)稱為一個電偶極，可以測量出一個電位值。各探頭首尾相連，即上一個電偶極的M極作為下一個電偶極的N極。通過對測量值的計算可以獲得相對不同基點的電位，以及環上切向電位梯度和徑向電位梯度。
測量時首先測量注水前的背景電場數值。然後動態監測注水後地面電場的變化。由於注入水為鹽水等導電液體時，注水在地下將產生一個新的導電體。因此，通過動態去除注水之前的背景，可以獲得相對不同基點的由新導電體產生的電位，以及環上切向電位梯度和徑向電位梯度三個異常參數。通過反轉疊加和地面多個測量分量數據的正反演模擬，直接得到地下流體的幾何參量。
圖1網絡充電電位監測方法俯視平面圖和側視剖面示意圖具體實施實施例1一個供電電極為監測套管井A(圖1)，井深500米。供電電流為周期性正負方波，電流強度50安。另一個供電電極為距監測套管井1800米的人工接地點B(圖1)。在監測井A周圍布置測量網絡。測網是由3個以監測井A(圖1)為中心的不同半徑的同心環組成的測量網。每環等距離對稱布置24個接地電極(圖1)，各相鄰電極M、N首尾相連。
實施例2一個供電電極為監測套管井，井深500米。供電電流為周期性正負方波，電流強度90安。另一個供電電極為距監測井1200米的套管井。在監測井周圍布置測量網絡。測網是由5個以監測井為中心的不同半徑的同心環組成的測量網。每環對稱布置36個接地電極，各相鄰電極M、N首尾相連。
權利要求
1.一種網絡充電電位監測方法，其特徵在於採用兩個供電電極向地下供電，其中的一個供電電極為充電監測井，另一個供電電極為距監測井一定距離的套管井或人工接地點，通過監測井電極供電，供電電流為周期性方波，電流通過監測井的套管流向另一供電電極形成環路；在監測井周圍布置測量網絡，測網是由3個以上以充電監測井為中心、不同半徑的同心環組成的測量網；每環布置至少24個接地電極，各接地電極首尾相連；通過對動態測量值的計算獲得相對不同基點的電位，以及環上切向電位梯度和徑向電位梯度。
2.如權利要求1所述的一種網絡充電電位監測方法，其特徵在於所述的另一個供電電極為套管井時，它與監測井的距離至少是監測井井深的兩倍；當其為人工接地點時，它與監測井的距離至少是監測井井深的三倍。
3.如權利要求1所述的一種網絡充電電位監測方法，其特徵在於供電電流強度為50～100安。
4.如權利要求1所述的一種網絡充電電位監測方法，其特徵在於所述的接地電極首尾相連是指由兩個接地電極M和N組成一個電偶極，相鄰的上一個電偶極的M極作為下一個電偶極的N極。
5.如權利要求1所述的一種網絡充電電位監測方法，其特徵在於所述的動態測量方法是首先測量注水前的背景電場數值，然後動態監測注水後地面電場的變化。
6.如權利要求1所述的一種網絡充電電位監測方法，其特徵在於所述的計算是指反轉疊加和地面多個測量分量數據的正反演模擬。
7.如權利要求1至6所述的一種網絡充電電位監測方法，其特徵在於一個供電電極為監測套管井A，供電電流為周期性正負方波，電流強度50安，當井深為500米時另一個供電電極為距監測套管井1800米的人工接地點B，測網是由3個以監測井A為中心的不同半徑的同心環組成的測量網，每環等距離對稱布置24個接地電極，各相鄰電極M、N首尾相連。
8.如權利要求1至6所述的一種網絡充電電位監測方法，其特徵在於一個供電電極為監測套管井，供電電流為周期性正負方波，電流強度90安，當井深為500米時另一個供電電極為距監測井1200米的套管井，測網是由5個以監測井為中心的不同半徑的同心環組成的測量網，每環對稱布置36個接地電極，各相鄰電極M、N首尾相連。
全文摘要
本發明屬於地球物理勘探方法，通過對井套管供電在地面監測地下流體動態變化，主要應用於油氣田及煤層氣田的開發監測。網絡動態充電電位監測技術採用多分量監測方法，一次布置測量網絡獲得不同方向的電位梯度；動態顯示測量過程；具有現場數據分析評估手段，保證數據質量；利用多分量正反演模擬獲得高精度監測效果；空間連續採樣，有效壓制短周期和長周期幹擾。
文檔編號G01V3/20GK1536373SQ0310963
公開日2004年10月13日 申請日期2003年4月10日 優先權日2003年4月10日
發明者何展翔 申請人:中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司, 中國石油集團東方地球物理勘探有限責