井間電磁測井發(fā)射系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及井間電磁測井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種井間電磁測井發(fā)射系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]油藏勘探研究的重要技術(shù)手段一一井間電磁測井技術(shù)，是當(dāng)代地球物理應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的重要前沿，也是一項極具挑戰(zhàn)性的重大研究課題。用于研究井間油藏的構(gòu)造形態(tài)、儲層展布和裂縫的發(fā)育方向；描述油富集區(qū)及井間的流體分布；監(jiān)測油田的開發(fā)動態(tài)，指示水驅(qū)、蒸汽驅(qū)和聚合物驅(qū)的波及前沿和方向，分析井間剩余油分布。從而可大幅度提高油田滾動勘探和開發(fā)調(diào)整中鉆探高效井的成功率，達到優(yōu)化開發(fā)方案和提高最終采收率的目的。
[0003]井間電磁測井技術(shù)是在單井電磁測井技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的測井方法，它是對井間的電阻率分布進行測量。它將發(fā)射裝置置于一口井中，采用1Hz?1kHz的頻率向地層發(fā)射電磁場，而將接收裝置置于另一口或多口鄰近的井中接收經(jīng)地層傳播過來的電磁場，通過對數(shù)據(jù)進行反演，得到反映井間油藏構(gòu)造和油、氣、水分布的二維乃至三維的電阻率(或電導(dǎo)率)分布，從而以較高的精度和分辨率實現(xiàn)對井間地層巖石的導(dǎo)電特性的直接測量和描述。
[0004]由于發(fā)射裝置和接收裝置可以貼近要探測的井段或目的層，井間電磁測井技術(shù)具有針對性強優(yōu)點，其測量結(jié)果與其它地球物理方法相比，具有較高的精度和分辯地層能力，因而使其具有很大的應(yīng)用價值，是研究井間地質(zhì)構(gòu)造、流體分布極為有效的、必不可少的地球物理方法。同時，由于它的橫向探測方式和特點，使測井從根本上改變以往測井技術(shù)橫向探測能力不足的弱點，并能有效解決“井孔”與“井間”所采集到的信息類型和信息量極不平衡的問題，從而能加深人們對井間地下地質(zhì)情況的認識和了解，提高油藏描述的精度，提高油田鉆探高效井的成功率。
[0005]鑒于此，如何提供一種可以任意設(shè)置發(fā)射頻率，增減發(fā)射電壓和電流、大幅提高測井平面的寬度和分辨率的井間電磁測井發(fā)射系統(tǒng)成為目前需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種井間電磁測井發(fā)射系統(tǒng)，可為測井技術(shù)提供一個頻率任意設(shè)置且大范圍可調(diào)、發(fā)射電壓電流受控的大功率電磁激勵源，并通過發(fā)射線圈產(chǎn)生強度受控的電磁場。本發(fā)明具有可以任意設(shè)置發(fā)射頻率，增減發(fā)射電壓和發(fā)射電流大小等優(yōu)點，能夠大幅提高測井技術(shù)的測井平面的寬度和分辨率。
[0007]第一方面，本發(fā)明提供一種井間電磁測井發(fā)射系統(tǒng)，包括:井下發(fā)射裝置；
[0008]所述井下發(fā)射裝置，包括:全橋直流變換器、發(fā)射橋、發(fā)射線圈、電壓檢測電路、電流檢測電路和控制電路；
[0009]所述全橋直流變換器與所述發(fā)射橋及所述電壓檢測電路分別連接，所述發(fā)射橋與所述發(fā)射線圈及所述電流檢測電路分別連接，所述控制電路與所述電壓檢測電路及所述電流檢測電路分別連接，所述控制電路還與所述全橋直流變換器的驅(qū)動端口及所述發(fā)射橋的驅(qū)動端口分別連接；
[0010]其中，所述全橋直流變換器將第一直流電轉(zhuǎn)換為第二直流電；所述發(fā)射橋?qū)⑺龅诙绷麟娹D(zhuǎn)換發(fā)射為雙極性矩形波電磁激勵信號；所述發(fā)射線圈根據(jù)所述雙極性矩形波電磁激勵信號產(chǎn)生電磁場；所述電壓檢測電路和所述電流檢測電路分別檢測所述發(fā)射橋的實時輸入電壓值和輸出電流值并發(fā)送給所述控制電路；所述控制電路還獲取所述發(fā)射橋的預(yù)設(shè)輸入電壓值和輸出電流值，根據(jù)所述發(fā)射橋的預(yù)設(shè)輸入電壓值和輸出電流值以及所述發(fā)射橋的實時輸入電壓值和輸出電流值，調(diào)整所述全橋直流變換器的占空比，以控制所述全橋直流變換器的輸出電壓和電流大小，所述全橋直流變換器輸出電壓和電流為所述發(fā)射橋的發(fā)射電壓和電流；所述控制電路還獲取預(yù)設(shè)的發(fā)射橋發(fā)射頻率值，根據(jù)所述預(yù)設(shè)的發(fā)射橋發(fā)射頻率值，調(diào)節(jié)所述發(fā)射橋的驅(qū)動信號，從而控制所述發(fā)射橋的發(fā)射頻率。
[0011]可選地，所述全橋直流變換器，包括:H型逆變橋、降壓變壓器、全波整流電路和LC濾波電路；
[0012]所述降壓變壓器與所述H型逆變橋、所述全波整流電路分別連接，所述全波整流電路與所述LC濾波電路連接，所述LC濾波電路與所述發(fā)射橋、所述電壓檢測電路分別連接;
[0013]其中，所述H型逆變橋?qū)⒌谝恢绷麟娹D(zhuǎn)換為單相高頻交流電，再依次對所述單相高頻交流電通過降壓變壓器進行降壓、通過所述全波整流電路進行整流和通過所述LC濾波電路進行濾波，以獲得第二直流電。
[0014]可選地，所述控制電路，包括:DSP電路、FPGA電路、GPS時鐘接收電路、PffM驅(qū)動電路以及發(fā)射橋驅(qū)動電路；
[0015]所述DSP電路與所述電壓檢測電路、所述電流檢測電路、所述FPGA電路和所述GPS時鐘接收電路分別連接，所述FPGA電路通過所述發(fā)射橋驅(qū)動電路與所述發(fā)射橋的驅(qū)動端口連接，所述DSP電路還通過所述PffM驅(qū)動電路與所述全橋直流變換器中的H型逆變橋的驅(qū)動端口連接；
[0016]其中，所述DSP電路獲取所述發(fā)射橋的預(yù)設(shè)輸入電壓值和輸出電流值，接收所述電壓檢測電路和所述電流檢測電路發(fā)送的所述發(fā)射橋的實時輸入電壓值和輸出電流值，根據(jù)所述發(fā)射橋的預(yù)設(shè)輸入電壓值和輸出電流值以及所述發(fā)射橋的實時輸入電壓值和輸出電流值，通過預(yù)設(shè)比例積分微分PID算法，計算得到所述全橋直流變換器中的所述H型逆變橋的導(dǎo)通占空比，并利用所述PWM驅(qū)動電路產(chǎn)生與所述導(dǎo)通占空比相應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制PWM波，驅(qū)動所述全橋直流變換器中的所述H型逆變橋逆變輸出，控制所述全橋直流變換器的輸出電壓值和輸出電流值的大??；
[0017]所述DSP電路通過所述GPS時鐘接收電路接收由GPS天線發(fā)送的GPS時鐘同步信號，并對所述GPS時鐘同步信號進行處理；所述FPGA電路根據(jù)所述DSP電路的處理結(jié)果產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動信號，控制所述發(fā)射橋驅(qū)動電路驅(qū)動所述發(fā)射橋?qū)崟r同步發(fā)射雙極性矩形波電磁激勵信號，以實現(xiàn)所述發(fā)射線圈產(chǎn)生同步電磁場，保證所述井間電磁測井發(fā)射系統(tǒng)和井間電磁測井接收系統(tǒng)的時鐘同步。
[0018]可選地，所述系統(tǒng)還包括:井上發(fā)電裝置和地面監(jiān)控平臺；
[0019]所述地面監(jiān)控平臺和所述井上發(fā)電裝置均與所述井下發(fā)射裝置連接；
[0020]其中，所述井上發(fā)電裝置，為所述井下發(fā)射裝置提供第一直流電；
[0021]所述地面監(jiān)控平臺，包括:井上監(jiān)控平臺；
[0022]其中，所述井上監(jiān)控平臺向所述井下發(fā)射裝置中所述控制電路發(fā)送指令，以實現(xiàn)對所述發(fā)射橋的發(fā)射電壓值、發(fā)射電流值和發(fā)射頻率的控制；所述井下發(fā)射裝置中所述控制電路將所述發(fā)射橋的實時發(fā)射電壓值、發(fā)射電流值和發(fā)射頻率發(fā)送給所述井上監(jiān)控平臺，以實現(xiàn)對所述發(fā)射橋發(fā)射狀態(tài)的實時監(jiān)視。
[0023]可選地，所述井上發(fā)電裝置，包括:井上發(fā)電機組和三相整流橋電路；
[0024]所述井上發(fā)電機組與所述三相整流橋電路連接，所述三相整流橋電路與所述全橋直流變換器連接；
[0025]其中，所述井上發(fā)電機組提供的三相工頻交流電經(jīng)過所述三相整流橋電路整流濾波后，獲得第一直流電。
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