吉林大学学报(工学版) ›› 2015, Vol. 45 ›› Issue (1): 153-160.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201501023

• 论文 • 上一篇    下一篇

多通道井-地电位梯度采集系统的设计与实现

贾正森1，2，林君1，2，朱凯光1，2，王佳1，2，李雪涛1，2   

  1. 1.吉林大学 国家地球物理探测仪器工程技术研究中心，长春 130026；
    2.吉林大学 仪器科学与电气工程学院，长春 130026
  • 收稿日期:2013-05-03 出版日期:2015-02-01 发布日期:2015-02-01
  • 通讯作者: 林君(1954),男,教授,博士生导师.研究方向:地球物理探测技术和虚拟仪器.E-mail:lin_jun@jlu.edu.cn
  • 作者简介:贾正森(1986)，男，博士研究生.研究方向:井-地电法及仪器.E-mail:zhengsen.jia@hotmail.com
  • 基金资助:
    吉林省科技发展计划项目(20076002).

Design and implementation of multi-channel borehole-surface potential gradient detection system

JIA Zheng-sen1,2, LIN Jun1,2, ZHU Kai-guang1,2, WANG Jia1,2, LI Xue-tao1,2   

  1. 1.National Geophysical Exploration Instrument Engineering Technology Research Center, Jilin University,Changchun 130026, China;
    2.College of Instrumentation and Electrical Engineering, Jilin University, Changchun 130026, China
  • Received:2013-05-03 Online:2015-02-01 Published:2015-02-01

RICH HTML

0   

PDF (PC)

334

摘要： 根据垂直有限线源三维异常电位有限差分展开理论计算，验证了电位梯度法在探测水驱驱油异常方向的有效性，设计并研制了基于虚拟仪器技术的低噪声、高分辨率油田井-地电位梯度采集系统。该系统采用差分输入方式，短路噪声幅度低于-130 dB，A/D采集使用了扩展插槽设计思想，从而达到多通道数据的同步采集。运用Matlab和Labview混合编程技术，实现了微弱信号的提取和探测结果的实时成像。对比、重复实验结果表明，电位梯度采集系统具有更高的分辨率及良好的稳定性，通过对大庆油田注水井实验数据的处理、分析，确定了水驱的方向，用注水井资料验证后，证实了该方法的有效性和系统在水驱驱油方向探测上的准确性。

关键词: 仪器仪表技术, 井-地电位梯度, 剩余油, 有限差分, Labview, 多通道

Abstract: Theoretical calculations are carried out based on a vertical line source 3D abnormal potential of finite difference to verify the effectiveness of potential gradient in the detection of water injection direction. Then, a low-noise, high-resolution oil borehole-surface potential gradient detection system is designed and developed based on virtual instrument technology. The system applies a differential input. The short circuit noise amplitude is lower than -130 dB. The A/D acquisition, which adopts the expansion slot design ideas, realizes the synchronization of multi-channel data acquisition. The upper layer software consists of Matlab and Labview programming techniques, thus the extraction of weak signals and real-time imaging of detection results can be achieved. Experiments show that the potential gradient detection system has higher resolution and good stability compared to the potential detection system. By processing and analyzing the experimental data obtained from the injection wells in Daqing oilfield, it can locate the cutting-edge of water drive. Furthermore, the injection well data prove the accuracy and effectiveness of the system in detecting the water injection direction.

Key words: technology of instrument and meter, borehole-surface potential gradient, residual oil, finite differences, Labview, multi-channel

中图分类号: 

  • TH762
[1] 高博禹,彭仕宓,王建波. 剩余油形成与分布的研究现状及发展趋势[J]. 特种油气藏,2004,8(4):38-41.
Gao Bo-yu,Peng Shi-bi,Wang Jian-bo. Research status and development trend of the remaining oil in the formation and distribution[J]. Special Oil and Gas Reservoirs,2004,8(4): 38-41.
[2] Wang Tsili,Stodt John A,Stierman Donals J,et al.Mapping hydraulic fractures using a borehole-to-surface electrical resisitivity method[J]. Geoexploration,1991,28(3-4):349-369.
[3] Keisuke Ushijima. Fluid flow monitoring of EOR process by electrical prospecting[C]∥Expanded Abstracts, SEG 67th Annual Meeting,1997,Dallas:651-653.
[4] Ho Trong Long. 3-D inversion of borehole-to-surface electrical data using a back-propagation neural network[J]. Journal of Applied Geophysics, 2009, 68(4):489-499.
[5] Marsala A F, Al-Buali M, Ali Z, et al. First borehole to surface electromagnetic survey in KSA: Reservoir mapping and monitoring at a New Scale[C]∥SPE Paper 146348,2011.
[6] 张金成.电位法井间监测技术[J].地震地质,2001,23(2):292-300.
Zhang Jin-cheng. Potential method well monitoring technology[J]. Chinese Seismology and Geology, 2001,23(2): 292-300.
[7] 王志刚,何展翔. 井-地电法三维物理模型试验[J].石油地球物理学报,2005,40(5):594-597.
Wang Zhi-gang, He Zhan-xiang. Borehole-surface electrical three-dimensional physical model test[J]. Oil Geophysical Journal, 2005,40(5):594-597.
[8] 徐凯军,李桐林. 垂直有限线源三维地电场有限差分正演研究[J].吉林大学学报:地球科学版,2006,36(1):137-141.
Xu Kai-jun,Li Tong-lin. The forward modeling of three-dimensional geoelectric field of vertical finite line source by finite-difference method[J]. Journal of Jilin University(Earth Science Edition),2006,36(1):137-141.
[9] 邵雷. 井-地电位检测系统研究[D].长春:吉林大学仪器系,2006.
Shao Lei. Research on detection system for well-earth potential[D]. Changchun: Department of Instrument, Jilin University,2006.
[10] 徐世浙.地球物理中的有限单元法[M].北京:科学出版社,1994: 178-193.
[11] 曲丽荣,胡容,范寿康.Labview、Matlab及其混合编程技术[M].北京:机械工业出版社,2011.
[12] 钱峰.EZ-USB FX2 单片机原理、编程及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.
[13] 高晋占.微弱信号检测[M].北京:清华大学出版社,2004.
[14] 王超,宋克柱,唐进. 高性能水下地震数据采集系统设计与实现[J]. 吉林大学学报:工学版,2007,37(1):168-172.
Wang Chao,Song Ke-zhu,Tang Jin. High performance data acquisition system for marine seismic survey[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition),2007,37(1): 168-172.
[1] 仇艳凯, 李宝仁, 杨钢, 曹博, 刘真. 新型液压消声器吸收液压系统压力脉动的机理和特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1085-1091.
[2] 丁宁, 常玉春, 赵健博, 王超, 杨小天. 基于USB 3.0的高速CMOS图像传感器数据采集系统[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1298-1304.
[3] 吴疆, 徐壮, 刘丽佳, 嵇艳鞠, 李肃义. 基于环绕式血氧探头的睡眠呼吸暂停综合征检测装置原型设计与开发[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 640-644.
[4] 杨诚, 宋萍, 彭文家, 金昊龙, 潘志强. 基于混合总线的装甲车辆实车综合测试系统设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 186-198.
[5] 杨诚, 宋萍, 彭文家, 邓高寿, 刘雄军. 装甲车辆综合测试系统上位机平台设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1796-1803.
[6] 柏德恩, 全齐全, 李贺, 陈雅文, 邓宗全. 伺服加载的谐波减速器启动力矩测试系统[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1804-1810.
[7] 王天皓, 王忠福, 王雨蒙, 杨开宇, 高印寒, 马喜来. 基于混沌多项式展开法的线束串扰统计模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(5): 1568-1576.
[8] 陈赫, 杨智君, 吴昭春, 冯志刚, 赵科佳, 李抵非, 田地. 标准失真模拟分量视频信号源及其校准方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1159-1164.
[9] 刘晓为, 李海, 翁睿, 张海峰, 赵军. 应用静电力矩改善新型转子式陀螺的动态特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 850-854.
[10] 林君, 赵越, 蒋川东, 王应吉. 基于优化Block反演的地面磁共振测深新方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(2): 530-539.
[11] 张飞, 单忠德, 任永新, 聂军刚, 刘丰. 缸盖缺陷检测系统线阵相机现场标定方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(2): 540-545.
[12] 訚耀保, 原佳阳, 傅俊勇. 先导阀前腔串加阻尼孔的新型双级溢流阀特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(1): 129-136.
[13] 林君, 杨宇, 胡雪岩, 王世隆. 基于感性负载的瞬变电磁发射波形控制技术[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1718-1724.
[14] 于生宝, 苏发, 郑建波, 朱占山. 基于LabVIEW的瞬变电磁接收系统设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1725-1731.
[15] 申茂冬, 程德福, 安战峰, 王一, 赵静. 五棱台式全张量磁梯度探头侧面倾角优化方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1732-1738.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!
版权所有 © 《吉林大学学报(工学版)》编辑部
地址：长春市人民大街5988号　电话：+86-431-85095297　传真：+86-431-85094074　E-mail: xbgxb@jlu.edu.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发