一种具有超高灵敏度的量子测井方法与流程

本发明涉及量子测井的技术领域，具体为一种具有超高灵敏度的量子测井方法。

背景技术：

现有技术的测井装置或设备，通过仪器进行伽玛能谱、井斜角度、温度、转速、钻压、扭矩、电阻率、核磁、声波的各项物理参数测量后需要通过无线传输发射设备对测得的数据进行编码调制后发射，测井装置需要配置一个信号接收装置，该信号接收装置为带有电磁线圈的接收装置，现有的信号接收装置的能耗大、且信噪比低，由于需要设置电磁线圈，故其需要的安装空间大，且电磁线圈所对应的接收装置的接收带宽低、信号传输速率低，故使得测井装置或设备的各项物理参数的传输不是很理想。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种具有超高灵敏度的量子测井方法，其具有探测灵敏度高、工作温度范围宽、工作能耗低、占用体积小、价格低廉的特点，在井下数据通讯的无线传输方面具有明显优势。

一种具有超高灵敏度的量子测井方法，其特征在于：其包括有集成有原子磁力计的接收装置，地表下方的探测仪器进行地质物理参数测量后、通过无线传输发射设备将数据进行编码调制和发射，之后通过原子磁力计对无线传输发射设备所发射的电磁波信号进行探测、读取和接收，对所接收到的信息进行接收和解码，而后通过智能分析模块对所受到的信息进行技术和分析，进而进行模式识别、地层识别。

其进一步特征在于：

其应用于随钻测井近钻头无线短传、地质导向信息实时监测或智能导钻系统信息实时监测；

所述的原子磁力计具体为高灵敏度87rb原子磁力计，其传输信道覆盖0-50khz，其能够探测的交变磁场强度低至10^-12t量级，本底噪声低至1pt/hz^1/2；

将集成有原子磁力计的接收装置放置于地面上开放式非屏蔽空间内，接收装置接收地表下方的探测仪器所发出的经过编码调制的电磁波信号，接收装置在接收电磁波信号时、剔除外部的干扰信号，使得地表下方的探测仪器所发出的数据信号直接传送至地面，节省了设备成本；

将集成有原子磁力计的接收装置设置在钻铤的探测接收装置的对应位置，接收装置接收地表更深处的测量发射仪器所发出的经过编码调制的电磁波信号，由于原子磁力计具有高探测灵敏度和信噪比，测量发射仪器采用更低的发射功率进行信号发射即可达到信号的稳定传输和探测效果，降低了井下仪器系统的整体能耗；

集成有原子磁力计的接收装置集成于钻铤之中，其体积小巧，在井下受限空间条件下极大程度的提升了仪器整体的机械强度可靠性，为更大深度的井下钻探和测量提供了保障；

集成有原子磁力计的接收装置作为多种电磁信号和激光脉冲信号的接收装置单个或多个集成在钻铤的周向不同方位或轴向不同位置处；

集成有原子磁力计的接收装置的工作温度宽泛、适用于井下高温高压探测；

井下探测仪器进行包括伽玛能谱、井斜角度、温度、转速、钻压、扭矩、电阻率、核磁、声波的各项物理参数测量后、通过无线传输发射模块将所测得的数据进行fsk或bpsk方式的编码调制和发射，而后由集成有原子磁力计的接收装置中的超高灵敏度的原子磁力计对所发射的电磁波信号进行探测、读取和接收，对所接收到的信息进行接收和解码，而后通过智能分析模块对所受到的信息进行技术和分析，进而进行模式识别、地层识别。

采用上述技术方案后，由于接收装置集成有原子磁力计，通过原子磁力计对无线传输发射设备所发射的电磁波信号进行探测、读取和接收，对所接收到的信息进行接收和解码，得益于该设备的高探测灵敏度和信噪比，在采用该设备作为信号接收装置其他仪器设备作为信号发射装置时，其他仪器设备可以采用更低的发射功率进行信号发射即可达到信号的稳定传输和探测效果，降低了井下仪器系统的整体能耗，且原子磁力计的传输信道覆盖0-50khz，其能够探测的交变磁场强度低至10^-12t量级，本底噪声低至1pt/hz^1/2，具有超高的灵敏度和探测信噪比；故其具有探测灵敏度高、工作温度范围宽、工作能耗低、占用体积小、价格低廉的特点，在井下数据通讯的无线传输方面具有明显优势。

附图说明

图1为本发明的接收装置放置于地面上开放式非屏蔽空间进行数据接收的示意简图；

图2为本发明接收装置集成于钻铤的示意简图；

图3为本发明的工作流程示意图；

图中序号所对应的名称如下：

接收装置1、探测仪器2、无线传输发射设备3、钻铤4、测量发射仪器5。

具体实施方式

一种具有超高灵敏度的量子测井方法，见图1-图3：其包括有集成有原子磁力计的接收装置1，地表下方的探测仪器2进行地质物理参数测量后、通过无线传输发射设备3将数据进行编码调制和发射，之后通过原子磁力计对无线传输发射设备3所发射的电磁波信号进行探测、读取和接收，对所接收到的信息进行接收和解码，而后通过智能分析模块对所受到的信息进行技术和分析，进而进行模式识别、地层识别。

原子磁力计具体为高灵敏度87rb原子磁力计，其传输信道覆盖0-50khz，其能够探测的交变磁场强度低至10^-12t量级，本底噪声低至1pt/hz^1/2；

具体实施时，井下探测仪器进行包括伽玛能谱、井斜角度、温度、转速、钻压、扭矩、电阻率、核磁、声波的各项物理参数测量后、通过无线传输发射模块将所测得的数据进行fsk或bpsk方式的编码调制和发射，而后由集成有原子磁力计的接收装置中的超高灵敏度的原子磁力计对所发射的电磁波信号进行探测、读取和接收，对所接收到的信息进行接收和解码，而后通过智能分析模块对所受到的信息进行技术和分析，进而进行模式识别、地层识别。

其应用于随钻测井近钻头无线短传、地质导向信息实时监测、智能导钻系统信息实时监测。

具体实施方式一、见图1：将集成有原子磁力计的接收装置1放置于地面上开放式非屏蔽空间内，原子磁力计具体为铷泡，接收装置1接收地表下方的探测仪器2所发出的经过编码调制的电磁波信号，接收装置在接收电磁波信号时、剔除外部的干扰信号，使得地表下方的探测仪器2所发出的数据信号直接传送至地面，节省了设备成本。

具体实施方式二、见图2：将集成有原子磁力计的接收装置1设置在钻铤4的探测接收装置的对应位置，原子磁力计具体为冷原子喷泉形式，接收装置1接收地表更深处的测量发射仪器5所发出的经过编码调制的电磁波信号，由于原子磁力计具有高探测灵敏度和信噪比，测量发射仪器5采用更低的发射功率进行信号发射即可达到信号的稳定传输和探测效果，降低了井下仪器系统的整体能耗；

集成有原子磁力计的接收装置1集成于钻铤4之中，其体积小巧，在井下受限空间条件下极大程度的提升了仪器整体的机械强度可靠性，为更大深度的井下钻探和测量提供了保障；

集成有原子磁力计的接收装置1作为多种电磁信号和激光脉冲信号的接收装置单个或多个集成在钻铤4的周向不同方位或轴向不同位置处；

集成有原子磁力计的接收装置1的工作温度宽泛、适用于井下高温高压探测。

其工作原理如下：由于接收装置集成有原子磁力计，通过原子磁力计对无线传输发射设备所发射的电磁波信号进行探测、读取和接收，对所接收到的信息进行接收和解码，得益于该设备的高探测灵敏度和信噪比，在采用该设备作为信号接收装置其他仪器设备作为信号发射装置时，其他仪器设备可以采用更低的发射功率进行信号发射即可达到信号的稳定传输和探测效果，降低了井下仪器系统的整体能耗，且原子磁力计的传输信道覆盖0-50khz，其能够探测的交变磁场强度低至10^-12t量级，本底噪声低至1pt/hz^1/2，具有超高的灵敏度和探测信噪比；故其具有探测灵敏度高、工作温度范围宽、工作能耗低、占用体积小、价格低廉的特点，在井下数据通讯的无线传输方面具有明显优势。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。