率脉冲激励电流3直接馈入地中。
[0033]井中电磁信号接收采集装置5包括数据采集和传输装置6、一对三分量磁场传感器7和垂直分量电场传感器8。一对三分量磁场传感器7分别设置于数据米集和传输装置6的上端和下端，一对三分量磁场传感器7相距10m，三分量磁场传感器7为三个相互正交的磁感应线圈或三分量磁通门传感器。电场传感器8为安装于数据采集和传输装置6上端和下端的一对不极化电极环或电极块，这对不极化电极环或电极块相距10m。数据采集和传输装置6的磁场数据通道和电场数据通道分别与三分量磁场传感器7、电场传感器8相连接。
[0034]实施例2
[0035]参考图2和图3，实施例2与实施例1的区别在于，发射天线2为以井眼为中心的绕井方形大回线或绕井圆形大回线，绕井方形大回线的边长为500m?3000m，绕井圆形大回线的半径为500m?1000m。其他与实施例1相同。
[0036]下面对本发明地-井时频电磁勘探数据采集方法进行具体说明，其包括以下步骤:
[0037]a、大功率脉冲发射源控制装置I持续发射大功率脉冲激励电流3，大功率脉冲激励电流3的波形为归零半占空双极型方波或占空比为零且有正负极性的伪随机脉冲序列，方波周期或单位脉冲宽度为0.01?64s，经发射天线2的接地电极传至地中激励感应电磁场，使得地下介质产生感应涡流，感应涡流逐渐向半空间地下扩散和衰减，扩散的速度和衰减的幅度与地下介质的电导率有关；
[0038]b、三分量磁场传感器7和电场传感器8在待测井段按一定的点距逐点采集步骤a中的磁场分量(Hx，Hy, Hz)和垂直电场分量(Ez)，每个测点测量和记录10?50个周期的磁场信号和电场信号，并传输至数据采集和传输装置6的磁场数据通道和电场数据通道，得到电磁场数据；
[0039]C、数据采集和传输装置6将步骤b的电磁数据通过测井电缆传输至地面的仪器车；
[0040]d、将步骤c中由测井电缆传来的数据在仪器车4中记录，并经过叠加处理，得到时间序列数据；
[0041]e、在时间域或频率域处理步骤d中的时间序列数据，得到各测点的电磁场量和磁场梯度，提取与地层电学性质有关的参数；
[0042]f、将步骤e的各测点的电磁场量和磁场梯度进行反演成像，获取井周径向一定距离范围内的地层电阻率分布，指示地层电阻率的各向异性特性，提供地层的产状和井眼偏移的信息，并实现对储层参数的解释与评价。
[0043]其它未详细说明的部分均属于现有技术。
【主权项】
1.一种地-井时频电磁勘探数据采集装置，包括大功率脉冲发射源控制装置(I)、发射天线(2)和井中电磁信号接收采集装置(5)，所述井中电磁信号接收采集装置(5)通过测井电缆与地面上的仪器车(4)连接，所述仪器车(4)控制井中电磁信号接收采集装置(5)在井中的深度位置，其特征在于， 所述大功率脉冲发射源控制装置(I)向发射天线(2)提供大功率脉冲激励电流(3);所述发射天线(2)通过接地长导线两端的接地电极将大功率脉冲激励电流(3)直接馈入地中，或者通过接入绕井方形大回线或绕井圆形大回线激励电磁场； 所述井中电磁信号接收采集装置(5)包括数据采集和传输装置￠)、一对三分量磁场传感器(7)和垂直分量电场传感器(8)，所述一对三分量磁场传感器(7)分别设置于数据米集和传输装置出)的上端和下端，所述电场传感器(8)为安装于数据采集和传输装置(6)上端和下端的一对不极化电极环或电极块，所述数据采集和传输装置￠)的磁场数据通道和电场数据通道分别与三分量磁场传感器(7)、电场传感器(8)相连接。2.根据权利要求1所述的地-井时频电磁勘探数据采集装置，其特征在于，所述发射天线(2)为以井眼为中心的两条相互正交接地长导线或绕井方形大回线或绕井圆形大回线。3.根据权利要求2所述的地-井时频电磁勘探数据采集装置，其特征在于，所述接地长导线的长度为100m?10000m，所述大功率脉冲发射源控制装置(I)通过换向开关向两条接地长导线交替供电。4.根据权利要求2所述的地-井时频电磁勘探数据采集装置，其特征在于，所述绕井方形大回线的边长为500m?3000m，所述绕井圆形大回线的半径为500m?1000m。5.根据权利要求3或4所述的地-井时频电磁勘探数据采集装置，其特征在于，所述三分量磁场传感器(7)为三个相互正交的磁感应线圈或三分量磁通门传感器。6.根据权利要求5所述的地-井时频电磁勘探数据采集装置，其特征在于，所述一对三分量磁场传感器(7)相距10m，所述电场传感器(8)的一对不极化电极环或电极块相距1m07.采用上述权利要求1?6中任一权利要求的地-井时频电磁勘探数据采集装置的数据采集方法，其特征在于，包括以下步骤: a、所述大功率脉冲发射源控制装置(I)持续发射大功率脉冲激励电流(3)，经所述发射天线(2)的接地电极传至地中并在地中激励感应电磁场，使得地下介质产生感应涡流，所述感应涡流逐渐向半空间地下扩散和衰减，扩散的速度和衰减的幅度与地下介质的电导率有关; b、所述三分量磁场传感器(7)和电场传感器(8)在待测井段按一定的点距逐点采集步骤a中感应涡流产生的磁场分量和垂直电场分量，并传输至所述数据采集和传输装置(6)的磁场数据通道和电场数据通道，得到电磁数据； c、所述数据采集和传输装置(6)将步骤b的电磁数据通过测井电缆传输至地面的仪器车； d、将步骤c中由测井电缆传来的数据在仪器车中记录，并经过叠加处理，得到时间序列数据； e、在时间域或频率域处理步骤d中的时间序列数据，得到各测点的电磁场量和磁场梯度，提取与地层电学性质有关的参数； f、将步骤e的各测点的电磁场量和磁场梯度进行反演成像，获取井周径向一定距离范围内的地层电阻率分布。8.根据权利要求7所述的地-井时频电磁勘探数据采集方法，其特征在于，步骤a中，所述大功率脉冲激励电流(3)的波形为归零半占空双极型方波或占空比为零且有正负极性的伪随机脉冲序列，所述方波周期或单位脉冲宽度为0.0l?64s。9.根据权利要求7或8所述的地-井时频电磁勘探数据采集方法，其特征在于，在步骤b中，每个测点测量和记录10?50周期的磁场信号和电场信号。10.根据权利要求9所述的地-井时频电磁勘探数据采集方法，其特征在于，根据步骤f得到的地层电阻率分布指示地层电阻率的各向异性特性，提供地层的产状和井眼偏移的信息，并实现对储层参数的解释与评价。
【专利摘要】本发明公开了一种地-井时频电磁勘探数据采集装置及方法，该装置包括大功率脉冲发射源控制装置、发射天线和井中电磁信号接收采集装置，井中电磁信号接收采集装置通过测井电缆与地面上的仪器车连接，仪器车控制井中电磁信号接收采集装置在井中的深度位置，井中电磁信号接收采集装置包括数据采集和传输装置、一对三分量磁场传感器和垂直分量电场传感器。本发明极大地降低地面各种工业和人文的电磁干扰的影响，提高数据的信噪比，可以实现大功率发射，有利于探测埋藏更深或离接收井距离更远的勘探目标，并能指示地层电阻率的各向异性特性，提供地层的产状和井眼偏移的信息。
【IPC分类】G01V3/28, G01V3/26
【公开号】CN105044792
【申请号】CN201510527175
【发明人】余刚, 胡文宝, 何展翔, 严良俊, 唐新功, 陈娟
【申请人】长江大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月25日