一种井间测井通讯系统的制作方法

本发明涉及矿场地球物理测井，尤其是涉及一种井间测井通讯系统。

背景技术：

1、常规测井技术，无论是电磁测井、核测井还是声波测井技术均围绕单井进行，对于单井测量来说，存在探测深度浅，只能反映井壁周围地层信息，信息量单一、片面的问题，还无法反映区域或井间地层的油气水的分布信息，井间、多井测量及三维成像这一技术，有效填补这一盲区，具有重大意义。

2、随着油田的开发，一方面采用注水、注聚合物、压裂等工艺流程，不可避免会对地层中尤其是区域、井间的地层造成较大变化；另一方面，随着油气的开发，地层及地层中的油、气、水均会发生较大的变化。如何监测这些变化一直困扰着业界，目前，井间、多井测量及三维成像这一技术正是解决该问题的有效手段与技术。

3、多井测量及三维成像这一技术是测井发展的大趋势，是原有测量技术的重大突破，是新一代的测量技术，是油田勘探开发前中后期不可缺少的新型测量技术，是日益增长的非常规油气开发的有效手段，是油田增储上产，精细油藏描述，降本增效，优化开发流程中不可缺少的方法与技术。

4、在多井测量与三维成像方面，现有技术多采用的是以软件处理为主的技术，通过单井、井分布规律及物探资料分析来完成对油气和地质体的三维分布与评价，这样使得测量精度和准确度相比直接测量要差。

5、因此，现有技术需要提供一种能够解决单井测量(第三尺度)与物探勘察(第一尺度)之间的缺乏过渡尺度的问题的方案。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种井间测井通讯系统，所述系统包括中心站和若干个星站，其中，所述中心站具备：移动基站和中心终端；地面发射机，其用于通过所述移动基站和所述中心终端来以广播方式建立与各星站之间的信息传输链路；和井下发射仪，其用于接收从地面传输的基本信标信号，并基于所述基本信标信号来与所述地面发射机协同完成井间测井的发射任务并实现井间测井中发射井内部的通讯与控制；所述星站具备：位于地面的星站终端；地面接收机，其通过所述星站终端与所述地面发射机进行点对点通讯；和井下接收仪，其用于与所述地面接收机协同完成井间测井的接收与采集任务并实现井间测井中接收井内部的通讯与控制。

2、优选地，所述中心站位于所述若干个星站的中心处，其中，所述地面发射机，其用于发射含有不同类型通知的广播信息；所述地面接收机，其用于接收所述广播信息并获得与自身接收井相关的通知信息，以及向所述中心站传输当前星站所反馈的信息。

3、优选地，所述中心站还配置地面接收机，其中，位于所述中心站或各所述星站的所述地面接收机，其还用于将从接收机内部的高精度时间模块所提取到的第一时间信号作为所述基本信标信号并将所述基本信标信号通过通讯电缆向井下仪器传输，从而启动井下仪器以完成井间测量通讯及井内通讯。

4、优选地，所述地面接收机包括北斗或gps接收机，其中，所述地面接收机，其还用于在产生所述基本信标信号后派生出相应的系统主时钟，以使得各井内通讯与控制基于所述系统主时钟来实现。

5、优选地，所述地面接收机，其还用于接收卫星标准时间信号，并由所述高精度时间模块将所述卫星标准时间信号转换为低频发射信标和高频发射信标，从而将所述低频发射信标作为所述基本信标信号。

6、优选地，所述地面接收机，其还用于对所提取的所述基本信标信号进行整形和驱动处理，从而将处理后的基本信标信号通过电缆传输至井下仪器。

7、优选地，所述地面发射机与所述地面接收机之间的信息传输通讯链路为无线数据链路。

8、优选地，所述基本信标信号为在固定周期内按照预设次序和交替时间间隔而对发射接收同步信标和通讯同步信标进行分时发送的信号，其中，所述井下发射仪或所述井下接收仪，其还用于由内部的电缆通讯模块和信号接收与采集模块分别对所述基本信标信号进行信标计数，并根据相应的计数结果判断当前基本信标信号的类型，以及根据当前信号类型，确定当前测井仪器对应的第一工作模式和第二工作模式，而后执行所述第一工作模式的相应控制策略并禁用所述第二工作模式。

9、优选地，所述井下发射仪或所述井下接收仪，其还用于在诊断出当前信号类型为发射接收同步脉冲信标时，确定所述第一工作模式为井间通讯与数据采集模式、以及所述第二工作模式为地面通讯模式。

10、优选地，所述井下发射仪或所述井下接收仪，其还用于在诊断出当前信号类型为通讯同步脉冲信标时，确定所述第一工作模式为地面通讯模式、以及所述第二工作模式为井间测量通讯与数据采集模式。

11、优选地，所述井下发射仪或所述井下接收仪，其还用于根据当前计数结果，结合不同功能阶段对应的发射同步数、接收同步数和通讯同步数，判断当前井下仪器实时功能模式，并根据所述实时功能模式确定相应的脉冲信号类型。

12、优选地，所述中心站与各所述星站之间按照如下步骤完成井间测井通讯协作任务中的准备过程：由所述中心站内的地面接收机产生用于实施井间测井任务所需的基本信标信号，并由所述地面发射机启动所述移动基站和所述中心终端；所述地面发射机通过所述移动基站和所述中心终端发送用于通知各星站进行多井测井准备的第一类广播信息，并向所述井下发射仪传输表征准备启动井间通讯与数据采集模式的第一类通知信息，以准备多井测井；所述井下发射仪准备完成并通知所述地面发射机，以等待各接收井的反馈信息；基于独立于中心站地面接收机而预先生成的所述基本信标信号，各所述地面接收机在获得所述第一类广播信息后进行解编，并向所述井下接收仪传输表征准备启动井间通讯与数据采集模式的通知信息，以准备多井测井；各所述井下接收仪准备完成并通知所述地面接收机；各所述地面接收机通过分时方式将表征当前接收井完成多井测井准备工作的反馈信息传输至所述地面发射机，以启动多井测量通讯协作任务中的测量工作。

13、优选地，所述中心站与各所述星站之间按照如下步骤完成多井测量通讯协作任务中的测量工作：所述地面发射机通过所述移动基站和所述中心终端发送用于通知各星站开始实施井间测量接收工作的第二类广播信息，并向所述井下发射仪传输表征开始实施井间测量发射工作的第二类通知信息；所述井下发射仪启动与井间探测任务中的与发射井通讯及控制相关的发射、采集和通讯工作；基于独立于中心站地面接收机而预先生成的所述基本信标信号，各所述地面接收机在获得所述第二类广播信息后进行解编，并向所述井下接收仪传输表征开始实施井间测量接收工作的通知信息；各所述井下接收仪启动与井间探测任务中的接收井通讯及控制相关的接收、采集、数据处理和通讯工作，以待完成所有井段的多井测量工作。

14、优选地，所述中心站与各所述星站之间按照如下步骤完成多井测量通讯协作任务中的停止测量过程：在完成所有井段的多井测量工作后，由所述地面发射机通过所述移动基站和所述中心终端发送用于通知各星站停止测量的第三类广播信息，并向所述井下发射仪传输表征发射完成的第三类通知信息；所述井下发射仪停止发射并通知所述地面发射机；基于独立于中心站地面接收机而预先生成的所述基本信标信号，各所述地面接收机在获得所述第三类广播信息后进行解编，并向所述井下接收仪传输表征停止测量的通知信息；各所述井下接收仪停止接收，并在完成接收后通知所述地面接收机。

15、优选地，所述广播信息包括发射地址、接收地址、信标类型和发射频率，其中，所述信标类型包括对齐标记、发射准备、发射准备完成、发射井测量、测井发射完成、接收准备、接收准备完成、接收井测量和测井接收完成。

16、优选地，所述系统还包括：成像装置，其与所述地面发射机和各个所述地面接收机连接，用于获得测井发射数据和针对各接收井的测井接收数据，基于此，构建井间测量三维成像模型。

17、优选地，所述成像装置，其还用于将所述测井发射数据和所述测井接收数据转换为测井数据矩阵，并根据所述测井数据矩阵对每个接收井进行二维成像计算，从而将当前计算结果进行插值处理后形成所述井间测量三维成像模型。

18、优选地，所述成像装置，其进一步用于对针对接收井的二维剖面电阻率分布数据进行全域电磁感应计算和局部电磁散射计算，并将当前计算结果与测井数据矩阵进行对比，以对当前是否完成二维成像计算进行诊断。

19、优选地，所述成像装置位于所述中心站或任意一个星站内。

20、与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

21、本发明提出了一种井间测井通讯系统。该系统通过多井测量完成油田区域三维地质体成像，可以精确分析与评价油气分布与储量精确计算。这样，根据本发明所构建的基于井间测量所形成三维地质体成像模型，其一，能够有效描述、分析油气水等的分布规律，寻找油气富集区，从而显著提高打井的有效性，减少盲目投资；其二，可高效监测油田开发过程，是监测注水、注蒸汽波及前缘和方向的有效手段，对于优化油田注采方案、提高原油采收率具有重要意义，可有效提高产出比；其三，作为一种高精度区域探测新技术，是一种有效解决区域探测和评价的高新关键技术。由此，本发明将改变现有测井技术横向探测能力不足的弱点，把测井范围从先前的“一孔之见”扩展到“多孔之间”，从几十厘米扩展到上千米，实现了测井技术质的飞跃，大幅提高描述油藏特性的能力，极大提高油田滚动勘探的成功率。

22、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。