一种过套管电磁类仪器刻度系统及刻度方法与流程

本发明属于油气田工程测井，具体涉及一种过套管电磁类仪器刻度系统及刻度方法。

背景技术：

1、随着油气田勘探开发的深入，提高产能、延长油气田寿命、增加可采储量是油气田开发工作的重点和难点，特别是对于老井区，需要及时准确地利用测井技术正确评价油气层水淹程度，确定储层剩余油饱和度，监测流体饱和度的变化，寻找剩余油气富集区，指导油气田进一步调整和开发。

2、目前评价储层剩余油气的测井方法主要有两类。第一类是脉冲中子类饱和度测井，主要包括碳氧比、全谱等，脉冲中子类测井受其原理限制，其探测范围一般在30～50cm，且受井筒流体、孔隙度、矿化度等因素影响大；第二类是过套管电阻率测井，过套管电阻率测井是在套管内测量套管外地层电阻率，相比第一类具有更好的探测特性和动态探测范围，探测范围一般在2～10m，受扩径或井眼流体影响较小，更适用于低孔低渗储层及水淹层评价。

3、测井仪器下井前都要进行仪器刻度，以保证仪器处于良好的工作状态。目前过套管电磁类仪器刻度一般借助于刻度井或标准电阻，刻度井围岩横向宽度有限，低于过套管电磁类仪器探测范围，会导致刻度不真实；借助标准电阻进行刻度，只能进行特定地层特征的刻度，无法进行分层刻度。

4、授权公告号为cn207485419u的中国实用新型专利公开了一种瞬变电磁电阻率测井仪器用刻度装置，该刻度装置在刻度时在其中一个内部腔里加入蒸馏水，并向另一个内部腔内逐渐加入电解质盐，通过多次实验得到电阻率数据真值，从而标定仪器的每次测量工程值，进而得到瞬变电磁电阻率测井仪器的工程值系数，实现对仪器的刻度。但该刻度装置不能进行分层模拟，且需要手动加盐来改变各容器中的电阻率值，导致操作过程繁琐。

5、申请公布号为cn112034532a的中国发明专利申请公开了一种分段式实验刻度装置，该刻度装置在串接的各容器中装入不同电阻率的盐水，以实现分层模拟。但该刻度装置仍需要手动加盐来改变各容器中的电阻率值，导致操作较为繁琐。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种过套管电磁类仪器刻度系统，以解决现有技术中的刻度装置操作较为繁琐的问题；本发明的目的还在于提供一种过套管电磁类仪器刻度方法，以解决上述问题。

2、为实现上述目的，本发明过套管电磁类仪器刻度系统的技术方案是：

3、过套管电磁类仪器刻度系统，包括控制系统、多路发射机和套管，套管外缠绕有发射或接收电磁信号的多组线圈，多组线圈的匝数不同；控制系统包含有地层数据库，用于发射和采集电压信号；多路发射机分别与多组线圈和控制系统连接，用于将控制系统的电压信号传输至多组线圈从而产生不同的电磁信号。

4、有益效果是：本发明提出的过套管电磁仪器刻度系统在刻度时，通过控制系统调整代表不同电阻率流体的电压信号指令，使套管外的多组线圈模拟发射不同电磁信号，当仪器以中间线圈为目的地层、其余线圈为围岩时，仪器可采集得到有围岩影响的地层电压信号；电磁类仪器在套管内拖动测量，可以进行仪器分层刻度，同时该刻度系统的尺寸较小。而且，相对于现有技术中的电磁类仪器刻度装置，刻度时只需通过控制系统发射代表不同电阻率流体的电压信号即可，操作较为简单，提高工作效率。

5、作为进一步地改进，所述过套管电磁类仪器刻度系统还包括与多路发射机并联布置的多路接收机，多路接收机分别与多组线圈和控制系统连接，多路接收机用于接收相应线圈电磁感应产生的电压信号并传输至控制系统。

6、有益效果是：这样设计，可以通过电磁类仪器在套管内不发射不采集、多组线圈采集的方法得到背景电压信号，并通过控制系统在设计电压信号时把背景电压信号进行同幅反向叠加，以降低环境干扰。

7、作为进一步地改进，各组线圈的间距不同。

8、作为进一步地改进，线圈组数为3以上的单数。

9、有益效果是：这样设计，可以进一步保证刻度结果的准确性。

10、作为进一步地改进，所述套管的两端分别设有支撑架。

11、有益效果是：这样设计，便于套管水平放置。

12、为实现上述目的，本发明过套管电磁类仪器刻度方法的技术方案是：

13、过套管电磁类仪器刻度方法，包括以下步骤，将需要刻度的仪器放置在套管内；控制系统向多路发射机发送电压信号为y的工作指令，多路发射机接收指令后向多组线圈供电，多组线圈产生电压信号y转化的不同电磁信号，当仪器以中间线圈为目的地层、其余线圈为围岩时，仪器采集得到有围岩影响的地层电压信号t；当仪器在套管内拖动测量时，可以进行仪器分层刻度；通过代表调整不同电阻率流体的电压信号y，多组线圈产生不同电阻率地层的电磁信号，仪器采集不同电阻率地层的电压信号，实现对不同电阻率地层的分层刻度。

14、有益效果是：本发明提出的过套管电磁仪器刻度方法通过控制系统调整代表不同电阻率流体的电压信号指令，使套管外的多组线圈模拟发射不同电磁信号，当仪器以中间线圈为目的地层、其余线圈为围岩时，仪器可采集得到有围岩影响的地层电压信号；电磁类仪器在套管内拖动测量，可以进行仪器分层刻度。而且，相对于现有技术中的电磁类仪器刻度装置，刻度时只需通过控制系统发射代表不同电阻率流体的电压信号即可，操作较为简单，提高工作效率。

15、作为进一步地改进，在控制系统向多路发射机发送电压信号y之前，电磁类仪器不发射不采集，多组线圈电磁感应产生背景电压信号b，，并通过多路接收机传输至控制系统；控制系统发送的电压信号y＝a×sin(ɑ)－b；

16、其中，a为地层数据库中真实裸眼井不同电阻率地层对应参数，ɑ为多路发射机在10hz-1000hz范围内进行步长10hz扫频的频率。

17、有益效果是：这样设计，可以减少环境干扰，保证电磁类仪器刻度的准确性。

18、作为进一步地改进，在电磁类仪器采集得到电压信号t后，电磁类仪器发射电压信号t，多组线圈电磁感应产生电压信号y1，并通过多路接收机传输至控制系统，得到电压信号y1；得到多组y和y1，分析电压信号y和电压信号y1的线性关系，进行信号完整性分析。

技术特征：

1.过套管电磁类仪器刻度系统，其特征在于，包括控制系统(11)、多路发射机(12)和套管(14)，套管(14)外缠绕有发射或接收电磁信号的多组线圈(15)多组线圈(15)的匝数不同；控制系统(11)包含有地层数据库，可发射和采集电压信号；多路发射机(12)分别与多组线圈(15)和控制系统(11)连接，用于将控制系统(11)的电压信号传输至多组线圈(15)从而产生不同的电磁信号。

2.根据权利要求1所述的过套管电磁类仪器刻度系统，其特征在于，所述过套管电磁类仪器刻度系统还包括与多路发射机(12)并联布置的多路接收机(13)，多路接收机(13)分别与多组线圈(15)和控制系统(11)连接，多路接收机(13)用于接收相应线圈(15)电磁感应产生的电压信号并传输至控制系统(11)。

3.根据权利要求1或2所述的过套管电磁类仪器刻度系统，其特征在于，各组线圈(15)的间距不同。

4.根据权利要求1或2所述的过套管电磁类仪器刻度系统，其特征在于，线圈组数为3以上的单数。

5.根据权利要求1或2所述的过套管电磁类仪器刻度系统，其特征在于，所述套管(14)的两端分别设有支撑架(16)。

6.过套管电磁类仪器刻度方法，其特征在于，包括以下步骤，将需要刻度的仪器放置在套管(14)内；控制系统(11)向多路发射机(12)发送电压信号为y的工作指令，多路发射机(12)接收指令后向多组线圈(15)供电，多组线圈(15)产生电压信号y转化的不同电磁信号，当仪器以中间线圈为目的地层、其余线圈为围岩时，仪器采集得到有围岩影响的地层电压信号t；当仪器在套管内拖动测量时，可以进行仪器分层刻度；通过调整代表不同电阻率流体的电压信号y，多组线圈(15)产生不同电阻率地层的电磁信号，仪器采集不同电阻率地层的电压信号，实现对不同电阻率地层的分层刻度。

7.根据权利要求6所述的过套管电磁类仪器刻度方法，其特征在于，在控制系统(11)向多路发射机(12)发送电压信号y之前，电磁类仪器不发射不采集，多组线圈(15)电磁感应产生背景电压信号b，并通过多路接收机(13)传输至控制系统(11)；控制系统(11)发送的电压信号y＝a×sin(ɑ)－b；其中，a为地层数据库中真实裸眼井不同电阻率地层对应参数，ɑ为多路发射机(12)在10hz-1000hz范围内进行步长10hz扫频的频率。

8.根据权利要求6所述的过套管电磁类仪器刻度方法，其特征在于，在电磁类仪器采集得到电压信号t后，电磁类仪器发射电压信号t，多组线圈(15)电磁感应产生电压信号y1，并通过多路接收机(13)传输至控制系统(11)，得到电压信号y1；得到多组y和y1，并分析电压信号y和电压信号y1的线性关系，进行信号完整性分析。

技术总结
本发明属于油气田工程测井技术领域，具体涉及一种过套管电磁类仪器刻度系统及刻度方法。过套管电磁类仪器刻度系统包括控制系统、多路发射机和套管，套管外缠绕有可发射或接收电磁信号的多组线圈，多组线圈的匝数不同以模拟不同岩石骨架；控制系统包含有地层数据库，可发射和采集电压信号；多路发射机分别与多组线圈和控制系统连接，多路发射机用于将控制系统的电压信号转化为相应线圈的电磁信号。在刻度时，通过控制系统调整不同的电压信号指令，使套管外匝数不同的多组线圈模拟发射不同电磁信号，当仪器以中间线圈为目的地层、其余线圈为围岩时，可测量有围岩影响的地层信息；当仪器在套管内拖动测量时可以进行分层刻度。

技术研发人员：徐菲,黄华,朱玲玲,张永军,游小淼,罗庆
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10