[发明专利]一种基于邻井接收天线的电磁随钻测量系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于邻井接收天线的电磁随钻测量系统及方法，其系统包括钻杆发射组件、邻井接收组件和地面显示终端。钻杆发射组件插入至待测井底部，邻井接收组件设置在邻井中，且钻杆发射组件的上端与邻井接收组件电连接，下端与邻井接收组件无线连接，邻井接收组件与地面显示终端电连接。本发明采用邻井接收天线接收信号，能够避免地面工频干扰，减少电磁波信号在邻井接收机上部地层的传播损失，极大地增加了电磁随钻测量系统的测量深度，能够广泛应用于煤层气、页岩气、地热井、干热岩等新能源的勘探开发中。

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，尤其涉及一种基于邻井接收天线的电磁随钻测量系统及方法。

背景技术

在页岩气、煤层气、可燃冰、地热、干热岩等新能源的勘探开发中，为保证钻进的顺利进行，需要及时获取井底参数，并将这些钻进参数传送至地表，即随钻测量。随钻测量按信息的传输介质分为电缆测量和无线随钻测量。传统的电缆测量需要停钻后将测量仪器下入井底测量，干扰钻进正常作业并且不能获得实时钻进参数。无线随钻测量克服了电缆测量的缺点，典型地包括泥浆脉冲随钻测量和电磁随钻测量。泥浆脉冲随钻测量使用泥浆作为信息的传输媒介，然而在煤层气、页岩气等地层的钻进中，为了保护低压地层的储层，往往使用泡沫泥浆、充气泥浆等可压缩性钻井液，使得泥浆脉冲随钻测量无法正常使用。

目前，国内外一般通过中继传输的方法来增加电磁随钻测量系统的传输深度，即在钻杆中部安装一个或几个中继器，通过中继器接收井底的电磁波信号，滤波放大后再次发射出去，依次向上传输。然而，由于中继器安装在钻杆中，极大地降低了钻杆的强度，增加了钻进事故发生率；其次每级中继传输都需要对电磁波信号进行解码解调，还原出测量数据后再重新进行编码调制，且每级中继传输需使用不同频率的电磁波，会使每级中继产生的信号误差累积，甚至造成随钻测量失败。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于邻井接收天线的电磁随钻测量系统及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

依据本发明的一个方面，提供了一种基于邻井接收天线的电磁随钻测量系统，包括钻杆发射组件、邻井接收组件和地面显示终端。

所述钻杆发射组件插入至待测井底部，所述邻井接收组件设置在邻井中，且所述钻杆发射组件的上端与所述邻井接收组件电连接，下端与所述邻井接收组件无线连接，所述邻井接收组件与所述地面显示终端电连接；所述钻杆发射组件用于采集待测井的感应参数信号并进行第一信号处理，得到模拟参数信号，将所述模拟参数信号发射至所述邻井接收组件；所述邻井接收组件用于对所述模拟参数信号进行第二信号处理，得到所述待测井的目标参数信息；所述地面显示终端用于显示所述待测井的目标参数信息。

本发明的基于邻井接收天线的电磁随钻测量系统，采用邻井接收天线接收信号，能够避免地面工频干扰，减少电磁波信号在邻井接收机上部地层的传播损失，极大地增加了电磁随钻测量系统的测量深度，能够广泛应用于煤层气、页岩气、地热井、干热岩等新能源的勘探开发中。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步：所述钻杆发射组件包括从上至下顺次连接的上钻杆、绝缘短节和下钻杆，所述上钻杆和下钻杆均为导体，所述绝缘短节内部中空设置，且所述绝缘短节内设有探管总成，所述探管总成的上下两端分别与所述上钻杆和下钻杆电连接，所述探管总成分为两路发射所述模拟参数信号，一路通过所述上钻杆传输到所述邻井接收组件，另一路通过所述下钻杆经过地层传输到所述邻井中的邻井接收组件，且钻杆发射组件与所述邻井接收组件形成回路。

上述进一步方案的有益效果是：钻杆发射组件可以在满足钻井的前提下，通过在所述绝缘短节内嵌入所述探管总成，可以实现在待测井内的感应参数信号进行采集，便于准确的获取待测井内的目标参数信息，并发送至所述邻井中的邻井接收组件。