[发明专利]一种用于井间电磁远探测收发天线的优化系统及方法

说明书

本发明涉及地球物理勘探开发技术领域，具体地说，涉及一种用于井间电磁远探测收发天线的优化系统及方法，系统包括发射天线电路和接收天线电路；发射天线电路包括发射线圈L1，发射线圈L1通过第一多路选择开关S1和第一可调谐电容阵列串联；接收天线电路包括接收线圈L2，接收线圈L2通过第二多路选择开关S2和第二可调谐电容阵列并联。本发明能有效地提高井间探测距离，提高井间远距离探勘开发能力。

技术领域

本发明涉及地球物理勘探开发技术领域，具体地说，涉及一种用于井间电磁远探测收发天线的优化系统及方法。

背景技术

随着地下矿产资源的开采，油藏矿产资源在地表的深度也越来越深。在传统井间电磁测井中，天线设计大多采用单一的发射和接收线圈分别置于两口或多口井中进行发射和接收，单一或多组收发线圈的探测距离和深度有限，远距离井间电磁探测接收端接收到的磁场信号较弱，幅度变化不明显，目标物难以识别，探测能力较弱，得到的地层信息不足，无法对井间地层进行成像。实现井间电磁远探测不仅需要增强发射信号的强度，同时需要提高接收天线的灵敏度和接收信号的强度，因而长距离远探测收发天线的设计是解决井间油藏矿产资源勘探亟待解决的关键技术。

发明内容

本发明的内容是提供一种用于井间电磁远探测收发天线的优化系统及方法，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。

根据本发明的一种用于井间电磁远探测收发天线的优化系统，其包括发射天线电路和接收天线电路；

发射天线电路包括发射线圈L1，发射线圈L1通过第一多路选择开关S1和第一可调谐电容阵列串联；

接收天线电路包括接收线圈L2，接收线圈L2通过第二多路选择开关S2和第二可调谐电容阵列并联。

作为优选，第一可调谐电容阵列包括不同耐压值和不同容值的电容C1，C2，C3，C4，第二可调谐电容阵列包括不同耐压值和不同容值的电容C6，C7，C8，C9。

作为优选，发射线圈L1串联有交流信号源和等效电阻Req1，等效电阻Req1和发射线圈L1并联有分布电容C5；Req1为L1和C1，C2，C3，C4的等效电阻，C5为L1和C1，C2，C3，C4的分布电容；发射端构成RLC串联谐振选频网络。

作为优选，接收线圈L2和第二可调谐电容阵列与RL并联，接收线圈L2串联有等效电阻Req2，等效电阻Req2和接收线圈L2并联有分布电容C10；Req2为L2和C6，C7，C8，C9的等效电阻，C10为L2和C6，C7，C8，C9的分布电容；接收端构成RLC并联谐振选频网络。

作为优选，第一可调谐电容阵列和第二可调谐电容阵列均选用可变电容组成的阵列。可调谐振电容阵列采用可变电容替代固定电容，实现每个频率点处谐振电容值的精确调节。

本发明还提供了一种用于井间电磁远探测收发天线的优化方法，在单一发射感应线圈上串联第一可调谐电容阵列，并通过第一多路选择开关S1依据不同的发射频率进行选择，在单一接收感应线圈上并联第二可调谐电容阵列，并通过第二多路选择开关S2进行选择。

本发明的实际意义在于：对井间电磁测井天线中选用的单一发射和接收线圈电路进行改进，采用RLC串联谐振选频网络替代传统井间电磁测井的单一发射线圈，同时采用RLC并联谐振选频网络替代井间测井接收线圈在保证原有探测分辨率的基础上提高井间探测距离，提高井间远距离探勘开发能力。

本发明相比于传统井间电磁收发天线具有以下优点：

1、传统单一的发射线圈等效电路受其自身分布电容和等效电阻的影响，在自谐振点阻抗值迅速增大导致发射电流和发射信号迅速减小，需要避过自身谐振频率的进行探测，可选发射信号的频率范围较小，本发明采用RLC串联谐振选频网络，可以有效地而弥补在自谐振点发射电流减小导致的发射信号的减小的问题，与硬件电路结合可以实现多个频率点信号的发射，有效拓宽了发射频率的可选范围。