電位法監(jiān)測技術(shù)一路高歌
電位法井間監(jiān)測技術(shù)是為了準確測定
壓裂裂縫方位、掌握
注水井注水擴散方向及進行工程措施效果評價而開發(fā)的一種新型的監(jiān)測技術(shù)。該項技術(shù)的應(yīng)用為評價壓裂效果，合理的、經(jīng)濟的制定開發(fā)方案提供極其重要的科學(xué)依據(jù)，同時還能為
注水開發(fā)油田的動態(tài)分析、注采井網(wǎng)調(diào)整以及確定平面的剩余油分布提供重要依據(jù)。
經(jīng)年探索 梅花得來
1979年，大港油田
采油工藝研究所總工程師李國才為了評價壓裂效果，對國內(nèi)外壓裂裂縫測試技術(shù)進行廣泛調(diào)研后，成立了壓裂測試技術(shù)攻關(guān)小組，對“充電法確定油井壓裂裂縫方向”課題進行了攻關(guān)。從此，大港油田鉆采院科技人員走上了電位法井間監(jiān)測的求索道路。三十多年的時間里，該技術(shù)經(jīng)歷了方法理論研究、室內(nèi)試驗、觀測儀器
研制、現(xiàn)場試驗、投入生產(chǎn)應(yīng)用及不斷完善階段，目前已成為國際四大監(jiān)測技術(shù)之一，是大港油田鉆采院具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專利成果。
在傳統(tǒng)電法勘探中，點源理論、固體場源理論等一直占據(jù)著主導(dǎo)地位。通過進一步的推導(dǎo)論證，電位法井間監(jiān)測技術(shù)在原有理論的基礎(chǔ)上進行了補充和發(fā)展，提出了線源理論和動態(tài)流體場源理論，實現(xiàn)了理論研究的創(chuàng)新。在觀測儀器研制中，該技術(shù)將偽隨機碼控制技術(shù)應(yīng)用到物探測試儀器中，使測量精度達到1.6‰、分辨率達到1μV，性能
指標達到或超過國外同類儀器，實現(xiàn)了實時測量。這項研究成果達到了國際領(lǐng)先水平，填補了我國在該領(lǐng)域中的一項空白。2004年1月，《
煤層氣井裂縫方位測定及裂縫長度預(yù)測》榮獲國家科技進步二等獎，2006年1月又獲得第九屆《國家發(fā)明專利優(yōu)秀獎》。
2009年新研制的一體化電位法監(jiān)測系統(tǒng)，將通訊領(lǐng)域普遍采用的偽隨機編碼控制技術(shù)應(yīng)用到大地人工電位場測試中，能清晰分辨深層低阻異常體。新系統(tǒng)共申請三項發(fā)明專利和三項實用新型專利，并且在2009年獲得天津市科技進步二等獎。
新研發(fā)的壓裂裂縫電位法測試三維成像技術(shù)從一個新的視角出發(fā)，進一步對水力壓裂裂縫展布做直觀的展示，建立水力壓裂裂縫展布的三維顯示技術(shù)體系，依據(jù)相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型研制開發(fā)相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，為實際壓裂裂縫的描述提供更為直觀的顯示手段。
在實際推廣工作中，該測試技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴大，從測定蒸汽驅(qū)井汽驅(qū)擴散方向、注水井注水擴散方位、油井（煤層氣）壓裂裂縫方位、到
油田開發(fā)后期調(diào)剖井效果評價及增油預(yù)測等領(lǐng)域均有涉及。目前該專利技術(shù)在我國大港、大慶、勝利、中原、新疆、遼河、吉林、中原、吐哈等油田及全國各煤層氣探區(qū)得到應(yīng)用并實施現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)800井次，創(chuàng)造產(chǎn)值達3000多萬元。其測試成果得到了油藏工程師的廣泛認可和采納，并為油田開發(fā)過程中的動態(tài)分析、注采調(diào)整、提高
采收率和措施效果評價等提供了重要的科學(xué)依據(jù)。2007年5月，該項技術(shù)在哈薩克斯坦北部扎奇油田首次進行的15井次的技術(shù)服務(wù)，得到了哈方的好評。
身段出眾 前景廣闊
電位法監(jiān)測技術(shù)具有很多優(yōu)勢，比如，它不會對地層造成污染，在同一口井中可以進行連續(xù)測試；測試精確度高，測試結(jié)果與油田開發(fā)動態(tài)分析的吻合度達80%以上；測試資料通俗，出具速度快，可及時指導(dǎo)開發(fā)方案的調(diào)整；技術(shù)適用范圍廣，除了陸地、淺水域和直/斜井等各類油藏，它還適用于油田開發(fā)中的邊界油藏，應(yīng)用前景廣闊。電位法儀器為油田
勘探開發(fā)電法儀器，主要應(yīng)用于油田開發(fā)中的壓裂、注水、調(diào)剖和隨鉆過程監(jiān)測，負責接收施工過程中人為加載的電場信號。電位法儀器系統(tǒng)經(jīng)過二十年的研究開發(fā)，共開發(fā)了四代產(chǎn)品，其中2009年新開發(fā)的第四代產(chǎn)品一體化電位法監(jiān)測系統(tǒng)，克服了當時國內(nèi)外現(xiàn)有發(fā)射儀器都采用頻域或者時域信號發(fā)射的缺點，有效消除了采集過程中的信號干擾，性能較之前有很大提升。新儀器測量所采用的偽隨機編碼控制技術(shù)，使測量精度達到微伏級。在測量時，大功率發(fā)射機通過油/水井或地面電極向地層供入偽隨機編碼控制的方波電流，地面電位通過同步相關(guān)接收系統(tǒng)進行測量。由于接收系統(tǒng)只接收與發(fā)射信號具有相同特征的信號，而這一特征信號在干擾信號中不會出現(xiàn)，因此，干擾信號直接被屏蔽——這也從根本上解決了儀器分辨率和精度問題。可控信號發(fā)射儀不僅能夠加載偽隨機編碼，并可發(fā)射三種信號（偽隨機編碼控制信號、時域信號或頻域信號），使用起來非常靈活；大功率可控信號源也使得使電法勘探尋找地下深部
地質(zhì)構(gòu)造、了解地質(zhì)結(jié)構(gòu)變得更加容易。在這項發(fā)明特有的、偽隨機編碼大功率可控電場信號向地層發(fā)射后，接收儀能只接收這種偽隨機信號，從而避免其它信號的干擾，以便達到清晰分辨深層低阻異常體的目的。設(shè)計完成后的測量接收系統(tǒng)具有以下特點：使用全部數(shù)字方法進行信號處理，主要元件是通用的A/D、DSP設(shè)計的硬件電路，系統(tǒng)的生產(chǎn)和調(diào)試過程簡單，可滿足今后大規(guī)模監(jiān)測裝備推廣使用需求；采用開放式設(shè)計，可以實現(xiàn)新功能的兼容與擴充，而每增加或更新一套軟件，就相當于增添或更新一套儀器設(shè)備；使用計算機作為控制中心，實現(xiàn)了地電信號的自動測量，測試結(jié)果全部由電腦對外輸出顯示；在系統(tǒng)軟件設(shè)計方面力求實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集、實時處理，不但能夠隨時生成動態(tài)圖形和數(shù)據(jù)報表功能，還可以在現(xiàn)場查看并打印初始場、正常場和異常場測試數(shù)據(jù)的各種報表，并且能夠現(xiàn)場顯示動態(tài)測試坐標圖和各種測試曲線圖形；精度高、穩(wěn)定性能強、動態(tài)監(jiān)測范圍大；Windows的操作系統(tǒng)界面使操作更加靈活方便。
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