[发明专利]电位法动态监测油田剩余油的大功率信号发射源及监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地电位测量方法及监测方法，尤其是高背景电噪声等复杂测试环境下适用于电位测量的大功率信号发射源及其动态监测油田剩余油的方法。

背景技术：

石油是一种非再生能源，石油采收率不仅是石油工业界，而且是整个社会关心的问题。石油开采分为三个阶段。一次采油是依靠地层能量进行自喷开采，其产量约占蕴藏总量的15％～20％。在地层能量释放以后，用人工注水或注气的方法增补油藏能量，使原油得以连续开采，这称为二次采油。二次采油的采收率为15％～20％。二次采油开展几十年后，剩余油以不连续油块的形式被圈捕在油藏砂岩孔隙中，此时采出液含水量达到85％～90％，有的甚至高达98％，这时开采已没有经济效益。因此，约有60％～70％的原油只能依靠其他物理和化学方法进行开采，这样的开采称为三次采油，国外亦称之为增强石油开采技术（Enhanced Oil Recovery，EOR）。目前在三次采油阶段通常采用一些在储层中注水、注气、注强硫、压裂等调驱技术措施，以提高原油田的回采率。

高含水油田剩余油动态监测技术是在三次采油阶段实施的一项重要的技术手段，通过该技术可动态监测储层中油和水的运移规律，了解储层中油水界面以及水淹和水串情况，该项技术不仅对三次采油技术方案的实施提供重要的指导意义，而且还能为合理、经济地制定高含水油田开发方案及寻找剩余油分布提供重要的科学依据。随着含水油田三次开发方法技术的发展，剩余油实时监测技术已经得到长足的发展，先后开发出四维地震、测井、电位测量等地球物理方法以及示踪测井等直接测量方法。其中电位测量技术自七十年代末开始，由法国学者在水力压裂方位和延伸的评价方面进行了试验。八十年代初，美国桑迪亚实验研究中心,在煤成气压裂评价方面开始试验应用。八十年代末，日本学者在有套管的地热井和油气生产井的储层评价方面开展初步应用。九十年代后期，电法测量技术在在国外（美国、法国、日本、德国、印度尼西亚等）多个国家的油田、地热田、煤田、地下水和地下核废料处理场的地层评价中得到了广泛应用。国内自90年代末也开展了大量理论（何裕盛等，1999）和野外试验研究（张金成，2001），电法测试技术已经在油田注水井注水推进方位和煤层气田压裂裂缝方位得到了广泛的应用。

目前现有的测量仪器系统已经由原来的单通道逐点测量方式发展到多通道面积测量方式，这样使得该技术在背景噪声抑制、测试效率特别是动态监测等方面得到了全面的提升，但是该方法所依赖的信号发射源普遍存在发送功率小、频率单一以及同步方式单一等缺点，无法完全满足电位法在油田剩余油动态监测中对信号源的要求。

发明内容：

本发明的目的就是针对上述现有技术的不足，提供一种适合采用电位法进行剩余油监测的大功率信号发射源；

本发明的另一目的是提供一种电位法动态监测油田剩余油的监测方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

电位法动态监测油田剩余油的大功率信号发射源，是由发电机组3和控制单元4组成，发电机组3向控制单元4提供30KW的50Hz三相交流电，所述的控制单元4是由GPS授时同步模块7、无线电同步模块8和线控同步模块9经同步控制电路10、控制单元12和调压电路单元17与方波输出单元19连接，控制单元12经调压电路单元17与方波输出单元19相连将输入的三相交流电转换成定制频率、周期数及功率方波信号并输出，键盘控制电路11和USB接口电路14分别与控制单元12连接，控制单元12分别与液晶显示器电路13和A/D采集单元15连接，调压电路单元17经电流采集单元18与A/D采集单元15连接，发电机组16与调压电路单元17连接构成。

电位法动态监测油田剩余油的监测方法：包括以下步骤：

a、在监测区布置分布式并行电位测量系统2和大功率信号发射源系统1组成测试网络系统，通过同步电缆与各自的触发端口相连接，实现线控同步方式下的信号发射及数据采集，也能通过连接各自的GPS天线及高增益无线电，实现GPS授时同步及无线电同步方式下的信号的发射与数据采集；

b、将发电机组3与大功率信号发射系统1中的主控单元4连接；

c、通过现场实验确定大功率信号发射系统1的工作参数，包括方波的频率、周期数以及供电电流等参数，在分布式并行电位测量系统2中的建立经过实验的工作参数并将该工作参数导入到外设的U盘中；

d、将装载有工作参数的U盘插入到大功率信号发射系统1的主控单元4的USB端口中，主控单元4自动将该工作参数导入到大功率信号发射系统1中；