[发明专利]分布式并行地电位采集系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于采用地电位测量方法对油田剩余油、垃圾场渗漏液等实现动态或静态监测的地球物理测量，尤其是分布式并行地电位数据采集。

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均是建立在单点电位测量，即在供电井周围逐点测量电位，根据电位的分布特征确定地下存层中剩余油的分布范围，这种电位测量的方法不仅施工效率低，而且不可避免地会受到随时间变化的自然电位的干扰，造成测量结果出现较大误差。近年来，国内外有些仪器也采用了多点同时测量，例如加拿大研制的IPRF-1以及国内的YL-841钻井压裂裂缝方位测量，但是这些仪器虽然采用了多通道模式测量，但是由于采用串行方式进行数据采集，数据点之间还无法做到真正的同时测量。

发明内容：

本发明的目的就是针对上述现有技术的不足，提供一种适合与剩余油监测的分布式并行地电位采集系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

分布式并行地电位采集系统是由上位机1经USB端口连接主控单元2，主控单元2通过数传电缆4依次串联连接第一采集单元、第二采集单元、第三采集单元乃至第N采集单元构成。

本发明的目的还可以通过以下技术方案实现：

主控单元2是由上位机接口电路8经主DSP控制电路10分别与外触发电路7、逻辑控制电路11、485接口电路14、CPU控制电路9相连接，上位机接口电路8经逻辑控制电路11与数据缓冲电路相连接，CPU控制电路9与GPS模块电路13和无线电接收发射电路12连接构成。

采集单元3是由AD采集阵列16经逻辑控制单元17与数据存储单元18连接，DSP控制器20分别与逻辑控制单元17、左同步触发单元19、右同步触发单元21、左485接口单元22、自动逻辑判断或控制器23、右485接口单元24连接，电池电源模块25与自动逻辑判断或控制器23连接，自动逻辑判断或控制器23分别与左485接口单元22、右485接口单元24连接，左485接口单元22通过模拟电缆线5并联连接左侧六个不锈钢电极6，右485接口单元24并联连接右侧六个不锈钢电极6，构成12个独立的采集通道及双向数据传输。