[发明专利]超声成像测井装置和煤层裂缝预测方法在审

专利信息
申请号: 202011513696.X 申请日: 2020-12-18
公开(公告)号: CN112627809A 公开(公告)日: 2021-04-09
发明(设计)人: 杜文凤;彭苏萍;吴翔;梁明星;张兵;刘微;张健;郭银铃;高计县;吴鹏;王应斌 申请(专利权)人: 中国矿业大学(北京);中联煤层气有限责任公司
主分类号: E21B47/14 分类号: E21B47/14;E21B49/00;G06T7/00
代理公司: 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 代理人: 安卫静
地址: 100000 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 超声 成像 测井 装置 煤层 裂缝 预测 方法
【说明书】:

发明提供了一种超声成像测井装置和煤层裂缝预测方法,包括:声系单元、方位测量单元和采集传输单元,其中,声系单元,用于向目标测井的井壁发射固有频率的超声波脉冲信号,和接收由目标测井的井壁反射回来的超声反射信号;方位测量单元,用于测量目标测井的重力场信息和地磁场信息;采集传输单元,用于将超声反射信号、重力场信息和地磁场信息发送到目标终端,和接收来自目标终端的控制信号;目标终端为与超声成像测井装置相连接的终端设备。本发明缓解了现有技术中存在的纵向分辨率较低的技术问题。

技术领域

本发明涉及地球物理技术领域,尤其是涉及一种超声成像测井装置和煤层裂缝预测方法。

背景技术

煤层裂缝是在由于地质作用影响而产生的。裂缝不仅可以作为煤层气储集空间,而且还可以作为渗流通道,同时控制着煤层气藏的形成与分布。

目前常规裂缝预测方法有地震裂缝预测法和常规测井裂缝预测法,地震裂缝预测是通过地震属性的不连续性来识别裂缝,而常规测井裂缝预测是根据地层裂缝引起的测井异常响应进行预测,但是由于裂缝成因复杂、裂缝大小不等、裂缝形态多样、裂缝充填物多类以及岩性多变,导致了现有的煤层裂缝预测方法纵向分辨率较低的技术问题。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种煤层裂缝预测的超声成像测井装置与预测方法,以缓解现有技术中存在的纵向分辨率较低的技术问题。

第一方面,本发明实施例提供了一种超声成像测井装置,包括:声系单元、方位测量单元和采集传输单元,其中,所述声系单元,用于向目标测井的井壁发射固有频率的超声波脉冲信号,和接收由所述目标测井的井壁反射回来的超声反射信号;所述方位测量单元,用于测量所述目标测井的重力场信息和地磁场信息;所述采集传输单元,用于将所述超声反射信号、所述重力场信息和所述地磁场信息发送到目标终端,和接收来自所述目标终端的控制信号;所述目标终端为与所述超声成像测井装置相连接的终端设备。

进一步地,所述声系单元,包括:换能器,聚焦反射器,脉冲电机和透声窗,其中,所述换能器,用于发射所述超声波脉冲信号,和接收所述超声反射信号;所述聚焦反射器,用于在所述目标测井的井壁处实现激发声波的反射;所述脉冲电机,用于带动所述聚焦反射器旋转;所述透声窗,用于减小声衰减。

进一步地,所述方位测量单元,包括:三分量重力加速度传感器和三分量磁阻传感器,其中,所述三分量重力加速度传感器,用于测量所述测井的三分量重力场;所述三分量磁阻传感器,用于测量所述测井的三分量地磁场。

进一步地,所述采集传输单元,包括:数据采集处理模块、数据传输模块和电源模块,其中,所述数据采集处理模块,用于获取所述超声反射信号、所述重力场信息和所述地磁场信息;所述数据传输模块,用于将所述超声反射信号、所述重力场信息和所述地磁场信息发送到所述目标终端;所述电源模块,用于为所述超声成像测井装置提供稳定的电源输出。

进一步地,所述电源模块为直流电源模块。

第二方面,本发明实施例还提供了一种煤层裂缝预测方法,应用于上述第一方面所述的超声成像测井装置,包括:利用所述超声成像测井装置,获取关于目标测井的原始成像测井数据;所述原始成像测井数据包括:超声反射信号、重力场信息和地磁场信息;基于所述原始成像测井数据,得到连续的超声成像测井旅行时和展开测井振幅图像;基于所述超声成像测井旅行时和所述展开测井振幅图像,预测所述目标测井所在的煤层的裂缝分布特征。

进一步地,基于所述原始成像测井数据,得到展开测井振幅图像,包括:对所述原始成像测井数据,以0°为磁北方向,沿井壁作360°展开操作,得到展开测井振幅图像。

进一步地,预测所述目标测井所在的煤层的裂缝分布特征,包括:基于所述展开测井振幅图像,计算所述目标测井的岩层倾角;其中,所述岩层倾角θ=arctg(H/D);H为所述展开测井振幅图像中的曲线的高度差值,D为所述目标测井的深度点实测井径。

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