電位法監測技術一路高歌

    電位法井間監測技術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的一種新型的監測技術。該項技術的應用為評價壓裂效果，合理的、經濟的制定開發方案提供極其重要的科學依據，同時還能為注水開發油田的動態分析、注采井網調整以及確定平面的剩余油分布提供重要依據。

    經年探索 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，對國內外壓裂裂縫測試技術進行廣泛調研后，成立了壓裂測試技術攻關小組，對“充電法確定油井壓裂裂縫方向”課題進行了攻關。從此，大港油田鉆采院科技人員走上了電位法井間監測的求索道路。三十多年的時間里，該技術經歷了方法理論研究、室內試驗、觀測儀器
研制、現場試驗、投入生產應用及不斷完善階段，目前已成為國際四大監測技術之一，是大港油田鉆采院具有自主知識產權的專利成果。

    在傳統電法勘探中，點源理論、固體場源理論等一直占據著主導地位。通過進一步的推導論證，電位法井間監測技術在原有理論的基礎上進行了補充和發展，提出了線源理論和動態流體場源理論，實現了理論研究的創新。在觀測儀器研制中，該技術將偽隨機碼控制技術應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，實現了實時測量。這項研究成果達到了國際領先水平，填補了我國在該領域中的一項空白。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《國家發明專利優秀獎》。

    2009年新研制的一體化電位法監測系統，將通訊領域普遍采用的偽隨機編碼控制技術應用到大地人工電位場測試中，能清晰分辨深層低阻異常體。新系統共申請三項發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。

    新研發的壓裂裂縫電位法測試三維成像技術從一個新的視角出發，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體系，依據相應的數學模型研制開發相應的軟件系統，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，該測試技術的應用范圍不斷擴大，從測定蒸汽驅井汽驅擴散方向、注水井注水擴散方位、油井（煤層氣）壓裂裂縫方位、到油田開發后期調剖井效果評價及增油預測等領域均有涉及。目前該專利技術在我國大港、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得到應用并實施現場技術服務800井次，創造產值達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，并為油田開發過程中的動態分析、注采調整、提高采收率和措施效果評價等提供了重要的科學依據。2007年5月，該項技術在哈薩克斯坦北部扎奇油田首次進行的15井次的技術服務，得到了哈方的好評。

    身段出眾 前景廣闊

    電位法監測技術具有很多優勢，比如，它不會對地層造成污染，在同一口井中可以進行連續測試；測試精確度高，測試結果與油田開發動態分析的吻合度達80%以上；測試資料通俗，出具速度快，可及時指導開發方案的調整；技術適用范圍廣，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中的邊界油藏，應用前景廣闊。電位法儀器為油田勘探開發電法儀器，主要應用于油田開發中的壓裂、注水、調剖和隨鉆過程監測，負責接收施工過程中人為加載的電場信號。電位法儀器系統經過二十年的研究開發，共開發了四代產品，其中2009年新開發的第四代產品一體化電位法監測系統，克服了當時國內外現有發射儀器都采用頻域或者時域信號發射的缺點，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，使測量精度達到微伏級。在測量時，大功率發射機通過油/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接收系統進行測量。由于接收系統只接收與發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，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。可控信號發射儀不僅能夠加載偽隨機編碼，并可發射三種信號（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構造、了解地質結構變得更加容易。在這項發明特有的、偽隨機編碼大功率可控電場信號向地層發射后，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。設計完成后的測量接收系統具有以下特點：使用全部數字方法進行信號處理，主要元件是通用的A/D、DSP設計的硬件電路，系統的生產和調試過程簡單，可滿足今后大規模監測裝備推廣使用需求；采用開放式設計，可以實現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備；使用計算機作為控制中心，實現了地電信號的自動測量，測試結果全部由電腦對外輸出顯示；在系統軟件設計方面力求實現數據實時采集、實時處理，不但能夠隨時生成動態圖形和數據報表功能，還可以在現場查看并打印初始場、正常場和異常場測試數據的各種報表，并且能夠現場顯示動態測試坐標圖和各種測試曲線圖形；精度高、穩定性能強、動態監測范圍大；Windows的操作系統界面使操作更加靈活方便。