电位法监测技术一路高歌

    电位法井间监测技术是为了准确测定压裂裂缝方位、掌握注水井注水扩散方向及进行工程措施效果评价而开发的一种新型的监测技术。该项技术的应用为评价压裂效果，合理的、经济的制定开发方案提供极其重要的科学依据，同时还能为注水开发油田的动态分析、注采井网调整以及确定平面的剩余油分布提供重要依据。

    经年探索 梅花得来

    1979年，大港油田采油工艺研究所总工程师李国才为了评价压裂效果，对国内外压裂裂缝测试技术进行广泛调研后，成立了压裂测试技术攻关小组，对“充电法确定油井压裂裂缝方向”课题进行了攻关。从此，大港油田钻采院科技人员走上了电位法井间监测的求索道路。三十多年的时间里，该技术经历了方法理论研究、室内试验、观测仪器
研制、现场试验、投入生产应用及不断完善阶段，目前已成为国际四大监测技术之一，是大港油田钻采院具有自主知识产权的专利成果。

    在传统电法勘探中，点源理论、固体场源理论等一直占据着主导地位。通过进一步的推导论证，电位法井间监测技术在原有理论的基础上进行了补充和发展，提出了线源理论和动态流体场源理论，实现了理论研究的创新。在观测仪器研制中，该技术将伪随机码控制技术应用到物探测试仪器中，使测量精度达到1.6‰、分辨率达到1μV，性能
指标达到或超过国外同类仪器，实现了实时测量。这项研究成果达到了国际领先水平，填补了我国在该领域中的一项空白。2004年1月，《煤层气井裂缝方位测定及裂缝长度预测》荣获国家科技进步二等奖，2006年1月又获得第九届《国家发明专利优秀奖》。

    2009年新研制的一体化电位法监测系统，将通讯领域普遍采用的伪随机编码控制技术应用到大地人工电位场测试中，能清晰分辨深层低阻异常体。新系统共申请三项发明专利和三项实用新型专利，并且在2009年获得天津市科技进步二等奖。

    新研发的压裂裂缝电位法测试三维成像技术从一个新的视角出发，进一步对水力压裂裂缝展布做直观的展示，建立水力压裂裂缝展布的三维显示技术体系，依据相应的数学模型研制开发相应的软件系统，为实际压裂裂缝的描述提供更为直观的显示手段。
 
    在实际推广工作中，该测试技术的应用范围不断扩大，从测定蒸汽驱井汽驱扩散方向、注水井注水扩散方位、油井（煤层气）压裂裂缝方位、到油田开发后期调剖井效果评价及增油预测等领域均有涉及。目前该专利技术在我国大港、大庆、胜利、中原、新疆、辽河、吉林、中原、吐哈等油田及全国各煤层气探区得到应用并实施现场技术服务800井次，创造产值达3000多万元。其测试成果得到了油藏工程师的广泛认可和采纳，并为油田开发过程中的动态分析、注采调整、提高采收率和措施效果评价等提供了重要的科学依据。2007年5月，该项技术在哈萨克斯坦北部扎奇油田首次进行的15井次的技术服务，得到了哈方的好评。

    身段出众 前景广阔

    电位法监测技术具有很多优势，比如，它不会对地层造成污染，在同一口井中可以进行连续测试；测试精确度高，测试结果与油田开发动态分析的吻合度达80%以上；测试资料通俗，出具速度快，可及时指导开发方案的调整；技术适用范围广，除了陆地、浅水域和直/斜井等各类油藏，它还适用于油田开发中的边界油藏，应用前景广阔。电位法仪器为油田勘探开发电法仪器，主要应用于油田开发中的压裂、注水、调剖和随钻过程监测，负责接收施工过程中人为加载的电场信号。电位法仪器系统经过二十年的研究开发，共开发了四代产品，其中2009年新开发的第四代产品一体化电位法监测系统，克服了当时国内外现有发射仪器都采用频域或者时域信号发射的缺点，有效消除了采集过程中的信号干扰，性能较之前有很大提升。新仪器测量所采用的伪随机编码控制技术，使测量精度达到微伏级。在测量时，大功率发射机通过油/水井或地面电极向地层供入伪随机编码控制的方波电流，地面电位通过同步相关接收系统进行测量。由于接收系统只接收与发射信号具有相同特征的信号，而这一特征信号在干扰信号中不会出现，因此，干扰信号直接被屏蔽——这也从根本上解决了仪器分辨率和精度问题。可控信号发射仪不仅能够加载伪随机编码，并可发射三种信号（伪随机编码控制信号、时域信号或频域信号），使用起来非常灵活；大功率可控信号源也使得使电法勘探寻找地下深部地质构造、了解地质结构变得更加容易。在这项发明特有的、伪随机编码大功率可控电场信号向地层发射后，接收仪能只接收这种伪随机信号，从而避免其它信号的干扰，以便达到清晰分辨深层低阻异常体的目的。设计完成后的测量接收系统具有以下特点：使用全部数字方法进行信号处理，主要元件是通用的A/D、DSP设计的硬件电路，系统的生产和调试过程简单，可满足今后大规模监测装备推广使用需求；采用开放式设计，可以实现新功能的兼容与扩充，而每增加或更新一套软件，就相当于增添或更新一套仪器设备；使用计算机作为控制中心，实现了地电信号的自动测量，测试结果全部由电脑对外输出显示；在系统软件设计方面力求实现数据实时采集、实时处理，不但能够随时生成动态图形和数据报表功能，还可以在现场查看并打印初始场、正常场和异常场测试数据的各种报表，并且能够现场显示动态测试坐标图和各种测试曲线图形；精度高、稳定性能强、动态监测范围大；Windows的操作系统界面使操作更加灵活方便。