二氧化碳驱中二氧化碳前缘位置的监测方法及装置与流程
本发明涉及油田开发，具体地涉及一种二氧化碳驱中二氧化碳前缘位置的监测方法、一种二氧化碳驱中二氧化碳前缘位置的监测装置、一种电子设备及一种可读存储介质。
背景技术：
1、二氧化碳在地层中的运移规律，对于二氧化碳补集、利用和存储有具有重要的意义。二氧化碳驱替岩心实验是观测理解二氧化碳在地层中运移规律的重要手段，对岩心实验中观测到的数据处理和解释，可以获得二氧化碳驱的前缘分布并理解其运移规律。由于电磁波对地层、油和气的电导率和介电常数变化较敏感，可以使用电磁波探测二氧化碳驱前缘分布及其运移规律。由于电磁波在岩心中传播时，衰减强烈，到达接收天线时，信号强度弱，同时背景噪声干扰，观测数据信噪比不高，基于这些含强干扰的低信噪比电磁波信号进行二氧化碳驱前缘成像解释，无法得到准确的结果。而干涉成像技术能提高分辨率，现有技术将发射的一束电磁波分为两部分：一部分电磁波经过地层介质传播至接收天线，另一部分波未经地层介质传播，直接传递至接收天线处，在接收天线处将两者合成为相干电磁波。基于相干电磁波的特性，进行成像解释来探测介质的界面和分层等信息，分辨率能够达到1cm。然而在油气田开发岩心驱替实验中，小柱状岩心中油、水、二氧化碳的边界的探测精度至少要达到1mm，目前的干涉电磁波成像技术无法满足该探测精度。
技术实现思路
1、本发明实施方式的目的是提供一种二氧化碳驱中二氧化碳前缘位置的监测方法及装置，以至少解决上述的在油气田开发岩心驱替实验中，小柱状岩心中油、水、二氧化碳的边界的探测精度至少要达到1mm，目前的干涉电磁波成像技术无法满足该探测精度的问题。
2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种二氧化碳驱中二氧化碳前缘位置的监测方法，所述方法包括：
3、获取经地层界面反射的第一电磁回波和第二电磁回波，所述第一电磁回波由第一电磁波发射，所述第二电磁回波由第二电磁波发射，所述第一电磁波和所述第二电磁波的波长差值小于第一预设阈值；
4、基于所述第一电磁波和所述第二电磁波得到第一发射电磁波，基于所述第一电磁回波和所述第二电磁回波得到第二发射电磁波；
5、基于所述第一发射电磁波得到正传波场，基于所述第二发射电磁波得到反传波场；
6、基于所述正传波场和所述反传波场，得到二氧化碳前缘位置。
7、可选的，所述第一发射电磁波和所述第二发射电磁波的波长为：
8、
9、其中，λ为第一发射电磁波和第二发射电磁波的波长；λ1为第一电磁波的波长；λ2为第二电磁波的波长。
10、可选的，所述第一发射电磁波的波场能量为：
11、
12、其中，e1(λ)为第一发射电磁波的波场能量；a1为第一电磁波的幅度；a2为第二电磁波的幅度；φ1(λ1)为第一电磁波的相位；φ2(λ2)为第二电磁波的相位。
13、可选的，所述第二发射电磁波的波场能量为：
14、
15、其中，e2(λ)为第二发射电磁波的波场能量；a′1为第一电磁回波的幅度；a′2为第二电磁回波的幅度；φ′1(λ1)为第一电磁回波的相位；φ′2(λ2)为第二电磁回波的相位。
16、可选的，基于所述第一发射电磁波得到正传波场，包括：
17、通过发射天线向地层发射第一发射电磁波；
18、将利用接收天线接收到的第一发射电磁波经地层界面反射后的电磁波作为所述正传波场。
19、可选的，基于所述第二发射电磁波得到反传波场，包括：
20、通过接收天线向地层发射第二发射电磁波；
21、将利用发射天线接收到的第二发射电磁波经地层界面反射后的电磁波作为所述反传波场。
22、可选的，基于所述正传波场和所述反传波场，得到二氧化碳前缘位置，包括：
23、对所述正传波场和所述反传波场进行互相关计算、滤波计算和叠加计算，得到地下介质分布的成像结果；
24、在地下介质分布的成像结果中确定二氧化碳前缘位置。
25、本发明第二方面提供一种二氧化碳驱中二氧化碳前缘位置的监测装置，所述装置包括：
26、数据获取模块，用于获取经地层界面反射的第一电磁回波和第二电磁回波，所述第一电磁回波由第一电磁波发射，所述第二电磁回波由第二电磁波发射，所述第一电磁波和所述第二电磁波的波长差值小于第一预设阈值；
27、电磁波确定模块，用于基于所述第一电磁波和所述第二电磁波得到第一发射电磁波，基于所述第一电磁回波和所述第二电磁回波得到第二发射电磁波；
28、波场确定模块，用于基于所述第一发射电磁波得到正传波场，基于所述第二发射电磁波得到反传波场；
29、前缘位置确定模块，用于基于所述正传波场和所述反传波场，得到二氧化碳前缘位置。
30、本发明第三方面提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的二氧化碳驱中二氧化碳前缘位置的监测方法。
31、另一方面，本发明提供一种可读存储介质，该可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的二氧化碳驱中二氧化碳前缘位置的监测方法。
32、本技术方案通过第一电磁波和第二电磁波，得到第一发射电磁波，通过第一电磁回波和第二电磁回波，得到第二发射电磁波，并基于第一发射电磁波，得到正传波场，基于第二发射电磁波得到反传波场；利用正传波场和反传波场得到二氧化碳前缘位置。通过合成新的电磁波，增强电磁波振幅，提高信噪比，使得电磁波具有可调谐的特征，且波长变短，具有更高的分辨率，可精确描述二氧化碳驱的前缘位置，表征二氧化碳的运移路径。
33、本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
技术特征：
1.一种二氧化碳驱中二氧化碳前缘位置的监测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的二氧化碳驱中二氧化碳前缘位置的监测方法，其特征在于，所述第一发射电磁波和所述第二发射电磁波的波长为：
3.根据权利要求1所述的二氧化碳驱中二氧化碳前缘位置的监测方法，其特征在于，所述第一发射电磁波的波场能量为：
4.根据权利要求1所述的二氧化碳驱中二氧化碳前缘位置的监测方法，其特征在于，所述第二发射电磁波的波场能量为：
5.根据权利要求1所述的二氧化碳驱中二氧化碳前缘位置的监测方法，其特征在于，基于所述第一发射电磁波得到正传波场，包括：
6.根据权利要求1所述的二氧化碳驱中二氧化碳前缘位置的监测方法，其特征在于，基于所述第二发射电磁波得到反传波场，包括：
7.根据权利要求1所述的二氧化碳驱中二氧化碳前缘位置的监测方法，其特征在于，基于所述正传波场和所述反传波场，得到二氧化碳前缘位置，包括：
8.一种二氧化碳驱中二氧化碳前缘位置的监测装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7中任一项所述的二氧化碳驱中二氧化碳前缘位置的监测方法。
10.一种可读存储介质，该可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行权利要求1-7中任一项所述的二氧化碳驱中二氧化碳前缘位置的监测方法。
技术总结
本发明提供一种二氧化碳驱中二氧化碳前缘位置的监测方法及装置，属于油田开发技术领域。方法包括：获取经地层界面反射的第一电磁回波和第二电磁回波，所述第一电磁回波由第一电磁波发射，所述第二电磁回波由第二电磁波发射，所述第一电磁波和所述第二电磁波的波长差值小于第一预设阈值；基于所述第一电磁波和所述第二电磁波得到第一发射电磁波，基于所述第一电磁回波和所述第二电磁回波得到第二发射电磁波；基于所述第一发射电磁波得到正传波场，基于所述第二发射电磁波得到反传波场；基于所述正传波场和所述反传波场，得到二氧化碳前缘位置。本发明具有可提高二氧化碳驱的前缘位置描述精度，能够有效表征二氧化碳的运移路径的优点。
技术研发人员：崔茂蕾,张杰,伦增珉,肖朴夫,牛骏,赵春鹏
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23