Способ геоэлектроразведки и устройство для его осуществления

Авторы патента:

G01V3/08 - с использованием магнитных или электрических полей, создаваемых или изменяемых объектом или геологическими структурами или детектирующими устройствами (с использованием электромагнитных волн G01V 3/12; измерение параметров магнитного поля земли G01V 3/40)

Изобретение позволяет с высокой помехоустойчивостью измерить сигнал в способе геоэлектроразведки с использованием нестационарных магнитных полей, например в методе переходных процессов (МПП). Преобразователь чисел во временные промежутки 2 формирует кратковременные импульсы напряжения в моменты времени, соответствующие вариационному ряду случайных чисел, предварительно загруженному в память запоминающего устройства, соединенного с преобразователем. Указанные импульсы через синхронизатор 6, генератор функций 7 и усилитель 8 возбуждают в источнике поля 9 импульсы возбуждения заданной формы, создающие в земле соответствующее электромагнитное поле. Возбужденное поле, преобразованное в соответствии с электрическими свойствами пород, принимается преобразователем 12 с усилителем 13. Выборка принятого сигнала, полученная стробирующим блоком 14, преобразуется с помощью АЦП 15 и поступает на цифровой фильтр 16. Отфильтрованный сигнал регистрируется регистратором 17. С.п. ф-лы 2, илл.3.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИС 1 1ЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ®5 О» 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

l10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ ССОР (21) 4088990/24-25 (22) 14. 07.86 (46) 23.09.90. Бюл. 35 (71) Научно-производственное объединение "Рудгеофизика" (72) А.Б.Великин (53) 550.83(088.8) (56) Патент Франции N9 2461271, кл. G 01 V 3/02, 1981.

Бураков А.И., Попов А,А. Цифровой измеритель неустановившихся напряжений. вЂ .Сб.Методы разведочной геофизики. Индукционная электроразведка для наземных и скважинных исследований. Л.: НПО "Рудгеофизика", 1984.

1..SU;„1594354 А1

2 (54) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ И УСУ"

РОЙСтва ДЛЯ КГО ОСУЩКСтВЛКНИЯ (57) Изобретение позволяет с высокой помехоустойчивостью измерить сигнал в способе геоэлектроразведки с исполь-. зованием нестапионарных магнитных по- . лей, например в методе переходных про: цессов (МПП). Преобразователь чисел во временные промежутки 2 формирует кратковременные импульсы напряжения в моменты времени, соответствующие вариационному ряду случайных чисел, .предварительно загруженному в память запоминающего устройства, соединенного c преобразователем 2. Укаэанные им1594354 пульсы через синхронизатор 6, генератор функции 7 и усилитель 8 возбуждают в источнике поля 9 импульсы возбуждения заданной формы, создающие в земле соответствующее электромагнитное

5 поле. Возбужденное поле, преобразованное в соответствии с электрическими

Изобретение относится к области еоэлектроразведки, в которой изучают я слабые нестационарные электромагнитные поля в,.условиях помех, например к методу переходных процессов, Целью изобретения является повьш(е- 211

1лие помехоустойчивости измерений с ис пользованием накопления сигнала, Способ реализуется следующим образом.

В раскладываемой на поверхности !5 земли проволочной петле (или заземленной линии) возбуждают импульсы тока, случайно и равномерно распределенные на временном интервале накопления, С помошью преобразователя электрическо- 3О

Го (или магнитного) поля преобразуют электромагнитное поле, возбуждаемое импульсами тока и включающее вторичное поле и помехи, в электрический сигнал. Производят выборку из элект,рического сигнала в интервалы време35 ни, задержанные на одинаковые промежутки времени относительно начала каждого импульса тока возбуждения. Амплитуду импульсов тока и выборку сигнала изменяют по гармоническому законувЂ” .умножают на коэффициенты К>. Промоду лироваиную по амплитуде выборку из электрического сигнала подвергают узкополосной фильтрации на частоте М сворачивают с весовой функцией, после чего результат свертки возводят в квадрат, и интегрируют полученную функцию. Регистрируют результат фильтрации, Последние три операции производят для разных значений задержки интервала выборки относительно начала импульса тока. Строят переходную характеристику накопленного сигнала, по которой судят о геоэлектрическом раз55 резе.

Предложенный способ геоэлектрораз ведки обеспечивает формирование узкополосного сигнала и его узкополосн тю свойствами пород, принимается преобразователем 12 с усилителем 13. Выборка принятого сигнала, полученная стробирующим блоком 14, преобразуется с помощью АЦП 15 и поступает на цифровой фильтр 16. Отфильтрованный сигнал регистрируется регистратором 17, 2 с. и 1 з,п.ф-лы, 1 ил. фильтрацию вне зависимости от спектра изучаемой переходной характеристики, Это повышает помехоустойчивость и разрешает тем самым внутренее противоречие между необходимостью измерения широкополосного сигнала и узкой полосой пропускания измерительного устройства.

На чертеже показана блок-схема предложенного устройства для осуществления способа, Устройство содержит генератор импульсов электромагнитного поля, включающий генератор случайных временных интервалов, например запоминающее устройство 1, загруженное вариационным рядом случайных чисел, и присоединенный к нему преобразователь чисел во временные промежутки 2, связанный по цепи управления с синхронизатором 3.

К синхронизатору 3 подключен генератор 4 функций, соединенный через усилитель 5 мощности с источником 6 поля, которым может служить проволочная петля или заземленная линия. К генератору функций подключен амплитудный модул 1тор 7, соединенный с синхронизатором 3. К амплитудному модулятору 7 подключен генератор 8 гармонического сигнала, Измерительное устройство . включает преобразователь 9 электричес кого .(магнитного) поля в электрический сигнал, соединенный через усилитель 10 со стробирующим устройством

11, связанным по цепи управления с синхронизатором 3. Стробирующее устройство 11 подключено к аналого-цифровому преобразователю12, который соединен с цифровым фильтром 13, к выхо-. ду которого подключен регистратор 14.

Устройство работает следующим образом.

Преобразователь чисел во временные промежутки 2 формирует кратковременные импульсы напряжения в моменты времени, соответствующие вариационному

1594354

2. Устройство. для геоэлектроразведки, содержащее генератор . импульсов электромагнитного поля, включающий генератор функций, связанный по цепи управления с синхронизатором и соединенный через усилитель мощности с источником поля, а также изл1еритель электрического или магнитного поля, включающий преобразователь поля в электрический сигнал, соединенный через последовательно включенные усилитель и стробирующее устройство с аналого-цифровым преобразователем, вход цепи управления стробирующего устройства соединен с синхронизатором, а выход аналого-цифрового преобразователя вЂ” с накопителем, к которому присоединен регистратор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него включен генератор случайных временных интервалов и присоединенный к нему преобразователь чисел Во временные промежутки, связанный с входом управления синхронизатора, а также амплитудный модулятор, соединенный с генератором гармонического сигнала, а по цепи управления вЂ” с синхронизатором, подклю- ченным к генератору функций„ накопи- тель выполнен в виде узкополосного цифрового фильтра, настроенного на частоту генератора гармонического сигнала. ряду случайных чисел, предварительно загруженных в память запоминающего устройства 1, Кратковременные импульсы напряжения управляют работой синхронизатора

3, в нем формируются синхроимпульсы, управляющие работой генератора 4 функций, который вырабатывает импульсы напряжения заданной формы (прямоуголь- )p ной или полусинусоидальной), затем эти импульсы усиливаются усилителем 5 мощности, который возбуждает в источнике 6 поля импульсы тока заданной) формы. l5

Указанные импульсы тока возбуждают электромагнитное поле в земле. В месте расположения преобразователя 9 поля электромагнитное поле содержит первичное поле, вторичное поле (обуслов- 20 ленное электрическими и магнитнл1ми свойствами земли в окрестности источника поля), а также помехи. Это электромагнитное поле преобразуется в электрический сигнал преобразователем 25

9 поля. Сигнал усиливается усилителем

10. Затем из него делается выборка с помощью стробирующего устройства 11; управляемого синхронизатором 3. Выборка сигнала преобразуется с помощью аналого-цифрового преобразователя 12 в сигналы с цифровым кодом, которые поступают на цифровой фильтр 13, где производится операция узкополосной фильтрации. Отфильтрованный сигнал ре3 гистрируется регистратором 14, Для реализации узкополосной фильтрации амплитудный модулятор 7, управляемый генератором 8 гармонического сигнала с частотой оЗ н синхронизато4о ром 3, умножает амплитуду импульсов .напряжения в генераторе 4 функций на коэффициенты .. „, a цифровой фильтр 13 синхронно умножает выборку сигнала на эти же коэффициенты К д и сворачивает результат умножения с весовой функцией, после чего возводит в.квадрат результат свертки и интегрирует полученную функцию, Результат интегрирования затем регистрируется устройством 14.

В этом случае цифровой фильтр работает как узкополосный фильтр.

Эффективность предложенных способа и устройства заключается в существенном повышении их помехоустойчивости, 55

Это позволит повысить реальную чувствительность методов электроразведки, изучающих нестационарные электромаг.нитные поля, а в результате увеличится глубинность и разрешающая способность этих методов.

Формула и з о б р е т е н и я . °

1. Способ геоэлектроразведки, вклю-. чающий возбуждение импульсов электромагнитного поля в земле, распределенных во времени случайным образом, преобразование электромагнитного поля в электрический сигнал, выборку из этого сигнала в интервалы времени, задержанные на одинаковые промежутки времени относительно начала каждого импульса возбуждения, накопление и регистрацию данной выборки, о л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости измерений, амплитуду импульсов электромагнитного поля и выборку из сигнала изменяют по гармоническому закону, а промодулированную по амплитуде выборку иэ сигнала подвергают узкополосной фильтрации на частоте гармонического изменения амплитуды импульсов электрол1агнитного поля, 7

1594354 8 . нен в виде запоминающего устройства, загруженного вариационным рядом случайных чисел.

3. Устройство по п.2, о т л и -. ч а Ь щ е е с я тем, что генератор случайных временных интервалов выполКорректор А.Осауленко

Техред А.Кравчук

Редактор В.Данко

Заказ 3285 Тираж 419 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35„ Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101

Способ геоэлектроразведки и устройство для его осуществления

Изобретение относится к геофизике, а более конкретно к геоэлектроразведке с использованием индуктивных методов и предназначено для использования при профилировании и зондировании в наземном и аэровариантах

Способ геоэлектроразведки // 1550456

Изобретение относится к геофизике, а более конкретно к электромагнитным методам разведки, может быть использовано для повышения устойчивости синхронизации полевых наблюдений компонент магнитотеллурического МТ-поля

Электроразведочная станция // 1550455

Изобретение относится к геофизике, а именно к геоэлектроразведке, и предназначено для использования при разведке нефтегазовых месторождений методами зондирования становлением поля и магнитотеллурического зондирования

Способ геоэлектроразведки // 1539709

Изобретение относится к геофизике, а более конкретно - к геоэлектроразведке и предназначено для использования при исследовании геологической среды методами переходных процессов, становления поля в ближней зоне и вызванной поляризации в условиях интенсивных промышленных импульсных помех типа искрения контактов силовых электрических машин

Способ наземной магниторазведки // 1507065

Устройство для настройки и поверки импульсной электроразведочной аппаратуры // 1499303

Изобретение относится к геофизике, а более конкретно - к устройствам настройки и проверки импульсной электроразведочной аппаратуры, может использоваться также для моделирования сложных электроразведочных сигналов, в дефектоскопии

Свинцовый неполяризирующий электрод для электроразведки "терлит // 1497601

Изобретение относится к области измерения электрических полей в ионопроводящих средах и может быть использовано в электроразведке и лабораторных исследованиях

Способ геоэлектроразведки // 1485849

Изобретение относится к геофизике, а более конкретно к геоэлектро разведке с использованием естественного электромагнитного поля Земли, и предназначено для работ при наличии высокого уровня помех

Способ геоэлектроразведки // 1464726

Изобретение относится к геофизике, к способам геоэлектроразведки с применением магнитотеллурических методов измерений, и предназначено для использования при поиске и разведке полезных ископаемых

Способ выделения локальных неоднородностей // 1464725

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано при поисках нефтяных и газовых месторождений

Способ геологической разведки нефти и газа // 2102781

Изобретение относится к области геологоразведочных работ, а именно к способам поиска нефтяных и газовых месторождений

Способ геоэлектроразведки // 2107932

Изобретение относится к геофизике, а более конкретно к способам электроразведки, основанным на изучении электромагнитных полей индустриального происхождения, и может быть использовано при поисках линейных проводящих зон в земной коре

Способ проведения измерения при геоэлектроразведке // 2112996

Изобретение относится к геофизическим методам разведки полезных ископаемых, в частности к электрическим методам

Способ обнаружения аномальной зоны поля земли // 2117968

Изобретение относится к прикладной медицине и разделу геофизики, занимающемуся поисками полезных ископаемых, и может быть использовано для регистрации и исследования положения аномальных зон поля Земли

Способ геоэлектромагнитной разведки и устройство для его реализации // 2119680

Способ и устройство для выявления структурных изменений в твердых телах // 2122219

Изобретение относится к способу и устройству для выявления структурных изменений в твердых телах

Способ определения геопатогенной зоны по аномалиям электростатического поля земли в зоне обитания // 2130625

Изобретение относится к области геофизической разведки, в частности, к способам измерения параметров электростатического поля Земли

Способ обнаружения и отслеживания электропроводного протяженного подводного объекта с борта подводной поисковой установки // 2136020

Изобретение относится к области электромагнитных исследований и может быть использовано преимущественно для поиска, обнаружения, распознавания и отслеживания трасс подводных протяженных металлосодержащих объектов, в том числе и заиленных в донный грунт, например, подводных трубопроводов, силовых кабелей и т.д

Магнитометр // 2138831

Изобретение относится к области магнитной геологоразведки и может быть использовано при разведке железорудных месторождений

Способ возмущения ионосферы и устройство для его осуществления // 2144685

Изобретение относится к области геофизики, преимущественно аэрономии, и может быть использовано при исследовании ионосферы в активных экспериментах, в которых по отклику среды на воздействие источника возмущения с известными параметрами определяются ее свойства