[發(fā)明專利]一種用于探測(cè)地下電性結(jié)構(gòu)的井中電磁接收機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710058459.0
• 申請(qǐng)日: 2017-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN106772634B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳凱;金勝;魏文博;鄧明;阿木爾;史心語(yǔ)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): G01V3/10
• 分類號(hào): G01V3/10
• 代理公司: 北京中譽(yù)威圣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11279
• 代理人: 蔣常雪

本發(fā)明公開了一種用于探測(cè)地下電性結(jié)構(gòu)的井中電磁接收機(jī)，測(cè)量地下介質(zhì)的視電阻率和視極化率，從而獲取井空周邊的電性異常。該電磁接收機(jī)主要由井口控制單元、絞車和纜線、井中探管組成，測(cè)量范圍包括三分量磁場(chǎng)B及三分量dB/dt和電場(chǎng)垂直分量。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了多分量和多參數(shù)測(cè)量，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸速度較快，在低頻處有更低的噪聲，適合深部金屬礦勘查。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地球物理探測(cè)領(lǐng)域，尤其是低頻電磁信號(hào)探測(cè)，涉及一種用于探測(cè)地下電性結(jié)構(gòu)的井中電磁接收機(jī)。

背景技術(shù)

電磁法(或叫電磁感應(yīng)法)是電法勘探的重要分支。該方法主要利用巖礦石的導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性和介電性的差異，應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，觀測(cè)和研究人工或天然形成的電磁場(chǎng)的分布規(guī)律(頻率特性和時(shí)間特性)，進(jìn)而解決有關(guān)的各類地質(zhì)問(wèn)題。

井地電磁法是指在井中供大功率的交流電，在地面接收電磁場(chǎng)信號(hào)的一類電磁測(cè)深方法。由于激發(fā)場(chǎng)源在井中，因此能夠有效地選擇對(duì)所研究的目標(biāo)體進(jìn)行最直接、最有效地激發(fā)。相對(duì)于傳統(tǒng)地面電磁探測(cè)技術(shù)來(lái)說(shuō)，該方法很大程度上提高了對(duì)目標(biāo)體的探測(cè)范圍和精度。

利用井地電磁方法，可以測(cè)量地下介質(zhì)的視電阻率和視極化率并尋找異常值，分析地下的地質(zhì)情況，探測(cè)石油、礦物的儲(chǔ)量及分布規(guī)律。

視電阻率(apparent resistivity)，是用來(lái)反映巖石和礦石導(dǎo)電性變化的參數(shù)。定義：在地下巖石電性分布不均勻(有兩種或兩種以上導(dǎo)電性不同的巖石或礦石)或地表起伏不平的情況下，若仍按測(cè)定均勻水平大地電阻率的方法和計(jì)算公式求得的電阻率稱之為視電阻率，以符號(hào)ρ_s表示，單位和電阻率相同，為Ω·m。

視極化率(apparent chargeability)，是指在多種巖石、礦石存在的情況下(即所謂介質(zhì)不均勻時(shí))測(cè)得的極化率。它是表示直流激發(fā)極化法觀測(cè)結(jié)果的一個(gè)參數(shù)。

地井TEM測(cè)量已是一種較成熟的方法，在國(guó)外得到了較廣泛的應(yīng)用，也取得了很多令人矚目成果，但由于各種原因，在我國(guó)一直沒有被廣泛的重視和推廣，隨著我國(guó)礦產(chǎn)資源不斷的被開發(fā)利用，大批礦山逐漸面臨資源枯竭的危機(jī)，急需向礦山深部及外圍尋找新的資源量，在此背景下，地井TEM以其自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)被越來(lái)越多的人所關(guān)注。

瞬變電磁法(TDEM)，是用接地或不接地回線以脈沖電流為場(chǎng)源激勵(lì)探測(cè)目標(biāo)感生二次電流，在脈沖間隙測(cè)量二次場(chǎng)隨時(shí)間變化的響應(yīng)，因此不存在一次場(chǎng)源的干擾。脈沖是多頻率的合成，不同延時(shí)觀測(cè)的主要頻率不同，相應(yīng)時(shí)間的場(chǎng)在地層中的傳播深度不同，所以反映的深度也就不同，不同電導(dǎo)率的巖石產(chǎn)生的電磁感應(yīng)響應(yīng)就有差異，時(shí)間域瞬變電磁法就是利用不同巖石的電導(dǎo)率差異觀測(cè)瞬變響應(yīng)，并計(jì)算視電阻率參數(shù)的一種勘探方法。

物化探所的地井三分量TEM依據(jù)TDEM方法，利用磁通門傳感器測(cè)量三分量磁場(chǎng)，單一參數(shù)且通道數(shù)有限，在低頻噪聲處理及坑道空間作業(yè)方面存在不足，適應(yīng)性有待完善。

要得到更準(zhǔn)確的探測(cè)結(jié)果，需要采集多參數(shù)多分量信息，儀器在低頻處的噪聲要更小，同時(shí)，設(shè)備一體化可以降低整體作業(yè)難度。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種用于探測(cè)地下電性結(jié)構(gòu)的井中電磁接收機(jī)，用于測(cè)量地下介質(zhì)的視電阻率和視極化率，從而獲取井空周邊的電性異常，它包括井口控制單元、絞車和電纜、井中探管等組成部分，實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)分量與電場(chǎng)分量的高精度觀測(cè)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種用于探測(cè)地下電性結(jié)構(gòu)的井中電磁接收機(jī)，由井口控制單元、絞車和纜線、井中探管組成，井中探管通過(guò)纜線連接絞車，井口控制單元連接纜線并控制絞車實(shí)現(xiàn)對(duì)井中探管的控制。

所述的井中探管為鈦鋼管，鈦鋼管前端設(shè)置有前端馬龍頭，鈦鋼管內(nèi)部設(shè)置有電源模塊、通訊模塊、測(cè)斜模塊、控制電路、采集電路、上電極、三軸感應(yīng)線圈磁傳感器、三軸磁通門磁傳感器和下電極。