[發明專利]一種瞬變電磁三維多深度點測量系統及其方法

在審

• 申請號: 201910025213.2
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN111435175A
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 沈建國;張小康
• 申請（專利權）人: 天津大學青島海洋技術研究院
• 主分類號: G01V3/30
• 分類號: G01V3/30;G01V3/20;G01N27/04;E21B49/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種瞬變電磁三維多深度點測量系統，其特征在于：包括大功率發射電路、并聯在大功率發射電路負載兩端的發射線圈，與發射線圈同軸放置的1*8垂直接收線圈陣列、與發射線圈非同軸放置的3*8垂直接收線圈陣列、為驅動電路提供兩路控制信號的控制電路、為大功率發射電路提供兩路驅動信號的驅動電路、為4*8垂直接收線圈陣列瞬變電磁響應信號濾除噪聲并進行信號放大的濾波放大電路、采集經過濾波放大電路處理之后的瞬變電磁響應信號并且還給控制電路提供兩路控制信號的32路AD采集電路、對32路AD采集電路采集到的瞬變電磁響應信號進行存盤和桌面顯示并且為32路AD采集電路提供控制指令還可以手動設置技術參數如清屏、清框、總數、COM口、采集次數、開串口、關串口、啟動等的32路同步數據接收上位機、為大功率發射電路提供工作電壓的穩壓直流電源、為32路AD采集電路提供工作電壓的采集電路供電系統和一個懸掛于4*8垂直接收線圈陣列中間上方滑輪繞線上的良導電體金屬球。

2.根據權利要求1所述一種瞬變電磁三維多深度點測量系統，其特征在于：發射線圈是一個直徑為5厘米、匝數為5000的銅質漆包線繞制線圈；總共32個接收線圈是直徑為3厘米、匝數為2000的銅質漆包線繞制線圈；將發射線圈固定在一串垂直接收線圈陣列的底部，用來給瞬變電磁三維多深度點測量系統提供激勵；將32個接收線圈分為4*8放置，也就是每8個接收線圈按照一定的間距固定，4束垂直接收陣列都是垂直于地面固定起來；俯視圖為正方形的4個頂點位置。

3.一種瞬變電磁三維多深度點測量系統的測量方法，其特征在于：

第一種：瞬變電磁三維多深度點測量系統確定下來，測量一次，將良導電體金屬球放入系統中再測量一次，兩次測量結果相減去掉無用信號得出瞬變電磁二次場信號的差最終通過實驗驗證Doll幾何因子和非同軸幾何因子的理論正確性；

第二種：先把良導電體金屬球放入瞬變電磁三維多深度點測量系統中并且固定良導電體金屬球的位置不變，同時移動發射線圈和垂直接收線圈陣列，進行測量，實現對中間良導電體金屬球的測量；

接收線圈接收的電磁場響應信息包括發射線圈直接耦合過來的一次場信息、良導電體金屬球的所產生的渦流激發的二次場信息和噪聲；因為每一個接收線圈垂直陣列中接收線圈中的間距是相等的，所以可以利用相鄰做差的方法求出每個接收線圈所對應的二次場差的信息，該二次場差與空間不同位置地層電導率差成正比；進而通過刻度將二次場的差轉換為電導率的差，再通過積分的方法將空間不同位置電導率差轉換為不同位置的電導率，最后求倒數得出空間不同位置電阻率；通過對與發射線圈同軸放置的接收線圈響應以及與發射線圈非同軸放置的3束垂直接收線圈陣列的聯合處理還可以驗證Doll幾何因子和非同軸幾何因子，幾何因子刻畫了空間不同位置對二次場響應的貢獻；其中，非同軸幾何因子描述了瞬變電磁全波勘探中任意放置的接收線圈所測量的渦流激發的二次場響應與空間介質電導率的之間的關系。