CN111505724A - 跨孔激发极化观测方法、系统和电极串 - Google Patents

跨孔激发极化观测方法、系统和电极串 Download PDF

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CN111505724A CN202010502636.1A CN202010502636A CN111505724A CN 111505724 A CN111505724 A CN 111505724A CN 202010502636 A CN202010502636 A CN 202010502636A CN 111505724 A CN111505724 A CN 111505724A
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Abstract

本发明提供了一种跨孔激发极化观测方法、系统和电极串,涉及跨孔激发极化技术领域,方法包括将发射机与多极全波形接收机分别布置于地面,发射电极放置在发射井中;将电极串放置在测量井中,所述电极串包括多个按预设距离阵列纵向排布的电极端子,每个电极端子分别与多极全波形接收机相连;采用多极全波形接收机同时采集电极串中多个电极端子的多组全波形测量数据;根据多个电极端子的多组全波形测量数据计算目标参数;本发明能够提高跨孔激发极化的观测效率,降低测量误差,提升观测准确性。

Description

跨孔激发极化观测方法、系统和电极串
技术领域
本发明涉及跨孔激发极化技术领域,尤其是涉及一种跨孔激发极化观测方法、系统和电极串。
背景技术
目前,跨孔激发极化采用单道观测方式中,采用将一个测量电极端子下放到测量井中的方式。这种观测方式有如下缺点:每一次孔内观测只能获得一种参数的数据,即电位或者电位梯度;一次只能采集到一个井下测点的数据,每一个观测点均需要观测至少多个周期的电位差数据,效率较低;由于跨孔观测方式中,有时需要改变极距来获得更大的异常,这种观测方式只能以一种极距进行测量,若以不同测点的测量数据进行加和的方法获取更大极距的数据,会出现无法确定电位差的正负的问题,进而无法确定加和数据的准确性;虽然采用全波形接收数据,能够确定电位差的符号,但由于电极的每一次提升都存在深度误差,因此会造成加和数据相对于点距数据的误差。
发明内容
本发明提供一种跨孔激发极化观测方法、系统和电极串,能够提高跨孔激发极化的观测效率,降低测量误差,提升观测准确性。
第一方面,本发明实施例提供的一种跨孔激发极化观测方法,包括:
将发射机与多极全波形接收机布置于地面,发射电极放置在发射井中;
将电极串放置在测量井中,所述电极串包括多个按预设距离阵列纵向排布的电极端子,每个电极端子分别与多极全波形接收机相连;
采用多极全波形接收机同时采集电极串中多个电极端子的多组全波形测量数据;
根据多个电极端子的多组全波形测量数据计算目标参数。
在可选的实施方式中,电极串的相邻两个电极端子之间的距离为单位极距。
在可选的实施方式中,根据多个电极端子的多组全波形测量数据计算目标参数包括:
按地质情况采用极距为单位极距倍数的多个电极端子所对应的多组全波形测量数据计算目标参数。
在可选的实施方式中,所述全波形测量数据包括电位数据和电位梯度数据。
第二方面,本发明实施例提供的一种用于跨孔激发极化的电极串,应用于第一方面任一项所述的跨孔激发极化观测方法,所述电极串放置在测量井中,用于在不同位置感应附加电场;所述电极串包括多个按预设距离阵列纵向排布的电极端子,每个电极端子分别与多极全波形接收机相连。
在可选的实施方式中,所述电极串通过多芯电缆与所述多极全波形接收机相连;所述多芯电缆的每个芯体连接一个电极端子。
在可选的实施方式中,所述电极端子包括电极本体和包覆所述电极本体的保护套。
第三方面,本发明实施例提供的一种跨孔激发极化观测系统,包括发射机、第二方面任一项所述的用于跨孔激发极化的电极串和多极全波形接收机;
所述发射机用于通过发射电极在发射位置向地下提供连续正负方波信号,以产生随时间变化的附加电场;
所述多极全波形接收机用于同时采集电极串中多个电极端子的多组全波形测量数据,以根据多个电极端子的多组全波形测量数据计算目标参数。
在可选的实施方式中,所述多极全波形接收机包括电源模块、信号调理模块和控制模块;所述电源模块与所述控制模块相连,所述信号调理模块和所述控制模块相连。
在可选的实施方式中,所述信号调理模块包括多组信号调理单元,所述信号调理单元包括依次相连的采集模块、放大模块、滤波模块和A/D转换模块,每组信号调理单元的采集模块与一个电极端子相连。
本发明提供的跨孔激发极化观测方法、系统和电极串,由于电极串包括多个按预设距离阵列纵向排布的电极端子,从而不仅能够同时观测多组测量数据,提高观测效率;而且还能同时获得多种极距的测量数据;结合采用多极全波形接收机进行测量数据的接收,能够同时接收多个电极端子的多组全波形数据,从而便于数据的准确加和,降低测量误差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的跨孔激发极化观测方法的流程图;
图2为现有的跨孔激发极化的测量原理图;
图3为本发明实施例提供的跨孔激发极化观测方法电极布置原理图;
图4为本实施例提供的用于跨孔激发极化的电极串中保护套的结构示意图;
图5为本实施例提供的保护套T1的结构示意图;
图6为本实施例提供的保护套T2的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的跨孔激发极化观测系统的系统原理图;
图8为本发明实施例提供的跨孔激发极化观测系统的多极全波形接收机的系统原理图;
图9为本发明实施例提供的图8中信号调理模块的系统原理图;
图10为本发明实施例提供的跨孔激发极化方法中的测量数据波形图。
图标:10-发射机;20-发射电极;30-电极串;40-多极全波形接收机;41-控制模块;42-电源模块;43-信号调理模块;431-采集模块;432-放大模块;433-滤波模块;434-A/D转换模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图,对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
井中激发极化是地面激发极化在井中的延伸,包含跨孔激发极化观测方式。由于井中激发极化观测方式的场源或接收装置置于地下,使仪器从不同深度、不同方位接近或穿过矿体,有效地提高了探测深度和发现深部矿的能力,减小了地形和地表不均匀性的影响。便于寻找井旁、井底盲矿,确定矿体埋深、连通性、展布范围及产状等。井中激发极化是对硫化物矿体的地下空间展布特征最直接、最有效反映的方法之一。
本发明涉及的是跨孔激发极化的技术领域,与测井属于不同的技术领域。测井方法包括阵列测井,阵列用于单孔中连续测量激发极化视电阻率与视极化率。该装置的特点是可连续测量激发极化电位,但由于激发极化测井要解决的是井壁小范围内的地球物理参数的采集,故观测极距小且固定。由于阵列激发极化测井使用的是下井仪器测量,接收仪器在井下,测量方式单一,无法灵活更换电极串,扩展极距参数。
且由于阵列激发极化是仪器下井工作,功率较小。综合使用目的与装置特点,阵列激发极化测井无法完成跨孔测量的目的。
供电和测量装置均在钻孔中进行激发极化测量的方式称作跨孔观测方式,它主要用来发现井间盲矿,确定已被揭露的矿层间的连续性。
目前的跨孔激发极化的测量原理如图2所示,AB电极为供电电极,将A极置于井中,B极置于无穷远处。在另外一个钻孔中,放入测量电极M、N,测量电位差,MN之间的极距为固定值。用A、B电极向地下供具有一定脉宽的连续正负方波信号时,大地下的岩体受极化,在接通A、B电极的同时,形成一次场ΔV1,供电持续一定时间之后,还可产生由地下介质激发极化特性而产生的二次场ΔV2,ΔV2的值与激发时间和激化体及围岩溶液的性质有关。在供电过程中,二次场叠加在一次场上,称为总场ΔV。
多极全波形激发极化就是采集A、B两根供电电极进行正供—停—负供—停的循环时,记录多个M、N测量电极上的电压变化波形。然后在每个波形上读取一次场V1、一次场电位差ΔV1、二次场电位V2、二次场电位差ΔV2,再由下面的公式得到视极化率。
由于跨孔激发极化观测方式观测数据量大,需要长时间占用钻孔,而钻探队伍受工期和经济成本限制,通常对工作效率提出较高要求。在测量过程中,首先将MN置于井底,由供电电极供电,测量电极接收信号,每测完一个点的数据,将M、N电极按照设定好的点距间隔提升到下一电位。这种单道跨孔观测方式具有如下缺点:
(1)观测参数单一。
每一次孔内观测只能获得一种参数的数据,即电位或者电位梯度。
(2)观测效率较低。
这种观测方式一次只能采集到一个井下测点的数据,每一个观测点均需要观测至少多个周期的电位差数据,效率较低。
(3)每一次孔内观测只能获得一种极距的数据。
这种跨孔观测方式无法灵活选择极距。由于跨孔观测方式中,有时需要改变极距来获得更大的异常,这种观测方式只能以一种极距进行测量。若以不同测点的测量数据进行加和的方法获取更大极距的数据,会出现如下问题:
1)传统仪器无法确定电位差的正负,进而无法确定加和数据的准确性;
2)全波形仪器虽然能确定电位差的符号,但由于电极的每一次提升都存在深度误差,会造成加和数据相对于点距数据的误差。
针对单道跨孔激发极化观测方式数据精度与观测效率问题,以及阵列激发极化测井探测深度与极距固定较小,观测功率低,不适用于跨孔观测的问题,本发明提供一种跨孔激发极化观测方法、系统和电极串,能够提高跨孔激发极化的观测效率,降低测量误差,提升观测准确性;满足跨孔观测的要求。下面通过实施例对本发明进行详细介绍。
参照图1,本实施例提供的一种跨孔激发极化观测方法,包括如下步骤:
S100:将发射机10与多极全波形接收机分别布置于地面,发射电极20放置在发射井中;
具体地,跨孔激发极化按供电电极和测量电极相对位置不同,本实施例中发射位置位于井中或者地面,优选地,位于井中。
实施时,供电电极(图2和图3中的A极和B极)可以采用图2或图3中的布置方式,即发射电极A置于井中(发射位置),B极置于无穷远处。
S200:将电极串30放置在测量井中,电极串30包括多个按预设距离阵列纵向排布的电极端子,每个电极端子分别与多极全波形接收机40相连;
具体地,参照图3,将电极串N放置在测量井中,相邻两电极之间的距离满足预设距离阵列,其中预设距离阵列为电极端子之间的距离组成的阵列结合,例如:{1,1,2,3…1}。其中1、2、3的单位为米;表示第一电极端子与第二电极端子之间的距离为1米,第二电极端子与第三电极端子之间的距离为1米,第三电极端子与第四电极端子的距离为2米。其中,地质情况不同,预设距离阵列不同。每个电极端子分别通过电缆与全波形接收机相连,电极串30下放至测量孔的钻孔底部。
S300:采用多极全波形接收机40同时采集电极串30中多个电极端子的多组全波形测量数据;
具体地,本实施例中的接收机采用全波形接收机,且全波形接收机设置多极接收通道,即每一个电极端子设置有一个相对应的用于接收其数据的接收通道。
S400:根据多个电极端子的多组全波形测量数据计算目标参数。
具体地,本实施例中得到每个通道的测量数据后,取多个样点的幅值,计算各个通道的平均值;采用消除零漂或消除慢漂移计算各个通道总场的电位值。
例如,参照图10,为得到全波形测量数据(图中展示了部分通道的波形),在测量数据上选择某时间点,点击鼠标右键在鼠标右键菜单中选总场时,就将每个通道的该样点后面(包括该样点)取16个样点的幅值,计算出各个通道的平均值;这样得到两个或三个总场平均值V1、V2、V3后,(其中V1、V3为正,V2为负;或V1、V3为负,V2为正),可根据选择:消除零漂或消除慢漂移自动按如下公式计算出总场V1的校正值:
消除零漂:VP1=∣(V1–V2)/2∣;
消除慢漂移:VP2=∣(V1+V3)-2V2)/4∣。
本实施例中,由于能够采集不同极距的电位差数据,从而能够根据电位差数据进行绘图,获得不同极距的电位梯度数据,以进行地质解释。
本实施例所计算的目标数据为包括视电阻率/视极化率在内的多种数据。
本实施例的方法采用电极串30进行测量,只需要原有观测方式中1个点的测量时间,能够采集多个观测点的测量数据,大大提高了观测效率,减少了钻孔占用时间;还结合采用多极全波形接收机40,进行全波形激发极化数据的观测,实时观测电位/电位差波形信息,记录了电信号符号的信息,解决了传统仪器加和不准确问题;极距固定,几乎没有由于更换测点造成的深度误差,所以解决了加和数据相对于点距数据的误差问题。
可选地,上述实施例中,电极串30的相邻两个电极端子之间的距离为单位极距;步骤S400包括:
按地质情况采用极距为单位极距倍数的多个电极端子所对应的多组全波形测量数据计算目标参数。
具体地,本实施例中相邻两个电极端子之间的距离为单位极距,即为相同的值,单位极距优选值为1~2米,本实施例中以1米为例,那么预设距离阵列为{1,1…1}。为了方便测量,在具体实施时,本实施例配备了两组不同规格的电极串,一种是极距为0.5米的电极串,另一种是极距为1米的电极串。
由于采用单位极距,这样每次测量时,都采用同一个电极串30进行测量即可,从而降低成本。这样在计算时,根据地质情况,采用相应的预设距离阵列选取相应极距的电极端子的测量数据即可。
可选地,上述实施例中,全波形测量数据包括电位数据和电位梯度数据。
具体地,本实施例中由于采用多极全波形接收机40,从而能够同时获得电位与电位梯度参数,减少计算带来的误差。
本实施例采用多极同时采集数据的方式,通过设置不同的预设距离阵列,可以根据相应极距进行数据处理。而跨孔激发极化数据根据探测精度和异常显示的需要,通常需要使用多种极距的电位差数据进行绘图。本实施例可选择不同道极测量的数据,进行电位梯度的计算,从可获得不同极距的电位梯度数据,进行地质解译。
综上,本实施例的跨孔激发极化电极观测方法,能够降低误差,提高观测的效率和准确性。
参照图4,本实施例提供的一种用于跨孔激发极化的电极串,电极串放置在测量电井中,用于在不同位置感应附加电场;电极串包括多个按预设距离阵列纵向排布的电极端子,每个电极端子分别与多极全波形接收机相连。
具体地,在制作电极时,使用环氧树脂制作保护套,并将相应长度的铅管嵌套其中,作为电极端子。
本实施例的保护套包括如图4中的保护套T1和保护套T2,保护套T1和保护套T2之间用于穿过竖向的电缆芯体L1,即图4中的位置O用于穿过电缆芯体L1;如图5和图6所示,分别为保护套T1和保护套T2穿过电缆芯体L1后的结构示意图。电极端子分别横向穿过图4中保护套T1和保护套T2的通孔。
可选地,电极串30通过多芯电缆与多极全波形接收机40相连;多芯电缆的每个芯体连接一个电极端子。
具体地,本实施例中的电极串30包括24个电极端子,多芯电缆为抗拉电缆,制作时,首先将多芯电缆的24个芯体分别穿过24个电极端子(铅管),将电极端子与芯体焊接,并灌入环氧树脂作为保护套进行固定与绝缘,最后将每一保护套的两端封缠好高压绝缘胶布,并做好防水保护措施。将多芯电缆的另一端与一个27芯航空插头按照表1的连接方式按顺序接好。
表1井中多道激电接收机通道信号线连接表
Figure BDA0002524668900000101
可选地,电极端子包括电极本体和包覆电极本体的保护套。
具体地,本实施例中的保护套为环氧树脂保护套。参照图4,为保护套的外形结构示意图。
本实施例中的保护套两端设置为锥形,以避免刮蹭井壁。
参照图7,一种跨孔激发极化观测系统,包括发射机10、上述实施例中的电极串30和多极全波形接收机40;
发射机10用于通过发射电极20在发射位置向地下提供连续正负方波信号,以产生随时间变化的附加电场;
多极全波形接收机40用于同时采集电极串30中多个电极端子的多组全波形测量数据,以根据多个电极端子的多组全波形测量数据计算目标参数。
具体地,本实施例中的跨孔激发极化观测系统包括一台发射机10、一台接收机和一组适用于井下作业的电极串30。电极串30放置在测量井中,用于在不同位置感应附加电场;电极串30包括多个按预设距离阵列纵向排布的电极端子,每个电极端子分别与多极全波形接收机40相连。
参照图3,A、B电极向地下提供具有一定脉宽的连续正负方波信号时。多极全波形激发极化就是采集A、B两根供电电极进行正供—停—负供—停的循环时,记录多个M、N测量电极上的电压变化波形。当仅需要测量电位信息时,以无穷远极作为M极。当需要测量电位差时,图3中所示所有N极同时也可作为M极。
多极全波形接收机包括仪器面板、箱体、机架、线路板。仪器面板上安装有液晶显示屏,触摸屏,各种计算机接口、信号输入插座、同步接口、电源开关、电源插座、电源指示灯、欠压灯、触摸键盘等。其中液晶显示屏、触摸屏、触摸键盘及各种计算机接口与仪器内部的工控机构成了一台电脑系统,系统采用WinXP,应用软件基于WinXP系统。触摸屏、触摸键盘是为野外操作仪器方便而设置的,所有的操作部分均位于仪器面板上。
可选地,参照图8,多极全波形接收机40包括电源模块42、信号调理模块43和控制模块41;电源模块42与控制模块41相连,信号调理模块43和控制模块41相连。
具体地,上述实施例中的线路板包括电源模块42、信号调理模块43和控制模块41,其中控制模块41采用工控机。电源模块42实现模拟和数字电源的产生与隔离,控制部分完成整机时序控制。控制模块41(工控机板)板载一块工业标准计算机,主频1.5GHZ,板载1GB内存,8GBDOM。同时,工控机板产生工控机所需电源。
本实施例的多极全波形接收机还具有如下特点:
a.逻辑时序控制;
由上位机发出命令,下位机接收配合命令通过I/O口产生各种逻辑时序,再由数字逻辑器件产生各种控制逻辑和开关量,从而实现多通道数据采集、缓存、数据传输等操作。
b.多通道设计技术;
防止通道间串音干扰,多通道设计极易造成道间串音干扰,因此在原理图设计时,各个通道模拟线路相互独立;在PCB设计中,一块通道板中设计有12个相互独立的模拟采集通道,每个通道元器件、A/D转换器、信号通道相互独立、公用信号线通过隔离装置加以隔离以保证最大限度地降低相互间的干扰。
c.多通道间的同步设计;
解决多通道设计的同步问题,由控制触发采集信号开始,产生一系列的逻辑控制信号。多个通道共用一个时钟信号,通过对控制信号和时钟信号增加驱动,提高其驱动能力,实现这些信号可靠有效地同时为多个通道使用。
d.多通道设计中电源和地线的处理;
各个通道电源和地线相互独立,采用由总电源总地线分成多个分支,每个分支去一个通道这种方式。其优点是由电源、地线引起的相互影响小。
f高密度PCB板设计;
在一块板上同时需要实现12个电位信号和电位差信号的电测量通道。两种测量线路中设置有信号采集模块431、放大模块432、滤波模块433和A/D转换模块434,每个A/D转换模块434均需要串行数据转换成并行,并写入各自的RAM等。通过采用小封装,顶层和底层均布有元器件,以减小PCB面积合理规划和设计PCB布局与走线,保证设计合理可行。
可选地,参照图9,信号调理模块43包括多组信号调理单元,信号调理单元包括依次相连的采集模块431、放大模块432、滤波模块433和A/D转换模块434,每组信号调理单元的采集模块431与一个电极端子相连。
具体地,信号调理模块43包括多块信号通道板,每块信号通道板上设置12组信号调理单元,以实现12个通道的信号输入、调理、模数转换、数据缓存。本实施例中优选地,设置两块通道板,实现24个电位数据通道和23个电位差数据通道。
电源工作正常后,仪器等待上位机(工控机)向下位机(控制模块41中的单片机)发送控制命令以及采样参数。下位机接收上位机发送的各种命令,并将设置参数发送到逻辑时序线路,产生相应的开关量,用来控制时序线路。上位机发送采样命令,下位机产生相应的采样时序,来控制A/D转换器及存储器工作。采样完成后上位机读回所有的数据,并将数据波形显示在液晶屏上,完成测量过程。上位机软件采用VC++6.0编程,编程后的软件模块可包括如下模块:数据通讯、波形显示、参数设置、数据保存、参量提取、数据处理等。
本实施例的跨孔激发极化观测方法、系统和电极串大大提高了工作效率;以钻孔ZK2002/ZK2004井-井观测方式数据采集为例,在ZK2002孔充电,ZK2004孔中接收。ZK2004孔深120m,测量点极距1m。当供电周期为16s时,单道接收机采集一个点约需30s。采用原有的方法、设备采集,一个充电点对应的单孔数据采集时间为:30s×120点=3600s,即需要一个小时的时间。采用本实施例的方法、系统和电极串,使用全波形多极仪器采集时,同时进行24道测量,每次测量采集两个周期的数据需60s。一个充电点对应的单孔数据采集时间为:60s×120点/24道=300s;大大缩短了采集时间。
本实施例的跨孔激发极化观测方法、系统和电极串所获得的数据质量显著提高,整体性能稳定,重复性良好。误差计算公式为:
Figure BDA0002524668900000141
或;
Figure BDA0002524668900000142
Figure BDA0002524668900000143
式(1)和式(2)中,n为参与统计的测点数;δi为第i点观测误差;Ii为第i点原始观测电流值;I'i为第i点检查观测电流值;Ui为第i点原始观测电位值;U'i为第i点重复观测电位值;ηsi为第i点原始观测视极化率值;η'si为第i点重复观测视极化率值。
表2仪器重复观测误差对比
Figure BDA0002524668900000144
由表2可见,多极全波形观测数据与原有观测方式采集的数据相比,数据质量有显著提升。
本实施例的跨孔激发极化观测方法、系统和电极串可获得不同参数与不同极距的数据;本实施例可以在保证精度的前提下,灵活变换跨孔激发极化观测数据的极距与点距;同时,这种观测技术可以同时获得电位与电位梯度参数的观测,在满足观测效率的前提下,获取了更多地质解译需要的数据。
使用多极观测的方式,提高了跨孔激发极化观测的工作效率;使用电位梯度与电位参数同时测量的方式,在确保观测效率的前提下,获得了更多的参数数据;使用多极与全波形观测的方式,提升了跨孔激发极化观测方式的数据质量,并实现了通过变换极距参数获得更多数据的能力。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种跨孔激发极化观测方法,其特征在于,包括:
将发射机与多极全波形接收机分别布置于地面,发射电极放置在发射井中;
将电极串放置在测量井中,所述电极串包括多个按预设距离阵列纵向排布的电极端子,每个电极端子分别与多极全波形接收机相连;
采用多极全波形接收机同时采集电极串中多个电极端子的多组全波形测量数据;
根据多个电极端子的多组全波形测量数据计算目标参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,电极串的相邻两个电极端子之间的距离为单位极距。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据多个电极端子的多组全波形测量数据计算目标参数包括:
按地质情况采用极距为单位极距倍数的多个电极端子所对应的多组全波形测量数据计算目标参数。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述全波形测量数据包括电位数据和电位梯度数据。
5.一种用于跨孔激发极化的电极串,其特征在于,应用于权利要求1-4中任一项所述的跨孔激发极化观测方法,所述电极串放置在测量井中,用于在不同位置感应附加电场;所述电极串包括多个按预设距离阵列纵向排布的电极端子,每个电极端子分别与多极全波形接收机相连。
6.根据权利要求5所述的用于跨孔激发极化的电极串,其特征在于,所述电极串通过多芯电缆与所述多极全波形接收机相连;所述多芯电缆的每个芯体连接一个电极端子。
7.根据权利要求5所述的用于跨孔激发极化的电极串,其特征在于,所述电极端子包括电极本体和包覆所述电极本体的保护套。
8.一种跨孔激发极化观测系统,其特征在于,包括发射机、权利要求5-7中任一项所述的用于跨孔激发极化的电极串和多极全波形接收机;
所述发射机用于通过发射电极在发射位置向地下提供连续正负方波信号,以产生随时间变化的附加电场;
所述多极全波形接收机用于同时采集电极串中多个电极端子的多组全波形测量数据,以根据多个电极端子的多组全波形测量数据计算目标参数。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述多极全波形接收机包括电源模块、信号调理模块和控制模块;所述电源模块与所述控制模块相连,所述信号调理模块和所述控制模块相连。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述信号调理模块包括多组信号调理单元,所述信号调理单元包括依次相连的采集模块、放大模块、滤波模块和A/D转换模块,每组信号调理单元的采集模块与一个电极端子相连。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112882105A (zh) * 2021-01-13 2021-06-01 廊坊市立福地质勘查技术有限公司 一种接收矩形波周期信号的自同步方法
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