RU172989U1 - Устройство для трехмерного сейсмического и электромагнитного физического моделирования - Google Patents
Устройство для трехмерного сейсмического и электромагнитного физического моделирования Download PDFInfo
- Publication number
- RU172989U1 RU172989U1 RU2016151673U RU2016151673U RU172989U1 RU 172989 U1 RU172989 U1 RU 172989U1 RU 2016151673 U RU2016151673 U RU 2016151673U RU 2016151673 U RU2016151673 U RU 2016151673U RU 172989 U1 RU172989 U1 RU 172989U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seismic
- electromagnetic
- measuring probe
- electrolytic tank
- recorder
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/02—Generating seismic energy
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06G—ANALOGUE COMPUTERS
- G06G7/00—Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
- G06G7/48—Analogue computers for specific processes, systems or devices, e.g. simulators
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к сейсмическому и электромагнитному моделированию и может быть использована в геофизике для решения задач сейсморазведки и электроразведки. Устройство содержит электролитический бак, возбуждающий генератор с антенной системой, создающей однородное электромагнитное поле в области электролитического бака, измерительный зонд с датчиками электрического и магнитного поля, расположенный на поверхности электролита, сейсмические источник и приемник, систему позиционирования измерительного зонда и сейсмических источника и приемника, а так же генератор и усилители сейсмического сигнала, регистраторы сейсмических и электромагнитных данных. Технический результат заключается в обеспечении возможности совмещать в одном устройстве сейсмическое и электромагнитное трехмерное физическое моделирование с высокими точностью позиционирования и достоверностью получаемых данных. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Полезная модель относится к сейсмическому и электромагнитному моделированию и может быть использована в геофизике для решения задач сейсморазведки и электроразведки.
Из существующего уровня техники известно устройство, предназначенное для совместного физического электромагнитного и сейсмического моделирования крупномасштабных моделей туннелей, которое включает модель туннеля, водный бак и автоматическое устройство для создания модели (US 20150338549 A1, опубл. 26.01.2014) [1]. Недостатками известного технического решения является ограниченность области применения исследованием моделей туннелей.
Известно также устройство, предназначенное для трехмерного физического сейсмического моделирования, которое включает систему позиционирования, водный бак, управляющую аппаратуру, пьезокерамические источник и приемник колебаний, а также усилитель и регистратор зарегистрированного сигнала (CN 1299064, опубл. 14.11.2000) [2]. Недостатками данного технического решения является недостоверность результата моделирования электромагнитных данных в виду конструкции системы позиционирования и измерительного бака.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство, принятое в качестве прототипа и предназначенное для физического электромагнитного моделирования, которое включает бак с электролитом, электромагнитную рамку, генератор однородного электромагнитного поля, измерительный зонд с электромагнитными диполями и блоки регистрирующей аппаратуры (UA 27464, опубл. 15.09.2000) [3]. Недостатками данного технического решения является малая точность и повторяемость установки измерительного зонда в процессе измерений.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение достоверности интерпретации результатов сейсмических и электромагнитных зондирований земной коры при помощи аналогового физического моделирования в контролируемых лабораторных условиях сейсмических и электромагнитных полей путем совместной регистрации сейсмических и электромагнитных данных на одних и тех же двумерных и трехмерных моделях геологической среды.
Данная задача решается за счет того, что устройство включает в себя систему позиционирования преобразователей с число-программным управлением, позволяющую перемещать сейсмические и электромагнитные преобразователи в пределах рабочего поля, причем конструкция системы позиционирования с одной стороны обеспечивает высокую точность перемещения, необходимую для проведения сейсмического моделирования, а с другой - выполнена с использованием материалов и технических решений, минимизирующих ее влияние на регистрируемое электромагнитное поле. Также устройство включает в себя блоки, предназначенные для управления системой позиционирования, генерации и регистрации сейсмических и электромагнитных сигналов. В качестве управляющего блока используется стандартный персональный компьютер.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является возможность совместной регистрации сейсмических и электромагнитных полей на одних и тех же моделях геологической среды с высокой точностью привязки регистрируемых данных.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется Фиг. 1.
На Фиг. 1 - блок-схема устройства для трехмерного сейсмического и электромагнитного физического моделирования.
На Фиг. 2 и Фиг. 3 - результаты испытания устройства для трехмерного сейсмического и электромагнитного физического моделирования.
На Фиг. 4 и Фиг. 5 - фотографии устройства для трехмерного сейсмического и электромагнитного физического моделирования.
Как видно из Фиг. 1, заявляемая полезная модель содержит электролитический бак (1), возбуждающий генератор (2) с антенной системой (3), размещенной над электролитическим баком и выполненной в виде двух наборов прямоугольных витков, которые расположены ортогонально между собой, для создания поляризованного по двум направлениям поля, систему позиционирования (6) с двумя автономно перемещающимися каретками (7, 8), измерительный зонд (4) с датчиками электрического и магнитного поля, электромагнитный регистратор (5), сейсмический источник (10), сейсмический приемник (9), усилитель заряда (11), сейсмический регистратор (12), высоковольтный усилитель (13), импульсный генератор (14), блок управления (15) и персональный компьютер (16).
Устройство работает следующим образом. После установки исследуемых моделей на дно электролитического бака (1) в управляющей программе, установленной на персональный компьютер (16), задаются параметры проведения моделирования, при помощи настроек импульсного генератора (14) и высоковольтного усилителя (13) устанавливаются необходимые параметры излучаемого сейсмического сигнала, при помощи настроек возбуждающего генератора (2) - параметры однородного электромагнитного поля. После запуска устройства при помощи блока управления (15) происходит перемещение кареток (7, 8) системы позиционирования (6) с установленными на них измерительным зондом (4), сейсмическим источником (10) и сейсмическим приемником (9) на заданную позицию. По достижении необходимых координат происходит генерация возбуждающего сейсмического сигнала при помощи импульсного генератора (14), его усиление высоковольтным усилителем (13) и подача на вход сейсмического источника (10). Принятый сейсмическим приемником (9) сигнал усиливается усилителем заряда (11) и регистрируется сейсмическим регистратором (12). После завершения регистрации сейсмического сигнала производится включение возбуждающего генератора (2) и запуск электромагнитного регистратора (5), который производит запись сигнала с измерительного зонда (4). Для моделирования магнитотеллурического зондирования измерения производятся поочередно при двух ортогональных поляризациях первичного поля, задаваемых направлением витков рамочной системы. После завершения регистрации компонент электромагнитного поля каретки (7, 8) перемещаются на следующие позиции и повторяют цикл регистрации.
Моделирование сейсмического и электромагнитного зондирования может также выполняться независимо друг от друга в отдельных циклах измерений.
Тестовые режимы работы заявляемого устройства для трехмерного сейсмического и электромагнитного физического моделирования приведены в конкретных примерах ее апробации. Заявленная полезная модель была апробирована в лабораторных условиях Санкт-Петербургского государственного университета в режиме реального времени.
Результаты многочисленной апробации реализации заявленной полезной модели приведены ниже в виде конкретных примеров.
Пример 1. В электролитический бак была помещена двумерная модель высокоскоростного основания с соляным куполом. Для данной модели производилось моделирование сейсмических и электромагнитных данных в двух точках - над центром соляного купола и над вмещающей двухслойной средой. Пример полученных данных представлен на Фиг. 2, где Фиг. 2а - графики удельного электрического сопротивления (по оси абсцисс отложена длина электромагнитной волны в первом слое, нормированная на толщину слоя; по оси ординат - кажущееся сопротивление, нормированное на сопротивление первого слоя), Фиг. 2б - графики фазы импеданса (по оси абсцисс отложена длина электромагнитной волны в первом слое, нормированная на толщину слоя; по оси ординат - значение фазы), причем сплошной линией представлены результаты измерений над вмещающей средой, пунктирной - над соляным куполом. На Фиг. 2в приведена сейсмограмма, зарегистрированная при положении сейсмического источника над вмещающей средой, на Фиг. 2г - над соляным куполом.
Пример 2. В электролитический бак была помещена модель высокоскоростного основания. Для данной модели производилось моделирование сейсмических данных в одной точке с промежуточной остановкой устройства и перемещением кареток системы позиционирования в крайние положения. Пример полученных данных представлен на Фиг. 3а и Фиг. 3б. На Фиг. 3в представлен результат арифметического вычитания сейсмических записей, демонстрирующий высокую повторяемость измерений.
По результатам испытаний заявленное устройство обеспечивает возможность совместной регистрации сейсмических и электромагнитных полей на одних и тех же моделях геологической среды. Это позволяет повысить достоверность интерпретации результатов сейсмических и электромагнитных зондирований земной коры за счет появившейся возможности отработки в контролируемых лабораторных условиях способов комплексирования и инверсии сейсмических и электромагнитных данных. Как демонстрирует Фиг. 3, обеспечивается высокая точность позиционирования датчиков, что необходимо для получения геофизической информации высокого качества при двумерной и трехмерной съемке.
Список использованных источников информации
1. US 20150338549 A1, опубл. 26.01.2014.
2. CN 1299064, опубл. 14.11.2000.
3. UA 27464, опубл. 15.09.2000 (прототип).
Claims (4)
1. Устройство для трехмерного сейсмического и электромагнитного физического моделирования, содержащее электролитический бак, возбуждающий генератор с антенной системой, создающей однородное электромагнитное поле в области электролитического бака, измерительный зонд с датчиками электрического и магнитного поля, расположенный на поверхности электролита, к выходам измерительного зонда подключен электромагнитный регистратор, отличающееся тем, что на электролитическом баке жестко установлена система позиционирования, включающая две автономно перемещающиеся каретки, на одной из которых установлен измерительный зонд и сейсмический приемник, а на другой сейсмический источник, сейсмический приемник, который через усилитель заряда подключен к входу сейсмического регистратора, сейсмический источник через высоковольтный усилитель подключен к выходу импульсного генератора, система позиционирования присоединена к блоку управления, входы блока управления, импульсного генератора и выходы электромагнитного регистратора и сейсмического регистратора подсоединены к персональному компьютеру, а антенная система расположена над электролитическим баком и выполнена в виде двух наборов прямоугольных витков, которые расположены ортогонально между собой для создания поляризованного по двум направлениям поля.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каретки и направляющие системы позиционирования выполнены из диэлектрического материала.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что рама системы позиционирования выполнена четырехугольной и имеет в каждом углу изолятор.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сейсмический приемник и сейсмический источник выполнены из пьезокерамики.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016151673U RU172989U1 (ru) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Устройство для трехмерного сейсмического и электромагнитного физического моделирования |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016151673U RU172989U1 (ru) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Устройство для трехмерного сейсмического и электромагнитного физического моделирования |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU172989U1 true RU172989U1 (ru) | 2017-08-03 |
Family
ID=59632874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016151673U RU172989U1 (ru) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Устройство для трехмерного сейсмического и электромагнитного физического моделирования |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU172989U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112067482A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-12-11 | 内蒙古大学 | 一种智能化模拟地震加载试验箱 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2453872C1 (ru) * | 2011-01-17 | 2012-06-20 | Владимир Сергеевич Могилатов | Способ геоэлектроразведки и устройство для его осуществления |
| WO2014099202A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method and system for geophysical modeling of subsurface volumes based on label propagation |
| RU2595327C1 (ru) * | 2015-03-03 | 2016-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Приморьенефтегаз" | Устройство сейсморазведки 2d или 3d, электроразведки и гис для повышения надежности картирования кровли соли и для прогноза нефтегазоносности подсолевых отложений в районах с развитой солянокупольной тектоникой |
-
2016
- 2016-12-28 RU RU2016151673U patent/RU172989U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2453872C1 (ru) * | 2011-01-17 | 2012-06-20 | Владимир Сергеевич Могилатов | Способ геоэлектроразведки и устройство для его осуществления |
| WO2014099202A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method and system for geophysical modeling of subsurface volumes based on label propagation |
| RU2595327C1 (ru) * | 2015-03-03 | 2016-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Приморьенефтегаз" | Устройство сейсморазведки 2d или 3d, электроразведки и гис для повышения надежности картирования кровли соли и для прогноза нефтегазоносности подсолевых отложений в районах с развитой солянокупольной тектоникой |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Попов Д.А. и др. "АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ФИЗИЧЕСКОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО УЛЬТРАЗВУКОВОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ", журнал "Технологии сейсморазведки", номер 2, 2015, с. 113-118. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112067482A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-12-11 | 内蒙古大学 | 一种智能化模拟地震加载试验箱 |
| CN112067482B (zh) * | 2020-09-02 | 2023-11-17 | 内蒙古大学 | 一种智能化模拟地震加载试验箱 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | Two-dimensional reverse-time migration applied to GPR with a 3-D-to-2-D data conversion | |
| CN102707323B (zh) | 用于地质勘探的可控源音频磁场测深法 | |
| EA018145B1 (ru) | Способ определения ориентации датчика для электромагнитной разведки | |
| Liang et al. | A new inversion method based on distorted born iterative method for grounded electrical source airborne transient electromagnetics | |
| US9891339B2 (en) | Method and apparatus for detecting and mapping subsurface anomalies | |
| Wu et al. | Experimental study on the radiation characteristics of downhole acoustic phased combined arc array transmitter | |
| CN112946762B (zh) | 基于水平电场和磁场获取电阻率的频率域电磁勘探方法 | |
| Peng et al. | Experimental research on seismoelectric effects in sandstone | |
| RU172989U1 (ru) | Устройство для трехмерного сейсмического и электромагнитного физического моделирования | |
| Guillemoteau et al. | Evaluation of a rapid hybrid spectral-spatial domain 3D forward-modeling approach for loop-loop electromagnetic induction quadrature data acquired in low-induction-number environments | |
| RU2356070C2 (ru) | Способ 3d морской электроразведки нефтегазовых месторождений | |
| Su et al. | Maxwell-equations based on mining transient electromagnetic method for coal mine-disaster water detection | |
| KR101519088B1 (ko) | 해양 환경에서의 3차원 탄성파 탐사 방법 및 시스템 | |
| CN215986541U (zh) | 一种室内模拟瞬变电磁空间问题的装置 | |
| CN113917545A (zh) | 一种室内模拟瞬变电磁空间问题的方法及装置 | |
| Liu et al. | Three-dimensional reverse-time migration applied to a MIMO GPR system for subsurface imaging | |
| Abubakar et al. | Application of the MR-CSI method for three-dimensional imaging of the triaxial induction measurements | |
| Gichira | Joint 1D inversion of MT and TEM data from Menengai geothermal field, Kenya | |
| Wang et al. | Characterization of excitation effects and data interpretation of combined time-domain multiwaveform transmission currents | |
| Schaa | Rapid approximate 3D inversion of transient electromagnetic data | |
| Yi et al. | Three-Dimensional Inversion of ATEM Responses for Grounded Source | |
| Zhou et al. | Divergence of tipper real induction vector in tensor frequency-domain ground-airborne electromagnetic method | |
| Monte et al. | RF tomography for building penetration | |
| US20180003658A1 (en) | Method for producing an electrical impedance tomographic image of an acoustic field and a system for performing said method | |
| El Khoury | An investigation of the seismoelectric beamforming imaging technique |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB9K | Licence granted or registered (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180119 Effective date: 20180119 |
|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20181229 |