RU2461850C2 - Способ калибровки устройства для наземного электромагнитного индукционного частотного зондирования - Google Patents
Способ калибровки устройства для наземного электромагнитного индукционного частотного зондирования Download PDFInfo
- Publication number
- RU2461850C2 RU2461850C2 RU2010126402/28A RU2010126402A RU2461850C2 RU 2461850 C2 RU2461850 C2 RU 2461850C2 RU 2010126402/28 A RU2010126402/28 A RU 2010126402/28A RU 2010126402 A RU2010126402 A RU 2010126402A RU 2461850 C2 RU2461850 C2 RU 2461850C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- calibration
- frequency
- distances
- parameters
- Prior art date
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам определения технических параметров приборов, выполняющих дистанционные исследования геологической среды. Согласно заявленному способу калибровку выполняют при помощи замкнутого токопроводящего калибровочного кольца, расположенного между устройством для электромагнитного индукционного частотного зондирования и поверхностью земли. Выполняют измерения сигнала от индуцированных токов в кольце при нескольких положениях устройства над кольцом. С помощью математического расчета подбирают эффективные расстояния от центра генераторного диполя до центров приемных диполей, моменты приемных диполей, зависящие от частоты, и уточненное положение калибровочного кольца, обеспечивающие совпадения расчетных сигналов с экспериментальными для всех рабочих частот и множества расстояний до кольца. Технический результат: повышение точности настройки прибора.
Description
Изобретение относится к способам определения технических параметров приборов, выполняющих дистанционные исследования геологической среды.
Известен способ электромагнитного индукционного частотного зондирования (патент РФ №2152058, М. кл.7, G01V 3/10, опубл. 27.06.2000), включающий генерацию переменного магнитного поля последовательно на нескольких частотах и измерение на каждой частоте компонент вторичного магнитного поля приемными датчиками с предварительной компенсацией сигнала прямого поля на средней частоте диапазона. При этом жестко фиксируют положение датчиков относительно генераторной петли.
Устройство для осуществления данного способа содержит индукционный зонд, снабженный генератором и двумя приемными датчиками, которые рассматриваются как диполи, размещенные на одной прямой. Моменты диполей расположены в одной плоскости, перпендикулярной поверхности земли. Все элементы зонда соединены с электронным блоком, включающим узлы управления, преобразования, питания и компьютер. Прибор выполняет измерения кажущейся удельной электропроводности грунта последовательно на нескольких частотах.
Для количественной интерпретации данных, получаемых устройством, требуется знать действующие расстояния между центрами генераторного и приемных диполей и зависящие от частоты измерительные моменты. Определить эти параметры с требуемой точностью прямым измерением не удается. Имеющиеся в настоящее время подходы к калибровке каротажных и наземных электромагнитных приборов (например, а.с. №1242885, М. кл.4, G01V 3/18, опубл. 07.07.1986) также не обеспечивают требуемой точности калибровки устройства для наземного электромагнитного индукционного частотного зондирования.
Предлагаемое изобретение позволяет с помощью математической процедуры минимизации функции невязки в автоматическом режиме подобрать пять параметров указанного устройства.
Сущность предлагаемого способа состоит в следующем. Калибровку выполняют при помощи замкнутого токопроводящего калибровочного кольца (например, из медной проволоки) диаметром около 1 м, расположенного между устройством для электромагнитного индукционного частотного зондирования и поверхностью земли. Выполняют измерения сигнала от индуцированных токов в кольце при нескольких положениях устройства над кольцом. С помощью математического расчета подбирают параметры устройства, а именно эффективные расстояния от центра генераторного диполя до центров приемных диполей и моменты приемных контуров, зависящие от частоты, и уточненное положение калибровочного кольца, обеспечивающие совпадения расчетных сигналов с экспериментальными для всех рабочих частот и множества расстояний до кольца.
Участок земли, где производят калибровку, выбирают с наименьшей электропроводностью, по строению близким к полупространству. Поиски такого участка выполняют с помощью электроразведочных методов исследования геологических сред. Высота расположения устройства для электромагнитного индукционного частотного зондирования над поверхностью земли обеспечивает пренебрежимо малый сигнал от земли по сравнению с сигналом от замкнутого проволочного кольца.
В данном способе определению подлежат следующие параметры:
- эффективные расстояния от центра генераторного диполя до центров приемных диполей (r1, r2),
- моменты приемных контуров, зависящие от частоты (М1(f), М2(f));
- уточненное положение калибровочного кольца.
В результате измерений получают набор из нескольких десятков величин, которые необходимо уточнить исходя из максимальной близости экспериментальных и синтетических данных, полученных в калибровочной модели. Одиночные эксперименты не обеспечивают достаточной информации для определения этих параметров. Более того, подбор параметров из различных диапазонов сигналов дает несогласованные результаты. Например, при подборе только по отрицательным и только по положительным сигналам получаются различные значения параметров. Таким образом, необходимо установить соответствие между экспериментом и расчетом на основании полного набора экспериментальных данных при условии согласования подбираемых параметров между различными подмножествами - наборами положений эксперимента. Имеющиеся погрешности измерений делают невозможным взаимно однозначное определение значений всех искомых параметров по равному числу экспериментальных данных. Таким образом, необходим избыточный набор измерений. Задача калибровки сводится к минимизации целевой функции. Измерения при фиксированных положениях калибровочного кольца обеспечивают избыточность такой системы данных.
В качестве целевой функции F для минимизации выбрано относительное среднеквадратичное расхождение между измеренными и расчетными значениями сигнала
здесь N - число измерений.
Из-за большого числа искомых во всем пространстве параметров поиск минимума является ресурсоемким. Поэтому необходимо производить минимизацию на некоторых подмножествах полного набора. В качестве алгоритма минимизации используется симплекс метод Нелдера-Мида. Для исключения ложных решений задаются диапазоны допустимых изменений подбираемых величин.
Способ калибровки выполняют в следующей последовательности. Прибор размещают над калибровочным кольцом в нескольких фиксированных позициях по вертикали (например, 12). Для каждой (например, из 14-ти) частоты (fi, i=1…14) и высоты (hj, j=1…12) подбирают пять параметров r1(fi, hj), r2(fi, hj), M1(fi, hj), M2(fi, hj), hj. При этом отслеживают условие согласования этих параметров для различных срезов, заключающееся в совпадении параметров, подбираемых для разных подмножеств. В результате выбирают осредненные значения. Затем найденные приближения используют для уточнения положений кольца. Автоматизированный подбор осуществляют последовательно по ряду подмножеств из пяти параметров для каждой частоты и высоты над кольцом. Значения расстояний (r1 и r2) и измерительных моментов (M1 и M2) для различных положений калибровочного кольца получают согласованными с достаточной точностью (например, 2%). После подбора параметры усредняют и используют для расчета абсолютной и относительной погрешности технических параметров устройства.
Claims (1)
- Способ калибровки устройства для наземного электромагнитного индукционного частотного зондирования, включающий расположение замкнутого калибровочного кольца между устройством и поверхностью земли, измерение сигнала от индуцированных токов в калибровочном кольце при нескольких фиксированных положениях устройства над кольцом, подбор с помощью математического расчета эффективных расстояний от центра генераторного диполя до центров приемных диполей, моментов приемных диполей, зависящих от частоты, и уточненного положения калибровочного кольца, обеспечивающих совпадения расчетных сигналов с экспериментальными для всех рабочих частот и множества расстояний до кольца.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010126402/28A RU2461850C2 (ru) | 2010-06-28 | 2010-06-28 | Способ калибровки устройства для наземного электромагнитного индукционного частотного зондирования |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010126402/28A RU2461850C2 (ru) | 2010-06-28 | 2010-06-28 | Способ калибровки устройства для наземного электромагнитного индукционного частотного зондирования |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010126402A RU2010126402A (ru) | 2012-01-10 |
| RU2461850C2 true RU2461850C2 (ru) | 2012-09-20 |
Family
ID=45783280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010126402/28A RU2461850C2 (ru) | 2010-06-28 | 2010-06-28 | Способ калибровки устройства для наземного электромагнитного индукционного частотного зондирования |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2461850C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2634080C2 (ru) * | 2012-10-12 | 2017-10-23 | Геотек Лтд. | Калиброванная система для электромагнитной съемки |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1242885A1 (ru) * | 1983-09-29 | 1986-07-07 | Южное Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Геофизических Методов Разведки | Способ поверки аппаратуры индукционного каротажа |
| WO1994001791A1 (en) * | 1992-07-02 | 1994-01-20 | Western Atlas International, Inc. | Method and apparatus for calibrating an mwd electromagnetic logger |
| RU2152058C1 (ru) * | 1998-06-24 | 2000-06-27 | Институт геофизики СО РАН | Способ индукционного частотного зондирования |
| RU2187131C2 (ru) * | 1999-08-30 | 2002-08-10 | Жмаев Сергей Сергеевич | Способ поверки аппаратуры электромагнитного каротажа и устройство для его осуществления |
| WO2007112798A1 (en) * | 2006-04-06 | 2007-10-11 | Leica Geosystems Ag | Calibration method and calibration apparatus for a hand-held locating device |
-
2010
- 2010-06-28 RU RU2010126402/28A patent/RU2461850C2/ru active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1242885A1 (ru) * | 1983-09-29 | 1986-07-07 | Южное Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Геофизических Методов Разведки | Способ поверки аппаратуры индукционного каротажа |
| WO1994001791A1 (en) * | 1992-07-02 | 1994-01-20 | Western Atlas International, Inc. | Method and apparatus for calibrating an mwd electromagnetic logger |
| RU2152058C1 (ru) * | 1998-06-24 | 2000-06-27 | Институт геофизики СО РАН | Способ индукционного частотного зондирования |
| RU2187131C2 (ru) * | 1999-08-30 | 2002-08-10 | Жмаев Сергей Сергеевич | Способ поверки аппаратуры электромагнитного каротажа и устройство для его осуществления |
| WO2007112798A1 (en) * | 2006-04-06 | 2007-10-11 | Leica Geosystems Ag | Calibration method and calibration apparatus for a hand-held locating device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2634080C2 (ru) * | 2012-10-12 | 2017-10-23 | Геотек Лтд. | Калиброванная система для электромагнитной съемки |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010126402A (ru) | 2012-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2012234740B2 (en) | Multi-component electromagnetic prospecting apparatus and method of use thereof | |
| CN108254792B (zh) | 评估设施线路的信息的检测系统、方法和介质 | |
| US7307424B2 (en) | Electromagnetic surveying for hydrocarbon reservoirs | |
| US7801681B2 (en) | Method for phase and amplitude correction in controlled source electromagnetic survey data | |
| RU2428719C2 (ru) | Способ картирования коллектора углеводородов и устройство для осуществления этого способа | |
| CN108873083B (zh) | 一种人工场源频率域电磁视电阻率测量方法 | |
| EA007644B1 (ru) | Способ создания изображения подповерхностных формаций с использованием группы виртуальных источников | |
| KR101588215B1 (ko) | 지하 물성 탐사시스템 및 이를 이용한 지하 물성 분석방법 | |
| EA022910B1 (ru) | Способ проведения электромагнитной разведки | |
| RU2411549C1 (ru) | Способ геоэлектроразведки | |
| US20090001986A1 (en) | Systems and methods for calibrating an electromagnetic receiver | |
| RU2461850C2 (ru) | Способ калибровки устройства для наземного электромагнитного индукционного частотного зондирования | |
| USRE47622E1 (en) | High-sensitivity subsurface sensing system | |
| Chakravarthi et al. | Localization of incipient discharge in power transformer using UHF sensor | |
| AU2015249137B2 (en) | Multi-Component Electromagnetic Prospecting Apparatus and Method of Use Thereof | |
| NO20211043A1 (ru) | ||
| RU2152058C1 (ru) | Способ индукционного частотного зондирования | |
| RU2818011C1 (ru) | Способ подавления сигнала прямого поля в электромагнитном индукционном зондировании и устройство для его реализации | |
| RU2502092C2 (ru) | Способ и устройство для индукционного частотного зондирования | |
| RU2818695C1 (ru) | Способы морского импедансного частотного зондирования и морского аудиомагнитотеллурического зондирования и комплексы для их реализации | |
| Sternberg | Differential Target Antenna Coupling (DTAC) EM Surveying with Stationary Transmitter Loop and Moving In-Loop Receivers | |
| Sternberg et al. | A new high-sensitivity subsurface electromagnetic sensing system: Part I—system design | |
| RU2629705C1 (ru) | Способ высокоточных электромагнитных зондирований и устройство для его осуществления | |
| RU2374666C1 (ru) | Способ обнаружения региональных зон повышенной трещиноватости и глубинных разломов литосферы | |
| RU2213982C1 (ru) | Способ геоэлектроразведки |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130629 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160820 |