WO2012154142A1 - Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых - Google Patents
Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых Download PDFInfo
- Publication number
- WO2012154142A1 WO2012154142A1 PCT/UA2011/000033 UA2011000033W WO2012154142A1 WO 2012154142 A1 WO2012154142 A1 WO 2012154142A1 UA 2011000033 W UA2011000033 W UA 2011000033W WO 2012154142 A1 WO2012154142 A1 WO 2012154142A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- signal
- test plate
- mineral
- master oscillator
- mineral resource
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/14—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with electron or nuclear magnetic resonance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N24/00—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects
- G01N24/08—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects by using nuclear magnetic resonance
- G01N24/081—Making measurements of geologic samples, e.g. measurements of moisture, pH, porosity, permeability, tortuosity or viscosity
Definitions
- the disadvantage of the described system is the high cost associated with the need to operate such aircraft as airships, as well as its lack of sensitivity to minerals specified for exploration.
- test plate is made of a polymeric material with a previously applied information layer of a mixture of polysaccharides and organometallic additives 0.05 - 0.10 mm thick, on which intrinsic electromagnetic vibrations of the desired mineral are recorded.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Использование: дистанционная разведка залежей полезных ископаемых. Сущность: система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых, содержит задающий генератор несущего сигнала, приемное регистрирующее устройство и антенны. Задающий генератор несущего сигнала выполнен в виде полупроводникового лазера красного частотного диапазона, установленного в корпусе. Система дополнительно содержит тестовую пластину с записью собственных электромагнитных колебаний искомого полезного ископаемого, амплитудно-частотно-фазовый модулятор, предназначенный для генерации сигнала модулированного сигналом с тестовой пластины, который соответствует собственным колебаниям искомого полезного ископаемого с возможностью возбуждения в нем ядерного магнитного резонанса и излучения искомым полезным ископаемым переизлученного сигнала. Тестовая пластина соединена со входом амплитудно-частотного-фазового модулятора, выход которого соединен со входом задающего генератора несущего сигнала, снабженного соответствующей антенной, а приемное регистрирующее устройство снабжено соответствующей антенной для приема и регистрации переизлученного сигнала искомого полезного ископаемого на его «ларморовых» частотах. Технический результат: высокая точность получаемых результатов при разведке полезных ископаемых без использования летательных аппаратов.
Description
СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОЙ РАЗВЕДКИ
ЗАЛ ЕЖЕЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ Изобретение относится к области геофизических методов исследований и может быть использовано для дистанционной разведки залежей полезных ископаемых, в частности, жидких углеводородов.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по достигаемому результату является система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых, содержащая задающий генератор несущего сигнала, приемное регистрирующее устройство, а также антенны [Патент РФ на изобретение Ns 2251718, МПК 7 G01V 3/16, Опубликовано: 10.05.2005].
Недостаток описанной системы состоит в больших затратах, связанных с необходимостью эксплуатации таких летательных средств, как дирижабли, а также ее недостаточной чувствительностью к заданным для разведки полезным ископаемым.
В основу предлагаемого изобретения поставлена задача создания такой системы дистанционной разведки залежей полезных ископаемых, которая позволила бы снизить затраты на ее эксплуатацию и одновременно обеспечила бы высокую точность получаемых результатов при разведке заданных полезных ископаемых. Поставленная задача решается за счет создания условий для возбуждения в исследуемом массиве Земли, содержащем искомое полезное ископаемое, ядерного магнитного резонанса и регистрации излучаемых при этом заданным для разведки полезным ископаемым электромагнитных колебаний, на основании которых определяют параметры месторождения искомого полезного ископаемого.
Предлагаемая, как и известная система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых, содержит задающий генератор несущего сигнала, приемное регистрирующее устройство, а также антенны, а, согласно изобретению, задающий генератор несущего сигнала выполнен в виде полупроводникового лазера красного частотного диапазона,
установленного в корпусе, а система дополнительно содержит тестовую пластину с записью собственных электромагнитных колебаний искомого полезного ископаемого, амплитудно-частотно-фазовый модулятор, предназначенный для генерации сигнала модулированного сигналом с тестовой пластины, который соответствует собственным колебаниям искомого полезного ископаемого с возможностью возбуждения в нем ядерного магнитного резонанса и излучения искомым полезным ископаемым переизлученного сигнала, при этом тестовая пластина соединена со входом амплитудно-частотно-фазового модулятора, выход которого соединен со входом задающего генератора несущего сигнала, снабженного соответствующей антенной, а приемное регистрирующее устройство снабжено соответствующей антенной для приема и регистрации переизлученного сигнала искомого полезного ископаемого на его "ларморовых" частотах.
Особенностью предлагаемой системы является и то, что тестовая пластина изготовлена из полимерного материала с предварительно нанесенным информационным слоем смеси полисахаридов и металлорганических добавок толщиной 0,05 - 0,10 мм, на котором записаны собственные электромагнитные колебания искомого полезного ископаемого.
Особенностью предлагаемой системы является и то, что амплитудно-частотно-фазовый модулятор выполнен в виде двух металлических сеток, расположенных перпендикулярно друг другу и плотно прижатых к разным поверхностям тестовой пластины через изолирующую пленку, катушки индуктивности, одетой на корпус задающего генератора несущего сигнала, а каждый конец катушки подключен к одной из металлических сеток.
Применение в конструкции предлагаемой системы тестовой пластины, на которой записаны собственные электромагнитные колебания искомого полезного ископаемого, позволяет, практически полностью исключить влияние на полученные результаты влияние других
геологических структур, которые присутствуют на исследуемой территории, что существенно повышает точность работы системы.
Авторами экспериментально найдена оптимальная конструкция тестовой пластины. Изготовление ее из полимерного материала облегчает и удешевляет как процесс изготовления так и ее себестоимость. Наличие полисахаридов в составе информационного слоя направлено на облегчение процесса пленкообразования на поверхности полимерного материала и позволяет получить требуемую структурную вязкость (псевдопластичность) информационного слоя. В состав информационного слоя входят и металлорганические добавки, предназначенные для записи и хранения информации. Выявлено, что частички металлорганических добавок и полисахаридов обладают хорошей адгезионной связью друг к другу, а это позволяет сохранять высокую прочность информационного слоя в течение всего периода эксплуатации пластины. Соотношение объемов металлорганических добавок и полисахаридов в составе информационного слоя для каждого искомого полезного ископаемого является разным и зависит от объема информации, достаточной для идентификации искомого полезного ископаемого. Оптимальным оказался информационный слой толщиной 0,05 - 0,10 мм. При уменьшении толщины слоя менее 0,05 мм объем оказался недостаточным для хранения объемов информации, достаточных, например, для идентификации тяжелых углеводородов. Увеличение же толщины слоя свыше 0,10 мм ведет к уменьшению прочности конструкции из-за разности в значениях коэффициента линейного теплового расширения основы и информационного слоя тестовой пластины.
Для эксплуатации предлагаемой системы использование таких летательных аппаратов, как дирижабли не является обязательным. Достаточным является работа оператора с портативным приёмным регистрирующим устройством (СВЧ приемником) непосредственно на поверхности изучаемой местности. Поэтому затраты на эксплуатацию системы не велики.
В известных технических решениях авторами не обнаружены системы дистанционной разведки залежей полезных ископаемых, содержащих такую же совокупность существенных признаков, как и у предлагаемой, что позволяет утверждать, что заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".
В исследуемых технических решениях, которые вошли в уровень техники, авторами не выявлено влияние предписываемых предлагаемому техническому решению преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками, на достижение указанного технического результата, что доказывает соответствие предлагаемого технического решения критерию изобретения "изобретательский уровень".
Предлагаемая система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых "DV" показана на структурной схеме, приведенной на фиг. 1.
Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых содержит задающий генератор несущего сигнала 1 , выполненный в виде полупроводникового лазера красного частотного диапазона, установленного в корпусе. Система содержит также тестовую пластину 2 с записью собственных электромагнитных колебаний искомого полезного ископаемого 3, амплитудно-частотно-фазовый модулятор 4, предназначенный для генерации сигнала модулированного сигналом с тестовой пластины 2, который соответствует собственным колебаниям искомого полезного ископаемого 3 с возможностью возбуждения в нем ядерного магнитного резонанса и излучения искомым полезным ископаемым 3 переизлученного сигнала. При этом тестовая пластина 2 соединена со входом амплитудно-частотно-фазового модулятора 4, выход которого соединен со входом задающего генератора несущего сигнала 1 , снабженного соответствующей антенной. Система включает также приёмное регистрирующее устройство 5, снабженное соответствующей антенной и установленное с возможностью приема и регистрации переизлученного сигнала искомого полезного ископаемого 3 на его "ларморовых" частотах. В качестве приемного регистрирующего
устройства 5 использован приемник сигналов сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона волн с направленной антенной, имеющий регулируемый порог чувствительности. В состав системы входит также измерительная лента (рулетка) 6 на 50 метров, предназначенная для измерения на исследуемой местности расстояния от точки начала излучения модулированного сигнала, соответствующего собственным колебаниям искомого полезного ископаемого 3 до точки, где происходит прием переизлученного сигнала искомого полезного ископаемого 3.
Тестовая пластина 2 изготовлена из полимерного материала с предварительно нанесенным информационным слоем из смеси полисахаридов и металлорганических добавок толщиной 0,05 - 0, 10 мм, на котором записаны собственные электромагнитные колебания искомого полезного ископаемого 3.
Амплитудно-частотно-фазовый модулятор 4 выполнен в виде двух металлических сеток, расположенных перпендикулярно друг другу и плотно прижатых к разным поверхностям тестовой пластины 2 через изолирующую пленку, катушки индуктивности /не показано/, одетой на корпус задающего генератора несущего сигнала 1 , а каждый конец катушки подключен к одной из металлических сеток /не показано/. Наилучшим материалом для изготовления таких сеток является медь.
Предлагаемая система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых "DV" работает так.
Через амплитудно-частотно-фазовый модулятор 4 к задающему генератору несущего сигнала 1 подключают тестовую пластину 2 с записью электромагнитных колебаний искомого полезного ископаемого 3 (например, нефти). Задающий генератор несущего сигнала 1 устанавливают таким образом, чтобы его антенна была направлена к поверхности Земли под острым углом а.
От задающего генератора несущего сигнала 1 до поверхности Земли в точке О распространяется несущий сигнал, модулированный сигналом тестовой пластины 2 (показано на схеме толстой сплошной линией). В толще Земли распространяется только модуляционный
(возбуждающий) сигнал, соответствующий собственным электромагнитным колебаниям искомого полезного ископаемого 3 (нефти). Энергия данного сигнала может поглощаться только молекулами нефти, поэтому возбуждающий сигнал практически без потерь проходит через различные слои Земли.
В залежи искомого полезного ископаемого 3 (нефти) происходит поглощение энергии возбуждающего сигнала, в результате чего в молекулах нефти возникает эффект ядерного магнитного резонанса и происходит переизлучение энергии на «ларморовых» частотах.
На поверхности Земли, по направлению распространения несущего сигнала прокладывают измерительную ленту 6 необходимой длины и оператор с приёмным регистрирующим устройством 5, настроенным на "ларморовы" частоты нефти, перемещается вдоль измерительной ленты 6 от точки О до точки, где происходит прием полезного переизлученного сигнала и регистрирует расстояние г* от точки О. Затем двигается далее до тех пор, пока переизлученный сигнал не исчезнет и регистрирует соответствующее расстояние г2 от точки О.
По полученным данным рассчитывают глубину залегания залежи нефти по формулам:
h2 = r2 tg a,
где hi - расстояние от поверхности Земли до верхней границы залежи искомого полезного ископаемого 3;
h2 - расстояние от поверхности Земли до нижней границы залежи искомого полезного ископаемого 3
и определяют мощность (толщину) Ah залежи искомого полезного ископаемого 3 - горизонта нефти - по формуле:
Claims
1. Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых, содержащая задающий генератор несущего сигнала, приемное регистрирующее устройство, а также антенны, отличающаяся тем, что задающий генератор несущего сигнала выполнен в виде полупроводникового лазера красного частотного диапазона, установленного в корпусе, а система дополнительно содержит тестовую пластину с записью собственных электромагнитных колебаний искомого полезного ископаемого, амплитудно-частотно-фазовый модулятор, предназначенный для генерации сигнала модулированного сигналом с тестовой пластины, который соответствует собственным колебаниям искомого полезного ископаемого с возможностью возбуждения в нем ядерного магнитного резонанса и излучения искомым полезным ископаемым переизлученного сигнала, при этом тестовая пластина соединена со входом амплитудно-частотно-фазового модулятора, выход которого соединен со входом задающего генератора несущего сигнала, снабженного соответствующей антенной, а приемное регистрирующее устройство снабжено соответствующей антенной для приема и регистрации переизлученного сигнала искомого полезного ископаемого на его "ларморовых" частотах.
2. Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых по п.1 , отличающаяся тем, что тестовая пластина изготовлена из полимерного материала с предварительно нанесенным информационным слоем смеси полисахаридов и металлорганических добавок толщиной 0,05 - 0,10 мм, на котором записаны собственные электромагнитные колебания искомого полезного ископаемого.
3. Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых по п.1 , отличающаяся тем, что амплитудно-частотно-фазовый модулятор выполнен в виде двух металлических сеток, расположенных перпендикулярно друг другу и плотно прижатых к разным поверхностям тестовой пластины через изолирующую пленку, катушки индуктивности, одетой на корпус задающего генератора несущего сигнала, а каждый конец катушки подключен к одной из металлических сеток.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/UA2011/000033 WO2012154142A1 (ru) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/UA2011/000033 WO2012154142A1 (ru) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2012154142A1 true WO2012154142A1 (ru) | 2012-11-15 |
Family
ID=47139426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/UA2011/000033 WO2012154142A1 (ru) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2012154142A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014168596A1 (ru) * | 2013-04-08 | 2014-10-16 | Bakai Eduard Apollinariyovich | Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1079063A1 (ru) * | 1978-11-30 | 1988-04-07 | Институт Химической Кинетики И Горения Со Ан Ссср | Устройство дл измерени параметров залежей подземных минералов |
| RU2039947C1 (ru) * | 1992-03-03 | 1995-07-20 | Всеволод Евгеньевич Хмелинский | Устройство для измерения параметров залежей подземных минералов |
| US6107797A (en) * | 1997-09-25 | 2000-08-22 | Schlumberger Technology Corporation | Magnetic resonance logging apparatus and method |
| US6586931B2 (en) * | 2001-04-20 | 2003-07-01 | Baker Hughes Incorporated | NMR logging in the earth's magnetic field |
| RU47110U1 (ru) * | 2005-03-10 | 2005-08-10 | Санкт-Петербургский государственный университет | Магнитнорезонансный геоинтроскоп |
-
2011
- 2011-05-06 WO PCT/UA2011/000033 patent/WO2012154142A1/ru active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1079063A1 (ru) * | 1978-11-30 | 1988-04-07 | Институт Химической Кинетики И Горения Со Ан Ссср | Устройство дл измерени параметров залежей подземных минералов |
| RU2039947C1 (ru) * | 1992-03-03 | 1995-07-20 | Всеволод Евгеньевич Хмелинский | Устройство для измерения параметров залежей подземных минералов |
| US6107797A (en) * | 1997-09-25 | 2000-08-22 | Schlumberger Technology Corporation | Magnetic resonance logging apparatus and method |
| US6586931B2 (en) * | 2001-04-20 | 2003-07-01 | Baker Hughes Incorporated | NMR logging in the earth's magnetic field |
| RU47110U1 (ru) * | 2005-03-10 | 2005-08-10 | Санкт-Петербургский государственный университет | Магнитнорезонансный геоинтроскоп |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014168596A1 (ru) * | 2013-04-08 | 2014-10-16 | Bakai Eduard Apollinariyovich | Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых |
| DE212013000274U1 (de) | 2013-04-08 | 2015-09-03 | Al Mantheri Bader | System zur Fernerkundung von Lagerstätten von Bodenschätzen |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8680865B2 (en) | Single well reservoir imaging apparatus and methods | |
| US8289201B2 (en) | Method and apparatus for using non-linear ground penetrating radar to detect objects located in the ground | |
| US7227362B2 (en) | Electric power grid induced geophysical prospecting method and apparatus | |
| CN101542318B (zh) | 用于勘测地质构造的电磁探头的天线及其应用 | |
| WO2020078003A1 (zh) | 一种时间域瞬变电磁波测井边界远探测方法 | |
| US2426918A (en) | Method for electromagnetic-wave investigations of earth formations | |
| OA13110A (en) | Method and apparatus for determining the nature ofsubmarine reservoirs. | |
| US6573715B2 (en) | Porosity and permeability measurement of underground formations containing crude oil, using EPR response data | |
| EP0386108A4 (en) | Downhole pulse radar | |
| CN111058834B (zh) | 基于瞬变多分量感应测井的各向异性地层倾角确定方法 | |
| CN103605127A (zh) | 地下水冰探测方法 | |
| Simakov et al. | Mobile and controlled source modifications of the radiomagnetotelluric method and prospects of their applications in the near-surface geophysics. IAGA WG 1.2 on Electromagnetic Induction in the Earth | |
| CN1306622A (zh) | 用电子顺磁共振响应数据测量含原油地下构造的孔隙率与渗透率 | |
| CN111290027A (zh) | 一种移动源与固定源结合的深部资源电磁探测方法 | |
| US11566511B2 (en) | Imaging inside a structure using magneto quasistatic fields | |
| WO2012154142A1 (ru) | Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых | |
| Höfinghoff et al. | Resistive loaded antenna for ground penetrating radar inside a bottom hole assembly | |
| CN111812726A (zh) | 一种深层地质介电共振探测装置及其探测方法 | |
| Saraev et al. | Foot, mobile and controlled source modifications of the radiomagnetotelluric method | |
| WO2014168596A1 (ru) | Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых | |
| Arcone et al. | Target interaction with stratigraphy beneath shallow, frozen lakes: Quarter-wave resonances within GPR profiles | |
| US3412322A (en) | Discontinuity location by frequency modulation electromagnetic energy | |
| Ward et al. | Lunar surface electromagnetic sounding: A theoretical analysis | |
| Sato | Gpr and its application to environmental study | |
| Xianlei et al. | Research on the geological radar antenna for application in full space of mine roadway |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 11865242 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 11865242 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |