WO2014168596A1 - Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых - Google Patents
Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых Download PDFInfo
- Publication number
- WO2014168596A1 WO2014168596A1 PCT/UA2013/000036 UA2013000036W WO2014168596A1 WO 2014168596 A1 WO2014168596 A1 WO 2014168596A1 UA 2013000036 W UA2013000036 W UA 2013000036W WO 2014168596 A1 WO2014168596 A1 WO 2014168596A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- frequency
- signal
- mineral
- input
- output
- 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
Definitions
- the invention relates to the field of geophysical research methods and can be used for remote exploration of mineral deposits, in particular liquid hydrocarbons.
- the intrinsic electromagnetic waves of the desired mineral are recorded on the test plate at a specific geographical point A1 of the Earth with the corresponding magnetic field strength HI.
- the value of the magnetic field ⁇ 2 differs from the value of HI and ranges from 0.30 Oersted (at the poles) to 0.66 Oersted (at equator). Therefore, if the ⁇ 2 ⁇ HI described system for remote exploration of mineral deposits is not accurate enough.
- the basis of the invention is the task of creating such a system that would improve the accuracy of remote exploration of mineral deposits.
- the problem is solved by creating conditions in the system for preliminary adjustment (shift) of the test signal at a given point of the Earth A2 - the point of remote exploration of mineral deposits - in relation to its value at point A1 of the Earth - the recording point of the electromagnetic waves of the desired mineral test plate - during registration of the re-emitted signal of the desired mineral at its "Larmor” frequencies, corresponding to the strength of the Earth’s magnetic field ⁇ 2 in t measurement point A2.
- the proposed like the well-known system for remote exploration of mineral deposits, contains a master carrier signal generator, made in the form of a semiconductor laser in the red frequency range, a receiving recording device, antennas, a test plate with the recording of the electromagnetic waves of the desired mineral and amplitude-frequency-phase modulator , designed to generate a signal modulated by a signal from a test plate, which corresponds to the natural oscillations of the desired about a mineral with the possibility of exciting nuclear magnetic resonance in it and emitting the re-emitted signal to the desired mineral, as well as a receiving recording device equipped with an appropriate antenna for receiving and recording the re-emitted signal of the sought mineral at its “Larmor” frequencies a, according to the invention, the system is supplemented block frequency adjustment of the signal from the test plate, depending on the fact of reception or lack of reception of the re-emitted signal from the hall hedgehogs of the desired mineral at the point of exploration of the deposit of the desired mineral, while the test plate is connected to the input of the amplitude-frequency-phase modul
- the frequency adjustment block of the signal from the test plate contains a threshold device, a generator frequency tuning device, tunable according to frequency generator, frequency mixer and switch, while the first input of the frequency mixer is connected to the output of the frequency-phase modulator, the output of the frequency mixer is connected to the master oscillator of the carrier signal, the second input of the frequency mixer is connected to the output of a frequency-tunable generator, the input of which is connected to the output of the frequency tuner of the generator, the input of which is connected to a switch installed in the system with the ability to connect the frequency tuner of the generator for calibration or to the output of a threshold device, the input of which is connected to a receiving recording device.
- the principle of operation of the indicated block for frequency correction of the signal from the test plate is based on the possibility of detecting the fact of reception or lack of reception by the system of the re-emitted signal from the deposit of the desired mineral at the point of reconnaissance of the deposit of the desired mineral during the frequency tuning of the frequency-tunable system generator.
- the test plate is made of a polymeric material, which facilitates and reduces the cost of the manufacturing process and its cost.
- the presence of polysaccharides in the composition of the information layer is aimed at facilitating the process of film formation on the surface of the polymer material and allows to obtain the required structural viscosity (pseudoplasticity) of the information layer.
- the information layer also includes organometallic additives designed to record and store information. It was found that the particles of organometallic additives and polysaccharides have good adhesion to each other, and this allows you to maintain high strength information layer during the entire period of operation of the plate.
- the ratio of the volumes of organometallic additives and polysaccharides in the composition of the information layer for each desired mineral is different and depends on the amount of information sufficient to identify the desired mineral.
- the information layer 0.05-0.10 mm thick turned out to be optimal. With a decrease in the layer thickness of less than 0.05 mm, the volume was insufficient to store volumes of information sufficient, for example, to identify heavy hydrocarbons. An increase in the layer thickness above 0.10 mm leads to a decrease in the structural strength due to the difference in the values of the coefficient of linear thermal expansion of the base and the information layer of the test plate.
- the technical result obtained as a result of the implementation of the present invention consists in creating the conditions for preliminary adjustment (shift) of the test signal at a given point of the Earth A2 with respect to its value at point A1 of the Earth during registration of the reradiated signal of the desired mineral at its "Larmor" frequencies corresponding to the H2 intensity of the Earth’s magnetic field at the point of measurement A2.
- the proposed system for remote exploration of mineral deposits consists of structural elements, for the manufacture of which are used today known techniques, tools and materials.
- the system can be used for remote exploration of mineral deposits, regardless of the terrain.
- the system for remote exploration of mineral deposits contains a master oscillator of the carrier signal 1, made in the form of a semiconductor laser in the red frequency range installed in the housing.
- the system also contains a test plate 2 with a record of the natural electromagnetic oscillations of the desired mineral 3, an amplitude-frequency-phase modulator 4. designed to generate a signal modulated by the signal from the test plate 2, which corresponds to the natural oscillations of the desired mineral 3 with the possibility of excitation of nuclear magnetic resonance and radiation of the desired mineral 3 re-emitted signal.
- test plate 2 is connected to the input of the amplitude-frequency-phase modulator 4, the output of which is connected to the input of the frequency correction block of the signal from the test plate, depending on the fact of reception or lack of reception by the system of the re-emitted signal from the deposit of the desired mineral at the point of exploration of the deposit of the desired mineral (BC).
- the system also includes a receiving recording device 5, equipped with an appropriate antenna and installed with the possibility of receiving and recording the re-emitted signal of the desired mineral 3 at its "Larmor" frequencies.
- a microwave signal receiver with a directional antenna having an adjustable sensitivity threshold is used as a receiving recording device 5.
- the system also includes a measuring tape (tape measure) of 6 by 50 meters, designed to measure the distance from the start point of the radiation of the modulated signal corresponding to the natural vibrations of the desired mineral 3 to the point where the re-emitted signal of the desired mineral is received on the studied area.
- the BC contains a threshold device 7, a frequency tuning device for the generator 8, a frequency tunable generator 9, a frequency mixer 10 and a switch 1 1.
- the test plate 2 is connected to the input of the amplitude-frequency-phase modulator 4, the output of which is connected to the first input of the frequency mixer 10.
- the output of the frequency mixer 10 is connected to the master oscillator of the carrier signal 1.
- the second input of the frequency mixer 10 is connected to the output of a frequency-tunable generator 9, the input of which is connected to the output of the frequency tuning device 8.
- Input devices for generators Generator frequency hopping 8 is connected to the switch 1 1.
- the switch 11 has two positions: “Calibration” - to be able to connect the device oscillator frequency tuning 8 calibration and to "work” - to disable it.
- the input of the threshold device 7 is connected to the receiving recording device 5.
- an electronic comparator can be used with an indication (for example, LED) of the output state “0” or “1”.
- a mechanical drive for tuning the capacitance (inductance) of the tunable generator having end switching of the tuning direction can be used.
- the test plate 2 is made of a polymeric material with a previously applied information layer of a mixture of polysaccharides and organometallic additives with a thickness of 0.05 - 0.10 mm, on which the own electromagnetic vibrations of the desired mineral 3 are recorded.
- Amplitude-frequency-phase modulator 4 is made in the form of two metal grids located perpendicular to each other and tightly pressed to different surfaces of the test plate 2 through an insulating film, inductors / not shown /, dressed on the housing of the master oscillator of the carrier signal 1, and each end the coil is connected to one of the metal grids / not shown /.
- the best material for making such nets is copper.
- the system is calibrated for the value of the Earth’s magnetic field strength and, accordingly, the eigenfrequencies of the sought substance at the measurement point, which is valid in the study area.
- the amplitude-frequency-phase modulator 4 to the master oscillator of the carrier signal 1 connect a test plate 2 with a record of the electromagnetic oscillations of the desired mineral 3 (for example, oil) and calibrate the system. To do this, perform the following operations:
- the antenna of the carrier signal generator 1 (transmitter) is directed vertically downward in the direction of the studied deposit, the transmitter power is turned off;
- the receiving recording device 5 (receiver) is placed next to the master oscillator of the carrier signal 1 (transmitter), and the antennas) are directed vertically downward,
- the maximum gain value is set at which the output level of the threshold device 7 is “1”. 6.
- the switch 1 1 is moved to the “Calibration” position and the frequency tuning device of the generator 8 starts tuning the frequency of the generator 9. At the same time, the voltage of the tunable frequency of the test signal appears at the output of the mixer 10.
- the carrier signal generator 1 is set so that its antenna is directed toward the Earth's surface at an angle of 90 ° - a.
- a carrier signal propagates modulated by the signal of the test plate 2 (shown in the diagram by a thick solid line).
- a modulation (exciting) signal propagates, corresponding to its own electromagnetic oscillations of the desired mineral 3 (oil).
- the energy of a given signal can be absorbed only by oil molecules, therefore, the exciting signal passes through various layers of the Earth with small energy losses due to absorption.
- the energy of the exciting signal is intensively absorbed, as a result of which the effect of nuclear magnetic resonance arises in the oil molecules and the re-emission of energy occurs at “Larmor” frequencies.
- a measuring tape 6 of the required length is laid and an operator with a receiving recording device 5 tuned to the “Larmor” frequencies of the oil moves along the measuring tape 6 from point O to the point where the useful re-emitted signal is received and registers the distance / ⁇ / from the point O. Then it moves further until the re-emitted signal disappears and registers the corresponding distance r 2 from the point O.
- the depth of the oil deposits is calculated according to the formulas:
- L / is the distance from the surface of the Earth to the upper boundary of the deposits of the desired mineral 3;
- the proposed system has improved the accuracy of remote exploration of mineral deposits by creating conditions in the system for adjusting (shifting) the test signal at a given point in the Earth A2 with respect to its value at point A1 of the Earth during registration of the re-radiated signal of the desired mineral its “Larmor” frequencies, corresponding to the H2 intensity of the Earth’s magnetic field at the measurement point A2 and to determine more precisely the occurrence parameters of the desired useful deposit and Copan 3.
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: для дистанционной разведки залежей полезных ископаемых. Сущность: заключается в том, что система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых выполняется таким образом, чтобы обеспечить возможность выполнение корректировки (сдвига) тестового сигнала в заданной точке Земли по отношению к его значению в другой точке Земли во время регистрации переизлученного сигнала искомого полезного ископаемого на его «ларморовых» частотах, соответствующего напряженности магнитного поля Земли в заданной точке проведения измерений. Технический результат: повышение точности проведения разведки залежи искомого полезного ископаемого.
Description
СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОЙ РАЗВЕДКИ ЗАЛЕЖЕЙ 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 количеству существенных признаков и достигаемому результату является система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых, содержащая задающий генератор несущего сигнала, выполненный в виде полупроводникового лазера красного частотного диапазона, приемное регистрирующее устройство, антенны, тестовую пластину с записью собственных электромагнитных колебаний искомого полезного ископаемого и 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, а также приемное регистрирующее устройство, снабженное соответствующей антенной для приема и регистрации переизлученного сигнала искомого полезного ископаемого на его "ларморовых" частотах [Международная заявка PCT/UA 201 1/000033, International Filing Date: 06.05.201 1 ; WO/2012/154142 Publication Date: 15.1 1.2012].
При подготовке к работе описанной системы запись собственных электромагнитных колебаний искомого полезного ископаемого на тестовую пластину производят в конкретной географической точке А1 Земли с соответствующим значением напряженности магнитного поля HI . В то же время в точке А2 Земли с другими координатами (широтой и долготой), значение напряженности магнитного поля Н2, как правило, отличается от значения HI и находится в интервале от 0,30 Эрстед (на полюсах) до 0,66 Эрстед (на экваторе).
Поэтому, если Н2 Ф HI описанная системы для дистанционной разведки залежей полезных ископаемых является недостаточно точной.
В основу предлагаемого изобретения поставлена задача создания такой системы, которая позволила бы повысить точность дистанционной разведки залежей полезных ископаемых.
Поставленная задача решается за счет создания в системе условий для выполнения предварительной корректировки (сдвига) тестового сигнала в заданной точке Земли А2 - точке дистанционной разведки залежей полезных ископаемых - по отношению к его значению в точке А1 Земли - точке записи собственных электромагнитных колебаний искомого полезного ископаемого на тестовую пластину - во время регистрации переизлученного сигнала искомого полезного ископаемого на его "ларморовых" частотах, соответствующего напряженности Н2 магнитного поля Земли в точке измерений А2.
Предлагаемая, как и известная система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых, содержит задающий генератор несущего сигнала, выполненный в виде полупроводникового лазера красного частотного диапазона, приемное регистрирующее устройство, антенны, тестовую пластину с записью собственных электромагнитных колебаний искомого полезного ископаемого и 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, а также приемное регистрирующее устройство, снабженное соответствующей антенной для приема и регистрации переизлученного сигнала искомого полезного ископаемого на его "ларморовых" частотах а, согласно изобретению, система дополнена блоком частотной корректировки сигнала с тестовой пластины в зависимости от факта приема или отсутствия приема системой переизлученного сигнала от залежи искомого полезного ископаемого в точке проведения разведки залежи искомого полезного ископаемого, при этом тестовая пластина соединена со входом амплитудно- частотно-фазового модулятора, выход которого соединен с первым входом блока частотной корректировки сигнала с тестовой пластины в зависимости от факта приема или отсутствия приема системой переизлученного сигнала от залежи
искомого полезного ископаемого в точке проведения разведки залежи искомого полезного ископаемого, выход которого подключен ко входу задающего генератора несущего сигнала, снабженного антенной, а выход приемного регистрирующего устройства соединен со вторым входом блока частотной корректировки сигнала с тестовой пластины в зависимости от факта приема или отсутствия приема системой переизлученного сигнала от залежи искомого полезного ископаемого в точке проведения разведки залежи искомого полезного ископаемого.
Особенностью предлагаемой системы является и то, что блок частотной корректировки сигнала с тестовой пластины в зависимости от факта приема или отсутствия приема системой переизлученного сигнала от залежи искомого полезного ископаемого в точке проведения разведки залежи искомого полезного ископаемого содержит пороговое устройство, устройство перестройки частоты генератора, перестраиваемый по частоте генератор, смеситель частот и переключатель, при этом первый вход смесителя частот соединен с выходом частотно-фазового модулятора, выход смесителя частот соединен с задающим генератором несущего сигнала, второй вход смесителя частот соединен с выходом перестраиваемого по частоте генератора, вход которого подключен к выходу устройства перестройки частоты генератора, вход которого подключен к переключателю, установленному в системе с возможностью подключения устройства перестройки частоты генератора на калибровку или к выходу порогового устройства, вход которого соединен с приёмным регистрирующим устройством.
Применение в конструкции предлагаемой системы дистанционной разведки залежей полезных ископаемых блока частотной корректировки сигнала с тестовой пластины в зависимости от факта приема или отсутствия приема системой переизлученного сигнала от залежи искомого полезного ископаемого в точке проведения разведки залежи искомого полезного ископаемого позволяет повысить точность проведения разведки залежи искомого полезного ископаемого на территории в окрестностях точки А2, благодаря возможности выполнения корректировки (сдвига) тестового сигнала в заданной точке Земли А2 по отношению к его значению в точке А1 во время регистрации переизлученного сигнала искомого полезного ископаемого на его "ларморовых" частотах, соответствующего напряженности Н2 магнитного поля Земли в точке проведения измерений А2.
Принцип работы указанного блока частотной корректировки сигнала с тестовой пластины основан на возможности регистрации факта приема или отсутствия приема системой переизлученного сигнала от залежи искомого полезного ископаемого в точке проведения разведки залежи искомого полезного ископаемого в ходе перестройки частоты перестраиваемого по частоте генератора системы.
Тестовая пластина изготовлена из полимерного материала, что 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 исследуемой территории. 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".
Технический результат, полученный в результате осуществления предлагаемого изобретения состоит в создании условий для выполнения предварительной корректировки (сдвига) тестового сигнала в заданной точке Земли А2 по отношению к его значению в точке А1 Земли во время регистрации переизлученного сигнала искомого полезного ископаемого на его "ларморовых" частотах, соответствующего напряженности Н2 магнитного поля Земли в точке проведения измерений А2.
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 состоит из конструктивных элементов, для изготовления которых используют известные на сегодняшний день технологические приемы, средства и материалы. Система может быть использована для дистанционной разведки залежей полезных ископаемых вне зависимости от рельефа местности. Исходя из сказанного можно сделать вывод о том, что предлагаемое решения соответствует критерию изобретения «промышленная применимость».
Предлагаемая система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых схематически показана на структурной схеме.
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 блока частотной корректировки сигнала с тестовой пластины в зависимости от факта приема или отсутствия приема системой переизлученного сигнала от залежи искомого полезного ископаемого в точке проведения разведки залежи искомого полезного ископаемого (БК). 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. БК содержит пороговое устройство 7, устройство перестройки частоты генератора 8, перестраиваемый по частоте генератор 9, смеситель частот 10 и переключатель 1 1. При этом тестовая пластина 2 соединена со входом амплитудно-частотно-фазового модулятора 4, выход которого соединен с первым входом смесителя частот 10. Выход смесителя частот 10 соединен с задающим генератором несущего сигнала 1. Второй вход смесителя частот 10 соединен с выходом перестраиваемого по частоте генератора 9, вход которого подключен к выходу устройства перестройки частоты генератора 8. Вход устройства перестройки частоты генератора 8 подключен к переключателю 1 1. Переключатель 11 имеет два положения: "Калибровка" - для возможности подключения устройства перестройки частоты генератора 8 на калибровку и положение "Работа" - для его отключения. Вход порогового устройства 7 соединен с приёмным регистрирующим устройством 5. В качестве порогового устройства 7 может быть использован электронный компаратор с индикацией (например, светодиодной) выходного состояния «0» или «1 ». В качестве устройства перестройки частоты генератора 8 может быть применен механический привод перестройки емкости (индуктивности) перестраиваемого генератора, имеющий концевые переключения направления перестройки.
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 работает так.
Предварительно - до проведения дистанционного обследования залежи полезных ископаемых осуществляют калибровку системы под действующее на исследуемой территории значение напряженности магнитного поля Земли и, соответственно, значение собственных частот искомого вещества в точке измерений. 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) и производят калибровку системы. Для этого выполняют следующие операции:
1. Антенну генератора несущего сигнала 1 (передатчика) направляют вертикально вниз в направлении исследуемой залежи, питание передатчика выключают;
2. Приемное регистрирующее устройство 5 (приемник) размещают рядом с задающим генератором несущего сигнала 1 (передатчиком), а антенн) направляют вертикально вниз,
3. Переключатель 1 1 устанавливают в положение «Работа»,
4. Подают питание на приемник 5 и на передатчик 1 ,
5. Регулировкой усиления приемника 5 от минимального значения в сторону увеличения усиления устанавливают максимальное значение усиления, при котором на выходе порогового устройства 7 сохраняется уровень «1 ».
6. Переключатель 1 1 переводят в положение «Калибровка» и устройство перестройки частоты генератора 8 начинает перестройку частоты генератора 9. При этом на выходе смесителя 10 появляется напряжение перестраиваемой частоты тестового сигнала.
7. В момент, когда спектр тестового сигнала совпадет со спектром собственных частот искомого полезного ископаемого 3, на выходе приемника 5 сигнал увеличится и на выходе порогового устройства 7 регистрируют сигнал «0», завершающий перестройку передатчика 1.
8. Переключатель 1 1 переводят в положение «Работа».
9. Калибровка системы закончена, устройства подготовлены для проведения измерений в исследуемой точке Земли А2.
Далее, после калибровки системы, задающий генератор несущего сигнала 1 устанавливают таким образом, чтобы его антенна была направлена к поверхности Земли под углом 90° - 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 проходит через различные слои Земли при малых потерях энергии на поглощение.
В залежи искомого полезного ископаемого 3 (нефти) происходит интенсивное 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 /·/ от точки О. Затем двигается далее до тех пор, пока переизлученный сигнал не исчезнет и регистрирует соответствующее расстояние г 2 от точки О.
По полученным данным рассчитывают глубину залегания залежи нефти по формулам:
к, = п tg а,
h2 = r2 tg а,
где Л/ - расстояние от поверхности Земли до верхней границы залежи искомого полезного ископаемого 3;
li2 - расстояние от поверхности Земли до нижней границы залежи искомого полезного ископаемого 3
и определяют мощность (толщину) Δ h залежи искомого полезного ископаемого 3 - горизонта нефти - по формуле:
Δ Λ = lt2 - hi.
Таким образом, предлагаемая система позволила повысить точность дистанционной разведки залежей полезных ископаемых за счет создания в системе условий для выполнения корректировки (сдвига) тестового сигнала в заданной точке Земли А2 по отношению к его значению в точке А1 Земли во время регистрации переизлученного сигнала искомого полезного ископаемого на его "ларморовых" частотах, соответствующего напряженности Н2 магнитного поля Земли в точке измерений А2 и определить более точно параметры залегания месторождения искомого полезного ископаемого 3.
Claims
1. Система дистанционного обследования залежей полезных ископаемых, содержащая задающий генератор несущего сигнала, выполненный в виде полупроводникового лазера красного частотного диапазона, приемное регистрирующее устройство, антенны, тестовую пластину с записью собственных электромагнитных колебаний искомого полезного ископаемого и 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, а также приемное регистрирующее устройство, снабженное соответствующей антенной для приема и регистрации переизлученного сигнала искомого полезного ископаемого на его "ларморовых" частотах, отличающаяся тем, что система дополнена блоком частотной корректировки сигнала с тестовой пластины в зависимости от факта приема или отсутствия приема системой переизлученного сигнала от залежи искомого полезного ископаемого в точке проведения разведки залежи искомого полезного ископаемого, при этом тестовая пластина соединена со входом амплитудно- частотно-фазового модулятора, выход которого соединен с первым входом блока частотной корректировки сигнала с тестовой пластины в зависимости от факта приема или отсутствия приема системой переизлученного сигнала от залежи искомого полезного ископаемого в точке проведения разведки залежи искомого полезного ископаемого, выход которого подключен ко входу задающего генератора несущего сигнала, снабженного антенной, а выход приемного регистрирующего устройства соединен со вторым входом блока текущей частотной корректировки сигнала.
2. Система дистанционного обследования залежей полезных ископаемых по п.1. отличающаяся тем, что блок частотной корректировки сигнала с тестовой пластины в зависимости от факта приема или отсутствия приема системой переизлученного сигнала от залежи искомого полезного ископаемого в точке проведения разведки
залежи искомого полезного ископаемого включает пороговое устройство, устройство перестройки частоты генератора, перестраиваемый по частоте генератор, смеситель частот и переключатель, при этом первый вход смесителя частот соединен с выходом частотно-фазового модулятора, выход смесителя частот соединен с задающим генератором несущего сигнала, выполненным как одно целое с приемным регистрирующим устройством, второй вход смесителя частот соединен с выходом перестраиваемого по частоте генератора, вход которого подключен к выходу устройства перестройки частоты генератора, вход которого подключен к переключателю, установленному в системе с возможностью подключения устройства перестройки частоты генератора на калибровку или к выходу порогового устройства, вход которого соединен с приёмным регистрирующим устройством.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE212013000274.2U DE212013000274U1 (de) | 2013-04-08 | 2013-04-08 | System zur Fernerkundung von Lagerstätten von Bodenschätzen |
| PCT/UA2013/000036 WO2014168596A1 (ru) | 2013-04-08 | 2013-04-08 | Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/UA2013/000036 WO2014168596A1 (ru) | 2013-04-08 | 2013-04-08 | Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2014168596A1 true WO2014168596A1 (ru) | 2014-10-16 |
Family
ID=51689859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/UA2013/000036 WO2014168596A1 (ru) | 2013-04-08 | 2013-04-08 | Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE212013000274U1 (ru) |
| WO (1) | WO2014168596A1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11054539B2 (en) * | 2019-10-30 | 2021-07-06 | Vadim Kukharev | Methods of searching for mineral resources by analyzing geochemical and other anomalies during gravitational resonances |
| CN113608279A (zh) * | 2021-09-02 | 2021-11-05 | 三门峡金地之源物探科技有限公司 | 一种物质精确探测的方法及测量系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US20020153887A1 (en) * | 2001-04-20 | 2002-10-24 | Taicher Gersh Zvi | NMR logging in the earth's magnetic field |
| RU47110U1 (ru) * | 2005-03-10 | 2005-08-10 | Санкт-Петербургский государственный университет | Магнитнорезонансный геоинтроскоп |
| WO2012154142A1 (ru) * | 2011-05-06 | 2012-11-15 | Bakai Eduard Apollinariyovich | Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых |
-
2013
- 2013-04-08 DE DE212013000274.2U patent/DE212013000274U1/de not_active Expired - Lifetime
- 2013-04-08 WO PCT/UA2013/000036 patent/WO2014168596A1/ru active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US20020153887A1 (en) * | 2001-04-20 | 2002-10-24 | Taicher Gersh Zvi | NMR logging in the earth's magnetic field |
| RU47110U1 (ru) * | 2005-03-10 | 2005-08-10 | Санкт-Петербургский государственный университет | Магнитнорезонансный геоинтроскоп |
| WO2012154142A1 (ru) * | 2011-05-06 | 2012-11-15 | Bakai Eduard Apollinariyovich | Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11054539B2 (en) * | 2019-10-30 | 2021-07-06 | Vadim Kukharev | Methods of searching for mineral resources by analyzing geochemical and other anomalies during gravitational resonances |
| CN113608279A (zh) * | 2021-09-02 | 2021-11-05 | 三门峡金地之源物探科技有限公司 | 一种物质精确探测的方法及测量系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE212013000274U1 (de) | 2015-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7227362B2 (en) | Electric power grid induced geophysical prospecting method and apparatus | |
| US10101288B2 (en) | Wireless impedance spectrometer | |
| US10247844B2 (en) | Method and system for detection of a material within a region of the earth | |
| CN109209354B (zh) | 一种时间域瞬变电磁波测井边界远探测方法 | |
| US6573715B2 (en) | Porosity and permeability measurement of underground formations containing crude oil, using EPR response data | |
| CN101382599B (zh) | 一种确定储层孔隙各向异性的瞬变电磁方法 | |
| US11118912B2 (en) | Magnetic positioning system | |
| CN104729627B (zh) | 油水界面测量传感器 | |
| 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 | |
| WO2014168596A1 (ru) | Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых | |
| CN112698344A (zh) | 基于里德堡原子的步进频连续波测距装置和方法 | |
| CA2329190A1 (en) | Porosity and permeability measurement of underground formations containing crude oil, using epr response data | |
| TW201728875A (zh) | 使用導引面波的地理位置判定 | |
| Höfinghoff et al. | Resistive loaded antenna for ground penetrating radar inside a bottom hole assembly | |
| Park et al. | An ultrawide-band microwave radar sensor for nondestructive evaluation of pavement subsurface | |
| CN104897240B (zh) | 一种油水界面的测量方法 | |
| Saraev et al. | Foot, mobile and controlled source modifications of the radiomagnetotelluric method | |
| WO2012154142A1 (ru) | Система дистанционной разведки залежей полезных ископаемых | |
| RU2707419C1 (ru) | Способ георадиолокационного зондирования и устройство для его осуществления | |
| George | Field strength of motorcar ignition between 40 and 450 megacycles | |
| Biancheri-Astier et al. | EISS: an HF mono and bistatic GPR for terrestrial and planetary deep soundings | |
| Harrison et al. | A method for accurately measuring the vertical electric field strength of a propagating VLF wave | |
| Park et al. | Some recent developments of microwave and millimeter-wave sensors | |
| Hu et al. | A synchronous wideband frequency-domain method for long-distance channel measurement | |
| Park | Development of microwave and millimeter-wave integrated-circuit stepped-frequency radar sensors for surface and subsurface profiling |
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: 13881786 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 212013000274 Country of ref document: DE Ref document number: 2120130002742 Country of ref document: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 13881786 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |