EA 025583B1 20170130 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2017\PDF/025583 Полный текст описания [**] EA201201364 20120905 Регистрационный номер и дата заявки EAB1 Код вида документа [PDF] eab21701 Номер бюллетеня [GIF] EAB1\00000025\583BS000#(864:574) Основной чертеж [**] СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Название документа [8] G01V 3/12 Индексы МПК [BY] Говорков Сергей Иванович, [BY] Гололобов Дмитрий Владимирович, [BY] Желтоносов Сергей Олегович Сведения об авторах [BY] ГОВОРКОВ СЕРГЕЙ ИВАНОВИЧ Сведения о патентообладателях [BY] ГОВОРКОВ СЕРГЕЙ ИВАНОВИЧ Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea000025583b*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Устройство геоэлектроразведки, содержащее установленные на мобильной платформе первый и второй передатчики для облучения исследуемого геопрофиля, а также первый и второй приемники, образующие соответственно две приемопередающие пары, блок сопряжения, навигационный приемник и оконечное устройство, при этом все вышеупомянутые приемники и передатчики оснащены антеннами с возможностью их пространственной ориентации, выход навигационного приемника связан с входом блока сопряжения, выход блока сопряжения подключен к входу оконечного устройства, причем первый и второй передатчики расположены на платформе соответственно по отношению к первому и второму приемникам на расстоянии, удовлетворяющем условию: X 1 / λ 1 = Х 2 / λ 2 = const, где X 1 - расстояние между первым передатчиком и первым приемником, Х 2 - расстояние между вторым передатчиком и вторым приемником, а λ 1 и λ 2 - длины волн, соответствующие частоте излучения первого и второго передатчиков, отличающееся тем, что в него дополнительно введены два устройства коммутации и блок управления, а антенны первого и второго приемников и первого и второго передатчиков установлены на фиксированной высоте подвеса над поверхностью земли, соответствующей приземному слою, при этом первый и второй выходы первого устройства коммутации связаны соответственно с входами первого и второго передатчиков, а выходы первого и второго приемников подключены соответственно к первому и второму входам второго устройства коммутации, первый выход блока управления соединен с входом первого устройства коммутации, а второй его выход - с третьим входом второго устройства коммутации, выход второго устройства коммутации связан со вторым входом блока сопряжения, а выход оконечного устройства подключен к входу блока управления, третий выход которого соединен со вторым входом оконечного устройства.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок сопряжения представляет собой программный микроконтроллер, а оконечное устройство - персональный компьютер со специальным программным обеспечением.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что количество приемопередающих пар может быть больше двух.

4. Способ геоэлектроразведки, осуществляемый с помощью устройства по п.1, при котором исследуемый геопрофиль с мобильной платформы облучают электромагнитной волной на двух генерируемых передатчиками заданных фиксированных частотах f 1 и f 2 , измеряют на этих частотах в точках геопрофиля напряженность электрического поля Е 1 и Е 2 , определяют координаты точки измерения геопрофиля глобальной системой позиционирования, вычисляют для каждой точки геопрофиля отношение измеренных значений напряженности β, а по аномальным значениям этого параметра и на основе данных глобальной системы позиционирования о местоположении мобильной платформы определяют наличие и границы углеводородной залежи, отличающийся тем, что дополнительно на вышеупомянутых фиксированных частотах измеряют уровень напряженности электрического поля E 1u и E 2u при отключенных передатчиках, определяют для каждой частоты разность величины напряженности электрического поля E 1c = E 1 - E 1u и E 2c = Е 2 - E 2u , а значение параметра β для каждой точки геопрофиля определяют как отношение разностных значений E 1c .


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

1. Устройство геоэлектроразведки, содержащее установленные на мобильной платформе первый и второй передатчики для облучения исследуемого геопрофиля, а также первый и второй приемники, образующие соответственно две приемопередающие пары, блок сопряжения, навигационный приемник и оконечное устройство, при этом все вышеупомянутые приемники и передатчики оснащены антеннами с возможностью их пространственной ориентации, выход навигационного приемника связан с входом блока сопряжения, выход блока сопряжения подключен к входу оконечного устройства, причем первый и второй передатчики расположены на платформе соответственно по отношению к первому и второму приемникам на расстоянии, удовлетворяющем условию: X 1 / λ 1 = Х 2 / λ 2 = const, где X 1 - расстояние между первым передатчиком и первым приемником, Х 2 - расстояние между вторым передатчиком и вторым приемником, а λ 1 и λ 2 - длины волн, соответствующие частоте излучения первого и второго передатчиков, отличающееся тем, что в него дополнительно введены два устройства коммутации и блок управления, а антенны первого и второго приемников и первого и второго передатчиков установлены на фиксированной высоте подвеса над поверхностью земли, соответствующей приземному слою, при этом первый и второй выходы первого устройства коммутации связаны соответственно с входами первого и второго передатчиков, а выходы первого и второго приемников подключены соответственно к первому и второму входам второго устройства коммутации, первый выход блока управления соединен с входом первого устройства коммутации, а второй его выход - с третьим входом второго устройства коммутации, выход второго устройства коммутации связан со вторым входом блока сопряжения, а выход оконечного устройства подключен к входу блока управления, третий выход которого соединен со вторым входом оконечного устройства.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок сопряжения представляет собой программный микроконтроллер, а оконечное устройство - персональный компьютер со специальным программным обеспечением.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что количество приемопередающих пар может быть больше двух.

4. Способ геоэлектроразведки, осуществляемый с помощью устройства по п.1, при котором исследуемый геопрофиль с мобильной платформы облучают электромагнитной волной на двух генерируемых передатчиками заданных фиксированных частотах f 1 и f 2 , измеряют на этих частотах в точках геопрофиля напряженность электрического поля Е 1 и Е 2 , определяют координаты точки измерения геопрофиля глобальной системой позиционирования, вычисляют для каждой точки геопрофиля отношение измеренных значений напряженности β, а по аномальным значениям этого параметра и на основе данных глобальной системы позиционирования о местоположении мобильной платформы определяют наличие и границы углеводородной залежи, отличающийся тем, что дополнительно на вышеупомянутых фиксированных частотах измеряют уровень напряженности электрического поля E 1u и E 2u при отключенных передатчиках, определяют для каждой частоты разность величины напряженности электрического поля E 1c = E 1 - E 1u и E 2c = Е 2 - E 2u , а значение параметра β для каждой точки геопрофиля определяют как отношение разностных значений E 1c .


(19)
Евразийское
патентное
ведомство
025583
(13) B1
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.01.30
(21) Номер заявки 201201364
(22) Дата подачи заявки 2012.09.05
(51) Int. Cl. G01V3/12 (2006.01)
(54) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
(43) 2014.03.31
(96) 2012/EA/0075 (BY) 2012.09.05
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ГОВОРКОВ СЕРГЕЙ ИВАНОВИЧ
(BY)
(72) Изобретатель:
Говорков Сергей Иванович, Гололобов Дмитрий Владимирович, Желтоносов Сергей Олегович (BY)
(74) Представитель:
Шевчук П.И. (BY)
(56) EA-A1-200701483 BY-C1-7493 RU-C1-2112997 SU-A3-1701046 SU-A-192972 US-A1-20100065266 US-A1-20100164500
(57) Изобретение относится к области геофизики и, в частности, к поиску и оконтуриванию углеводородных залежей без бурения скважин. Цель изобретения - повышение достоверности и точности идентификации месторождений. Заявленный способ предусматривает облучение исследуемого геопрофиля с мобильной платформы электромагнитной волной на двух фиксированных частотах f1 и f2, измерение на этих частотах в точках геопрофиля напряженности электрического поля E1 и Е2 при включенных передатчиках, а затем напряженности электрического поля Е1и и E2u при отключенных передатчиках, определение для каждой частоты разностного сигнала E1c= E1-E1u и Е2с = Е2 - E2u, вычисление для каждой точки геопрофиля отношения p=E1c/E2c и определение координат точек измерения геопрофиля глобальной системой позиционирования. По аномальным значениям параметра в и на основе данных глобальной системы позиционирования судят о наличии и границах месторождения. Число используемых фиксированных частот может быть более двух. Устройство согласно изобретению содержит установленные на мобильной платформе передатчики (1), (3) и приемники (2), (4), образующие две приемопередающие пары, блок (5) сопряжения, навигационный приемник (6), оконечное устройство (7), блок (8) управления и два устройства (8) и (9) коммутации. Все упомянутые приемники и передатчики оснащены антеннами с возможностью их пространственной ориентации. Антенны, кроме антенны приемника (6), установлены на фиксированной высоте подвеса. Блок (5) сопряжения по входу связан с навигационным приемником (6) и устройством (10) коммутации, а по выходу с оконечным устройством (7). Передатчики (1), (3) расположены на платформе по отношению к приемникам (2), (4) на расстоянии, удовлетворяющему условию: X1/X1= X2/X2 = const, где X1 и Х2 - расстояние между соответствующими передатчиками и приемниками, а Х1 и Х2 - длины волн, соответствующие частоте излучения передатчиков (1), (3). Выходы устройства (9) коммутации связаны с соответствующими входами передатчиков (1), (3), а выходы приемников (2), (4) подключены к соответствующим входам устройства (10) коммутации. Блок (8) управления по выходу связан с устройствами (9), (10) коммутации, а по входу с оконечным устройством (7). Количество приемопередающих пар может быть более двух.
Изобретение относится к области геофизики и, в частности, к поиску и оконтуриванию (определению границ) углеводородных залежей (УВЗ) без бурения скважин, а также обнаружению месторождений других полезных ископаемых.
Известен метод "Рэдойл", который используется для поисков и разведки углеводородных залежей и основан на регистрации границ залежи по аномалиям кривых электрической напряженности поля поверхностной электромагнитной волны на фиксированной частоте узкого частотного диапазона 1,5-2 МГц. Эти аномалии выражены изломом кривой напряженности поля, обусловленной дифракцией радиоволны на контакте сред нефть-вода. (Фролов А.Д., Озерков В.Д. Поиски нефтегазовых месторождений радиоволновыми методами, "Региональная, разведочная и промысловая геофизика", М., ВИЭМС, 1969, вып. № 19, с. 32).
Несмотря на очевидную простоту, данный метод характеризуется низкой достоверностью идентификации углеводородной залежи, поскольку в реальных породах с точки зрения классической электродинамики технически сложно обеспечить глубину распространения и регистрацию отклика радиоволны используемого частотного диапазона свыше 100 м. Кроме того, при практическом использовании метода необходим постоянный контроль мощности излучения стационарного передатчика, регулировка чувствительности и усиления приемника, чтобы обеспечить устойчивое измерение напряженности поля принимаемой поверхностной электромагнитной волны.
Известен метод радиокомпарирования и пеленгации (метод радиокип), основанный на измерении и анализе напряженности электрического поля поверхностной электромагнитной волны удаленных передающих радиостанций, находящихся вне залежи (Гордеев С.Г. и др., Электроразведка методом радиокип, М., из-во "Недра", 1981, с. 132). Данным методом определяют магнитные и электрические составляющие поля, рассчитывают кажущееся сопротивление, по аномальным отклонениям которого осуществляют поиск локальных проводящих объектов, соответствующих углеводородным залежам.
Основным недостатком описанного метода является возникновение "ложных" аномалий, обусловленных локальными формами рельефа и искусственными проводниками (линии электропередачи, линии проводной связи и т.д.), а также существенным влиянием разрядов атмосферного электричества и наличием вариаций поля во времени из-за непостоянства отражательной способности ионосферы. Кроме того, методу присущи малая глубинность исследований, наличие неблагоприятных пеленгов передающих радиостанций (временные замирания) для возбуждения электропроводящих объектов и конечность дискретных расстояний между пикетами в измерительных точках геопрофиля. В конечном счете, все это приводит к неопределенности и неточности идентификации углеводородной залежи.
Повышение точности идентификации углеводородной залежи за счет компенсации влияния помех при измерении напряженности поля, сформированного отраженной от залежи электромагнитной волной, достигается в способе мониторинга локальных неоднородностей и геодинамических зон верхней части геологического разреза (ВЧР), который раскрывается в описании изобретения к патенту Российской Федерации № 2363965. В описанном способе тремя антеннами в диапазоне частот 1-200 кГц одновременно измеряют взаимно-ортогональные составляющие напряженности естественного импульсного электромагнитного поля Земли Hx, Hy, Hz двумя приемопередающими устройствами и одной опорной станцией, работающими синхронно. При этом приемопередающие устройства устанавливают стационарно в зоне исследуемой поверхности верхней части геологического разреза, а идентичную приемопередающим устройствам опорную станцию располагают вне зоны исследуемой поверхности. Сигналы с данными о составляющих напряженности Hx, Hy, Hz одновременно передают с приемопередающих устройств и с опорной станции на устройство обработки, в котором из сигнала напряженности поля, измеренного приемопередающими устройствами в пределах границ углеводородной залежи, вычитают сигнал опорной станции, который фиксируется за пределами области залежи и представляет собой сигнал, обусловленный исключительно естественным атмосферным электромагнитным фоном или электромагнитным полем, создаваемым искусственными источниками излучения, например, линиями электропередачи, проводными линиями связи, трубопроводами и т.д. Другими словами в устройстве обработки происходит компенсация помех в полезном сигнале, на основе анализа изменений величины которого судят о наличии и границах залежи.
Данный метод, тем не менее, не может обеспечить достаточную точность и достоверность идентификации углеводородной залежи и ее границ, поскольку отсутствует синхронизация измерений во времени, имеет место неопределенность в разносе опорных измерений (выполненными за пределами залежи) с полевыми (произведенными в пределах исследуемого геопрофиля с углеводородной залежью), и отсутствует привязка измерений к реальному масштабу времени и координатам местности. К недостаткам известного метода можно отнести также необходимость передачи информации о трех измерениях с опорной станции, что означает значительное усложнение устройства, реализующего данный способ.
В описании изобретения к патенту Российской Федерации № 2423728 раскрыт способ электромагнитной разведки, заключающийся в зондировании электромагнитным излучением морского дна и измерении приемниками отклика отраженного сигнала с последующим вычитанием из сигнала отклика составляющей атмосферной волны.
В данном способе не обеспечивается точность идентификации УВЗ, поскольку он учитывает, а так
же компенсирует влияние только атмосферной волны и полностью игнорирует промышленные помехи, оказывающие самое непосредственное и существенное влияние на получение достоверных результатов измерения отраженного сигнала, аномальные отклонения которого должны быть обусловлены исключительно углеводородной залежью.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ геоэлектроразведки, а также устройство, приведенное в качестве примера для его осуществления, описанные в опубликованной евразийской заявке на изобретение № 200701483/26, поданной 21.05 2007 г.
Данный известный способ геоэлектроразведки включает облучение исследуемого геопрофиля с мобильной платформы электромагнитной волной на двух заданных фиксированных частотах f1 и f2 двух передатчиков, измерение на этих частотах в точках геопрофиля напряженности электрического поля E1 и Е2, определение координат точек измерения геопрофиля глобальной системой позиционирования, вычисление для каждой точки геопрофиля отношения измеренных значений напряженности р = E1/E2 и определение наличия и границ углеводородной залежи на основе аномальных отклонений значений этого параметра и данных глобальной системы позиционирования о местоположении мобильной платформы.
Известное устройство для геоэлектроразведки, рассматриваемое как наиболее близкий аналог устройства осуществления способа согласно изобретению, содержит установленные на мобильной платформе первый и второй передатчики для облучения исследуемого геопрофиля, а также первый и второй приемники, которые образуют две приемо-передающие пары, блок сопряжения, навигационный приемник и оконечное устройство, представляющее собой электронно-вычислительную машину. При этом все вышеупомянутые приемники и передатчики оснащены антеннами с возможностью изменения их пространственной ориентации для выполнения измерения напряженности электрического поля волны как с вертикальной, так и с горизонтальной поляризацией. Выход навигационного приемника связан с входом блока сопряжения, а выход блока сопряжения подключен к входу оконечного устройства. Причем первый и второй передатчики расположены на платформе, соответственно, по отношению к первому и второму приемникам на расстоянии, которое удовлетворяет условию: X1/X1= Х2/Х2 = const, где X1 и Х2 - расстояние, соответственно, между первым передатчиком и первым приемником, вторым передатчиком и вторым приемником, a Х1 и Х2 - длины волн, соответствующие частоте излучения первого и второго передатчиков.
Недостатком вышеуказанного способа и устройства для его осуществления является недостаточная точность и достоверность определения наличия и границ углеводородной залежи или других полезных ископаемых в области исследуемого геопрофиля в силу того, что он не учитывает и не компенсирует влияние существующих в границах геопрофиля атмосферных и промышленных электромагнитных помех. Поскольку измеренное значение напряженности в точке геопрофиля содержит составляющую напряженности, обусловленную вышеупомянутыми помехами, то последующий анализ и компьютерная обработка таких измерительных данных может привести к неоднозначной и даже ошибочной оценке аномальных отклонений напряженности в точке измерения из-за неустановленной (неизвестной) природы возникновения аномалии. Очевидно, что в результате этого существенно снижается точность и достоверность как выявления наличия, так и определения границ (оконтурирования) самой углеводородной залежи.
Целью заявляемого способа геоэлектроразведки и устройства для его осуществления является повышение достоверности и точности определения наличия и границ углеводородной залежи и других полезных ископаемых в пределах исследуемого геопрофиля.
Поставленная цель достигается тем, что в способе геоэлектроразведки, при котором исследуемый геопрофиль с мобильной платформы облучают электромагнитной волной на двух заданных фиксированных частотах f1 и f2 двух передатчиков, измеряют на этих частотах в точках геопрофиля напряженность электрического поля E1 и Е2, определяют координаты точки измерения геопрофиля глобальной системой позиционирования, вычисляют для каждой точки геопрофиля отношение измеренных значений напряженности р, а по аномальным значениям этого отношения и на основе данных глобальной системы позиционирования о местоположении мобильной платформы определяют наличие и границы углеводородной залежи, кроме того, на вышеупомянутых фиксированных частотах измеряют уровень напряженности электрического поля E1u и E2u при отключенных передатчиках, определяют для каждой частоты разность величины напряженности электрического поля E1c = E1- E1u и Е2с = Е2 - E2u, а значение параметра р для каждой измерительной точки геопрофиля определяют как отношение разностных значений Способ предусматривает также использование числа фиксированных частот облучения в количестве, превышающем две частоты.
Для достижения поставленной цели в устройстве для осуществления способа, содержащем установленные на мобильной платформе первый и второй передатчики для облучения исследуемого геопрофиля, а также первый и второй приемники, образующие, соответственно, две приемопередающие пары, блок сопряжения, навигационный приемник и оконечное устройство, при этом все вышеупомянутые приемники и передатчики оснащены антеннами с возможностью их пространственной ориентации, выход навигационного приемника связан с входом блока сопряжения, выход блока сопряжения подключен
к входу оконечного устройства, причем первый и второй передатчики расположены на платформе, соответственно, по отношению к первому и второму приемникам на расстоянии, удовлетворяющему условию: X1/X1= Х2/Х2 = const, где X1 - расстояние между первым передатчиком и первым приемником, Х2 -расстояние между вторым передатчиком и вторым приемником, a Х1 и Х2 - длины волн, соответствующие частоте излучения первого и второго передатчиков, дополнительно введены два устройства коммутации и блок управления, а антенны первого и второго приемников и первого и второго передатчиков установлены на фиксированной высоте подвеса над поверхностью земли, соответствующей приземному слою, при этом первый и второй выходы первого устройства коммутации связаны, соответственно, с входами первого и второго передатчиков, а выходы первого и второго приемников подключены, соответственно, к первому и второму входам второго устройства коммутации, первый выход блока управления соединен с входом первого устройства коммутации, а второй его выход - с третьим входом второго устройства коммутации, выход второго устройства коммутации связан со вторым входом блока сопряжения, а выход оконечного устройства подключен к входу блока управления, третий выход которого соединен со вторым входом оконечного устройства.
Число используемых в устройстве приемопередающих пар, соответствующих числу фиксированных частот облучения исследуемого геопрофиля, может быть более двух. Блок сопряжения построен на основе программируемого микроконтроллера, а оконечным устройством является персональный компьютер со специальным программным обеспечением, которое сопряжено с программой микроконтроллера.
Более подробно сущность предложенного способа и устройства для его осуществления поясняется с помощью фигур чертежа.
На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для реализации способа согласно изобретению.
На фиг. 2 показана схема выполнения измерений устройством на мобильной платформе вдоль десяти субмеридианальных профильных линий с их привязкой к карте местности.
На фиг. 3 приведены графики значений измерения параметра р для каждой из десяти субмиридиа-нальных профильных линий в соответствии с фиг. 2.
На фиг. 4 представлена карта изолиний обобщенного параметра р, нанесенная на топографическую карту района изысканий.
На фиг. 5 показана объемная 3D модель исследованного участка.
В соответствии с фиг. 1 устройство, реализующее заявляемый способ, содержит мобильную платформу (на чертеже не показано), на которой установлены две приемопередающие пары, первая из которых состоит из передатчика 1 и приемника 2, а вторая - из передатчика 3 и приемника 4, блок 5 сопряжения, навигационный приемник 6, оконечное устройство 7, блок 8 управления и устройства 9 и 10 коммутации. Приемники 2, 4, 6 и передатчики 1, 3 оснащены антеннами с возможностью изменения их пространственной ориентации. Выход навигационного приемника 6 связан с одним из входов блока 5 сопряжения, другой вход которого подключен к выходу устройства 10 коммутации. Выход блока 5 сопряжения подключен к одному из входов оконечного устройства 7. Выходы устройства 9 коммутации связаны с соответствующими входами передатчиков 1 и 3, а выходы приемников 2 и 4 подключены, соответственно, к первому и второму входам устройства 10 коммутации. Выходы блока 8 управления соединены, соответственно, с входом устройства 9 коммутации, третьим входом устройства 10 коммутации и вторым входом оконечного устройства 7, выход которого подключен к входу блока 8 управления. Антенны приемников 2, 4 и передатчиков 1, 3 установлены на мобильной платформе на фиксированной высоте подвеса над поверхностью земли, которая соответствует приземному слою и представляет собой тонкую пограничную область между землей и атмосферой мощностью протяженностью 1,5 - 2,0 м. Передатчики 1 и 3 расположены на платформе по отношению к приемникам 2 и 4 в каждой из приемопередающих пар на фиксированном расстоянии, удовлетворяющему условию: X1/X1= X2/X2 = const, где X1 - расстояние между передатчиком 1 и приемником 2, Х2 - расстояние между передатчиком 3 и приемником 4, a Х1 и Х2 - длины волн, соответствующие частоте излучения передатчиков 1 и 3. Фиксированное расстояние между приемником и передатчиком в приемо-передающей паре позволяет выполнить измерение напряженности поля с максимальной разрешающей способностью.
Заявленное устройство для осуществления предложенного способа работает следующим образом.
Мобильная платформа с установленными на ней вышеперечисленными конструктивными элементами перемещается по исследуемому геопрофилю. С целью обеспечения оптимального режима непрерывной обработки измерительных данных скорость перемещения платформы не превышает 7 км/час. На фиг. 2 чертежа представлена схема измерения напряженности электрического поля в области исследуемого геопрофиля, включающая в данном конкретном случае десять субмеридианальных профильных траекторий или линий перемещения мобильной платформы. Чем больше будет выбрано таких профильных траекторий для исследуемого геопрофиля, тем точнее будут определены измерительные данные параметра р . Для наглядности исследуемый геопрофиль показан с территориальной привязкой на топографической карте. Перемещаясь вдоль каждой из десяти субмеридианальных профильных линий, осуществляется облучение геопрофиля электромагнитной волной на двух заданных фиксированных частотах f1 и f2, генерируемых передатчиками 1 и 3. На этих же частотах в точках линий геопрофиля приемниками 2 и
4 измеряют напряженность электрического поля E1 и Е2 отраженного сигнала. При этом координаты точки измерения непрерывно определяются глобальной системой позиционирования ГЛОНАСС или GPS. Через определенные промежутки времени на перемещаемой мобильной платформе производят отключение передатчиков 1 и 3, и приемники 2 и 4 выполняют на тех же частотах измерение напряженности электрического поля E1u и E2u, которая обусловлена исключительно естественным и искусственным электромагнитным фоном, другими словами, измеряется сигнал, генерируемый исключительно помехами.
Управление работой приемников 3 и 4 и передатчиков 1 и 2 выполняется оконечным устройством 7
через блок 8 управления посредством подачи управляющих сигналов на соответствующие входы уст-
ройств 9 и 10 коммутации. Периодичность и длительность отключения передатчиков 1 и 3 определены
алгоритмом программного управления оконечного устройства 7. Сигналы приемников 2 и 4 через уст-
ройство 9 коммутации поступает на один из входов блока 5 сопряжения, на другой вход которого пода-
ется выходной сигнал навигационного приемника 6. С выхода блок 5 сопряжения, который представляет
собой микропроцессорное программное управляющее устройство, измерительные и навигационные дан-
ные передаются на оконечное устройство 7, выполненное на базе персонального компьютера и исполь-
зующее специальное программное обеспечение. Оконечное устройство 7 в процессе обработки посту-
пивших данных компенсирует влияние суммарных помех, действующих в момент измерений в точке
исследуемого геопрофиля, для измерительных значений напряженности электрического поля на частоте f1
путем вычитания из общего сигнала E1 сигнала помехи E1u и вычисляет разностный сигнал E1c = E1 - E1u. Ана-
логичным образом компенсируются помехи для измерительного сигнала на частоте f2 и вычисляется разност-
ный сигнал напряженности электрического поля E2c = Е2 - E2u. Далее оконечным устройством 7 численно
определяется параметр р, равный отношению для всех измерительных точек на траектории пере-
мещения платформы. С помощью специального программного обеспечения, используемого персональным компьютером устройства 7 и адаптированного к микропроцессорному программному управлению блока 5 сопряжения, можно рассчитать и визуально воспроизвести изолинии параметра р с учетом их жесткой координатной привязки в пределах границ исследуемого геопрофиля. В результате такой комплексной стадийной обработки полевых измерительных данных и навигационных данных получаются графики, приведенные на фиг. 3 чертежа. Каждый из десяти приведенных графиков показывает изменение значений параметра р вдоль профильной линии перемещения мобильной платформы. Порядковые номера графиков указывают на номера профильных линий, которые разделяют исследуемый геопрофиль в соответствии с фиг. 2. На основе этих графиков, содержащих данные о значениях параметра р, а также на основе данных глобальной системы позиционирования о координатах измерительных точек, на мониторе персонального компьютера оконечного устройства 7 воспроизводят карту изолиний параметра р, которую для наглядности наносят на топографическую карту района изысканий. Такая карта показана на фиг. 4. Затемненный участок исследуемого геопрофиля, где изолинии параметра р явно свидетельствуют об его аномальном отклонении (р = 88 по сравнению с обычным значением р = 98 и выше в других точках геопрофиля), указывает на наличие на участке исследуемого геопрофиля углеводородной залежи или других полезных ископаемых. Программное обеспечение оконечного устройства 7 позволяет также получить кроме двухмерного отображения карты более наглядную объемную 3D модель геопрофиля. Подобная трехмерная модель показана на фиг. 5. Затемненные рельефные участки на фоне базовой плоскости указывают на наличие залежи.
Следует отметить также, что использование фиксированных частот облучения или приемопередающих пар в количестве более двух будет способствовать повышению точности измерения параметра р, а в конечном счете - повышению результативности использования заявленного способа и реализующего его устройства.
Таким образом, как следует из вышеприведенного описания изобретения, предлагаемый способ и устройство для его осуществления позволяют исключить влияние всех существующих в пределах исследуемого геопрофиля помех, которые могут вызвать ложное аномальное отклонение параметра р, не связанное с взаимодействием электромагнитных волн с углеводородной залежью или другими полезными ископаемыми. Благодаря этому существенно повышается достоверность идентификации наличия и точность определения границ углеводородной залежи или месторождений других полезных ископаемых.
Заявленный способ и устройство для его осуществления в вышеописанном варианте успешно апробированы в полевых условиях в Республике Беларусь на Некрасовско-Сибережском месторождении вблизи г. Речица. Геологоразведочные работы были проведены по договору с проектно-исследовательским институтом БелНИПИНефть. Результаты этих работ отражены в представленных отчетах.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Устройство геоэлектроразведки, содержащее установленные на мобильной платформе первый и второй передатчики для облучения исследуемого геопрофиля, а также первый и второй приемники, образующие соответственно две приемопередающие пары, блок сопряжения, навигационный приемник и оконечное устройство, при этом все вышеупомянутые приемники и передатчики оснащены антеннами с
возможностью их пространственной ориентации, выход навигационного приемника связан с входом блока сопряжения, выход блока сопряжения подключен к входу оконечного устройства, причем первый и второй передатчики расположены на платформе соответственно по отношению к первому и второму приемникам на расстоянии, удовлетворяющем условию: X1/X1 = Х2/Х2 = const, где X1 - расстояние между первым передатчиком и первым приемником, Х2 - расстояние между вторым передатчиком и вторым приемником, а Х1 и Х2 - длины волн, соответствующие частоте излучения первого и второго передатчиков, отличающееся тем, что в него дополнительно введены два устройства коммутации и блок управления, а антенны первого и второго приемников и первого и второго передатчиков установлены на фиксированной высоте подвеса над поверхностью земли, соответствующей приземному слою, при этом первый и второй выходы первого устройства коммутации связаны соответственно с входами первого и второго передатчиков, а выходы первого и второго приемников подключены соответственно к первому и второму входам второго устройства коммутации, первый выход блока управления соединен с входом первого устройства коммутации, а второй его выход - с третьим входом второго устройства коммутации, выход второго устройства коммутации связан со вторым входом блока сопряжения, а выход оконечного устройства подключен к входу блока управления, третий выход которого соединен со вторым входом оконечного устройства.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок сопряжения представляет собой программный микроконтроллер, а оконечное устройство - персональный компьютер со специальным программным обеспечением.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что количество приемопередающих пар может быть больше двух.
4. Способ геоэлектроразведки, осуществляемый с помощью устройства по п.1, при котором исследуемый геопрофиль с мобильной платформы облучают электромагнитной волной на двух генерируемых передатчиками заданных фиксированных частотах f1 и f2, измеряют на этих частотах в точках геопрофиля напряженность электрического поля Е1 и Е2, определяют координаты точки измерения геопрофиля глобальной системой позиционирования, вычисляют для каждой точки геопрофиля отношение измеренных значений напряженности р, а по аномальным значениям этого параметра и на основе данных глобальной системы позиционирования о местоположении мобильной платформы определяют наличие и границы углеводородной залежи, отличающийся тем, что дополнительно на вышеупомянутых фиксированных частотах измеряют уровень напряженности электрического поля E1u и E2u при отключенных передатчиках, определяют для каждой частоты разность величины напряженности электрического поля E1c = E1 - E1u и E2c = Е2 - E2u, а значение параметра р для каждой точки геопрофиля определяют как отношение разностных значений E1c/Е2с.
2.
2.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
025583
025583
- 1 -
- 1 -
025583
025583
- 1 -
- 1 -
025583
025583
- 1 -
- 1 -
025583
025583
- 1 -
- 1 -
025583
025583
- 1 -
- 1 -
025583
025583
- 1 -
- 1 -
025583
025583
- 4 -
- 3 -
025583
025583
- 5 -
025583
025583
- 5 -
025583
025583
- 7 -