[发明专利]用于勘测地质构造的电磁探头的天线及其应用

权利要求书

1.一种在勘测包围裸眼井(WBH)的地质构造(GF)时使用的电磁 探头的天线(3)，所述天线包括导电基部(31)和第一天线元件(32)， 所述导电基部(31)包括开端式非谐振腔(33)，所述第一天线元件(32) 嵌入所述腔(33)中并完全通过所述腔，

其中，所述第一天线元件(32)由在中心分开为两部分的同轴线构成， 从而限定对称的天线辐射图案。

2.根据权利要求1所述的电磁探头的天线，其中，所述第一天线元件 (32)包括偶极子线(35)和连接到所述偶极子线(35)的连接线，所述 连接线通过所述导电基部(31)，并相对于所述导电基部(31)绝缘，且

其中，所述偶极子线(35)从第一腔壁(33A)延伸通过所述腔到第 二腔壁(33B)，所述偶极子线(35)与所述第二腔壁(33B)短路，所述 偶极子线(35)具有第一部分(35A)和第二部分(35B)，所述第一部分 具有第一直径，所述第二部分具有大于所述第一直径的第二直径，与所述 第一腔壁(33A)短路的外圆柱形导体(36)绕所述第一部分(35A)屏 蔽所述偶极子线，所述外圆柱形导体(36)具有大致等于所述第二直径的 直径，间隙(37)将所述外圆柱形导体(36)与所述第二部分(35B)分 离，所述间隙(37)位于所述偶极子线(35)的大致一半长度处。

3.根据权利要求2所述的电磁探头的天线，其中，所述天线包括第一 天线元件(32)和第二天线元件(42)，所述第二天线元件(42)具有与 所述第一天线元件(32)相同的结构，并且其中所述第二天线元件(42) 位于所述腔(33)内，并且由所述第二天线元件(42)的所述偶极子线(35) 限定的方向大致正交于由所述第一天线元件(32)的所述偶极子线(35) 限定的方向。

4.根据权利要求1所述的电磁探头的天线，其中，所述腔(33)具有 平行六面体或圆柱形形状。

5.根据权利要求1所述的电磁探头的天线，其中，所述腔(33)填充 有介电材料。

6.根据权利要求1所述的电磁探头的天线，其中，所述腔(33)填充 有由导磁性材料制成的成形芯(45)。

7.根据权利要求1所述的电磁探头的天线，其中，所述腔(33)被由 防护材料制成的盖子封闭。

8.一种包括根据权利要求2所述的电磁探头的天线的天线模块，其中， 所述导电基部(31)还包括通过所述连接线连接到所述天线的印刷电路板 (44)，所述印刷电路板(44)包括阻抗匹配网络，并被定位成与所述偶 极子线(35)的距离小于所述腔(33)的尺寸。

9.一种在勘测包围裸眼井(WBH)的地质构造中使用的电磁测井设 备，包括：

测井工具(TL)，所述测井工具能够移动通过所述裸眼井；

电磁探头(1)，所述电磁探头包括安装在所述测井工具(TL)上的 极板(2)，所述电磁探头适于通过所述极板的壁接合面与井壁(WBW) 接合；

至少一个天线(3B、3C、3T)，所述至少一个天线安装在所述壁接合 面内并用作发射天线；

多个间隔开的天线(3A、3D、3R1、3R2)，所述多个间隔开的天线 安装在所述壁接合面内并用作接收天线，所述接收天线被定位成相对于所 述发射天线(3B、3C、3T)间隔开；

发射器模块(4T)，所述发射器模块适于激发所述发射天线，以在预 定频率下将电磁能发射到所述地质构造内；以及

接收器模块(4R)，所述接收器模块适于接收和处理所述接收天线中 的每一个的代表从所述地质构造接收的电磁能的输出信号，

其中，所述接收天线(3A、3D、3R1、3R2)中的至少一个是根据权 利要求1-7中任一项所述的天线。