[发明专利]一种用于探测地下电性结构的井中电磁接收机

说明书

本发明公开了一种用于探测地下电性结构的井中电磁接收机，测量地下介质的视电阻率和视极化率，从而获取井空周边的电性异常。该电磁接收机主要由井口控制单元、绞车和缆线、井中探管组成，测量范围包括三分量磁场B及三分量dB/dt和电场垂直分量。本发明实现了多分量和多参数测量，数据实时传输速度较快，在低频处有更低的噪声，适合深部金属矿勘查。

技术领域

本发明涉及地球物理探测领域，尤其是低频电磁信号探测，涉及一种用于探测地下电性结构的井中电磁接收机。

背景技术

电磁法(或叫电磁感应法)是电法勘探的重要分支。该方法主要利用岩矿石的导电性、导磁性和介电性的差异，应用电磁感应原理，观测和研究人工或天然形成的电磁场的分布规律(频率特性和时间特性)，进而解决有关的各类地质问题。

井地电磁法是指在井中供大功率的交流电，在地面接收电磁场信号的一类电磁测深方法。由于激发场源在井中，因此能够有效地选择对所研究的目标体进行最直接、最有效地激发。相对于传统地面电磁探测技术来说，该方法很大程度上提高了对目标体的探测范围和精度。

利用井地电磁方法，可以测量地下介质的视电阻率和视极化率并寻找异常值，分析地下的地质情况，探测石油、矿物的储量及分布规律。

视电阻率(apparent resistivity)，是用来反映岩石和矿石导电性变化的参数。定义：在地下岩石电性分布不均匀(有两种或两种以上导电性不同的岩石或矿石)或地表起伏不平的情况下，若仍按测定均匀水平大地电阻率的方法和计算公式求得的电阻率称之为视电阻率，以符号ρ_s表示，单位和电阻率相同，为Ω·m。

视极化率(apparent chargeability)，是指在多种岩石、矿石存在的情况下(即所谓介质不均匀时)测得的极化率。它是表示直流激发极化法观测结果的一个参数。

地井TEM测量已是一种较成熟的方法，在国外得到了较广泛的应用，也取得了很多令人瞩目成果，但由于各种原因，在我国一直没有被广泛的重视和推广，随着我国矿产资源不断的被开发利用，大批矿山逐渐面临资源枯竭的危机，急需向矿山深部及外围寻找新的资源量，在此背景下，地井TEM以其自身的特点和优势被越来越多的人所关注。

瞬变电磁法(TDEM)，是用接地或不接地回线以脉冲电流为场源激励探测目标感生二次电流，在脉冲间隙测量二次场随时间变化的响应，因此不存在一次场源的干扰。脉冲是多频率的合成，不同延时观测的主要频率不同，相应时间的场在地层中的传播深度不同，所以反映的深度也就不同，不同电导率的岩石产生的电磁感应响应就有差异，时间域瞬变电磁法就是利用不同岩石的电导率差异观测瞬变响应，并计算视电阻率参数的一种勘探方法。

物化探所的地井三分量TEM依据TDEM方法，利用磁通门传感器测量三分量磁场，单一参数且通道数有限，在低频噪声处理及坑道空间作业方面存在不足，适应性有待完善。

要得到更准确的探测结果，需要采集多参数多分量信息，仪器在低频处的噪声要更小，同时，设备一体化可以降低整体作业难度。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种用于探测地下电性结构的井中电磁接收机，用于测量地下介质的视电阻率和视极化率，从而获取井空周边的电性异常，它包括井口控制单元、绞车和电缆、井中探管等组成部分，实现磁场分量与电场分量的高精度观测。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于探测地下电性结构的井中电磁接收机，由井口控制单元、绞车和缆线、井中探管组成，井中探管通过缆线连接绞车，井口控制单元连接缆线并控制绞车实现对井中探管的控制。

所述的井中探管为钛钢管，钛钢管前端设置有前端马龙头，钛钢管内部设置有电源模块、通讯模块、测斜模块、控制电路、采集电路、上电极、三轴感应线圈磁传感器、三轴磁通门磁传感器和下电极。