[发明专利]单孔电磁波层析成像超前探测装置及方法

摘要

发明所设计的单孔电磁波层析成像超前探测装置及方法，它的探头置于钻孔内，现场主机控制探头的发射、接收、信号采集和传输工作，通过发射接收不同频率的一组电磁波来探测探头处的钻孔周围不同半径的岩层地质的地层情况，现场主机计算探头处的钻孔周围不同半径的地层的视电阻率；利用推杆推进探头，在每一测点重复上述步骤，则可探测钻孔不同深度各测点的钻孔周围不同半径的地层视电阻率，生成整个钻孔深度周围不同半径的视电阻率图谱，根据视电阻率图谱可以判定以钻孔轴线为中心圆柱体空间内的地质特征，分析判定地层是否存在含水体或含水地质构造等。

主权项

一种单孔电磁波层析成像超前探测装置，其特征在于：它包括现场主机（1），探头（2），设置在探头（2）内的发射线圈（2.1）、接收线圈（2.2）、发射电路（2.3）、接收电路（2.4）、单片机（2.5）、电池（2.6）、探头网口（2.7），其中，所述发射电路（2.3）的信号输出端与发射线圈（2.1）的信号输入端连接，接收电路（2.4）的信号输入端与接收线圈（2.2）的信号输出端连接，所述发射电路（2.3）和接收电路（2.4）的通信端均与单片机（2.5）的通信端连接，所述单片机（2.5）的数据通信端通过探头网口（2.7）与现场主机（1）的数据通信端连接，所述电池（2.6）分别向发射电路（2.3）、接收电路（2.4）和单片机（2.5）供电；所述发射电路（2.3）和发射线圈（2.1）能在单片机（2.5）的控制下向待测钻孔（5）周围发射不同频率的探测电磁波，所述接收电路（2.4）和接收线圈（2.2）用于接收待测钻孔（5）周围对探测电磁波的响应电磁波信号，该响应电磁波信号具有与探测电磁波相对应的多个不同频率；所述单片机（2.5）能将响应电磁波信号数字化处理，并将数字化处理后的响应电磁波信号通过探头网口（2.7）输送到现场主机（1），所述现场主机（1）用于根据不同频率的响应电磁波数字信号和对应的频率计算得到各个频率的探测电磁波响应的视电阻率值和相应频率的探测半径，并将所有不同频率的探测电磁波以及与各个探测电磁波频率对应的视电阻率值和相应频率的探测半径生成待测钻孔（5）周围不同半径围岩（9）的视电阻率图谱。