Способ дистанционного измерения напряжений в недрах сквозь толщу поглощающей породы в условиях сильных помех

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при диагностике напряженно-деформированного состояния недр. Согласно заявленному способу о величине напряжений горной породы судят по величине акусто-электромагнитного сигнала, возникающего при деформации горной породы под действием этих напряжений. Для этого используют полученную экспериментально с использованием керна из забоя исследуемой скважины зависимость интенсивности акусто-электромагнитного излучения от напряжения. Акустическую компоненту акусто-электромагнитного излучения из забоя скважины к месту расположения датчиков передают с помощью акустического волновода, выполненного из обсадной трубы скважины. Магнитную компоненту акусто-электромагнитного излучения из забоя скважины доставляют с помощью магнитопровода, выполненного из ферромагнитной обсадной трубы скважины. Осуществляют регистрацию шумов атмосферно-грозовой, магнитосферной и техногенной природы с помощью компенсирующей антенны, необходимой для устранения помех. Для устранения помех уравнивают амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) сигнальной и компенсирующей антенн. Используя полученные АЧХ, корректируют данные принимающей и компенсирующей антенн и получают очищенные от помех данные магнитной компоненты литосферного сигнала. По полученной зависимости магнитной и акустической компонент от напряжения в образцах керна и данным регистрации магнитной и акустической компонент, освобожденных от влияния помех, судят о величине напряжений в породе забоя. Технический результат – повышение точности получаемых данных.

 

Изобретение относится к области измерений напряжения породы недр и может найти применение при мониторинге геодинамического состояния земной коры, необходимом для прогноза сейсмической опасности; при инженерно-геологических и геофизических изысканиях; при мониторинге процесса разработки флюидов - как нефтегазоконденсатных месторождений, так и запасов термальной, промышленной и питьевой воды; при анализе газонасыщенности угольных месторождений и в иных областях территориального хозяйствования и геофизических исследований.

Цель изобретения - дистанционное измерение напряжения горной породы недр.

Известно «Устройство для регистрации электромагнитного излучения, возникающего при трещинообразовании горных пород», патент №2155973 (аналог). Изобретение может быть использовано в горной промышленности для контроля разрушения участков массива горных пород при изменении их напряженно-деформированного состояния. Оно также может использоваться для регистрации электромагнитного излучения, возникающего при разрушении образцов горных пород в лабораторных условиях. Технический результат - увеличение чувствительности устройства за счет концентрации поля в области измерений. Сущность изобретения: ферритовый тороидальный сердечник с обмоткой и металлический экран, окружающий ее. Однако применение данного устройства с целью измерения параметров напряженно-деформированного состояния недр невозможно, поскольку для проведения измерений требуется установка этого устройства в зоне излучения полезного сигнала. Однако при такой установке в породе необходимо провести выемку части породы для размещения датчика, которое неизбежно приведет к изменению напряженно-деформированного состояния по сравнению с состоянием естественного залегания. Кроме того, это устройство не позволяет избавиться от мощных помех атмосферно-грозового и техногенного происхождения, а отсутствие регистрации акустической компоненты акусто-электромагнитной эмиссии литосферы не позволяет однозначно определить параметры напряженно-деформированного состояния породы.

Известен также «Способ измерения напряженности электромагнитного поля», патент №2164028 (аналог), заключающийся в помещении в измеряемое электромагнитное поле N антенн-датчиков и регистрации напряжений на элементе нагрузки K антенн-датчиков U1…UK, пропорциональных напряженности воздействующего электромагнитного поля. Все K антенн-датчиков имеют отличительные друг от друга амплитудно-частотные характеристики. Число антенн-датчиков K равняется числу источников излучения N или превышает его, K≥N. Напряженности всех N составляющих электромагнитного поля E1…EN определяют из решения системы линейных уравнений. Технический результат заключается в увеличении точности измерений и определении напряженности всех составляющих поля. Однако применение этого способа также невозможно, поскольку требуется установка множества антенн-датчиков в зоне излучения полезного сигнала, что приводит к нарушению напряженно-деформированного состояния зоны залегания пород, а отсутствие регистрации акустической компоненты акусто-электромагнитной эмиссии литосферы не позволяет однозначно определить параметры напряженно-деформированного состояния породы.

Известен «Способ обнаружения зон трещиноватых пород в скважинах», патент №99121049 (аналог), основан на измерении естественного электромагнитного поля и отличается от аналогичных тем, что производится регистрация сигналов электромагнитного излучения на частотах 50-120 кГц в течение 2-3 мин на выбранных интервалах в скважине, осуществляется детектирование сигналов, выполняется гармонический анализ детектированного сигнала и по наличию в спектре этого сигнала периодов 4-20 с выделяют зоны трещиноватых пород. Однако применение этого способа также невозможно, поскольку не позволяет избавиться от мощных помех атмосферно-грозового и техногенного происхождения, а отсутствие регистрации акустической компоненты акусто-электромагнитной эмиссии литосферы не позволяет однозначно определить принадлежность анализируемого фрагмента данных к излучению литосферного происхождения.

Наиболее близким к заявляемому способу является «Способ пассивной локации близко расположенных источников электромагнитного излучения на фоне излучений удаленных источников», представленный в патенте Российской Федерации на изобретение №2473101 (прототип).

Суть этого способа состоит в том, что осуществляют прием сигнала магнитной компоненты электромагнитного поля с помощью двух разнесенных и встречно включенных рамочных антенн - сигнальной и компенсирующей и формируют разность данных регистрации сигнальной и компенсирующей антенн. При этом достигается устранение влияния помех, создаваемых сильными удаленными источниками, к числу которых относятся естественные источники атмосферно-магнитосферной и техногенной природы.

Однако этот способ не позволяет измерять поле напряжений недр по ряду причин: литосфера обладает сильным поглощением, дальность измерения системы двух идентичных разнесенных и встречно включенных рамочных антенн сильно ограничена, достаточно высока вероятность ошибки в определении принадлежности анализируемого фрагмента данных к сигналам литосферного происхождения и невозможно определить напряженность горной породы по величине акусто-электромагнитного излучения.

Эти недостатки устраняются тем, что осуществляют дистанционное измерение напряженности горной породы в забое скважины.

Для этого измеряют зависимости акусто-электромагнитной эмиссии горной породы керна из забоя используемой скважины от величины напряжения. Знание такой зависимости позволяет по величине измеренного сигнала определить величину действующих напряжений в породе. Используют обсадную трубу скважины в качестве акустического волновода для вывода акустической компоненты акусто-электромагнитной эмиссии литосферы деформационно-тектонического происхождения из забоя к устью скважины.

Устанавливают акустический датчик в устье скважины и с помощью него осуществляют регистрацию акустической компоненты. Используют ферромагнитную обсадную трубу скважины в качестве магнитопровода для вывода магнитной компоненты акусто-электромагнитной эмиссии литосферы деформационно-тектонического происхождения из забоя к устью скважины. Выполняют сигнальную антенну в виде магнитной рамки с помещенным в нее оголовком стальной обсадной трубы, используемой в качестве магнитного сердечника, и осуществляют с ее помощью регистрацию магнитной компоненты излучения.

Осуществляют регистрацию шумов атмосферно-грозовой, магнитосферной и техногенной природы с помощью компенсирующей антенны. Передаточная функция сигнальной антенны с магнитным сердечником отличается от передаточной функции компенсирующей антенны без сердечника. Поэтому данные регистрации одного и того же сигнала, зарегистрированные с помощью этих антенн, будут отличаться.

Следовательно, использование разности полученных данных не приведет к компенсации помех атмосферно-магнитосферного и техногенного происхождения. Для устранения влияния этих помех необходимо уравнять эффективные амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) сигнальной антенны с сердечником и компенсирующей антенны без сердечника. Для этого с помощью известных методов (например, измерения АЧХ антенн с использованием калиброванного генератора стандартных сигналов) измеряют АЧХ обеих антенн.

Корректируют данные, зарегистрированные принимающей и компенсирующей антеннами, путем устранения различий АЧХ.

Получают очищенные от помех данные магнитной компоненты путем формирования разности откорректированных данных приемной и компенсирующей антенн.

Используя данные регистрации акустической компоненты, распознают фрагменты сигнала литосферного происхождения.

По полученной зависимости магнитной и акустической компонент от напряжения в образцах керна и данным регистрации магнитной и акустической компонент судят о величине напряжений в породе забоя.

Способ дистанционного измерения напряжений в недрах сквозь толщу поглощающей породы в условиях сильных помех, заключающийся в том, что осуществляют прием сигнала магнитной компоненты электромагнитного поля с помощью двух разнесенных встречно включенных рамочных антенн (сигнальной и компенсирующей), формируют разность данных регистрации сигнальной и компенсирующей антенн, отличающийся тем, что с целью устранения поглощения литосферы, повышения дальности измерения системой двух разнесенных встречно включенных рамочных антенн, снижения ошибки распознавания принадлежности анализируемого фрагмента данных к литосферному происхождению и определения напряженности горной породы по величине акусто-электромагнитного излучения осуществляют дистанционное измерение напряженности горной породы в забое скважины, определяют зависимости акусто-электромагнитного излучения горной породы керна из забоя используемой скважины от величины напряжения в породе, используют обсадную трубы скважины в качестве акустического волновода для вывода из забоя на поверхность акустической компоненты эмиссии литосферы, используют ферромагнитную обсадную трубу скважины в качестве магнитопровода для вывода из забоя магнитной компоненты эмиссии, устанавливают акустический датчик в устье скважины, используют в сигнальной антенне в качестве магнитного сердечника оголовка обсадной трубы, определяют амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) сигнальной и компенсирующей антенн, осуществляют регистрацию суммарного сигнала магнитной компоненты излучения литосферного происхождения и шумов атмосферно-грозовой, магнитосферной и техногенной природы с помощью сигнальной магнитной антенны, осуществляют регистрацию шумов атмосферно-грозовой, магнитосферной и техногенной природы с помощью компенсирующей антенны, корректируют влияние АЧХ антенн на данные, зарегистрированные сигнальной и компенсирующей антеннами, выделяют данные магнитной компоненты литосферного происхождения из шумов атмосферно-грозовой, магнитосферной и техногенной природы путем формирования разности откорректированных данных сигнальной и компенсирующей антенн, выделяют синхронные всплески в акустических и электромагнитных данных и по полученной зависимости магнитной и акустической компонент от напряжения в образцах керна и величине всплесков акустических и электромагнитных данных литосферного происхождения судят о величине напряжений в породе забоя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для картирования магнитных аномалий-индикаторов залежей углеводородов. Сущность: по данным высокоточной аэромагнитной съемки выявляют магнитные аномалии.

Группа изобретений относится к объединенной системе моделирования земной поверхности. Технический результат – возможность полевым блокам продолжать обновление моделей земной поверхности в своих базах данных, когда они находятся вне связи с центральным сервером.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для определения параметров упругой анизотропии для геологического подземного пласта. Предложены способ и устройство для расчета анизотропного параметра петрофизической модели для геологического подземного пласта.

Изобретение относится к области скважинной геофизики и может быть использовано для поисков залежей нефти и газа в нетрадиционных коллекторах, приуроченных к глинистым отложениям.

Изобретение относится к методикам вскрытия пласта и, в частности, к оптимизации расположения интервалов разрыва на основании минералогического анализа пласта. Техническим результатом является повышение эффективности создания трещин в пласте и увеличение продуктивности скважины.

Изобретение относится к области геологии и может быть использовано для разведки месторождений калийно-магниевых солей на больших глубинах. Сущность: бурят геологоразведочные скважины.

Изобретение относится к горной промышленности, может быть использовано при выборе мест для расположения углепородных отвалов и предназначено для предотвращения самовозгорания складируемой горной массы.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для исследования подземных структур. Раскрыт способ оценивания распределений температур по геологической среде на основании трехмерной модели теплопроводности для геологического пласта.

Изобретение относится к области геолого-геофизических исследований и может быть использовано для обнаружения углеводородного сырья в нетрадиционных коллекторах баженовской свиты осадочного чехла, а также для оценки площади запасов нефти и газа, содержащихся в нетрадиционных коллекторах.

Изобретение относится к поисково-разведочным системам с использованием комбинированных геофизических методов и может быть использовано для поисково-разведочных работ на нефть и газ в сложнопостроенных районах с развитой солянокупольной тектоникой и картированием кровли соли и подсолевых отложений.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Предложено устройство для определения пеленга и дальности до источника сигнала, содержащее первую антенну, первый и второй микробарометры, а также пять аналого-цифровых преобразователей (АЦП), подключенных к персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ), дополнительно содержит блок системы единого времени и блок связи с абонентами, подключенные к ПЭВМ, последовательно соединенные первый усилитель, первый фильтр, второй усилитель, первый пороговый блок и схему ИЛИ, последовательно соединенные вторую антенну, третий усилитель, второй фильтр, четвертый усилитель и второй пороговый блок, последовательно соединенные третью антенну, пятый усилитель, третий фильтр, шестой усилитель и третий пороговый блок, последовательно соединенные седьмой усилитель, четвертый фильтр, восьмой усилитель, пятый фильтр, четвертый пороговый блок и первую схему И, последовательно соединенные первый цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) и первый калибратор, последовательно соединенные второй ЦАП и второй калибратор, последовательно соединенные третий ЦАП и третий калибратор, последовательно соединенные четвертый ЦАП и четвертый калибратор, последовательно соединенные пятый ЦАП и первый формирователь, последовательно соединенные шестой ЦАП и второй формирователь, последовательно соединенные первый таймер, вторую схему И и первый счетчик, последовательно соединенные девятый усилитель, шестой фильтр, десятый усилитель, седьмой фильтр, пятый пороговый блок и третью схему И, последовательно соединенные седьмой ЦАП и пятый калибратор, последовательно соединенные восьмой ЦАП и третий формирователь, последовательно соединенные второй таймер, четвертую схему И и второй счетчик, а также первый тактовый генератор, подключенный ко вторым входам второй и четвертой схем И, третий и четвертый таймеры, последовательно соединенные аналоговые первый квадратор, сумматор и первый делитель, последовательно соединенные шестой пороговый блок и пятую схему И, последовательно соединенные пятый таймер, шестую схему И и третий счетчик, а также шестой АЦП, второй тактовый генератор, подключенный ко второму входу шестой схемы И, и аналоговые второй и третий квадраторы, подключенные входами соответственно ко второму и третьему фильтрам, а выходами подключенные соответственно ко второму входу сумматора и ко второму входу первого делителя, последовательно соединенные второй делитель, корректор нелинейности, первый блок вычисления модуля, первый блок вычитания, второй блок вычисления модуля, седьмой пороговый блок и инверсный вход седьмой схемы И, последовательно соединенные первый ключ, первое запоминающее устройство и третий блок вычисления модуля, подключенный ко второму входу первого блока вычитания, последовательно соединенные восьмую схему И и первый одновибратор, подключенный к управляющему входу первого ключа, а также седьмой АЦП и блок сравнения знаков, подключенный входами к корректору нелинейности и к первому запоминающему устройству, а выходом подключенный ко второму входу седьмой схемы И, последовательно соединенные второй ключ, второе запоминающее устройство, второй блок вычитания и четвертый блок вычисления модуля, а также второй одновибратор, подключенный входом к восьмой схеме И, а выходом подключенный к управляющему входу второго ключа, причем первая, вторая и третья антенны выполнены магнитными и размещены взаимно перпендикулярно друг к другу, первый, второй и третий формирователи выполнены в виде сглаживающего звена с усилителем мощности, корректор нелинейности выполнен в виде усилителя с автоматической регулировкой усиления, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой пороговые блоки выполнены с управлением по порогу, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой фильтры выполнены с управлением по полосе пропускания, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый усилители выполнены с управлением по фазе и чувствительности, первый, второй, третий, четвертый и пятый таймеры выполнены с управлением по длительности выходного сигнала, первый, второй, третий и четвертый блоки вычисления модуля выполнены в виде инверсных усилителей с диодами для преобразования сигналов любой полярности в сигналы положительной полярности, первая схема И подключена вторым входом к первому таймеру, третьим входом подключена к третьему таймеру, а выходом подключена ко входу останова первого счетчика, третья схема И подключена вторым входом ко второму таймеру, третьим входом подключена к четвертому таймеру, а выходом подключена ко входу останова второго счетчика, пятая схема И подключена вторым входом к пятому таймеру, а выходом подключена ко входу останова третьего счетчика, шестой АЦП подключен входом к выходу первого делителя, а выходом подключен к ПЭВМ, седьмой АЦП подключен входом к выходу корректора нелинейности, а выходом подключен к ПЭВМ, схема ИЛИ подключена вторым и третьим входами соответственно ко второму и третьему пороговым блокам, а выходом подключена к ПЭВМ и к первому, второму и пятому таймерам, первый квадратор подключен к выходу первого фильтра, первая антенна подключена к первому усилителю, первый микробарометр подключен выходом к седьмому усилителю, а входом акустически связан с четвертым калибратором, второй микробарометр подключен выходом к девятому усилителю, а входом акустически связан с пятым калибратором, первый формирователь подключен к управляющим входам первого, второго и третьего фильтров, второй формирователь подключен к управляющим входам четвертого и пятого фильтров, третий формирователь подключен к управляющим входам шестого и седьмого фильтров, входы первого, второго, третьего, четвертого и пятого АЦП подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и шестому фильтрам, выходы первого, второго и третьего калибраторов подключены соответственно к первой, второй и третьей антеннам, восьмая схема И подключена первым входом к схеме ИЛИ, а инверсным входом подключена к пятому таймеру, второй делитель подключен входами к первому и второму фильтрам, вход первого ключа подключен к корректору нелинейности, выход седьмой схемы И подключен к третьему входу пятой схемы И, вход второго ключа и второй вход второго блока вычитания подключены к первому делителю, выход четвертого блока вычисления модуля подключен к шестому пороговому блоку, а входы всех ЦАП, управляющие входы всех усилителей, управляющие входы всех пороговых блоков, выходы первого, второго и третьего счетчиков, выходы и управляющие входы первого, второго и пятого таймеров, а также входы запуска и управляющие входы третьего и четвертого таймеров подключены к ПЭВМ. Технический результат - уменьшение погрешности при использовании на однопозиционном пункте наблюдения или на средстве передвижения и увеличение помехоустойчивости устройства при наличии мешающих сигналов, поступающих с других азимутов. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Предложено устройство для определения пеленга и дальности до источника сигнала, содержащее первую антенну, первый и второй микробарометры, а также пять аналого-цифровых преобразователей (АЦП), подключенных к персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ), дополнительно содержащее блок системы единого времени и блок связи с абонентами, подключенные к ПЭВМ, последовательно соединенные первый усилитель, первый фильтр, второй усилитель, первый пороговый блок и схему ИЛИ, последовательно соединенные вторую антенну, третий усилитель, второй фильтр, четвертый усилитель и второй пороговый блок, последовательно соединенные третью антенну, пятый усилитель, третий фильтр, шестой усилитель и третий пороговый блок, последовательно соединенные седьмой усилитель, четвертый фильтр, восьмой усилитель, пятый фильтр, четвертый пороговый блок и первую схему И, последовательно соединенные первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) и первый калибратор, последовательно соединенные второй ЦАП и второй калибратор, последовательно соединенные третий ЦАП и третий калибратор, последовательно соединенные четвертый ЦАП и четвертый калибратор, последовательно соединенные пятый ЦАП и первый формирователь, последовательно соединенные шестой ЦАП и второй формирователь, последовательно соединенные первый таймер, вторую схему И и первый счетчик, последовательно соединенные девятый усилитель, шестой фильтр, десятый усилитель, седьмой фильтр, пятый пороговый блок и третью схему И, последовательно соединенные седьмой ЦАП и пятый калибратор, последовательно соединенные восьмой ЦАП и третий формирователь, последовательно соединенные второй таймер, четвертую схему И и второй счетчик, а также первый тактовый генератор, подключенный ко вторым входам второй и четвертой схем И, третий и четвертый таймеры, последовательно соединенные аналоговые первый квадратор, сумматор, первый делитель, шестой пороговый блок и пятую схему И, последовательно соединенные пятый таймер, шестую схему И и третий счетчик, а также шестой АЦП, второй тактовый генератор, подключенный ко второму входу шестой схемы И, и аналоговые второй и третий квадраторы, подключенные входами, соответственно, ко второму и третьему фильтрам, а выходами подключенные, соответственно, ко второму входу сумматора и ко второму входу первого делителя, последовательно соединенные второй делитель, корректор нелинейности, первый блок вычисления модуля, блок вычитания, второй блок вычисления модуля, седьмой пороговый блок и инверсный вход седьмой схемы И, последовательно соединенные ключ, запоминающее устройство и третий блок вычисления модуля, подключенный ко второму входу блока вычитания, последовательно соединенные восьмую схему И и одновибратор, подключенный к управляющему входу ключа, а также седьмой АЦП и блок сравнения знаков, подключенный входами к корректору нелинейности и к запоминающему устройству, а выходом подключенный ко второму входу седьмой схемы И. Причем первая, вторая и третья антенны выполнены магнитными и размещены взаимно перпендикулярно друг к другу, первый, второй и третий формирователи выполнены в виде сглаживающего звена с усилителем мощности, корректор нелинейности выполнен в виде усилителя с автоматической регулировкой усиления, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой пороговые блоки выполнены с управлением по порогу, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой фильтры выполнены с управлением по полосе пропускания, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый усилители выполнены с управлением по фазе и чувствительности, первый, второй, третий, четвертый и пятый таймеры выполнены с управлением по длительности выходного сигнала, первый, второй и третий блоки вычисления модуля выполнены в виде инверсных усилителей с диодами для преобразования сигналов любой полярности в сигналы положительной полярности, первая схема И подключена вторым входом к первому таймеру, третьим входом подключена к третьему таймеру, а выходом подключена ко входу останова первого счетчика, третья схема И подключена вторым входом ко второму таймеру, третьим входом подключена к четвертому таймеру, а выходом подключена ко входу останова второго счетчика, пятая схема И подключена вторым входом к пятому таймеру, а выходом подключена ко входу останова третьего счетчика, шестой АЦП подключен входом к выходу первого делителя, а выходом подключен к ПЭВМ, седьмой АЦП подключен входом к выходу корректора нелинейности, а выходом подключен к ПЭВМ, схема ИЛИ подключена вторым и третьим входами, соответственно, ко второму и третьему пороговым блокам, а выходом подключена к ПЭВМ и к первому, второму и пятому таймерам, первый квадратор подключен к выходу первого фильтра, первая антенна подключена к первому усилителю, первый микробарометр подключен выходом к седьмому усилителю, а входом акустически связан с четвертым калибратором, второй микробарометр подключен выходом к девятому усилителю, а входом акустически связан с пятым калибратором, первый формирователь подключен к управляющим входам первого, второго и третьего фильтров, второй формирователь подключен к управляющим входам четвертого и пятого фильтров, третий формирователь подключен к управляющим входам шестого и седьмого фильтров, входы первого, второго, третьего, четвертого и пятого АЦП подключены, соответственно, к первому, второму, третьему, четвертому и шестому фильтрам, выходы первого, второго и третьего калибраторов подключены, соответственно, к первой, второй и третьей антеннам, восьмая схема И подключена первым входом к схеме ИЛИ, а инверсным входом подключена к пятому таймеру, второй делитель подключен входами к первому и второму фильтрам, вход ключа подключен к корректору нелинейности, выход седьмой схемы И подключен к третьему входу пятой схемы И, а входы всех ЦАП, управляющие входы всех усилителей, управляющие входы всех пороговых блоков, выходы первого, второго и третьего счетчиков, выходы и управляющие входы первого, второго и пятого таймеров, а также входы запуска и управляющие входы третьего и четвертого таймеров подключены к ПЭВМ. Технический результат - уменьшение погрешности при использовании на однопозиционном пункте наблюдения или на средстве передвижения и увеличение помехоустойчивости устройства при наличии мешающих сигналов, поступающих с других азимутов. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Заявлено устройство для определения направления и дальности до источника сигналов, содержащее первую антенну, первый и второй микробарометры, а также пять аналого-цифровых преобразователей (АЦП), подключенных к персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ). Устройство дополнительно содержит блок системы единого времени и блок связи с абонентами, подключенные к ПЭВМ, последовательно соединенные первый усилитель, первый фильтр, второй усилитель, первый пороговый блок и схему ИЛИ, последовательно соединенные вторую антенну, третий усилитель, второй фильтр, четвертый усилитель и второй пороговый блок, последовательно соединенные третью антенну, пятый усилитель, третий фильтр, шестой усилитель и третий пороговый блок, последовательно соединенные седьмой усилитель, четвертый фильтр, восьмой усилитель, пятый фильтр, четвертый пороговый блок и первую схему И, последовательно соединенные первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) и первый калибратор, последовательно соединенные второй ЦАП и второй калибратор, последовательно соединенные третий ЦАП и третий калибратор, последовательно соединенные четвертый ЦАП и четвертый калибратор, последовательно соединенные пятый ЦАП и первый формирователь, последовательно соединенные шестой ЦАП и второй формирователь, последовательно соединенные первый таймер, вторую схему И и первый счетчик, последовательно соединенные девятый усилитель, шестой фильтр, десятый усилитель, седьмой фильтр, пятый пороговый блок и третью схему И, последовательно соединенные седьмой ЦАП и пятый калибратор, последовательно соединенные восьмой ЦАП и третий формирователь, последовательно соединенные второй таймер, четвертую схему И и второй счетчик, а также тактовый генератор, подключенный ко вторым входам второй и четвертой схем И, третий и четвертый таймеры. Причем первая, вторая и третья антенны выполнены магнитными и размещены взаимно перпендикулярно друг к другу, первый, второй и третий формирователи выполнены в виде сглаживающего звена с усилителем мощности, первый, второй, третий, четвертый и пятый пороговые блоки выполнены с управлением по порогу, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой фильтры выполнены с управлением по полосе пропускания, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый усилители выполнены с управлением по фазе и чувствительности, первый, второй, третий и четвертый таймеры выполнены с управлением по длительности выходного сигнала. Первая схема И подключена вторым входом к первому таймеру, третьим входом подключена к третьему таймеру, а выходом подключена ко входу останова первого счетчика, а третья схема И подключена вторым входом ко второму таймеру, третьим входом подключена к четвертому таймеру, а выходом подключена ко входу останова второго счетчика. Схема ИЛИ подключена вторым и третьим входами соответственно ко второму и третьему пороговым блокам, а выходом подключена к ПЭВМ и к первому и второму таймерам, первая антенна подключена к первому усилителю, первый микробарометр подключен выходом к седьмому усилителю, а входом акустически связан с четвертым калибратором, второй микробарометр подключен выходом к девятому усилителю, а входом акустически связан с пятым калибратором, первый формирователь подключен к управляющим входам первого, второго и третьего фильтров, второй формирователь подключен к управляющим входам четвертого и пятого фильтров, третий формирователь подключен к управляющим входам шестого и седьмого фильтров, входы первого, второго, третьего, четвертого и пятого АЦП подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и шестому фильтрам, выходы первого, второго и третьего калибраторов подключены соответственно к первой, второй и третьей антеннам, а входы всех ЦАП, управляющие входы всех усилителей, управляющие входы всех пороговых блоков, выходы первого и второго счетчиков, выходы и управляющие входы первого и второго таймеров, а также входы запуска и управляющие входы третьего и четвертого таймеров подключены к ПЭВМ. Технический результат - уменьшение погрешности при использовании на однопозиционном пункте наблюдения или на средстве передвижения и увеличение помехоустойчивости устройства при наличии мешающих сигналов, поступающих от других источников сигналов. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Предложено устройство для определения местоположения источника сигналов, содержащее персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ), а также первый и второй идентичные каналы, каждый из которых включает первый блок магнитных антенн и последовательно соединенные первый усилитель и первый фильтр, дополнительно содержит подключенные к ПЭВМ блок системы единого времени и блок связи с абонентами, последовательно соединенные второй блок магнитных антенн, первый блок усилителей, первый пороговый блок, первый блок схем ИЛИ, первый таймер, первую схему И и первый блок счетчиков, последовательно соединенные приемник радиации, второй усилитель и первый пороговый элемент, последовательно соединенные блок приемников температуры, второй блок усилителей, второй пороговый блок и первый блок схем И, а также первый тактовый генератор, подключенный ко второму входу первой схемы И и первый блок аналого-цифровых преобразователей (АЦП), подключенный входами к первому и второму блокам усилителей, а выходами подключенный к ПЭВМ, причем выход первого таймера подключен к ПЭВМ и ко вторым входам первого блока схем И, выходы первого блока схем И подключены ко входам останова первого блока счетчиков, выход первого порогового элемента подключен к первому блоку схем ИЛИ и к ПЭВМ, выходы первого и второго пороговых блоков, выходы первого блока счетчиков, третьи входы первого блока схем И, управляющие входы первого и второго блоков усилителей, второго усилителя, первого и второго пороговых блоков, первого порогового элемента и первого таймера подключены к ПЭВМ, а в каждом канале дополнительно содержатся последовательно соединенные блок датчиков света, третий блок усилителей, первый блок фильтров, четвертый блок усилителей, третий пороговый блок и второй блок схем ИЛИ, последовательно соединенные пятый блок усилителей, второй блок фильтров, шестой блок усилителей, четвертый пороговый блок и третий блок схем ИЛИ, последовательно соединенные первый блок цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) и первый блок калибраторов, последовательно соединенные второй блок ЦАП и второй блок калибраторов, последовательно соединенные первый ЦАП, первый калибратор и сейсмометр, последовательно соединенные третий усилитель, второй фильтр, второй пороговый элемент и вторую схему И, последовательно соединенные второй таймер, третью схему И и счетчик, последовательно соединенные второй ЦАП и второй калибратор, последовательно соединенные блок микробарометров, седьмой блок усилителей, третий блок фильтров, восьмой блок усилителей, четвертый блок фильтров, пятый пороговый блок и второй блок схем И, последовательно соединенные третий таймер, четвертую схему И и второй блок счетчиков, а также АЦП и второй блок АЦП, подключенные входами соответственно к первому фильтру и третьему блоку фильтров, а выходами подключенные к ПЭВМ, третий и четвертый блоки АЦП, подключенные входами соответственно к первому и ко второму блокам фильтров, а выходами подключенные к ПЭВМ, четвертый и пятый таймеры, подключенные выходами соответственно ко вторым входам второй схемы И и второго блока схем И, а входами запуска и управляющими входами подключенные к ПЭВМ, второй тактовый генератор, подключенный выходом ко вторым входам третьей и четвертой схем И, схему ИЛИ, подключенную входами ко второму пороговому элементу и к первому блоку ИЛИ, а выходом подключенную к третьему таймеру, и пятую схему И, подключенную первым и вторым входами соответственно к третьему таймеру и к первому блоку ИЛИ, инверсным входом подключенную ко второму таймеру, а выходом подключенную к управляющим входам второго и третьего таймеров. Причем выходы первого блока магнитных антенн подключены к пятому блоку усилителей, выходы первого и второго блоков калибраторов подключены соответственно к первому блоку магнитных антенн и к блоку датчиков света, входы первого и третьего усилителей подключены соответственно к сейсмометру и к первому фильтру, входы останова счетчика и второго блока счетчиков подключены к выходам соответственно второй схемы И и второго блока схем И, выходы второго и третьего таймеров подключены соответственно к третьим входам второй схемы И и второго блока схем И, входы блока микробарометров акустически связаны со вторым калибратором, входы обнуления счетчика и второго блока счетчиков подключены к выходу пятой схемы И, выходы счетчика и второго блока счетчиков, второго и третьего таймеров, третьего, четвертого и пятого пороговых блоков, второго порогового элемента, входы первого и второго блоков ЦАП, входы первого и второго ЦАП, а также управляющие входы второго и третьего таймеров, всех усилителей, фильтров, пороговых элементов, пороговых блоков, блоков усилителей и блоков фильтров подключены к ПЭВМ, выходы второго и третьего блоков схем ИЛИ подключены к первому блоку схем ИЛИ, выход первого блока схем ИЛИ подключен ко второму таймеру, а первый блок магнитных антенн выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных магнитных антенн, второй блок магнитных антенн выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных низкочастотных магнитных антенн, блок датчиков света выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных оппозитных пар датчиков света, блок приемников температуры выполнен в виде 2n (n≥2) размещенных равномерно по окружности в горизонтальной плоскости теплоизолированных друг от друга приемников температуры, второй блок усилителей, второй пороговый блок, первый блок схем И и первый блок счетчиков выполнены 2n-канальными, первый блок АЦП выполнен (2n+3)-канальным, блок микробарометров выполнен в виде 2m (m≥2) размещенных равномерно по окружности в горизонтальной плоскости акустически изолированных друг от друга микробарометров, седьмой и восьмой блоки усилителей, третий и четвертый блоки фильтров, пятый пороговый блок, второй блок схем И, второй блок АЦП и второй блок счетчиков выполнены 2m-канальными, первый, третий, четвертый, пятый и шестой блоки усилителей, первый и второй блоки фильтров, первый, третий и четвертый пороговые блоки, первый и второй блоки калибраторов, третий и четвертый блоки АЦП и первый и второй блоки ЦАП выполнены трехканальными, второй и третий блоки схем ИЛИ выполнены с тремя входами и одним выходом, первый блок схем ИЛИ выполнен с восемью входами и одним выходом, пороговые блоки, первый, второй и третий пороговые элементы выполнены с управлением по порогу, усилители и блоки усилителей выполнены с управлением по фазе, полосе пропускания и чувствительности, таймеры выполнены с управлением по длительности выходного сигнала, и фильтры и блоки фильтров выполнены с управлением по полосе пропускания. Технический результат - уменьшение погрешности при использовании устройства на ближних расстояниях и повышение помехоустойчивости устройства. 1 ил.
Изобретение относится к области измерений сейсмоэлектромагнитной активности, а именно к измерению регионального уровня сейсмоэлектромагнитной активности по магнитным компонентам естественного электромагнитного поля Земли акустического диапазона, и может найти применение при мониторинге и прогнозе сейсмической активности регионов, мониторинге процессов эксплуатации месторождений рудных, жидких и газообразных полезных ископаемых. Предложен способ измерения регионального уровня сейсмоэлектромагнитной активности по магнитным компонентам естественного электромагнитного поля Земли акустического диапазона частот. Для измерения региональной сейсмоэлектромагнитной активности регистрируют три взаимно ортогональные компоненты магнитной составляющей естественного электромагнитного поля Земли в акустическом диапазоне частот - двух горизонтальных и одной вертикальной. Измеряют относительную мощность низкочастотной части вертикальной компоненты естественного электромагнитного поля Земли как отношение части мощности вертикальной компоненты на частотах ниже критической частоты волновода Земля-ионосфера к общей мощности вертикальной компоненты. Измеряют общую мощность горизонтальной компоненты поля как сумму мощностей измеренных горизонтальных компонент. Измеряют относительную мощность высокочастотной части горизонтальной компоненты поля как отношение части мощности горизонтальной компоненты на частотах выше критической частоты к общей мощности горизонтальной компоненты. По полученным значениям измеряют уровень региональной сейсмоэлектромагнитной активности как отношение относительной мощности низкочастотной вертикальной компоненты поля к относительной мощности горизонтальной высокочастотной компоненты поля. Технический результат – повышение точности и достоверности получаемых данных.
Изобретение относится к способам поиска морских нефтегазовых месторождений. Сущность: на профилях над предполагаемым месторождением или перспективной площадью в слое воды производят непрерывное измерение концентрации тяжелых металлов с помощью ионоселективных электродов, избирательно реагирующих на ионы тяжелых металлов меди (Cu), свинца (Pb), кадмия (Cd), серебра (Ag) и ртути (Hg). Выделяют аномалии в концентрациях тяжелых металлов по превышению амплитуды колебаний концентрации над фоном. Если аномалии серебра (Ag) и ртути (Hg) отсутствуют, то по форме и расположению аномалий Cu, Pb и Cd оконтуривают месторождение, вводя поправки в концентрации Cu, Pb и Cd, исключая влияние Ag и/или Hg по экспериментальным зависимостям. Выделяют аномалии в исправленных значениях Cu, Pb и Cd. По форме и расположению аномалий оконтуривают месторождение. Дополнительно производят непрерывное измерение концентраций гелия посредством оптико-механического чипа, состоящего из нановолновода и прикрепленного к нему кантилевера. Регистрируют гелиевые аномалии посредством гелиевого детектора и модуля образцовых голографических матриц с записанными спектрами ЯМР атомов веществ в водной среде. Технический результат: расширение функциональных возможностей, повышение надежности поисков, снижение трудозатрат.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для идентификации областей высокой тепловой энергии под поверхностью Земли. Раскрыт способ определения температуры в подземной области. В варианте осуществления обеспечивают время пробега сейсмической волны после испускания из источника вглубь земли, а время пробега используют для оценки температуры. В одном примере для оценки температуры может использоваться модель, основанная на времени пробега и дополнительной компоненте, которая может, например, быть основана на тепловом потоке и коэффициенте пропорциональности между скоростью распространения сейсмических волн и теплопроводностью. Технический результат - повышение информативности и достоверности получаемых данных. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при диагностике напряженно-деформированного состояния недр. Согласно заявленному способу о величине напряжений горной породы судят по величине акусто-электромагнитного сигнала, возникающего при деформации горной породы под действием этих напряжений. Для этого используют полученную экспериментально с использованием керна из забоя исследуемой скважины зависимость интенсивности акусто-электромагнитного излучения от напряжения. Акустическую компоненту акусто-электромагнитного излучения из забоя скважины к месту расположения датчиков передают с помощью акустического волновода, выполненного из обсадной трубы скважины. Магнитную компоненту акусто-электромагнитного излучения из забоя скважины доставляют с помощью магнитопровода, выполненного из ферромагнитной обсадной трубы скважины. Осуществляют регистрацию шумов атмосферно-грозовой, магнитосферной и техногенной природы с помощью компенсирующей антенны, необходимой для устранения помех. Для устранения помех уравнивают амплитудно-частотные характеристики сигнальной и компенсирующей антенн. Используя полученные АЧХ, корректируют данные принимающей и компенсирующей антенн и получают очищенные от помех данные магнитной компоненты литосферного сигнала. По полученной зависимости магнитной и акустической компонент от напряжения в образцах керна и данным регистрации магнитной и акустической компонент, освобожденных от влияния помех, судят о величине напряжений в породе забоя. Технический результат – повышение точности получаемых данных.

Наверх