[发明专利]用于地球物理勘探的多接收器线圈系统

说明书

本申请要求以下各项的权益和优先权：2008年12月23日提交的美国临时专利申请S/N.61/140,271；2009年2月20日提交的美国临时专利申请S/N.61/154,024；以及2009年11月26日提交的美国临时专利申请No.61/264,687，上述申请的内容通过引用纳入于此。

领域

本描述涉及用于地球物理勘测的多接收机线圈系统和装置。

发明背景

地球物理电磁(“EM”)勘探技术在确定地球表面上下的土壤、岩石、及其他岩体的导电性方面会很有效。

地球物理EM勘探可使用基于表面的装备和空中装备来实施。其中装备由诸如直升机、飞机或飞艇等飞行器来运输的空中方法对于大面积勘测会是有用的。对于空中电磁(“AEM”)系统，可以在飞机或直升机在地面上空近似恒定的高度沿几乎平行且接近等间距的线路几乎定速地飞行时捕获勘测数据。在一些应用中，可以使用位于水域表面以下的装备来实施对海床的地球物理EM勘探。

一些地球物理勘测方法是主动式的，因为使用装备向目标区域发射信号并随后测量对所发射信号的响应。其他地球物理勘测方法是被动的，因为测量从目标区域产生的信号而不是首先向该目标区域发射信号。

被动式地球物理EM勘探方法的示例是声频磁(“AFMAG”)勘测，其中测量源于自然发生的一次信号源(诸如闪电放电)的EM场。这些EM场在地球周围作为由电离层和地表面引导的平面波进行传播。远离测量点发生的闪电活动能产生在例如8Hz和500Hz之间(这随地理位置、每日时间、季节和天气状况而变)的频率上具有几乎平坦的频谱密度的信号。被动式AFMAG地球物理EM勘探方法的示例在美国专利6,876,202中示出。

主动式地球物理EM勘探方法的示例包括使用发射器辐照具有一次场的目标区域并使用接收器测量由该目标区域生成的二次场的方法。此类系统经常是频域或时域系统。在至少一些频域电磁(“FDEM”)系统中，发射器线圈以固定的多个频率连续发射电磁信号，而接收器线圈随时间连续地测量二次场信号。

在至少一些时域电磁(“TDEM”)系统中，通常以等于局部电力线频率的一半的奇数倍的重复速率在通时段期间向发射器线圈施加电流脉冲并在断时段期间切断。在接收器处测得作为时间的函数的响应信号。在断时段期间的响应信号振幅衰落与地下的地质体的导电性和几何形状的建模相组合可被用于得到导电性轮廓图。在美国专利7,157,91中示出了TDEM系统的示例。

概要

根据一个示例实施例，提供了一种用于地球物理勘探的接收器线圈拖曳组合件，包括：多个接收器线圈，每个接收器线圈被容纳于限定接收器线圈在其中延伸的连续通路的相应管状外框架部分内，这些管状外框架部分被连接在一起以提供将接收器线圈相对于彼此维持在基本恒定位置上的骨骼框架；以及拖曳缆线，其被连接到该骨骼框架以用于拖曳框架以进行地球物理勘测。

根据一个示例实施例，提供了一种用于空中地球物理勘探的接收器线圈拖曳组合件，包括：第一、第二和第三管状框架部分，这些管状框架部分中的每一个形成限定相应的内部通道的环，第一、第二和第三管状框架部分中的每一个在空间上分开的位置上被连接到其他管状框架部分以形成其中第一、第二和第三管状框架部分相对于彼此保持在基本恒定位置上的拖曳组合件框架；以及用于测量磁场信号的第一、第二和第三接收器线圈，第一、第二和第三接收器线圈分别被容纳于第一、第二和第三管状框架部分的内部通道内，其中第一、第二和第三接收器线圈各自具有不同于其他接收器线圈的定向。

根据一个示例实施例，提供了一种接收器线圈组合件，包括：形成环并限定内部通路的外管状框架；在该内部通路内延伸的内框架；用于测量磁场信号并被固定到该内框架的接收器线圈；第一和第二多个弹性构件，它们将该内框架弹性地悬挂在该内部通路内从而在至少两个方向上施加相反的力从而将该内框架偏压到该内部通路内的中心；以及连接到多个第一弹性构件的第一伸长的棒构件和连接到多个第二弹性构件的第二伸长的棒构件，这些伸长的棒构件增强内框架与外管状框架的振动的隔离。

附图简述

在以下描述中提供了本发明的示例实施例。此类描述参照了附图，附图中：

图1是根据一个示例实施例的多接收器线圈组合件的示例实施例的透视图。