專利名稱：電磁勘探的制作方法
技術領域：
本發明涉及電磁勘探。本發明尤其涉及勘探油氣儲層或者其它可由它們的電特性識別的地層時電磁(EM)場的生成。
背景技術：
在地球物理勘測領域中確定地殼內地下地層對電磁場的響應是一種有價值的工具。可以研究熱、熱液或磁活動區中出現的地質過程。另外，在地下石油探查和勘探的環境下電磁測探技術可以提供有用的對自然狀態并且尤其對可能的油氣含量的了解。
在石油探查考察中采用傳統的地震技術以便確定地下巖層中儲層的存在、位置和范圍。盡管地震勘探能識別這種結構，該技術常常不能區分這些結構中孔隙流體可能的不同成分，尤其當孔隙流體具有類似的機械性質時。
盡管充油和充水的儲層機械上類似，它們卻具有明顯不同的可通過主動(active)EM勘探區別的電特性。主動EM勘探基于利用定位成靠近海底的適當EM源產生EM場。接著來自該源的能量通過穿過地下地層的擴散傳播并且通過設置在海底上的或者靠近海底的遠程接收器測量。術語“主動”用于區別大地電磁(MT)勘探中的被動EM技術，后者測量地下地層對地球上方大氣自然產生的EM場的響應。
主動EM所使用的標準EM源是從牽引潛水艇伸出的電偶極天線，該牽引潛水艇通常稱為水下牽引船(UTV)或遙控船(ROV)，以下使用后一個名稱。通過從勘探船即從水上提供的適當電波形驅動電偶極子。由于穿過地下地層傳播的擴散EM信號強烈衰減，造成檢測器接收的信號弱，從而對于EM源高功率是重要的。對于產生有力信號的天線，ROV必須通過傳輸電纜從水上接收高功率信號。沿電纜發送高功率電信號接著施加該電信號的常規困難是傳輸損耗、計時漂移、阻抗匹配等等。
一種已知設計[1]在水上使用交流發電機和升壓器并且把電波形轉換成高電壓/低電流信號以供從水上傳輸到ROV，從而減小電纜上的傳輸損耗。在傳輸到ROV之后，該高電壓/低電流信號重新轉換成低電壓/高電流信號并接著用來驅動流線天線。該流線天線包括二個沿天線的長度間隔的電極并且當沒入水中時由海水彼此隔開。但是，盡管海水提供電極之間的電流流動路徑，海水也提供本質上高感性的負載。實際上，這證明是有問題的，因為該負載的高感性在切換電流時造成產生反電勢，該反電勢的作用是產生可以損傷波形驅動信號源中的元器件的電壓瞬變。
理想主動EM源的另一個重要設計準則是能產生的波形。理想EM源應能產生任何任意函數形式。實際上，方波(或矩形波)是一種重要的能產生的形狀。感興趣的不僅是它的基頻而且包括它產生的高階諧波，如從方波的傅里葉展開理解那樣。換言之，方波源可以作為多頻源使用。從而重要的是能產生良好定義的振幅和計時規范的規則方波。
該已知的循環轉換器部件[1]操作成，在預定數量的周期上對輸入的交流波形進行全波整流以產生二倍頻的正極性全波整流波形。在產生正極性全波整流波形之后，在另一些預定數量的周期上顛倒整流極性以產生二倍頻的負極性全波整流波形。正、負極性全波整流波形一起提供近似的方波波形。
通過檢測輸入的交流波形中出現的過零并且加以計數，可以在輸入交流信號的多重半波長上進行整流極性的周期切換，從而提供基頻和輸入的交流波形相對應的方波近似波形。這種方波近似波形具有二個主頻率分量，即和極性切換頻率對應的低基頻分量，以及為輸入的交流信號頻率的倍數的高頻分量。
通過廣泛的和成功的使用，已經清楚已知循環轉換器設計的限制。天線產生的交流信號的相位和振幅上的變化是不希望有的。出現這些問題主要由于從水上向ROV傳輸AC信號期間的漂移和可變衰減。ROV上極性切換定時取決于該交流信號的相位穩定性，而它可在從水上向下的傳輸中由感性和容性效應削弱。例如，該交流信號的退化可以產生錯誤的過零點或者造成不檢測真實過零點，這進而造成在不正確的時刻觸發極性切換事件。因此，我們的結構是，循環轉換器的有效操作需要對向它提供的交流信號進行良好的穩定性控制，并且盡可能地緩和ROV中的附加設計特性造成的任何不穩定效果。此外，方波近似中從正到負以及從負到正的極性躍遷時期取決于所供給的交流信號的頻率。這引導我們設計專業高頻產生設備以便快速驅動循環轉換器從而縮短躍遷周期。
發明內容
依據本發明的第一方面，提供一種用于海底電磁勘探的潛水電磁(EM)場發生器。該潛水電磁場發生器包括可操作成從交流(AC)輸入生成直流(DC)輸出的AC到DC轉換器，可操作成通過選擇性地切換該DC輸出產生波形驅動信號的切換模塊，以及可操作成響應該波形驅動信號產生EM場的天線。
通過從DC輸出產生波形驅動信號，不僅提供帶有陡躍遷特性的近似方波，而且波形驅動信號基本上和AC輸入的特性無關。此外，利用該設計ROV上的潛水電磁場發生器不需要通過水上設備中的專用高頻功率源驅動。例如，該以ROV為基地的場發生器可以由設置在水上的標準船用50/60赫電源驅動。
依據本發明的第二方面，提供一種用于海底電磁勘探的電磁(EM)場產生系統。該EM場產生系統包括依據本發明的第一方面的潛水電磁場發生器，可操作成和該電磁場發生器的AC到DC轉換器連接的電源，以及可操作成和該潛水電磁場發生器的控制器連接的控制模塊。該控制模塊可操作成控制驅動天線的波形驅動信號。
該控制模塊可位于水面船上并且用于遙控潛水電磁場發生器產生的EM場。這轉而能產生帶有已知和/或可變分布的海下EM場并且允許EM場的產生和位于海面上的該控制模塊同步。
在各種實施例中，該控制模塊本身可操作成和GPS接收器連接，從而允許水上控制器協調EM場生成和海底地層上對EM場效應的測量。該水上控制器可激勵該控制模塊并且和GPS發送器指示的絕對時間同步地得到帶有時戳的EM期探測測量數據。
依據本發明的第三方面，提供一種用于海底電磁勘探的電磁(EM)場生成方法。該方法包括提供AC信號，從該AC信號產生DC信號，通過切換該DC信號產生波形驅動信號，以及利用該波形驅動信號驅動電偶極子以產生EM場。
為了更好地理解本發明并且展示實際上如何實現本發明，現作為例子參照各附圖，附圖中圖1示出包括依據本發明的一實施例的潛水EM場發生器的海底勘探系統；圖2示出在依據本發明的一實施例的潛水EM場發生器中使用的AC到DC轉換器和切換模塊；圖3示出在依據本發明的一實施例的潛水EM場發生器中使用的切換模塊和瞬變抑制電路；圖4示意示出用于依據本發明的一實施例的海底電磁勘探的EM場產生系統；以及圖5示意示出由依據本發明的一實施例的潛水EM場發生器產生的波形驅動信號。
具體實施例方式
圖1示出包含潛水EM場發生器5的海底勘探系統1。EM場發生器5由通過水面船4牽引的潛水船12攜帶。潛水船12對海底22保持大致固定的距離。這種間距是通過測量潛水船12離海底的距離的并且把關于測到的間距的信息轉發到水面船14的回聲定位模塊14達到的。接著可以通過把連接電纜10卷放到適當長度或者通過其它方式(例如利用船載推進器和/或流體動力表面控制潛水船12)調整潛水船12的深度。
通過連接電纜10從水面船4向潛水船12發送能量和控制信號，該電纜還提供水面船4和潛水船12之間的機械鏈接。EM場發生器5利用這些能量信號和控制信號產生經海底22貫入到海下地層24、26中的EM場。
該EM場和海下地層24、26的交互作用產生EM場信號。該EM場信號攜帶著有關海下地層24、26的組成的信息，它們可用來識別載液海底地層26中含有的液體的類型。通過離潛水船12一定距離的一個或多個接收天線28檢測該EM場信號的分量。高導電海水強烈衰減EM場發生器5和接收天線28之間的EM場直接傳輸，從而間距超過幾百米的情況下可忽略該分量對接收到的EM場信號的貢獻。
典型地，設置接收天線28陣列或格網，其中每個接收天線位于海底22的各個預定位置上。每個接收天線28可操作成和各自的遠程成套設備30以及可遠程展開的漂浮部件32連接。遠程成套設備30記錄與接收天線28檢測到的FM場信號相對應的數據。在部署到海底22上之前，遠程成套設備30中的時鐘和水面船上的主時鐘(未示出)同步。一旦完成EM勘探，從水上船4向可展開的漂浮部件32發送遠程激勵信號，從而展開它們并使遠程成套設備30上升到海平面上以供回收。一旦回收，可以從容地分析來自遠程成套設備30的數據。
EM場發生器5包括AC到DC轉換器18，切換模塊19以及天線20。AC到DC轉換器18對切換模塊19提供DC輸出。通過切換各種DC電平切換模塊19生成至天線20的波形驅動信號。例如，可以對天線切換后面跟著零電壓電平的正DC電壓，以逼近一個周期的方波式波形驅動信號。
通過連接電纜10從水上船上的電源6向EM場發生器5的AC到DC轉換器18發送AC輸入。例如，電源6可以產生具有4500伏峰到峰電壓的50或60赫的三相正弦波。采用高電壓AC能在電源6和EM場發生器5之間達到高效的功率傳送。另外，電源6可以是一個三相發電機并且通過連接電纜10發送全部三個電力相。采用這種三相電源不僅改進功率轉換效率，還可以用來從利用較少的器件構成的AC到DC轉換器18輸出低脈動DC。通過采用比三相更多的相可以進一步提高脈動的減少。
通過位于水上船4中的控制模塊8產生控制信號并且通過連接電纜10中的光纖鏈路發送到位于潛水船12中的控制器16。采用光纖鏈路的好處是，它提供水上船4上控制信號生成和控制器16接收該信號之間的小的固定傳輸等待時間。控制模塊8可操作成和GPS接收器3連接。GPS接收器3接收從基于衛星的GPS發送器2發送的GPS計時信號。基于這些GPS計時信號以及內部電子電路，控制模塊8可產生包含著高頻時鐘信號(例如1024赫)和低頻時鐘信號(例如每分鐘發送的脈沖信號或突發信號)的計時信號。控制模塊8把這些時鐘信號發送到控制器16。
通過采用帶有GPS接收器3的控制模塊8，可以遠程地同步操作控制器16以在相對于GPS計時信號已知的時刻上產生波形驅動信號。另外，可以通過控制器16進行數據收集，并且利用對GPS時間產生的準確時戳，潛水船12上收集的數據點可以是帶著時戳的數據。而且，可以調制EM場信號以包含指示EM場信號生成時的絕對時間的時戳信號，從而減小遠程成套設備28包含對位于水上船4上的控制模塊8同步的準確時鐘的要求。可以由遠程成套設備28記錄時戳信號并且隨后在分析數據以便確定載液地層26中的液體類型時使用。
應理解，盡管出于方便具體指出了GPS，可以替代地使用其它無線發送的時鐘信號，如果可以得到它們或者將來變成可以得到它們的話。這些信號可以來自陸上信號臺或者基于衛星。例如，對于近海可以把移動電話信號用作為時基。
此外，控制模塊8可以向控制器16發送命令信號。這些命令信號指示控制器16操作切換模塊以產生各種波形驅動信號。例如，這些命令信號可以選擇具有各種不同的頻率、傳號空號比、振幅、波形形狀等的特定波形驅動信號。
圖2示出供在潛水EM場發生器5中使用的AC到DC轉換器18和切換模塊。通過連接電纜10向AC到DC轉換器18提供三相電力(例如4500伏)。AC到DC轉換器18對三相輸入整流以在匯流條54和56上產生對偶電壓正、負DC信號。接著通過切換模塊19切換匯流條54、56上產生的DC信號以在波形輸出電極組60上產生波形驅動信號。
AC到DC轉換器18包括三相降壓器42和橋式整流器52。從連接電纜10向三相降壓器42的初級繞組提供三相電力。三相降壓器42提供三個輸出相46、48、50。對這三個輸出相46、48、50的每相提供電壓降低的AC信號(例如47伏)。
橋式整流器52包括各為二個二極管的三個組，每個組包括二個串聯連接在匯流條54、56之間的二極管。每個輸出相46、48、50在二個二極管的連接點處驅動各自的一對二極管。在三相電源的整個周期上一對二極管中的二極管交替地驅動成導通狀態，從而在第一匯流條54上產生正極性的DC信號并在第二匯流條56上產生負極性的DC信號。
切換模塊19由各串聯連接在匯流條54、56之間的第一對開關62、63和第二對開關64、65組成。開關對的開關間連接點提供一個波形輸出電極。可以使用包含一個或更多的二極管(未示出)的尖峰抑制電流，以便操作開關62、63、64、65時防止開關產生感應反電勢。為了在波形輸出電極對60上產生波形驅動信號，按預定順序操作開關對中的每個開關62、63、64、65。
一種選擇是通過在波形輸出電極60之間生成正向電流、反向電流和零電流產生三狀態波形驅動信號。通過同時閉合第一開關對中的開關63以及第二開關對中的開關64從而造成電流在波形輸出電極60之間按第一方向流動可以生成正向電流。通過保證所有開關62、63、64、65都打開得到零電流。通過同時閉合第一開關對中的開關62以及第二開關對中的開關65從而造成電流在波形輸出電極60之間按相反于第一方向的方向流動可以生成反向電流。
波形輸出電極對60可以連接到一對形成天線20的銅電極。使用中，這些銅電極用于把電流流到海水中以響應波形驅動信號產生EM場。這種天線20等同于低電阻、高電感負載。
圖3示出潛水EM場發生器5中使用的切換模塊19′和瞬變抑制電路。該切換模塊19′和瞬變抑制電路可用來替代上面對圖2提到的切換模塊19。
切換模塊19′由各串聯連接在匯流條54、56之間的第一MOSFET開關對80、81和第二MOSFET開關對82、83構成。每對MOSFET開關的MOSFET開關間的連接點提供一個波形輸出電極。另外，這些MOSFET開關對中的每個MOSFET開關80、81、82、83并聯地和各自的二極管68、69、70、71連接，這防止MOSFET開關80、81、82、83操作時MOSFET產生感應反電勢。為了在波形輸出電極對60上產生波形驅動信號，通過對MOSFET開關80、81、82、83的門極施加控制信號的控制單元16按照預定的順序操作MOSFET開關對中的各個MOSFET開關80、81、82、83。
每個MOSFET開關80、81、82、83的源極和各自的瞬變電壓抑制器85、87、89、91的第一端連接并且和開爾文源連接器對43、45、47、49的對應第一引線連接。每個MOSFET開關80、81、82、83的門極和各自的瞬變電壓抑制器85、87、89、91的第二端連接并且和開爾文源連接器43、45、47、49的對應第二引線連接。開爾文源連接器對43、45、47、49各把對應MOSFET開關80、81、82、83的源極和門極連接到控制單元16。
控制單元16可以是為產生預定波形驅動信號隔離操作的自主單元，或者可以是遠程命令的，例如通過從水面船4提供信號。
采用諸如MOSFET開關的固態開關具有提供可靠的快速開關的好處。此外，MOSFET開關80、81、82、83中的一個或多個可以用其它半導體開關器件例如IGBT(集成門雙極晶體管)和/或用多個并聯連接并且具有公用門極連接的MOSFET開關或其它半導體開關替代，以提高開關的電流通過能力。
瞬變抑制電路由一組獨立的瞬變抑制電路84、86、88、90、92組成并且設計成能使切換模塊19′在不損害MOSFET開關80、81、82、83的情況下切換高功率信號(例如大于10千瓦)。每個瞬態抑制電路84、86、88、90、92提供一個根據瞬變效應的性質調到特定頻率或特定頻率范圍的抑制元件。在分析功率傳輸系統的特性例如連接電纜10、匯流條54和56等的電感后，確定瞬變抑制電路各元器件采取的值。一種設計中采用的示例值是C4＝C5＝6800μF，385V；C3＝30μF，250V；C1＝C2＝1μF；D1＝85A；R3＝R4＝10Ω；500W；以及R1＝1Ω，2W。應注意可以設置多組這樣的瞬態抑制電路以改進潛水EM場發生器5的總瞬變抑制特性。
圖4示意示出用于海底電磁勘探的EM場產生系統9。EM場產生系統9包括電源6和控制模塊8。GPS調整系統時鐘11可操作成和控制模塊8連接。GPS調整系統時鐘11、電源6和控制模塊8典型地位于水面船4中。EM場產生系統9還包括典型地位于潛水船12中的控制器16、數據收集模塊106、AC到DC轉換器18、切換模塊19和天線20。
通過連接電纜10從電源6對AC到DC轉換器18提供AC電力。AC到DC轉換器18產生一個或更多的可接著由切換模塊19切換的DC信號，以提供用來驅動天線20的波形驅動信號從而提供EM場。
控制模塊8包括同步器100和水上控制器102。水上控制器102提供中央控制和數據日志，并且它可以由一個或多個可選用為連網在一起的計算機系統提供。水上控制器102和GPS調整系統時鐘11產生的低頻時鐘信號同步，例如每分鐘和/或每秒鐘。水上控制器102利用該低頻時鐘信號同步EM場產生系統9的各種控制器時鐘。使用GPS調整系統時鐘11能把各控制器的時鐘設定成準確的絕對時間。
GPS調整系統時鐘11能操作成在同步器100中產生合成的高頻時鐘信號，例如諸如1024赫的1至5千赫之間的頻率。該高頻時鐘信號由EM場產生系統用作為全局主時鐘并且在同步操作之間保證各種控制器時鐘間的低時間漂移(例如＜10-20)。
經連接電纜10在光纖鏈路101a上發送該高頻時鐘信號。光纖鏈路101a包括基于激光二極管的發送器模塊94a和光接收器模塊95a。光接收器模塊95a向構成控制器16一部分的水下控制器104以及狀態寄存器108提供該高頻時鐘信號。還通過光纖鏈路101a向數據收集模塊106提供該高頻時鐘信號。
光纖鏈路101b提供至水下控制器104的控制通信鏈路。水上控制器102通過光纖鏈路101b和底部控制器104通信并且通知底部控制器104它可期待何時接收同步信號。光纖鏈路101b還用于其它控制通信，例如對要生成的波形的編排。還可以利用光纖鏈路101b回送底部控制器104收集的各種數據。可以把光纖鏈路101b和101c組合成單條鏈路。例如，可以利用單條光纖進行多路復用。
在額定操作中，切換模塊19的操作定時依賴于發送到水下控制器104和狀態寄存器108的合成高頻時鐘信號。水下控制器104對時鐘脈沖計數，并且當要改變波形驅動信號的切換狀態的適當計數逼近(通過編程的波形決定)時它指示狀態寄存器108在適當時刻改變切換模塊的切換配置。這提供準確的切換定時，因為作為一個等待時間固定邏輯器件的狀態寄存器108在知道切換操作和該高頻時鐘信號之間的等待時間下執行切換操作。
如果沒有狀態寄存器108，底部控制器104直接操作開關模塊19，即使底部控制器104實時操作，切換等待時間的一致性會消失并且平均上等待時間會增加。另外，采用狀態寄存器108能使水下控制器104在不影響切換操作的定時下在光纖鏈路101b上通信，例如利用串行或基于分組的通信協議。
同步器101在光纖鏈路101a上發送該高頻時鐘信號。這也可以用來使底部控制器的時鐘和GPS時間關聯。水上控制器102通過GPS調整系統時鐘設定到絕對時間，但不是高精度的。水上控制器102準確到足以確定下個低頻同步信號預定在何時。水上控制器102把同步器100置成在接收低頻同步信號的時刻改變高頻時鐘信號。水下控制器104把高頻時鐘信號中的改變解釋成一條立即或者在預定的時間之后把它的計數器復位成零的指令。從而利用絕對時間同步底部控制104的零計數。
EM場產生系統9包括數據收集模塊106。數據收集模塊106可配置成收集系統數據(例如，發送波形的詳細測量，診斷信息等)或環境數據(例如，海底輪廓，海水溫度信息，海水導電率數據等)。利用絕對時間和/或利用高頻時鐘信號可以對數據收集模塊106得到的數據加時戳。這些數據可以發送到水下控制器104或者經光纖鏈路101c發送到水上控制器102。
當水下控制器104或水上控制器102對數據收集模塊106的數據采樣時，可以立即利用根據GPS調整系統時鐘11提供的絕對時間加上時戳。可以通過一個或更多的對高頻時鐘周期和/或同步信號(例如作為高頻時鐘信號中的變化發送的同步信號)計數的計數器跟蹤絕對時間。然后各計數器的內容可以充當時戳。這意味著，一旦對在典型地離水上船相當遠的其數據存儲空間和可靠性可能要折衷考慮的水下控制器104上得到的數據予以采集和加時戳，可以利用基于分組的傳輸協議例如以太網在光纖電纜上長距離地發送該數據，對數據加時戳確保任何傳輸時延，例如基于分組的傳輸協議的固有可變時延，不會損害數據。
圖5示意示出潛水EM場發生器5產生的波形驅動信號103。該波形驅動信號103是通過選擇性地切換二個DC信號+V和-V產生的三狀態方波近似。該波形的一次循環包括其中把DC信號+V切換到EM場發生器5的輸出上的第一階段tpos。其后面跟著其中二個DC信號都不提供到EM場發生器5的輸出上的零信號階段t0。接著EM場發生器5的輸出在tneg階段切換到-V上，然后以另一個零信號階段t0結束這次循環。
業內人士理解本文說明的各實施例僅僅是例子，許多變型和修改是明顯的。另外，業內人士會意識到天線等同于實現電偶極子的任何器件，并且術語“方波”不是只等同于只在二個電平之間切換的純方波。還應理解本發明可等效地應用于勘探淡水例如大的湖泊，從而海底，海水等的引用不應當成是限制。
參考文獻[1]GB 2 381 137A
權利要求
1.一種用于海底電磁勘探的潛水電磁(EM)場發生器，包括可操作成從AC輸入產生DC輸出的AC到DC轉換器；可操作成通過選擇性地切換該DC輸出產生波形驅動信號的切換模塊；以及可操作成響應該波形驅動信號產生EM場的天線。
2.依據權利要求1的潛水電磁場發生器，其中該AC到DC轉換器可操作成從三相AC輸入產生DC輸出。
3.依據權利要求1或2的潛水電磁場發生器，其中該切換模塊包括至少一個半導體開關。
4.依據上述任一權利要求的潛水電磁場發生器，其中該AC到DC轉換器還可操作成產生至少一個附加DC輸出，從而存在多個DC輸出，并且該切換模塊還可操作成通過選擇性切換該多個DC輸出來產生波形驅動信號。
5.依據上述任一權利要求的潛水電磁場發生器，還包括電涌保護電路。
6.依據上述任一權利要求的潛水電磁場發生器，還包括控制器，其可操作成控制該切換模塊的選擇性切換從而產生波形驅動信號。
7.依據權利要求6的潛水電磁場發生器，其中該控制器可操作成接收外同步信號，并且響應該信號來控制該切換模塊的操作，從而啟動波形驅動信號的生成。
8.依據權利要求6或7的潛水電磁場發生器，其中該控制器可操作成接收一個外部命令信號，和控制該切換模塊從而取決于該外命令信號產生多種預定波形驅動信號中的一種。
9.依據上述任一權利要求的潛水電磁場發生器，還可操作成接收一個外部時鐘信號。
10.依據權利要求9的潛水電磁場發生器，其中該切換模塊可操作成和該外部時鐘信號同步地生成波形驅動信號。
11.依據上述任一權利要求的潛水電磁場發生器，還包括數據收集模塊。
12.依據當依據權利要求9或權利要求10時的權利要求11的潛水電磁場發生器，其中該數據收集模塊可操作成接收該外部時鐘信號并且利用從該外部時鐘信號生成的時戳對該數據收集模塊收集的數據加時戳。
13.依據權利要求11或12的潛水電磁場發生器，其中該數據收集模塊還可操作成把該數據收集模塊收集的數據從潛水船發送到水上設備。
14.一種用于海底電磁勘探的電磁(EM)場產生系統，包括依據權利要求6-13中任一權利要求的潛水電磁場發生器；可操作成和該電磁場發生器的AC到DC轉換器連接的電源；以及可操作成和該潛水電磁場發生器的控制器連接的控制模塊，其中該控制模塊可操作成控制用于驅動該天線的波形驅動信號。
15.依據權利要求14的電磁場產生系統，其中該控制模塊可操作成和全球定位衛星(GPS)接收器連接，并且還可操作成和GPS發送器信號同步地產生時鐘信號。
16.依據權利要求15的電磁場產生系統，其中該控制模塊可操作成對該控制器提供該時鐘信號。
17.依據權利要求15或16的電磁場產生系統，其中該控制模塊可操作成對數據收集模塊提供該時鐘信號。
18.依據權利要求17的電磁場產生系統，其中該數據收集模塊可操作成利用從該時鐘信號生成的時戳對收集到的數據加時戳。
19.依據權利要求14至18中任一權利要求的電磁場產生系統，其中該控制模塊可操作成利用光纖電纜和該潛水電磁場發生器的控制器連接。
20.一種產生用于海底電磁勘探的電磁(EM)場的方法，包括提供AC信號；從該AC信號產生DC信號；通過切換該DC信號產生波形驅動信號；以及利用該波形驅動信號驅動電偶極子以產生EM場。
21.權利要求20的方法，還包括產生至少一個附加DC信號從而存在多個DC信號，并且通過選擇性地切換該多個DC信號產生波形驅動信號。
22.一種控制依據權利要求20或21的電磁(EM)場的生成的方法，包括與從水上提供的時鐘信號同步在潛水電磁場發生器信號上產生的波形驅動信號的生成。
全文摘要
用于海底電磁勘探的潛水電磁(EM)場發生器(5)包括可操作成從AC輸入產生DC輸出的AC到DC轉換器(18)和可操作成通過選擇性地切換該DC輸出產生波形驅動信號的切換模塊(19)。該EM場發生器還包括可操作成響應該波形驅動信號產生EM場的天線(20)。該采用切換式DC源的設計方法允許產生帶有陡躍遷特性并且基本上和AC輸入特性無關的方或矩形波EM信號。
文檔編號G01V3/12GK1820214SQ200580000617
公開日2006年8月16日 申請日期2005年5月26日 優先權日2004年7月2日
發明者詹姆斯·米爾恩, 詹妮弗·拉斯特, 克里斯·賽克斯, 馬克·貝內特 申請人:Ohm有限公司
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