使用磁致弹性共振器探查地下液压致裂缝的制作方法

本公开大致涉及用于探查液压致裂缝的技术，更具体地，涉及采用小型化磁致弹性共振器的探查技术。

背景技术：

液压致裂是一种用于提高来自地下储集岩层的流体的流量和回收率的方法，根据此方法，使用加压流体来压裂岩石层。在钻打井眼之后，通过以非常高的速率将压裂流体(例如凝胶/水混合物)泵送到井眼中来沿着井眼开辟一条压裂缝或一片压裂缝。当压裂流体的压力被移除时，支撑剂被引入到压裂流体中以打开压裂缝。支撑剂通常包括坚硬的颗粒材料，例如沙子、混凝土或岩石。打开的压裂缝用作具有相对高的传导性的通路，通过该通路，储层流体(例如，油或天然气)可流向井眼。

由于储集岩层的优选的压裂面非常多变且难以预知，因此由液压致裂引起的压裂区域的位置和形状本质上是未知的。了解压裂缝的位置和路径在多个方面中是有用的，包括定位连续的钻井位置以优化油层波及系数。已经发展了一些技术来估计液压致裂缝的路径，包括放射性支撑剂追踪(其具有环境约束性)、微震监测和遥测。然而，对压裂缝的精确探查和对容纳物的确定持续成为关注重点。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面，提供了一种压裂缝探查系统，包括适于放置在地下井眼中的天线和适于沿着井眼随着支撑剂材料分布到液压致裂缝中的多个拟颗粒。通过天线探测液压致裂缝中拟颗粒的存在。在一个或多个实施例中，压裂缝探查系统包括下述特征中的一个或多个：

拟颗粒中的至少一些包括具有共振频率的磁致弹性共振器；

探查场源能够操作以在共振频率下激发磁致弹性共振器，以通过天线进行探测；

天线是能够操作以在共振频率下激发磁致弹性共振器的探查场源；

不同的第二天线能够用作探查场源；

天线被配置为在单独的对话和监听模式下工作；

多个拟颗粒中的一个或多个响应于电磁波脉冲、机械脉冲和/或声音脉冲产生电磁信号。

拟颗粒中的至少一些被配置为在压裂流体中自定向；

天线是折叠式螺旋天线；

天线是具有非均匀间距的螺旋天线；

包含天线的天线阵列。

根据本发明的另一方面，提供了一种探查地下液压致裂缝的方法。该方法包括以下步骤：探测沿着液压致裂缝分布的拟颗粒签的存在。在一个或多个实施例中，该方法包括以下特征中的一个或多个：

步骤：沿着液压致裂缝连同支撑剂材料分布磁致弹性签；

步骤：将天线放置在井眼中，天线能够探测以1MHz到3MHz共振频率振荡的磁致弹性签的存在；

天线还能够探查磁致弹性签；

步骤：沿着井眼的长度移动天线，以探测不同深度和/或横向隔开的位置处的磁致弹性签的存在。

根据本发明的另一方面，提供了一种在地下液压致裂缝中连同支撑剂材料使用的拟颗粒。拟颗粒包括：壳体，其尺寸适合于连同支撑剂材料处于液压致裂缝内；连同被容纳在壳体中的磁致弹性共振器。共振器被配置为响应于探查信号而产生响应信号。在一个或多个实施例中，拟颗粒包括下述特征中的一个或多个：

共振器包括节点和腹点，壳体包括内部中空部分，并且共振器在节点处支撑于壳体中，以使得腹点在壳体的中空部分中自由振动；

共振器的中心部分限制在壳体的第一部分与第二部分之间，并且共振器的远离中心部分的部分不限制在壳体的第一部分与第二部分之间所限定的中空部分中。

前文中、权利要求中和/或下文的说明书和附图中阐述的多个方面、实施例、示例、特征和替代物可单独应用或以任意组合应用。例如，与一个实施例相关所公开的特征可应用于所有实施例，除非其中存在特征的不兼容性。

附图说明

以下将结合附图对说明性的实施例进行描述，其中：

图1示出油井中采用的地下压裂缝探查系统的示例；

图2是包含封装于壳体中的磁致弹性共振器的拟颗粒的分解图；

图3是包含封装于流线型壳体中的磁致弹性共振器的拟颗粒的分解图；

图4(a)示出圆盘状磁致弹性共振器的FEA仿真结果；

图4(b)示出星状磁致弹性共振器的FEA仿真结果；

图4(c)是框架悬挂式共振器的示例；

图5(a)是封装的圆盘共振器的立体图；

图5(b)是图5(a)的共振器的分解图；

图5(c)是在一美分便士旁边示出的、图5(a)和图5(b)的封装的圆盘共振器的工作示例的摄影图像；

图6是用于评估磁致弹性共振器的实验装置的示意图；

图7至图8是玻璃基底上的1mm直径的圆盘共振器的典型的频率响应的图表；

图9至图10是在其中心处支撑的1mm直径的圆盘共振器的典型的频率响应的图表；

图11至图12是连同偏磁体封装的1mm直径的圆盘共振器的典型的频率响应的图表；

图13是示出对话和监听探查的图表；

图14包括具有单层组合铁芯的非均匀螺旋天线的立体图，其中插图(a)是天线的截面图，以及插图(b)是天线的一部分的放大图；

图15是图14的螺旋天线的输入阻抗的实部和虚部的图表，其中插图是天线的辐射图；

图16是小型化、折叠式螺旋天线的侧视图，连同其输入阻抗的图表；以及

图17示出具有纵向部分和横向部分的井眼，其中发射和接收天线分别位于每个部分中。

具体实施方式

本文描述的压裂缝探查系统和方法使用连同探查天线阵列的“智能的”支撑剂状拟颗粒，并且可用以补充或替代已知的系统和方法。图1中示出说明性的压裂缝探查系统10，其不是按比例绘制的。系统10包括天线阵列12和多个拟颗粒14。拟颗粒14之所以如此命名，是因为它们被设计为当布置时有着类似于支撑剂颗粒16的表现；也就是说，拟颗粒14可与常规支撑剂材料16混合并且通过压裂流体以与支撑剂材料16相同的方式布置到液压致裂缝18中。虽然拟颗粒14可以是如支撑剂颗粒16那样的大小和形状，但他们不仅仅是作用于打开压裂缝18的材料颗粒。每个拟颗粒14在一定条件下能够被天线阵列12无线地探测。

天线阵列12包括一个或多个天线20并且放置于井眼22中并用于测量周围的地形，潜在地记录压裂过程执行之前和之后的情况。具体地，可调整天线阵列12以针对拟颗粒14的存在监控周围的地形。通过探查信号或探查场24来探查压裂体积V中的拟颗粒14，并且由天线阵列12接收相应的响应信号26并用于估计该体积内布置的拟颗粒14的量、分布和/或类型。所测量的数据而后与压裂缝的大小、总量和性质以及其中的容纳物相关联。可探查连续的区域直至聚集成周围地形的完整图像。可在天线阵列12或其它的源处发起探查信号24或者提供探查信号24。图1还示出在地面之上发起的探查信号24'，连同在地面之上探测的相应的响应信号26'，例如通过替代地放置的天线阵列。

拟颗粒14可以是不需要任何机载电源供应的无源部件。在一个实施例中，如图2和图3的示例中所示，拟颗粒14包括封装于保护壳体30中的磁致弹性共振器28(或“签”)。磁致弹性共振器28是由磁致弹性材料形成的或包括磁致弹性材料，例如磁致弹性材料层，并且部分地基于它的大小、形状和物理约束而具有共振频率。当电磁地、声学地或通过其它磁性的或机械的激发来探查磁致弹性共振器28时，共振器28进行振动，引起作为响应信号26的一部分的电磁能的传输。通过天线阵列12来测量该反向散射能量。为了最大化振动的振幅，共振器28的至少一部分优选地放置于壳体30的中空部分32内，如图2和图3中所示，其中共振器不接触壳体。而且，共振器28优选地仅在一个或多个空振点或节点34处通过壳体30或一些其它部件来支撑。封装壳体30优选地是非导电的，以避免信号衰减，并且足够强健以在部署期间和压裂缝18中所经历的压力和温度中留存。封装壳体30被设计尺寸以符合液压致裂缝18，其通常小于2毫米。虽然图2和图3中未明确地示出，但是拟颗粒14还可包括偏置场源，例如磁性的或可磁化的壳体、涂覆或壳体30内的材料层。

为了有助于使共振器28对探查场24的响应最大化，共振器28可按照需要与探查场24对齐。图2和图3示出能够有助于将拟颗粒以及共振器28设为已知定向的拟颗粒14的结构的示例。图2的拟颗粒可被制为依靠浮力来实现可预见的定向，具有拥有不同的第一和第二密度的第一和第二壳体部分36、38。借助于具有不同密度的第一和第二壳体对半或部分，拟颗粒将在流体中自定向，低密度部分在高密度部分之上。

图3的拟颗粒具有流线状或泪珠状的封装壳体30，该封装壳体30在部署期间于压裂缝18中与周围的液压流体流的方向自对齐。具有对水的亲合力(亲水性的)或对油的亲合力(亲油性的)的拟颗粒表面可用于提供与环境内容有关的附加信息。

应该意识到关于磁致弹性传感的一些总的考虑。在具有拉长的磁畴的材料中磁致弹性表现最为显著。面对所施加的磁场，例如探查场24，这些磁畴趋向于旋转并且与该场对齐。当磁畴的长轴旋转并对齐时，材料经历机械应变。材料的磁化还对所施加的场做出响应。对于用作共振传感器的磁致弹性材料，在共振器中产生于振荡应变的振荡磁通量而后可引发在合适地放置的接收器(例如天线20或天线阵列12)中的电压。共振探测机制使得系统对宽带噪声不敏感并且增强共振器材料的电磁耦合、允许减小颗粒的大小或数目，同时保持信号的强度。

磁致弹性材料的非晶态属性引起各向同性的磁致伸缩。如FeNiMoB、FeCoBSi和FeSiB的合金的高磁导力通过吸引通量线以及将它们引导到共振器的平面中来增强共振器的类天线的属性，这是所期望的，因为探查信号的定向不需要完全与共振器的平面相平行以达到良好响应。然而，高磁导力在其限制探查场可如何有效地穿透共振器以及共振器可如何有效地发射通量方面也可是不利的。

应注意地是，非晶态金属不是仅有的呈大磁致伸缩的材料。还可使用被称为“巨磁致伸缩材料”-的稀土铁合金，例如Terfenol-D(铽，铁和镝)和Galfenol(镓和铁)。

典型的市售的磁致弹性签(例如在防盗系统中使用的)约为4cm长、6mm宽，这在本文所描述的压裂缝探查系统10中使用是有问题的。图4(a)和图4(b)中分别以圆盘状共振器和星状共振器的形式给出用于共振器28的合适的形状的两个示例。这些形状中的每个形状的特征在于多个对称轴，这可便于针对探查场24的不同的面内定向做出一致的响应。图4(a)和图4(b)中给出基本的振形。彩色地示出原始的振形，高和低应变区域均是灰度图中的暗区域。图4(a)的圆盘共振器在其中心处具有空振点或节点34以及在其周边处具有彼此间隔90°的腹点40。图4(b)的星状共振器28同样在其中心处具有空振点34，在从中心延伸的交替的臂42的端部处具有腹点40。

可使用其它小型化的磁致弹性签结构。图4(c)中示出具有对探查场的足够的探测响应的、可以以近似1mm直径制造的磁致弹性共振器28的另一示例。所示的共振器28在形状上是六边形的，并且(类似于之前的共振器示例)具有多个对称线。图4(c)的共振器28是框架悬挂式共振器，具有包围共振器28的共振器框架44和在共振器的周界附近所选择的位置处将共振器与框架相联接的联接46。在共振器28与框架44之间限定了间隙48。该具体的共振器28被配置为支撑于框架44处，而非共振器的中心处。当支撑于框架44处(例如，通过框架约束)时，面对合适的探查场，共振器28在其中心处和联接46处具有空点34，在六边形的未支撑的拐角处具有腹点40。替代地，可采用没有共振器框架的六边形共振器(例如，通过中心支撑)，但会呈现不同的节点和腹点位置。

使磁致弹性共振器小型化的关键挑战之一是在磁致弹性共振器的大小显著地减小同时保持足够的、能探测的信号强度。上述共振器配置为使得它们与基底载体(例如，封装壳体)间隔开，并且允许不受与基底载体的相互作用的阻碍而振动。这样的悬挂磁致弹性共振器可减小到市售的共振器大小的1/100，同时保持大部分的信号强度。同样示出的是，这样的悬挂共振器实质上是递增的-即，成群数百级的共振器产生比单个共振器大数百倍的响应信号，即使在不是所有的共振器都与探查场对齐时。

对本文描述的磁致弹性共振器的可行的补足技术是射频识别(RFID)。在RFID签中，机载无源或有源电气元件允许签在特定频率或一组频率处反向散射入射的电磁能量。RFID签在商业上进行使用(例如，在防盗系统中)，并且能够以从$0.05到$5范围的成本进行生产。具有需要在压裂缝探查系统10中使用的大小的典型的RFID签与类似大小的磁致弹性签28之间的一个区别在于工作频率，对于RFID签是800MHz或更高，而对于磁致弹性签仅为约1.5MHz。磁致弹性签的较低工作频率处的电磁场将经历穿过地下地形的较小的衰减。表1提供了磁致弹性签与RFID签之间的半定量的比较。虽然磁致弹性签提供了一些优于RFID签的优势，但装配有RFID签的拟颗粒14在一些实例中是适合的或者可随着时间变得更加适合。

表1：磁致弹性签与RFID签的比较

在采用磁致弹性共振器的实施例中，便宜且现成的大块磁致弹性片(例如金属玻璃2826MB)可用作共振器的底部材料。光化学加工是一种用于中等量的成形的合适的技术，而金属冲压或金属合金淬火技术可用于制造较大的量。

用于共振器28的包装或封装壳体30必须能够在液压致裂缝18的环境应力中存留，包括温度和压力。塑料铸模是用于生产封装壳体的一种选择。替代的制造技术可包括玻璃熔块铸模或陶瓷球的超声波加工。在一些实施例中，壳体30的底部材料包括分布到或嵌入材料中的磁性颗粒，一旦磁化，则该底部材料为磁致弹性共振器28提供足够的偏场。替代地，薄的可磁化的或永磁体膜或片可随着共振器28封装以提供偏场。

根据图5(a)至图5(c)中示出的示例制造了实验性的拟颗粒14，其中圆盘状共振器28封装于两个封盖层或基底层50之间。提供间隔物52，以使得封盖层50以允许共振器28相对无阻碍地振动的量间隔开，即，共振器28不会紧紧地夹在两个封盖层50之间。图5(c)示出一美分便士旁边的所制造的拟颗粒14中的一个。

使用两个彼此正交地布置的间距小的小线圈54、56来执行对未包装的圆盘共振器28的频率响应的测量。图6中示意性地示出线圈(一个发射线圈54和一个接收线圈56)的定向。使用60-股22AWG咬合线来使此处使用的具体线圈54、56绕线，其中每个单独的传导股被隔绝。发射和接收线圈54、56中的匝数保持为低(10)的，以降低线圈阻抗并增大相关频率处的被发射的磁场的大小。发射和接收线圈54、56均具有约3.9cm的直径。在该装置中，网络分析器58扫描发送到放大器60和发射线圈54的输入信号的频率。发射线圈54产生驱动共振器28振动的振荡AC磁场。共振器28中的振动，随着共振器材料的磁致弹性属性，产生响应中的磁场。该响应场引起接收线圈56中的电压，该电压通过网络分析器58测量。所需要的DC偏置由一对亥姆霍兹线圈62提供。在该测量中，35dBm(～3W)施加于发射线圈54。如图7至图10所示，当1mm的圆盘共振器安置于玻璃基底(图7至图8)上时以及当其通过钨丝支撑于共振器的中心处(图9至图10)时，该1mm的圆盘共振器产生响应信号。中心-支撑的情况提供极高的质量因子，对多个有效的探查机制而言，这是优选的。

图5(a)至图5(c)中示出的拟颗粒14包括作为共振器28的磁致弹性材料的1mm直径的圆盘、由Arnokrome^TM5材料形成的1mm直径的圆盘永久磁体64、环状聚合物间隔物52、Mg₃Si₄Oio(OH)₂粉末的隔离层66以及两层粘合带(如封盖层50)。为了构建该拟颗粒14，用作间隔物52的相对厚(-200μιη)的透明层首先被冲打对于1mm直径的共振器28而言足够大的1.5mm直径的孔。接着，透明层附接到一层(底部层)粘合带。而后使用隔离层66来覆盖粘合带的裸露区域，以使共振器28不会粘附到该带。然后将永久磁体64和共振器28放入所形成的洞腔中。在使用第二层粘合带(顶部封盖层50)将共振器28密封在洞腔中之前，将另一薄层66隔离粉末放置在共振器28的顶部上。最后，从所有层冲压整个单元，形成内部有共振器28和偏磁体64的密封洞腔。虽然该示例中未示出，但在共振器与偏磁体之间可包括中间间隔层以调节偏置场的大小。要注意的是，拟颗粒14的这一具体示例旨在仅在实验室测试中使用，即，还未选择出材料以经受存在于液压致裂缝和井眼中的压力或温度。

使用实验装置来测量包装的“智能”拟颗粒14的频率响应，该实验装置类似于用于上文结合图7至图10所描述的未包装的圆盘共振器的实验装置，除了未使用DC线圈，这是因为拟颗粒内的磁体提供了DC偏场。针对这些测量，25dBm(-0.3W)施加于发射线圈。值得注意的是，在共振器信号添加到的发射线圈与接收线圈之间存在大的共模信号。为了在下文的附图中更好地示出共振器响应，已经通过对数据的后处理将共模信号移除。共模信号通常作为振幅与频率间的线性函数而存在。因此，后处理包括从整个信号中除去共模信号的线性估计值(通过对远离共振器的共振频率的多个数据点进行拟合来发现)。如图11至图12所示，响应信号由所制造的拟颗粒生成。

拟颗粒的大小与通常使用的支撑剂类似。如此，可使用液压致裂处理中用于支撑剂注射的标准的和典型的程序来将拟颗粒部署到并进入压裂地点。拟颗粒可与其它的标准支撑剂混合以为了任何期望的功能，并且更高比例的拟颗粒可提供给定体积内的更强的信号强度。

为了在分布于液压致裂缝内之后对天线阵列可见，共振器必须提供与周围地形形成高对比(大约为1)的相对磁导率。当磁致弹性材料自身(在探查频率处且当不振动时)呈现约70的相对磁导率时，材料的共振特性和磁机械耦合在共振频率处呈现增加的有效的相对磁导率，其可通过下式理论上地进行估计∶

其中μ_eff是共振下的共振器的总的有效相对磁导率，μ₀是自由空间磁导率，d'是材料的磁致伸缩率，E'是材料的杨氏模量，Q是共振的质量因子，以及μ_r,blocked是非振动材料的相对磁导率(～70)。借助于磁致伸缩率(2.7E-8m/A)和杨氏模量(110GPa)的典型值，以及观察到的质量因子(500+)，共振下的有效相对磁导率估计为高达26000。

如上所提及的，所接收的响应是由磁致弹性共振器产生的共振响应与探查信号的混合信号。与反向散射共振响应信号相比，探查信号通常很强，这使得难以区分共振响应。换句话说，信号馈通会带来问题。因此，能够使这两个信号解耦合的探查方法可潜在地显著增大传感范围。在一个实施例中，压裂缝探查系统采用对话和监听机制以有助于使探查信号与响应信号解耦合。如图13的示例中所示，该机制包括两个单独的模式∶限定于t₀与t₁之间的对话模式和t>t₁时的监听模式。在对话模式中，通过天线阵列或通过一些其它探查场源来产生共振频率下的脉冲或谐波探查信号24。在监听模式下，探查场源是未激活的或沉默的，并且天线阵列12或其它的接收线圈“监听”响应信号26。由于磁致弹性共振器在被探查信号24激发之后继续振荡，因此在监听模式期间在接收线圈或天线阵列中引起的仅有的信号来自于共振器的响应。该方法暂时地使探查信号24与响应信号26解耦合。

天线阵列12包括一个或多个天线20，以及探查系统10可包括多于一个的天线阵列12。对适于在井眼中使用的天线结构的选择多少是成问题的。天线或阵列必须物理上地度量尺寸以符合井眼(具有小的直径)并且能够在期望的频带(配合小型化磁致弹性共振器使用的1-2MHz)中操作。在HF频带(1-30MHz)上，多个通信系统中采用的天线传统上以基于回路和基于偶极的设计为基本。过去已经报道了垂直辐射器(诸如偶极天线、单极天线、顶部负载单极天线、T天线、倒L天线和三角形(Triatic)和十三塔(Trideco)天线)。其它HF天线结构包括无限的接地平面天线结构上方的双折叠单极天线、鱼骨天线结构、双锥天线、具有单极天线的混合的对数周期偶极天线(LPDA)、V形线结构的领结天线以及平行板天线。所有这些天线在物理上和电尺寸上都是大的，使得它们极其难以适合井眼最大直径约束。进一步地，这些天线中的许多(例如单极天线、折叠单极天线以及混合的LPDA)需要在底部处存在无限的接地平面，以用于合适的操作。即使已经被小型化的HF天线(例如，四分之一波长微波传输带、平的螺旋矩形回路)物理上在两个维度上也是大的且不适于在井眼中使用。其它低剖面和/或基于螺旋的HF天线也已证明在直径上太大以致在井眼中是不实际的。总之，新的天线方案对实现本文描述的压裂缝探查系统是必要的。

在一个实施例中，天线阵列包括基于铁氧体的大小紧凑的螺旋天线，该螺旋天线可适合进入4英寸的孔。在一个具体实施例中，天线具有λ₀/1337×λ₀/1337×λ₀/80的大小。图14中示出这样的天线20的示例。插图(a)是穿过螺旋导体68截取的剖视图，以及插图(b)是线馈电点72放置于其中的天线中心的放大图。示出的天线20具有非常小的波形因子并且还可获得相对高的辐射效率(接近10％)。

在所示的示例中，开放式线68缠绕在组合铁芯70周围，以形成在偶极模式下工作的螺旋天线20。螺旋线的总的弧长近似等于介质中的波长的一半。螺旋形式具有不均匀的间距，以最大化辐射效率，间距在天线中心附近的馈电点72附近较大并且在端部附近减小。这可在将高欧姆电阻放置于电流密度最低的端部附近时允许天线的小型化。

高磁导率材料的使用允许使天线进一步小型化。来自CWS ByteMark&Byte Mark的具有低导电率的镍锌(NiZn)“61材料”适合于RF应用。若干细的铁氧体汽缸74(取代实心的铁氧体芯)用于生成组合铁芯70。该方法可大幅减小铁芯中的涡电流并且提高辐射效率。在具体示出的示例中，多个汽缸74包括一定数量的汽缸(22个)。在一个实施例中，每个汽缸74的直径约为12.8毫米，并且汽缸的中心沿着约98毫米的直径布局。线导体在直径上约为6毫米，以及铁芯70的长度约为2099毫米。

图15中(右)示出了仿真结果。辐射图和输入阻抗图均与小的偶极天线相类似。在3.12MHz的共振下，辐射阻抗为0.5Ω，这与小的偶极天线的辐射阻抗与它长度的平方成比例的事实相对应。该天线的带宽为1kHz。应注意，在该示例中，共振频率设为3.12MHz，但其可易于缩放以达到任何期望的频率。

在井眼应用中，一些电缆延伸穿过螺旋结构的整个长度以连接阵列的其它天线。为了在仿真中模拟该现场情况，在螺旋结构的中心处沿着轴线方向放置长的导电汽缸。仿真显示即有中心导体，天线仍可实现优于10％的效率。

图14中示出的天线和仿真天线的一个潜在的问题在于辐射阻抗太低而不能匹配。这在损耗阻抗变得与辐射阻抗有可比性时还会引起低效率。图16示出有助于解决该问题的天线20的另一实施例。该实施例中的螺旋天线导体68是在螺旋形状的纵向端部处具有折叠点76和生成的双螺旋结构的折叠式螺旋天线。表II中比较了仿真结果与未折叠的设计。

表II：多个天线的仿真结果

在表II中，天线I是图14的、没有中心导体的天线；天线II是图14的、具有中心导体的天线；天线III是图14的、具有中心导体和双层铁芯的天线；以及天线IV是图16的、没有中心导体的天线。借助于折叠式螺旋天线，输入阻抗增加了几乎四倍，同时还实现了高辐射效率。

上文描述的小型化螺旋天线可用做井眼孔中的发射天线以及用作接收阵列的天线。在一个实施例中，通过扫描井眼中的单个天线的位置以及数学上地对结果进行组合来合成地形成天线阵列。例如，可将单个天线放置在井眼中的一位置处以探查和/或接收数据，然后移动到井眼中的另一位置处以探查和/或接收不同位置处的数据。为了匹配智能磁致弹性拟颗粒的共振频率，可通过合适地选择长度和匝数来对天线进行调谐。螺旋天线具有与短的偶极天线类似的辐射图和偏振方向。

在图17的示例中，发射器天线20位于井眼22的纵向部分。当发射电磁波时，分布式智能磁致弹性拟颗粒的存在引起电磁波的散射。接收机天线120位于井眼22的横向部分。通过使天线沿着井眼部分移动，针对纵向井眼中的发射天线20的每个位置，可测量场分布。

在2MHz下，地下岩石的传导率约为10^-5S/m，并且对于几千米的范围而言，由该传导率引起的损耗是可忽略的。使用该方法，借助于沿着井眼在不同高度处放置的发射天线20可估计场大小的分布。下述区域指示压裂区域的存在，即在该区域中所接收的场的量级是大的，这归因于来自共振器的背向散射。

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