Способ геоэлектроразведки
ОП
ИЗОБРЕТЕНИЯ
301662
Союз Советских
Сацизлистичаскvх
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ф ФЛ Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено 31.VI I. 1969 (№ 1353079/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет . Опубликовано 21.IV.1971. Бюллетень № 14
Дата опубликования описания 16.UI.1971
МПК (i 01ч 3!10
Комитет па долам изабре-ениб и открытий прп Сааате Министров ссгР
УДК 550.837(088.8) Автор изобретения
А. А. Гроза
Заявитель
Киевский ордена Ленина государственный университет им. T. Г. Шевченко
СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ
Изобретение относится к области геоэлектроразведки с заземленными линиями.
Известен способ геоэлектроразведки, основанный на определении индуктивной реакции заземленнои линии в установившемся гармоническом режиме. Недостатком этого способа является возможность измерений только на достаточно высоких частотах (порядка сотен герц), что уменьшает объем полезной информации и ограничивает глубинность исследований. Кроме того, практическая реализация способа требует сложных аппаратурных решений.
Предложенный способ отличается тем, что в заземленной электрической линии возбуждают переходной процесс и регистрируют импульсы включения и выключения тока в цепи при различных внешних электрических параметрах линии, которые синхронно изменяют в момент коммутации, а по скорости изменения мгновенных значений тока и напряжения по отношению к установившемуся уровню определяют динамические индуктивность и сопротивление заземленной линии. Для детализации аномальных зон регистрируют переходные процессы в сложных заземленных линиях, содержащих дополнительные заземления и различные контуры питающего кабеля.
Описываемый способ обеспечивает увеличение и пространственную локализацию информации о геоэлектрическом разрезе и упрощение системы наблюдений как по техническим решениям, так и по технологическим особенностям.
Заземленная линия представляет собой сложную электрическую цепь. состоящую из линейного проводника (питающий кабель) и пространственного проводника (земля) . При тп соответствующем выборе параметров кабеля интегральные характеристики такой цепи (индуктивность и сопротивление) определяются в основном структурой электромагнитного поля в земле. Если электромагнитные процессы
15 изменяются квазистационарно, то вследствие поглощения энергии в проводящей среде различным скоростям изменения тока в заземленной линии соответствуют различные глубины проникновения электромагнитного поля в
20 землю. С увеличением скорости изменения поля глубина проникновения уменьшается (явление скин-эффекта). При этом интегральные характеристики пространственного электромагнитного поля приобретают динамический
25 характер. Динамическая зависимость интегральных характеристик (индуктивности и сопротивления) от скорости изменения поля отражает структуру геоэлектрического разреза и принимается в качестве источника инфор30 мации.
301662
Предмет изобретения
50 л1(т) — lz (t) = —
L(t) L(t) =
Л,(t) — 4(t) Л () К 1
Л,(t) — Л,(t) d t n, (t) — Л,(1) 55
3. П. Попова
Л. Л. Евдонов
Корректор Г. С. Мухина
Заказ 1547/16 Изд. № 659 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, >К-З5, Раугпская наб., д. 4/5
Типографии, пр. Сапунова, 2
Квазистационарное изменение электромагнитного поля в земле обеспечивают возбуждением переходных процессов при коммутации тока в заземленной линии, При этом регистрируют полный цикл переходного процесса (при включении и выключении тона) при различных внешних электрических параметрах заземленной линии, которые синхронно изменяют в момент коммутации. По зарегистрированной скорости изменения мгновенных зна- 10 чений тока и напряжения в заземленной линии по отношению к установившемуся уровню (временным производным или приращениям) разделяют пространственное поле на индуктивную и гальваническую составляющие и определяют динамическую индуктивность и динамическое сопротивление пространственного проводника.
Это определение может производиться различным образом. Например, из дифференциального уравнения заземленной линии, как электрической цепи с динамической индуктивностью L (t) и динамическим сопротивлением
R (t), следует, что отношение производной д7 тока — к самому току 1 в зависимости от 25 д1 времени переходного процесса (t) выражается соотношением д1 д — — L(t) 30 д1 д + R(f)
L(t) L(t)
В результате регистрации полного цикла переходного процесса, когда при коммутации тока синхронно изменяется внешнее активное сопротивление Яо, для фиксированных скоростей изменения тока получают два значения указанного соотношения, разность которых выражается
Следовательно, интегральные динамические характеристики определяются по соотношениям
Такой способ определения не требует амплитудной градуировки регистрирующего канала, если на протяжении цикла переходного процесса его чувствительность неизменна.
Размеры заземленных линий (разносы) выбирают соизмеримыми с требуемой глубиной исследований. Обычно способ реализуют на осСоставптель
Редактор Н. Г. Михайлова Техред нове одной простой линии, содержащей прямолинейный питающий кабель, заземленный на концах. Однако для детальных исследований при необходимости получения дополнительной информации и ее более четкой пространственной локализации проводят геометрическое регулирование электромагнитного поля в земле путем установки дополнительных зазсмлений или изменением контура питающего кабеля. Геометрическое регулирование приводит к получению качественно новой информации, так как интегральные характеристики поля в отличие от дифференциальных (напря>кенностей) не подчиняются принципу аддитивности. Тип и форму заземленной линии в каждом отдельном случае выбирают на основе рациональных инженерных решений.
Система наблюдений реализуется при слабых токах питания заземленных линий (порядка сотен миллиампер) и обладает высокой помехоустойчивостью. Помехоустойчивость обеспечивается тем, что уровень помех за счет поляризационных эффектов, теллурических и блуждающих токов пренебрежимо мал по сравнению с индукционными токами и напряжениями, возникающими в заземленной линии в момент коммутации тока. Кроме того, возможные помехи шунтируются всегда достаточно низкоомными внешними элементами линии. Это позволяет использовать способ в районах с интенсивными промышленными помехами.
1. Способ геоэлектроразведки по методу зондирований, основанный на определении индуктивной реакции заземленных электрических линий на изменения тока в цепи, отличающийся тем, что, с целью увеличения и пространственной локализации информации о геоэлектрическом разрезе и упрощения системы наблюдений, в заземленной электрической линии возбуждают переходный процесс и регистрируют импульсы включения и выключения тока при различных внешних электрических параметрах линии, которые синхронно изменяют в момент коммутации, а по скорости изменения мгновенных значений тока и напряжения по отношению к установившемуся уровню определяют динамические индуктивность и сопротивление заземленнои линии.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью детализации аномальных зон, регистрируют переходный процесс при введении дополнительных заземлений и изменении контура заземленной линии.
