Патент ссср 392434

On HCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДНЕЛЬСТВУ

392434

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф=-4;х„ ч < Йй :, гР

Зависимое от авт. свидетельства ¹

М. К.".. Ы 01 : ч02

Заявлено 16.VI.1971 (М 1672032/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 27.VII.1973. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 11.Х11.1973

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по долам изобретений и открытий

УДК 550.837(088.8) Авторы изобретения

A. В. Куликов, В. И. Кл.очкин, Е. А. Шемякин, А. С. 1орюнов

; С. C. Бушика

Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки

Заявитель . :.нп l ..;. лй

-„, i-..

СЛОСОЬ ГВОЭЛ ЕКТРОРАЗВЕДКИ

Изобретение относится к области геоэлектроразведки по методу вызванной поляризации (ВП).

Известны способы геоэлектроразведки по методу ВГ1, в которых задают периодическое поляризующее поле прямоугольной формы, затем отфильтровывают первую гармонику и измеряют ее амплитуду и фазу. IIo величине и знаку, а также характеру их зависимости от частоты судят о наличии или отсутствии поляризующего объекта.

Однако в указанном способе регистрации полей (ВП) и чисто индукционные явления вызывают изменения с частотой амплитуд и фаз измеряемых компонент поля. Над низкоомными разрезами или при больших разносах между питающей и приемной линиями индукционные искажения частотных характеристик поля могут значительно маскировать изменения, вызываемые поляризуемостью пород и руд. Это мешает увеличению глубинности поисков полезных ископаемых методом ВП.

Предложенный способ в значительной степени повышает глубинность и разрешающую способность метода ВП, Это достигается тем, что до фильтрования, синхронно с перебросами тока, в источнике поля вырезают начальную, искаженную влиянием электродинамического становления поля стадию измеряемого сигнала па разные времена отсечки и по зависимости амплитуды и фазы сигнала от времени отсечки судят о наличии на глубине поляризующего объекта.

Способ основан на следующих положе5 ниях.

Если бы отсутствовали в земле и процессы электродинамического установления электромагнитных полей, и процессы усгановления нолей поляризации, то измеряемые и электрическое, и магнитное поля имели бы, так же как и ток в источнике поля, прямоугольную форму. В действительности, в моменты изменения направления IQKB в исто шике резко меняется магнитное поле, что вызывает появ15 ление в земле индуцированных токов, постепенно затухающих, благодаря рассеиванию энергии на активном сопротивлении земли.

11ри работе с периодическими токами прямоугольной формы поля этих устанавливаю2G щихся токов искажают начальную (считая от момента изменения знака сигнала) часть сигнала и определяют его амплитудный и фазовый спектр. Чаще всего отфильтровывают из сигнала только первую гармонику и измеря25 ют ее амплитуду и фазу. Чтобы получить амплитудно-фазовую характеристику в диапазоне частот, изменяют частоту тока в источнике ноля.

Поля вызвапной поляризации обладают

30 большой инерционностью и не могут точно

392434

Изд. Мз 1811

Заказ 3264/16

Тираж 755

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 повторять все изменения поляризу1ощего тока. Это приводит к тому, что в присутствии поляризующихся геологических объектов, принимаемый сигнал также отличен по форме от прямоугольного и, следовательно, амплитуда и фаза, например первой гармоники сигнала, несут информацию о поле поляризации. При совместном воздействии индукционных эффектов и эффектов вызванной поляризации основная техническая задача заключается в возможно более полном разделении двух названных эффектов.

В настоящее время используется единственная мера уменьшения относительного влияния полей индукционных при измерении полей поляризации — снижение ча=тоты. Ее применение оправдано тем, что спектры полей индукционных (для относительно высокоомных разрезов) и полей ВП вЂ” достаточно четко разделяются, причем поле ВП является более низкочастотным. Однако снижение частоты связано с большими техническими трудностями при построении измерительной аппаратуры, а также ведет к уменьшению производительность труда. 25

Анализ формы сигнала при наличии индукционного становления поля и поля ВП позволил найти новый способ разделения этих полей. Опишем его на примере электрической компоненты экваториального электрического диполя в случае проводящего и поляризующегося полупространства.

На чертеже показан один период измеряемого сигнала, где 1 — сигнал в отсутствие становления индукционного поля и поля ВП, 2 — кривая индукционного становления поля, 8 — кривая становления поля ВП, 4 — суммарный измеряемый сигнал.

На чертеже соблюдены пропорции для следующего конкретного примера r=1000 л, 4О

Q=2 см. При этом становление поля продолжается всего 0,1 сек, но даже на частоте

1 ги фазовый угол индукционного прохождения равен -7 . На фоне такого большого фазового угла индукционного происхождения трудно заметить фазовый сдвиг поля ВП, величина которого часто равна долям градуса, Из приведенных материалов видно, что хотя процесс становления занимает по длительности всего 0,1 периода измеряемого сигнала, в основном именно он определяет величину фазового сдвига первой гармоники.

Предложенный способ состоит в том, чтобы исключить влияние индукционного становления поля, вырезав из начальной стадии сигнала ту его часть, где это становление происходит. Форма сигнала при этом примет вид кривой 5. Поскольку заранее не известно соотношение между индукционным полем и полем ВП, предлагается изучать амплитуду и фазу первой гармоники при различных временах отсечки.

Предложенный способ позволяет повысить глубинность и разрешающую способность метода ВП без существенного снижения частот.

Предмет изобретения

Способ геоэлектроразведки по методу вызванной поляризации, основанный на многочастотных амплитудно-фазовых измерениях при возбуждении поля периодической последовательностью импульсов тока прямоугольной формы, отличающийся тем, что, с целью увеличения глубинности и разрешающей способности метода, начальную, искаженную влиянием электродинамического становления поля стадию каждого импульса принимаемого сигнала вырезают с разными временами отсечки, синхронно с моментами изменения направления тока в источнике поля, и по зависимости от времени отсечки амплитуды и фазы фильтрованного гармонического сигнала судят о наличии поляризующего объекта,