Способ геоэлектроразведки
ОПИСАНИЕ
393712
Союз Советских
Социалистических
Республик
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
М. Кл. G Olv 3/06
Заявлено 05Х11.1971 (№ 1676828/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 1 О.VI II.1973. Бюллетень № ЗЗ
Дата опубликования описания 2б.XII.1973
Государственный комитет
Савета Министров СССР ва делам изобретений и открытий
УДК 550.837(088.8) Авторы изобретения
А. А. Елисеев, Г. М. Сомов и Г. А. Тарасов
Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт разведочной геофизики
СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ
Изобретение относится к способам электроразведки полезных ископаемых методом сопротивлений иа переменном токе.
Известны способы геоэлектроразведки на переменном токе с использованием для возбуждения поля системы пар заземлений. Недостатками известных способов являются сложность ведения работ и интерпретации, а также их недостаточная разрешающая способностьть.
Предложенный способ не имеет указанных недостатков.
Достигается это тем, что через каждую пару заземлений, расположенную так, что линии, проведенные через них, проходят под углом друг к другу, пропускают токи с частотами, различающимися между собой в пределах до 15%, и измеряют среднее за интервал времени, превышающий период биений, значение разностей потенциалов, по которым судят о геоэлектрических характеристиках среды.
Согласно предложенному способу, первичное поле создается с помощью нескольких пар заземлений, через которые пропускают токи от автономных генераторов. Частоты токов незначительно отличаются друг от друга.
Измерение разности потенциалов производят как в пределах площади ограниченной системой питающих заземлений, так и вне системы заземлений на расстояниях, существенно превышающих расстояние между парами заземлений.
Поляризация первичного поля, создаваемо5 го системой заземлений, изменяется за интервал времени, равный периоду биений, от линейной через эллиптическую до круговой, Линейная поляризация поля наблюдается в двух направлениях, круговая имеет правосто10 роннее и левостороннее вращение.
Способ поясняется чертежом.
Пусть поле создается системой заземлений А,В,, А,В2, расположенных так, что линии, проведенные через них, перпендикуляр15 ны друг к другу, а заземления равноудалены от точки пересечения этих линий. Через заземления протекают равные по величине токи. Измерения разности потенциалов производятся на участке, расположенном в центре
20 системы заземлений. Покажем, что среднеквадратичная величина разности потенциалов
ЬУ.„,р измеряется на участке, расположенном в центре системы заземлений, и что эта величина, измеренная в пределах централь25 ного участка иа поверхности однородной изотропной или горизонтально-слоистой среды, ие зависит от азимута измерения.
Можно считать, что в каждом азимуте проходит скалярная суперпозиция сигналов с
30 близкими частотами и, следовательно, вов393712
1, = 1, cos (а t + -,), I, = I, COS (с1/+ q,), cos р + $»п р + cos; $!п,г ° с0$ (1 » — q2 + Au>tj
К»Кг
cos j» $1п 1 sin j» $»п (:,", — A t)
+ с (/) =arCtg
cos j» cos у1 $1П » cos (уг — Au)t) — +
К1 К, ния: со$ р
sin р Ui1 ср: Io
sin
2 рк.мкн к2 рк.макс
s in n
COSгк
2 -Фрк.макс ....)
2 пикают биения. Разность потенциалов, воздействующую на приемную установку МЛ, расположенную под углом Р к линии А»Вь можно записать; ау;,=,(соя + sin)), / I1 1г
" К, Кг
Среднеквадратичная величина разности потенциалов за время Т, превыша»ощее период
2» биений (Т вЂ” ), определяется из выражет ли„, = ijA*(i}si.
Т, о
Отсюда, если К» и К2 примерно равны друг другу I(i K2 К, то ЛУ »ср —— " не завир» 1а
К сит от азимута измерительной установки MN.
В случае когда К» — — К2, величина Л(/асср зависит от угла (1 . Но если по ней вычислигь кажущееся сопротивление, то опо не будет зависеть от азимута измерения.
ГДЕ Р» макс И Р» мкн — бОЛЬШЯЯ И МЯЛЯЯ ПОЛУ оси эллипса кажущегося сопротивления.
Отсюда следует, что ЛУ ср зависит от трех неизвестных параметров, характеризующих
ГЕОЛОГИЧЕСКУЮ СрЕду (р .макс, рк.мнн, CS). ЛЛя их определения необходимо иметь три значения ЛУ$сс, измеренные в разных азимутах.
ПО ВЕЛИЧИНЯМ P„,ìàêñ И P„ èí ПРИ РабОТЕ На анизотропных средах можно определить коэффициент анизотропии и угол падения плоскости анизотропии. Аналогичны зависимости между параметрами геологического разреза и величины AU„--,р, измеренные вне системы заземлений.
Таким образом, предложенный способ измерений позволит использовать для геологического картирования инвариантные параметры среды, что существенно повышает эффективность и информативность электроразведки, а также уменьшает влияние ошибок. Нр» выполнении измерений на нескольких сущегде»с — »$=Л»с, причем co)A»o, Ii 2, »о» 2, К»,2 — соответственно амплитуды и фазы Ти5 ков и геометрические коэффициенты установок А B»ÌN и A2B2MN, Очевидно, в этом случае
ЛУ вЂ” — А (t) cos (a)t — q) (t) ), Для расчета кажущегося сопротивления рк
10 можно воспользоваться формулой: аср 1 (к
I„ / со$ » sin » 2 К2
15 В горизонтально-координатных или анизотропных средах электрическое поле системы заземлений в общем случае имеет эллиптическую поляризацию. Осредненный эллипс поляризации этого поля и соответственно эл20 липс кажущегося сопротивления приобретают определенную ориентацию относительно геологических объектов, Это позволяет использовать их для определения элементов залегания геологических объектов, изучения анизотро25 пии и степени неоднородности геологического разреза.
Легко показать, что при измерении внутри системы заземлений ствепно разных группах частот можно полу30 чить геоэлектрические характеристики среды на разных глубинах.
Предмет изобретения
Спосоо геоэлектроразведки по методу со противлений на переменном токе с использованием для возбуждения поля системы пар заземлений, отличающийся тем, что, с целью
40 упрощения работ и повышения информатив. ности метода, через каждую пару зяземлени»», расположенную така что линии, проведенные через них, проходят под углом друг и другу, пропускают токи с частотами, различающи45 мися между собой в пределах до 15%, и измеряют среднее за интервал времени, превышающий период биений, значение разностей потенциалов, по которым судят о геоэлектрических характеристиках среды.
393712
Составитель 3. Попова
Редактор Т. Орловская
Корректоры: Н, Аук и Т. Добровольская
Техред А. Камышникова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 3429/15 Изд, № 879 Тираж 755 Подписное
Ц1INNIII4 Государственного комитета Совета М ьнистров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
