Способ геоэлектроразведки

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(Я) 6 01 V 3 06 и

ОПИСАНИЕ ИЗ06РЕТЕНИЯ ф(г лю р и

liH. д!4

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ заключающийся в возбуждении на исследуемом объекте низкочастотного электрического поля с частотой не более 20 кГц с помощью прямолинейной питающей линии, заземленной на обоих концах, и измерении градиента электрического поля посред.ством приемных линий, ориентированных параллельно токовым линиям нормального поля, о. т л и ч а ю- шийся тем, что, с целью повышения эффективности изучения вертикально-слоистых сред, дополнительно проводят измерения градиента электрического поля питающей линии, заземленной на одном конце, и по этим

О данным выделяют геологические неЯ однородности на исследуемом объекте.

f0

r ю

° °

° °

1 с

Щие. /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3458092/18-25 (22) .23. 06. 82 (46) 15.03,84. Бюл. М 10 (72) A.Ñ.Íàõàáöåâ, Б.Г.Сапожников и A.И.Яблучанский (71) Научно-производственное объединение Рудгеофизика (53) 550.83(088.8) (56) 1. Вешев A.Â. Электропрофилирование на постоянном и переменном токе. Л., Наука, 1965, с.122 °

2. Семенов A.Ñ. и др. Метод срединного градиента при крупномасштабном геологическом картировании. — Вопросы рудной геофизики, тр, ВИРТ, вып.2 ° М., Гостехиздат, 1961, с.55 (гцэототип) .

„.Я0„„1080101 А

1О8О1О1

Изобретение относится к геофизической разведке и предназначается для повышения эффективности геофизических работ при поисках месторождений полезных ископаемых.

В современной электроразведке для выявления и прослеживания комп-. лексов пород различного удельного электрического сопротивления применяются модификации метода сопротивлений, в которых используются 30 неподвижные прямолинейные заземленные на обоих концах питающие линии, а наблюдения проводятся с помощью заземленных или незаэемленных приемныж линий на планшетах, 15 расположенных по обе стороны от провода питающей линии 1 1 .

При использовании этих способов электрическое поле в центральной части планшета съемки поляризовано параллельно проводу питающей линии, что не позволяет получить одинаковой чувствительности к пластам повыщенного и пониженного удельного сопротивления в сложных вертикальнослоистых средах.

Наиболее близким к предлагаемому является способ геоэлектроразведки, заключающийся в возбуждении на исследуемом объекте низкочастотного электрического поля с частотой не более 200 кГц с помощью прямолинейной питающей линии, заземленной на концах, и измерении градиента электрического поля посредствоЪ приемных линий, ориентированных параллельно 35 токовым линиям нормального поля (23.

Недостатком этого способа является низкая чувствительность к хорошо проводящим объектам, что заставляет комплексировать его с метода- 4р ми электроразведки, отличающимися повышенной чувствительностью к проводникам (например, метод длинного кабеля или метод переходных процессов и др.). 45

Цель изобретения — повышение эффективности изучения вертикальнослоистых сред. указанная цель достигается тем что согласно способу геоэлектроразведки, заключающемуся в возбуждении на исследуемом объекте низкочастотного электрического поля с частотой не более 20 кГц с помощью прямолинейной питающей линии, заземленной на обоих концах, и измерении градиента электрического поля посредством приемных линий, ориентированных параллельно токовым линиям нормального поля, дополнитель- 60 но проводят измерение градиента элект» рического поля питающей линии, заземленной на одном конце и по этим данным выделяют геоЛогические неоднородности иа исследуемом объекте 65

Сущность изобретения заключается в том, что при заземлении питающей линии лишь на одном конце суммарное нормальное поле формируется полем тока точечного заземления, а также полями токов емкостной утечки и токов индукции незаземленного провода питающей линии. Индуктивной составляющей поля можно пренебречь, если значение параметра р /

i50 мкг.H/ì, где р — удельное электрическое сопротивление однородного полупространства, Ом м; 1 — полудлина незаземленного конца провода, кмис Е - частота поля, Гц. При достаточно малой длине провода . (2 0(4-5 км)и достаточно низких частот (f(20 кГц) незаземленный провод можно считать эквипотенциальным, а ток емкостной утечки — равномерно распределенным по длине провода ° Нормальное поле такого источника аналогично полю линейного электрода, заземленного по всей длине. Вследствие этого н центральной части незаземленного провода нормальное поле ориентировано перпендикулярно питающей линии при ее заземлении на одном конце.

На фиг.1 изображена схема устанс вки согласно предлагаемому способу геоэлектроразведки и схемы распределения токовых линий при одном и двух заземлениях питающих ли1 ний; на фиг.2 - кривые р /я р полученные при работе с использованием предлагаемого способа над сложным вертикально-слоистым разрезом, где

° р„ — измеренное значение удельного электрического сопротивления; а удельное электрическое сопротив1 ление вмещающей сре,щы.

Установка содержит прямолинейный провод питающей линии 1, генератор 2, установленный у заземления 3 и у заземления 3 переключатель 4, незаземленную приемную линию 5 и индикатор б напряжения, систему профилей 7 в пределах контура 8. При подключении двух заземлений к питающей цепи токовые линии 9 в центральной части планшета съемки ориенти руются параллельно профилям 7 наблюдения, а при подключении одного заземления токовые линни 10 в центральной части планшета ориентируются перпендикулярно профилям 7 наблюдения.

Для осуществления способа на примере показанной установки производят следующие операции: для измерения градиента электрического поля по направлению Х-Е оба заземления Э подключают к концам провода питающей линии 1; приемную линию 5 ориентируют параллельно проводу питающей линии 1 и профилям 7; измерения Е „

1О8О1О1

20 р

А/р

15 /

О,f фиа2

ВНИИПИ Заказ 1331/47 Тираж 711 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул.Проектная, 4 производят по стрелочному прибору индикатора 6, перемещаясь по профилям 7; для измерения Е заземлен ие 3 отключают от питающей лиУ нии 1„ приемную линию ориентируют перпендикулярно к проводу питающей линии 1 и к профилям 7; измерения Е. производят по стрелочному прибору индикатора 6, перемещаясь по профилям 7. . Интерпретация результатов измерений сводится к вычислению значений кажущегося удельного электрического сопротивления р„ по измеренным значениям Е „ и ЕУ с учетом коэффициентов, учитывающих геометрию 15 установки и полученных по результатам расчета нормальных. электрических полей над однородным полупространством. Затем строят план графиков по системе профилей 7. По наличию макисмумов и минимумов судят о наличии хорошо и плохо проводящих составных частей сложных вертикально-слоистых сред.

На фиг.2 изображен пример вме- 25 щающей среды 11 с удельным электрическим сопротивлением р1 пласта. 12 повышенного сопротивленйя с р ) „ пласта 13 пониженного сопротивлейия с /з (р1 и кривых, полученных по ре- 30 зультатам наблюдений Е 14 и Е 15.

Из фиг.2 видно, что полное представление о характере геоэлектрического разреза, включающего пласты высокого и низкого сопротивления, 35 может быть получено только при сов местном измерении E „ и E y.

В случае двух заземлейий электрическое поле в центральной рабочей части планшета съемки поляризовано параллельно питающей

° 4

Е X>) ЕУР где Š— напряженность электрического поля; условные обозначения jr и указывают составляющие электрического поля, направленные соответственно параллельно и перпендикулярно питающей линии, количество точек . сверху соответствует количеству заземлений питающей линии.

Величина Е> обладает повышенной чувствительностью к пластам повышенного сапротивления и пониженной чувствительностью к пластам пониженного сопротивления.

При заземлении питающей линии с одной стороны электрическое иоле в центральной рабочей части планшета съемки поляризовано перпендикулярно питающей линии: Е>« ЕУ.В связи с этим измеряется величйна Йу, направленная вдоль. напластования пород и вследствие этого обладающая повышенной чувствительностью к:пластинам пониженного сопротивления И пониженной чувствительностью к пластам повышенного сопротивления.

По результатам теоретических рас. четов и модельных исследований, использование предлагаемого способа геоэлектроразветки обеспечивает возможность получения с помощью одной питающей линии электрических полей, поляризованных перпендикулярно и параллельно простиранию пород; повышение эффективности геофизических работ по методу сопротивлений за счет одинаковой чувствительности к пластам высокого и низкого сопротивления; обеспечение ведения работ в районах, где невозможно осуществление гальванических заземлений, и повышение производительности эа счет применения неэаэемленной приемной линии