Способ геоэлектроразведки

 

Изобретение относится к геофизической разведке, в частности к электропрофилированию методом сопротивлений с заземленными и незаземленными линиями. Целью изобретения является повьшение производительности труда и точности измерений. Для достижения поставленной цели в способе геоэлектроразведки методом сопро тивлений с питанием током низкой частоты с возбуждением электрического поля , поляризованного в горизонтальной плоскости и измерением горизонтальных составляющих градиента электрического поля используют питающую линию в виде разомк1гутой незаземленной петли и после измерения горизонтальных составляющих градиента возбуждают вертикально поляризованное электрическое поле с помощью двух половин незаземлеиной петли, подключенных к одному полюсу генератора и гальванического заземления, подключенного к другому полюсу генератора, и измеряют вертикальную составляющую градиента электрического поля, 6 ил. (Q (Л ю со со о

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SU,» 1233071 511 4 С 01 V 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТХРЫТИЙ (21) 3847916/24-25 (22) 20.11.84 (46) 23.05.86. Бюл. ¹ 19 (71) Научно-производственное объединение " Рудгеофизика" (72) Б.Г.Сапожников, А.С,Нахабцев и А.И.Яблучанский (53) 550.837 (088.8) (56) Венеев A.Â. Злектропрофилирование на постоянном и переменном токе.Л. : Недра, 1965, с, 276-278.

Авторское свидетельство СССР № 1080101, кл, G 01 V 3/06, 1984. (54) СПОСОБ ГЕОЗЛЕКТРОРАЗВЕДКИ (57) Изобретение относится к геофизической разведке, в частности к электропрофилированию методом сопротивлений с заземленными и незаземленными линиями. Целью изобретения является повышение производительности труда и точности измерений. Для достижения поставленной цели в способе геоэлектроразведки методом сопротив- лений с питанием током низкой частоты с возбуждением электрического поля, поляризованного в горизонтальной плоскости и измерением горизонтальных составляющих градиента электрического поля используют питающую линию в виде разомкнутой незаземленной петли и после измерения горизонтальных составляющих градиента возбуждают вертикально поляризованное электрическое поле с помощью двух половин незаземленной петли, подключенных к одному полюсу генератора и гальванического заземления, подключенного к другому полюсу генератора, и измеряют вертикальную составляющую градиента электрического поля ° 6 ил.

123307l

Изобретение относится к геофизической разведке, а более конкретно к эле1 тропрофилированию методом согротивлений, и прецназначается для .повышения эффективности геофизических работ при поисках месторождений полезных ископаемых.

Цель изобретения — повышение производительности труда и чувствительности измерений.

На фиг.l представлена пространственная схема размещения установки для реализации способа; на фиг.2 схема распределения токовых линий для незаземленной разомкнутой "разнополярной" петли; на фиг,3 - то же, для незаземленной разомкнутой "однополярной" петли „ на фиг.4-6 — кривые относительных удельных электрических сопротивлений p /p полученные предлагаемым способом.

Установка для реализации способа содержит питающую линию в виде прямоугольной петли, состоящей из ,цвух П-образных изолированных от земли отрезков проводов 1 и 2. Концы

3 и 4 отрезков проводов 1 и 2 также изолированы от земли, разнесены на расстояние 5 и образуют разрыв в пи" тающей линии. Конец 6 отрезка провода 1 подключен к переключателю 8, конец 7 отрезка провода 2 подключен, минуя переключатель 8, к одной клемме генератора 9. Вторая клемма генератора подключена к переключателк> 8 и может соединяться либо с концом

6 отрезка провода 2, либо с. гальваническим заземлением 10. Неэаземленная приемная линия 11 с измерителем 12 расположена в центральной части п тли вдоль одного из профилей системы 13 профилей в пределах рабо-. чего планшета 14.

Принята система координат XYZ с началом в середине основания незамкнутой петли, ось ОХ направлена параллельно основанию петли, ось OY перпендикулярно основанию земли, ось

ОХ вЂ” вертикально вверх.

Способ осуществляется следующим образом.

Раскладывают питающую линию в виде незамкнутой незаземленной петли и выполняют соединения ее концов 7 и 6 с. генератором 9, переключателем 8 и удаленным гальваническим заземлением

10 согласно схеме, представленной ка фиг:.1 Переключатель 8 устанавли2О П-образных отрезка провода питающей тора подключается удаленное заземление 10, электрическое поле в рабочей

25 части . планшета 14 поляризуется в вертикальной плоскости. Приемную линию 11 ориентируют в вертикальной плоскости земной поверхности. Производят измерения вертикальной составляющей градиента электрического поля по направлению . Е (Е ) по стрелочному прибору измерителя 12, перемещаясь по профилям 13.

Вертикальные электрические разрезы показаны вдоль линии 15-15 (фиг,2 и 3). Точки 16 на всех трех фигурах соответствуют точкам пересечения линии 15-15 и П-образных отрезков проводов питающей линии.

4О

S5

1О

t5 вают в правое положение и тем самым включают петлю в "разнополярный" режим, при котором П-образные отрезки проводов подключаются к разным клеммам генератора и электрическое поле поляризовано в горизонтальной плоскости и перпендикулярно ожидаемому простиранию геологического объекта. Приемную линию 11 ориентируют параллельно незамкнутой стороне петли вдоль одного из профилей 13 ° Производят измерение горизонтальной составляющей градиента электрического паля по направлению (Е„)по стрелочному прибору измерителя 12, перемещаясь по профилям 13. Переключатель

8 устанавливают в левое положение и тем самым включают петлю в "однополярный" режим, при котором оба линии подключаются к одной клемме генератора, а к второй клемме генераПри включении петли в "разнополярный" режим (фиг,2) мгновенные токи в незаземленных ветвях полупетли имеют разное направление (на фиг.2 и 3 направление мгновенных токов в проводах П-образных отрезков питающей линии показано значками "+" и "-") .

Вследствие этого токовые линии 17 в земле и в центральной части рабочего планшета 14 (фиг.l) направлены горизонтально и электрическое поле в области 18 однородно. На фиг.3 показан вертикальный электрический разрез, соответствующий случаю включения незаземленной разомкнутой петли в "однополярный" режим. В этом случае наблюдается противоположная картина; токи в незаземленных проводах П-образных отрезков питающей

l 233071 линии имеют одинаковое направление, токовые линии в земле 19 направлены вертикально и электрическое поле в области 20 однородно. Таким обра- зом, при использовании в качестве 5 источника поля "разнополярной" незаземленной незамкнутой петли суммарное нормальное электрическое поле в центральной части планшета сосредоточено у поверхности земли, однородно и поляризовано в горизонтальном направлении. При использовании в качестве источника поля однополярной" незамкнутой петли, заземленной через генератор в уда†15 ленной точке, суммарное нормальное электрическое поле в центральной части петли также однородно, но при этом сосредоточено на значительно большей глубине и поляризовано в 20 вертикальном направлении. Вследствие использования однородных электрических полей, поляризованных в двух взаимно перпендикулярных направлениях и сосредоточенных на разных 25 глубинах, и измерения перпендикулярных друг другу горизонтального и вертикального градиентов электрического поля обеспечивается возможность ис-. пользовать при качественной и кали- ЗО чественной интерпретации результатов наблюдений хорошо разработанный математический аппарат и палетки для однородных потенциальных полей, поляризованных в различном направлении (например, полей магниторазведки), Тем самым достигается цель изобретения — повышается производительность труда и гочность измерений, т.е. геологическая эффективность изучения геометрических параметров глубокозалегающих, протяженных на глубину рудных тел.

Использование способа геоэлектроразведки обеспечивает по сравнению с известнь ми способами возможность получения с помощью одной питающей линии электрических полей, поляризованных в горизонтальной и вертикальной плоскостях, т.е. повышается производительность труда, повышение эффективности геофизических работ по. методу сопротивлений за счет повышения чувствительности к глубине залегания верхней кромки и размерам по простиранию исследуемого объекта, обеспечение ведения работ в районах, где невозможно осуществление гальванических заземлений, и повышение произвоцительности труда за счет применения незаземленных питающих и приемных линий, Интерпретация результатов наблюде- 45 ний сводится к вычислению значений кажущегося удельноro электрического сопротивления в„ по измеренным значениям Е „ и Е с применением коэффициентов, учитывающих геометрию установки и влияния индукционной составляющей электрического поля, обусловленного магйитным полем низкочастотных токов, протекающих по проводам

П-образных отрезков питаюещй линии.

Затем строят план графиков p„ ïo системе профилей.13 и производят количественное истолкование результа-.. тов наблюдений с помощью математического аппарата ипи палеток для однородных потенциальных полей.

На фиг.4 изображены вмещающая среда 21 с удельным электрическим сопротивлением р,, пласт 22 повышенного сопротивления с удельным электрическим сопротивлением р2 > и, полученный по результатам измерения

Е 23 и Е 24, Позициями 25 и 26 показаны аналогичные пласты, имеющие различную глубину залегания верхней кромки и различные параметры по простиранию на глубину, и кривые („ /р,.

Из фиг.4 видно, что,если рудное тело

22 повышенного сопротивления расположено в основном в области однородного поля Е, то аномапьный эффект по кривой Е, ?3 значительно превышает аномальный эффект по Е,„ 24, если рудное тело расположено в зоне пересечения областей однородных полей ло L и по Е (фиг.5), то аномальные эффекты по обеим составляющим соизмеримы между собой 23, 24: если рудное тело расположено в основном в области однородного ноля по

Е„ (фиг.б), то аномальный .зффект по

Е„ 24 значительно больше, чем ано ., мальный эффект по Е„ 23. 1iоличеcT венные соотношения амплитуды аномалий но }„„н по 1; а гa>äe особрнности их формы и абсолютные значения интенсивности аномалий служат мерой при количественном определении геометрических параметров искомых геологических объектов.

l233071

Формула изобретения

Способ геоэлектрораэведки методом сопротивлений, при котором с помощью питающей линии, подключенной к генератору, возбуждают электрическое поле, поляризованное в горизонтальной плоскости перпендикулярно к направлению простирания исследуемого объек-10 та, ориентируют приемную линию параллельно токовым линиям и измеряют горизонтальную составляющую градиента электрического поля, а затем,ориентируют электрическое поле вдоль про- 15 стирания исследуемого объекта и измеряют составляющую градиента электрического поля параллельно токовым линиям и по сопоставлению данных двух измерений выделяют искомые гео- 20 логические объекты, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения производительности труда и чувствительности измерений, возбуждают горизонтально поляризованное электрическое поле с помощью разомкнутой незаземленной петли, состоящей иэ двух. симметричных П-образных частей, подключенных к разнополюсным клеммам генератора, и измеряют горизонтальную составляющую градиента электрического поля в центральнои области петли, затем возбуждают вертикально поляризованное электрическое поле с помощью подключения обеих частей петли к одной из клемм генератора и второй клеммы генератора к удаленному заземлению, измеряют в центральной области петли вертикальную составляющую градиента электрического поля, которую сопоставляют с горизонтальной составляющей градиента электрического поля, и уточняют положение искомых геологических объектов.

1233071

/б

1б

16

15

17

4 иг.2

Составитель Л. Воскобойников

Редактор О. Головач Техред О.Сопка Корректор A,Oáðó÷àð

Заказ 2764/46 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4