Способ геоэлектроразведки и устройство для его реализации

 

Изобретение относится к методу вызванной поляризации. Цель изобретения - повьппение точности определения .параметров поляризуемости искомых геологических объектов путем исключения влияния ЭДС поля становления. Цель достигается тем, что в способе осуществляется временное разделение работы пар питающих электродов, что позволяет снизить величину ЭДС становления поля приэлектродных зон питающих электродов. Включение пар питающих электродов производят без пауз одну за другой. Пары питакнцих электродов размещают на расстояниях одна от другой таким образом, чтобы они превьшали линейные размеры приэлектродных зон, но не больше расстояний , при которых перемена пар питанмцих электродов в процессе пропускания тока вызывает изменение величин и направлений плотности тока через искомый геологический объект выше допустимых пределов. Устройство обеспечивает заданный режим коммутации тока через заданные пары электродов без пауз. 2 не з.п. ф-лы, 4 ил. ;р о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН 511 4 G 01 V 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВСГГ :

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3859854/24-25 (22) 25.02.85 (46) 07.08.86. Бюл. Ф 29 (71) Рязанский радиотехнический институт (72) А.Н. Родионов, А.Ф. Постельников и Н.А. Кажакин (53) 550.837(088.8) (56) Комаров В.А. Электроразведка методом вызванной поляризации.-Л.:

Недра, 1972, с. 63-83 °

Якубовский 10.В., Ляков Л.Л. Электроразведка.-М.: Недра, 1924, с. 258-261.

Авторское свидетельство СССР

У 900237, кл. G 01 Ч 3/02, 1981.

4, (54) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ (57) Изобретение относится к методу вызванной поляризации. Цель изобретения — повьппение точности определения,параметров поляризуемости искомых

„„SU„„1249609 А1 геологических объектов путем исклю чения влияния ЭДС поля становления.

Цель достигается тем, что в способе осуществляется временное разделение работы пар питающих электродов, что позволяет снизить величину ЭДС становления поля приэлектродных зон питающих электродов. Включение пар питающих электродов производят беэ пауз одну за другой. Пары питающих электродов размещают на расстояниях одна от другой таким образом, чтобы они превышали линейные размеры приэлектродных зон, но не больше расстояний, при которых перемена пар питающих электродов в процессе пропускания тока вызывает изменение величин и направлений плотности тока через искомый геологический объект вьппе допустимых пределов. Устройство обеспечивает заданный режим коммутации тока через заданные пары электродов без пауз. 2 не з.п. ф-лы, 4 ил.

1 12

Изобретение относится к области геоэлектроразведки, основанной на изучении вызванной поляризации геоло. гических объектов, и может быть использовано при поисках и разведке рудных месторождений, а также при гидрогеологических исследованиях и инженерно-геологических изысканиях.

Цель изобретения — повышение точ ности определения параметров поляризуемости искомого геологического объекта.

На фиг.. 1 изображена структурная схема устройства для осуществления способа; на фиг. 2 — структурная схе ма распределительного блока; на фиг. 3 — временные эпюры пропускания поляризующего тока через питающие электроды и геологический объект, а также разность потенциалов на измерительных электродах во время пропускания тока и после его выключения; на фиг. 4 — структурная схема блока управления и синхронизации.

Устройство содержит основную l и дополнительные 2 пары питающих электродов, блок 3 управления и синхронизации, измеритель 4, к входу которого подключены приемные электроды 5, а также последоватеЛьно соединенные источник 6 постоянного тока и основной ключ 7, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока 3 управления и синхронизации, второй выход которого подключен к управляющему входу измерителя 4.

Устройство содержит также первый

8 и второй 9 распределительные блоки, вход первого блока 8 подключен к выходу основного ключа 7, вход второго блока 9 — к источнику 6 постоянного тока, выходы каждого из блоков 8 и 9 подключены к соответствующим одноименным питающим электродам из основной 1 и дополнительных 2 пар.

Каждый из распределительных блоков 8 и 9 содержит (фиг. 2) дополнительные ключи 10-14, таймер 15, ячейку 16 запуска, выполненную в виде последовательного соединения конденсатора и сопротивления, при этом входы дополнительных ключей 10-14 и первый вход ячейки 16 запуска объединены и служат входом распределитепьных блоков 8 и 9. Второй вход ячейки 16 запуска соединен с выходом

49609 ключа 14, а выход ячейки 16 эануска с управляющим входом таймера 15, выходы которого подключены к управляющим входам дополнительных ключей

10-14, а выходы дополнительных ключей 10-!4 служат выходами распределительных блоков 8 и 9.

Сущность способа заключается в том, что при пропускании постоянно-!

О ro поляризующего тока в приэлектродных зонах питающих электродов l и 2, и в искомом геологическом объекте накапливается некоторый запас энергии электрического поля, который

15 расходуется после выключения поляризующего тока. При этом запас энергии электрического поля, накоплен-. ный в приэлектродных зонах, расходуется в тех же каналах внешней сре-

20 ды, по которым проходил поляриэующий ток, и создает затухающие во времени потенциалы на приемных электродах 5. Величины накопленных энер1

-гий в приэлектродных зонах и в гео2S логическом объекте и временные характеристики их расхода зависят от силы поляризующего тока, длительности его пропускания и электрофизических особенностей сред (геологического

ЗО объекта и приэлектродных зон)..

Начальные потенциалы на приемных электродах 5 и временные характеристики их изменения представляют суперпозицию поля вызванной поляризации

35 геологического объекта и полей становления приэлектродных зон питающих электродов и при прочих равных условиях определяются также длительностью пропускания поляризующего тока.

Ю

Повышение точности определения параметров поляризуемости искомого геологического объекта достигают путем снижения уровня ЭДС, обуслов45 ленного полями становления и увеличения скоростей затухания.

Для этой цели заданную длительность поляризующего тока 17 (фиг. 3), разбивают íà m(m=7) временных интерл

ВаЛОВ l > Ф р ° ° ° > а р ° ° р L KOTOphIB

COOTHOCHTCH ) В % е,° ° > l 1) ° ° ° / °

Ввод поляризующего тока 17 распределяют по n+l(n=4) парам питающих электродов и через каждую пару пи- тающих электродов пропускают поляриэующий ток 18-22 в определенные моменты времени. Благодаря такому распределению времени работы для каждой пары питающих электродов 1 и 2 снижается уровень начальных потенциалов на приемных электродах 5 от полей становления приэлектродных зон, увеличивается скорость затухания этих потенциалов во времени. Этому способствует и то, что запас энергии электрического поля в приэлектродных зонах каждой пары электродов, кроме включаемой последней, начинает расходоваться уже в процессе пропускания поляризующего тока через геоло. гический объект.

Для избежания эффектов наложения полей становления приэлектродных зон одноименные питающие электроды на . участках ввода поляризующего тока

1 пространственно разобщают, т.е. устанавливают на расстояниях, не меньщих линейных размеров приэлектродных зон ° Границами приэлектродных зон являются изоцоверхности с заданной плотностью тока, за пределами которых течение электрокинетических процессов вызывает потенциалы на измерительных. электродах ниже

-пороговых. Обычно линейные размеры

4 приэлектродных зон колеблются в пределах от десятых долей до единиц метрбв и для конкретных геолого-геофизических условий устанавливаются экспериментально.

Чрезмерный разнос одноименных питающих электродов друг от друга на участках ввода поляризующего тока может приводить к недопустимым изменениям величин и направлений плотности поляризующего тока через исследуемый геологический объект.

Для предотвращения этого накладываются ограничения на дистанции между одноименными электродами на участках ввода поляризующего тока. Оценки изменений величин и направлений поляризующего тока через исследуемый геологический объект при изменениях местоположений точек ввода тока относительно точки измерения можно выполнять по известным формулам. На практике контроль допустимости перемещений точек ввода поляризующего тока выполняют по потенциалам пропускания на измерительных электро.дах. Устройство для,осуществления способа работает следующим образом.

Через исследуемый геологический объект пропускается поляризующий ток 17 с помощью замкнутого основ249609 . 4 ного ключа 7,.распределительных блоков 8 и 9, основной 1 и допблнительных 2 пар питающих электродов, вырабатываемый источником 6 постоянно25

35

45 последовательность управляющих сигналов, которые поступают на управ50 менты времени пропускание через ос55 новную 1 и дополнительные 2 пары пический объект.

t5 го тока.

Длительность пропускания поляризующего тока 17 через геологический объект задается управляющим сигналом блока 3 управления и синхронизации (фиг. 4)

Блок 3 управления и синхронизации содержит генератор 24 тактовой частоты, кнопку "Пуск" 25, пульт

26 задания длительности импульса тока возбуждения, делитель 27 частоты, счетчик 28 импульсов, схему

29 сравнения кодов, схему И 30, триггер 31. Формы импульсов на выхо" дах отдельных узлов блока обозначены позициями 32-35.

В распределительных блокаХ 8 и 9 осуществляется разбиение, заданной длительности поляризуницего тока 17 на временные интервалы и поочередное подключение основной 1 и дополнительных 2 пар питаницих электродов на соответствующие временные интервалы для пропускания с их помощью поляризующего тока 18-22.

После окончания действия поляризующего тока 17 заданной длительности с помощью измерителя 4, синхрониэируемого блоком 3 управления и синхронизации, измеряется ЭДС вызванной поляризации 23 иа приемных электродах 5.

Каждый из распределительных блоков 8 и 9 (фиг. 2). работает следующим образом. При включении поляризующего тока ячейка 16 запуска вырабатывает короткий импульс, с помощью которого таймер 15 устанавливается в исходное состояние и затем запускается. На его выходах вырабатывается ляющие входы дополнительных .ключей

10-14. В исходном состоянии все дополнительные ключи 10-14 разомкнуты.

Управляющие сигналы таймера 15 rto- . очередно -замыкают дополнитеЛьные ключи 10-14 на соответствуницие интервалы времени, осуществляя в эти мотающих электродов поляризуницего тока 18-22 через исследуемый геологиI. Способ геоэлектр зразведки, 25 основанный на пропускании- через геологический объект с помощью гальванически-заземленных основной и . п (где nvI) дополнительных пар питающих электродов постоянного поля- 30 ризующего тока заданной длительности и последующего измерения ЭДС вызванной поляризации, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыщения точности определения параметров поляризуемости искомого геологического объекта, заданную длительность пропускания поляризующего тока разбивают на m временных интервалов

Ф,, (<,..., ;,... (где тп)п), которые между собой соотносятся

5 I

Таким образом, предлагаемый способ геоэлектроразведки, благодаря использованию и пар питающих электродов, разобщено устанавливаемых на участках ввода поляриэующего тока и попеременно включаемых под ток, обеспечивает подавление потенциалов на измерительных электродах от полей становления приэлектродных эон и тем самым повышают точность определения параметров поляриэуемости геологических объектов по наблюденным временным характеристикам.

Эффективность от применения предлагаемого способа и устройства определяется повыщением достоверности исследования геологических объектов и установления их полезных качеств, в частности, путем повыщения однозначности разделения рудных и безрудных аномалий.

Ф о р м у л .а и э о б р е. т е н и я

249609 б

tent> У1;> ...) Т,. а пропускание (,2..., 1) ° поляризующего тока выполняют, подключая поочередно без пауз к источнику тока основную и каждую из и

5 дополнительных пар питающих электродов .на соответствующий интервал времени, начиная по порядку с „ до л

,при этом между одноименными питающими электродами на участках вво-:

10 да поляризующего тока устанавливают дистанции, превышающие линейные раз- . меры приэлектродных зон, но не больших расстояний, при которых перемена пар питающих электродов в процессе .15 пропускания поляризующего тока вызывает изменения величин и направлений плотности его через искомый геологический объект вьппе допустимых пределов.

20 2. Устройство для геоэлектроразведки, содержащее основную и дополнительные пары питающих электродов, блок управления и синхронизации, измеритель, к входу которого подключены приемные электроды, а также последовательно соединенные источ- ник постоянного тока и основной ключ,. управляющий вход которого подключен к первому выходу блока управления и синхронизации, второй выход которого подключен к управляющему входу измерителя. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что дополнительно введены первый и второй распределительные блоки, вход первого из которых подключены к выходу основного ключа, вход второго — к источнику постоянного тока, а выходы каждого из них подключены к соответствующим одноименным питающим электродам из основной .и дополнительных пар.

1249609

Р

21

1249609

Составитель Л. Воскобойников

Редактор В. Петраш Техред,Л.Сердюкова Корректор А. Тяско

Заказ 4334/54 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений н открытий

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

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