Способ геоэлектроразвездки

Авторы патента:

G01V3/08 - с использованием магнитных или электрических полей, создаваемых или изменяемых объектом или геологическими структурами или детектирующими устройствами (с использованием электромагнитных волн G01V 3/12; измерение параметров магнитного поля земли G01V 3/40)

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано при поисках и разведке месторождений различных полезных ископаемых путем изучения нелинейных электрических и электрохимических эффектов, возникающих в горных породах при пропускании через них переменного тока. Цель изобретения - повышение разрешающей способности способа. Электромагнитное поле в земле возбуждают токами двух кратных когерентных частот с дискретно изменяющимся относительным фазовым сдвигом между составляющими этих частот, а в точках наблюдений измеряют амплитуды и относительный фазовый сдвиг между принятыми сигналами двух частот при каждом значении относительного фазового сдвига между составляющими возбуждающего тока. В качестве меры нелинейности электропроводности горных пород используют дифференциальные параметры, определяемые как разности между результатами каждого из текущих измерений и среднего значения за цикл наблюдения текущих измерений, а также интегральные параметры, определяемые как средние арифметические значения модулей каждого из дифференциальных параметров по циклу наблюдения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ ГОП! f f:КИХ

СО!!ИЛr>И ТИ !! КИХ

Рf г.!!У!,ЯИК

tsf>s G 01 V 3/08!

ОСУДЛРCf Íf=fff!Б!И КОМИ!Г1

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

, 4

M (л) ,,Ю

,Ю (21) 4455982/25 (22) 24.05.88 (46) 23.08.91. Бюл. N. 31 (75) В.С. Илюхин (53) 550.837 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 662277442288, кл. G 01 V 3/02, 1970.

Сушкевич В.В. Изучение НВП электрон,но-проводящих руд при совместном использовании переменного и постоянного электромагнигного поля. М.: ВИНИТИ, 1977, N . 845-77 ДЕП, с. 7-12 и 17. (54) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ (57) Изобретение относится к технической физике и может быть использовано при поисках и разведке месторождений различных полезных ископаемых путем изучения нелинейных электрических и электрохимических эффектов, возникающих в горных породах при пропускании через них переменного тока. Цель изобретения вЂ” повышение разреИзобретение относится к технической физике и может быть использовано при поисках и разведке месторождений различных полезных ископаемых путем изучения нелинейных эффектов, возникающих в горных породах при пропускании через них переменного тока.

Цель изобретения вЂ” повышение разрешающей способности способа.

На фиг.1 изображена схема генераторного устройства; на фиг.2 вЂ” схема измерительного устройства для осуществления предложенного способа.

Генераторное устройство для осуществления предложенного способа (фиг.1) со. Ю «, 1672392 А1 шающей способности способа. Электромагнитное поле в земле возбуждают токами двух кратных когерентных частот с дискретно изменяющимся относительным фазовым сдвигом между составляющими этих частот, а в точках наблюдений измеряют амплитуды и относительный фазовый сдвиг между принятыми сигналами двух частот при каждом значении относительного фазового сдвига между составляющими возбуждающего тока. В качестве меры нелинейности электропроводности горных пород используют дифференциальные параметры, определяемые как разности между результатами каждого из текущих измерений и среднего значения за цикл наблюдения текущих измерений, а также интегральные параметры, определяемые как средние арифметические значения модулей каждого из дифференциальных параметров по циклу наблюдения. 1 з.п, ф-лы, 2,ил. держит задающии генератор 1, делитель 2 частоты, фазовращатель 3, блок 4 управления фазовращателем 3, усилитель 5 мощности нижней частогы, усилитель 6 мощности верхней частоты, сумматор 7 и источник 8 возбуждения поля.

Измерительное устройство (фиг,2) содержит приемный датчик 9 сигналов, предварительный усилитель 10, фильтр 11 нижней частоты, фильтр 12 верхней частоты, усилитель 13 нижней частоты, усилитель

14 верхней частоты, делитель 15, фазометр

16, детектор 17 нижней частоты, детектор 18 верхней частоты, измеритель 19 амплитуды

1672392 сигналов нижней частоты. измеритель 20 амплитуды сигналов верхней частоты.

Сущность предложенного способа геоэлектрораэведки заключается в следующем.

На заданном участке исследований в земле возбуждают электромагнитное ноле токами двух кратных когерентных частот в1 и а2, вырабатываемых генераторным устройством, Для формирования этих составляющих используют задающий генератор 1, вырабатывающий сигнал с частотой в,делитель 2 частоты, на выходе которого получают сигнал с частотой и1, два усилителя 5 и 6 мощности, с помощью которых усиливаются сигналы нижней oh и верхней иг частот, сумматор 7, в котором полученные сигналы суммируются, и источник 8 возбуждения поля (питающую линию), через который е землю пропускают токи двух частот. Относительный фазовый сдвиг между составляющими токов двух частот дискретно изменяют с помощью фазовращателя 3, причем программа переключения фазового сдвига задается блоком

4 управления фазовращателем 5, В точках наблюдения на исследуемом участке измеряют при каждом k-м значении относительного фазового сдвига между двумя составляющими воаЕугкдающаго тока значения амплитуды Е сигнала нижней

1 частоты, амплитуды Ек сигнала верхней частоты и относительный фазовый сдвигЛф междусигналом нижнейчастоты си1 и сигна.лом с частотой м, приведенным к частоте си1

Для этого сигнал, принимаемый датчиком 9, после усиления предварительным усилителем 10 разделяется на составляющие двух частот фильтрами 11 и 12, усиливается усилителями 13 и 14 и подается на два входа фазометра 16: сигнал нижней частоты вЂ” непосредственно на первый вход фаэометра

16, а сигнал верхней частоты через делитель

15 вЂ” на второй вход фазометра 16, При этом коэффициент деления делителей 2 и 15 выбирают одинаковым (например, равный двум). Поэтому на два входа фазометра 16 поступают сигналы одинаковых частот и на

его выходе фиксируется относительный фазовый сдвиг между этими сигналами.Амплитуда сигналов нижней и верхней частот фиксируется с помощью измерителей 19 и

20, на которые измеряемые сигналы подаются через детекторы 17 и 18.

Относительный фазовый сдвиг

ЬФ» между составляющими возбуждающего тока в простейшем случае изменяют дискретно по линейному закону

ЬФк =ЬР k, k=0. 1,2. „,n-1, где k вЂ” номер дискретного изменения фазового сдвига;

n вЂ” число задаваемых значений изменения фазового сдвига, 5 з, со1 п со2

Такие изменения выполняют в течение каждого цикла наблюдений до тех пор, пока разность фаз в источнике в силу периодич10 ности не примет исходное значение, равное нулю, а измерения выполняют при неизменной амплитуде составляющих возбуждающего тока, Если нелинейные эффекты в исследуе15 мых горных породах отсутствуют, то величина измеренного относительного фазового сдвига Q% эа цикл наблюдений изменяется по следующему закону

6ф, =Йф+Ьр k, 20 где Ьф вЂ” начальное значение относительного фазового сдвига измеряемых сигналов в точке наблюдения (при k = О). Амплитуда измеряемых сигналов при этом в течение всего цикла наблюдений будет сохраняться неизменной.

Если электрические характеристики исследуемых горных пород нелинейны, то мерой этой нелинейности могут служить дифференциальные параметры, определяемые исходя из соотношений (1) Ес ) вЂ” Е (Егг г (2) (з) >+i д где 6ф, =АД, вЂ” hp k;

Е, Е г вЂ” измеренные значения амплитуд сигналов на частотах в и вр при k-м значении относительно фазового сдвига между двумя составляющими возбуждающего тока;

45, Ео и %jr<> вЂ” соответствен о сред (2) ние значения амплитуд сигналов с частотами и>,вр и величин Лф по циклу наблюде1 ний.

Мерой нелинейности электрических характеристик исследуемых горных пород служат также интегральные параметры, определяемые как средние арифметические значения модулей каждого иэ дифференциальных параметров по циклу наблюдения.

Эти параметры являются более помехоэащищенными, чем дифференциальные.

Измерения могут выполняться при автономной работе генераторного и измерительного устройства. Возможна также

1672392 передача синхронизирующих сигналов с генераторного на измерительное устройство, В этом случае на входе фазометра целесообразно использовать дополнительный дискретный фазовращатель (по конструкции аналогичный фазовращателю 3) и блок управления этим фазовращателем (аналогичный по конструкции блоку 4), работающий синхронно с блоком 4 управления, Формула изобретения

1, Способ геоэлектроразведки, в котором возбуждают в земле электромагнитное поле двух кратных когерентных частот си> и ь „выделяют в точке приема сигналы этих двух частот, измеряют их амплитуды и относительный фазовый сдвиг между сигналом с частотой си> и сигналом с частотой ю, приведенным к частоте QJ > определяют величину нелинейных эффектов в горных породах, по которой судят о наличии продуктивного оруденения на исследуемом участке, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности способа, измерения проводят при дискретных изменениях относительного фазового сдвига между составляющими возбуждающего поля от нуля до значений 360 иИЙ, а о величине нелинейных эффектов в горных породах судят по дифференциальным параметрам, определяемым, исходя из соотноLUP.ÍÈÉ (з ) h+i Д

10 где = вЂ” hp

Е;, Е»,Ю4 вЂ” измеренные значения амплитуд сигналов на частотах со и мг и относительных фазовых сдвигов между сигналами на этих частотах при k-м значении относительного фазового сдвига между двумя составляющими возбуждающего поля;

hp вЂ” шаг дискретизации относительных фазовых сдвигов между составляющими возбуждающего поля, Е о Е,",, Ь/ь вЂ” соответственно сред() ние значения измеренных амплитуд сигналов с частотами со>,е2 и величин по циклу наблюдения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что судят о величине нелинейных эффектов в горных породах по средним арифметическим значениям модулей каждого из дифференциальных параметров по циклу наблюдения.

1672392

Составитель В,Попов

Редактор А.Козориз Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Заказ 2838 Тираж 326 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Квантовый магнитометр // 1660499

Электроразведочная станция // 1631483

Изобретение относится к электроразведочной технике и предназначено для измерений электромагнитного поля методами зондирования становлением поля и магнитотеллурических зондирований

Способ скважинной геоэлектроразведки // 1628033

Изобретение относится к геофизике, а именно к устройствам для геоэлектроразведки в одиночных скважинах

Способ изучения геодинамических процессов в земной коре // 1603328

Изобретение относится к области геофизики

Способ измерения интенсивности электротеллурического поля при изучении геодинамических процессов в земной коре // 1599822

Изобретение относится к геофизике

Устройство для регистрации сигнала самопроизвольной поляризации // 1594476

Изобретение относится к геофизической аппаратуре и предназначено для измерения и регистрации сигнала самопроизвольной поляризации цифровыми методами как в аналоговой, так и в цифровой форме

Способ геоэлектроразведки и устройство для его осуществления // 1594354

Устройство для дипольного индукционного профилирования и зондирования // 1584589

Изобретение относится к геофизике, а более конкретно к геоэлектроразведке с использованием индуктивных методов и предназначено для использования при профилировании и зондировании в наземном и аэровариантах

Способ геоэлектроразведки // 1550456

Изобретение относится к геофизике, а более конкретно к электромагнитным методам разведки, может быть использовано для повышения устойчивости синхронизации полевых наблюдений компонент магнитотеллурического МТ-поля

Способ геологической разведки нефти и газа // 2102781

Изобретение относится к области геологоразведочных работ, а именно к способам поиска нефтяных и газовых месторождений

Способ геоэлектроразведки // 2107932

Изобретение относится к геофизике, а более конкретно к способам электроразведки, основанным на изучении электромагнитных полей индустриального происхождения, и может быть использовано при поисках линейных проводящих зон в земной коре

Способ проведения измерения при геоэлектроразведке // 2112996

Изобретение относится к геофизическим методам разведки полезных ископаемых, в частности к электрическим методам

Способ обнаружения аномальной зоны поля земли // 2117968

Изобретение относится к прикладной медицине и разделу геофизики, занимающемуся поисками полезных ископаемых, и может быть использовано для регистрации и исследования положения аномальных зон поля Земли

Способ геоэлектромагнитной разведки и устройство для его реализации // 2119680

Способ и устройство для выявления структурных изменений в твердых телах // 2122219

Изобретение относится к способу и устройству для выявления структурных изменений в твердых телах

Способ определения геопатогенной зоны по аномалиям электростатического поля земли в зоне обитания // 2130625

Изобретение относится к области геофизической разведки, в частности, к способам измерения параметров электростатического поля Земли

Способ обнаружения и отслеживания электропроводного протяженного подводного объекта с борта подводной поисковой установки // 2136020

Изобретение относится к области электромагнитных исследований и может быть использовано преимущественно для поиска, обнаружения, распознавания и отслеживания трасс подводных протяженных металлосодержащих объектов, в том числе и заиленных в донный грунт, например, подводных трубопроводов, силовых кабелей и т.д

Магнитометр // 2138831

Изобретение относится к области магнитной геологоразведки и может быть использовано при разведке железорудных месторождений

Способ возмущения ионосферы и устройство для его осуществления // 2144685

Изобретение относится к области геофизики, преимущественно аэрономии, и может быть использовано при исследовании ионосферы в активных экспериментах, в которых по отклику среды на воздействие источника возмущения с известными параметрами определяются ее свойства