Линейный электрод для электроразведки

 

Изобретение относится к электроразведочной технике и может быть применено в электроразведке с использованием переменных электромагнитных полей. Цель изобретения - повышение помехозащищенности измерений за счет снижения сопротивления заземления линейного электрода, лежащего на земной поверхности. Электрод состоит из трех последовательно соединенных частей электропровода, из которых две крайние части выполнены из электропровода с изоляцией, а центральная часть - из одного или нескольких соединенных между собой в одной точке отрезков неизолированного электропровода. Такое выполнение электрода позволяет снизить переходное сопротивление электрода и существенно снизить влияние помех от электризации изоляционной оболочки провода 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 Н 3/02

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

r,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4610837/25 (22) 02.12.88 (46) 07.11.91. Бюл. N 41 (71) Научно-производственное объединение

"Рудгеофизи ка" (72) Б.Г.Сапожников (53) 550.83(088.8) (56) Заборовский А.И. Электроразведка.—

М.-Л., 1943, с. 41-42, Нахабцев А.С. и др. Электрофилирование с незащищенными рабочими линиями, — Л.: Недра, 1985, с. 10-12. (54) ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ (57) Изобретение относится к электроразведочной технике и может быть применено в

Изобретение. относится к электроразведочной.технике и может быть применено в. электроразведке с использованием переменных электромагнитных полей, Известен линейный электрод для электраразведки, выполненный из электропровода без изоляционного покрытия (11.

Использованиетакихустройств в качестве приемных электродов, укладываемых непосредственно на земную поверхность, не обеспечивает постоянства действующей длины приемной линии при удельном сопротивлении поверхностного покрова, изменяющемся вдоль электродов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является емкостной незаземленный стелющийся линейный электрод, выполненный из электропровода в изоляционной оболочке (21.Электроды указанного типа применяются в незаземленных приемных и питаю„„SU „„1689905 А1 электроразведке с использованием переменных электромагнитных полей. Цель изобретения — повышение помехозащищенности измерений за счет снижения сопротивления заземления линейного электрода, лежащего на земной поверхности. Электрод состоит из трех последовательно соединенных частей электропровода, из которых две крайние части выполнены из электропровода с изоляцией, а центральная часть — из одного или нескольких соединенных между собой в одной точке отрезков неизолированного электропровода. Такое выполнение электрода позволяет снизить переходное сопротивление электрода и существенно снизить влияние помех от электризации изоляционной оболочки провода. 2 ил. щих линиях и обеспечиваютдостаточную стабильность их действующих длин. Однако использование электродов в качестве приемных не обеспечивает высокую помехозащищенность приемной линии в условиях действия электрических помех, вызванных электризацией оболочки электропровода (обдувание провода снежной пылью, прикосновение, О провода при его раскачивании ветром к рас- Q тительности, почве, снегу). )сэ

Цель изобретения — повышение помехо- (Л защищенности измерений за счет снижения сопротивления заземления линейного электрода, лежащего на земной поверхности.

wsah

На фиг.1 представлена схема конструкции линейного электрода для электрораз ведки; на фиг.2 — электроразведочная установка с использованием электрода.

Электрод составлен из двух крайних частей 1 и 2 и одной центральной части 3, лежащих на земной поверхности 4, Части 1

1689905 и 2 выполнены из отрезков 5 и 6 электропровода с изоляционным покрытием 7. Внешний конец отрезка 5 электропровода имеет вывод

8 для подключения электрода к входу электроразведочной аппаратуры, Внешний конец 5 отрезка 6 электропровода изолирован, Центральная часть 3 выполнена из одного о резка

9 электропровода или нескольких 9-11 отрезков электропровода без изоляционного покрытия, Длина каждого из отрезков 9-11 10 электропровода может достигать 0,3-0,5 общей длины электрода, Отрезки 5, 9 и 6 электропровода последовательно соединены один с другим в — î÷êàõ 12 и 13, Отрезки 10 и 11 злектропровада соединены с отрезком 15 . 9 в точке 12, находящейся от геометрического центра 14 электрода в направлении перемещения электрода l5 при производстве электраразведочных работ.

На фиг,2 показаны также злектроразве- 20 дачный измеритель — микроват »тметр 16, входные клеммы 17 измерителя 16, эквипотенциальные линии 18 однородного электрического поля, Электрод работает следующим абра- 25 зом, Рассмотрим приемную линию (фиг,2), например, установки средич ного градиента (СГ), составленную из двух электродов предлагаемой конструкции с геометрическими 30 центрами 14, обозначенными M u N.

Наличие прямого гальванического контакта электропровода рассматриваемых электродов с земной поверхностью резко уменьшает постоянную времени т цепи 35 разряда ЭДС электризации изоляционных оболочек электроп ровода.

Для известного электрода, изготовленного из провода РПШ-2х0,35 длиной 20 м, полное сопротивление изоляции R=5000 40

МОм, емкость С=2000 пФ (погонная проводимость изоляции Со=10 Ом/м), погонная

-11 емкость С0=100 пФ!м, Отсюда r =10 с, Для предлагаемого электрода, выполненного из того же 20-метрового отрезка провода, значе- 45 ние С сохраняется, а значение R, следовательно, и г благодаря гальваническому контакту уменьшаются в 100-1000 и более раз (в зависимости от удельного сопротивления поверхностного покрова), Уменьшение т увеличивает 50 скорость релаксации электрических зарядов и существенно (в десятки и более раз) снижает уровень помех от электризации, действующей на входе 17 измерительного 55 прибора.

При работах методом СГ длина приемной линии такова, чта нормальное электрическое поле установки СГ s пределах приемной линии допустима считать однородным, Значение изучаемой составляющей напряженности электрического поля в точке наблюдения (центр О приемной линии) определяется по разности потенциалов двух приемных электродов), составляющих приемную линию, В условиях поверхностного покрова с очень высоким удельным электрическим сопротивлением части 1-3 электродов имеют примерно одинаковое (по модулю) погонное переходное сопротивление контакта с изучаемой средой, Поэтому каждый из приемных электродов принимает потенциал, равный среднему значению потенциала наблюдаемого поля в пределах длины электрода.

Указанный режим измерений может быть назван режимом линейных электродов. В силу ОднараднОсти электрического поля значения средних потенциалов равны потенциалам 18 (UM, Ug) наблюдаемого поля в точках, соответствующих центрам M u

N электродов, Расстояние между точками M и N по определению действующая длина (lMtu) приемной линии, В условиях поверхностного покрова с низким удельным сопротивлением переходного сопротивление электродов практически полностью определяется переходным сопротивлением центральных частей электродов и поэтому потенциалы приемных электродов (при достаточно малой длине частей 3 электродов) также равны потенциалам UM и Би. Этот режим измерений может быть назван режимам точечных заземленных электродов.

Таким образом, значения действующей длины img приемной линии и коэффициента

К установки С остаются неизменными при обоих режимах измерений. В тех случаях, когда однородность электрического поля нарушается, закон осреднения поля рассматриваемыми электродами зависит от вида ре>кима измерений.

Например, для дипольно зсевай установки длину изолированного участка провода, ближнего к питающему диполю, надо выбирать меньше длины удаленного отрезка. Конкретное соотношение длин изолированных участков для ка кретных типов и размеров установок рассчитывается для модели однородного палупространства, исходя из условия равенства потенциала. точечного электрода, расположенного в центре предполагаемого неизолированного участка электропровода, потенциалу линейного электрода выбранной длины.

Погрешность, связанную с влиянием неоднородности перехаднога сопротивления в пределах неизолираванного участка провода на эффективную длину измерительной линии (пропорциональную отношению

1609Ж5 длин неизолированного участка к общей длине измерительной линии), можно сде-, лать пренебрежимо малой для сьемки любой точности, уменьшая длину неизолированного участка провода и оставляя практически постоянным переходное сопротивление за счет дог олнительных отрезков неиэалированного электропровода, Для работы с предлагаемыми электродами (которые могут использоваться также совместно с другими типами электродов) следует использовать такие же, как в известном, измерители с высоким входным сопротивлением для устранения зависимости коэффициента передачи приемной цепи от вариаций переходного сопротивления участков измерения, Помимо повышения помехозащищенности приемных линий от ЭДС электризации, предлагаемое устройство по сравнению с известным имеет также то преимущество, что в случае применения линейных электродов в качестве питающих электродов дипольноосевой установки возможно существенное повышение силы тока в питающей линии на отрезках профилей с низким удельным сопротивлением поверхностного покрова, Увеличе5 ние силы тока обеспечивает повышение уровня полезного сигнала на входе измерителя и, следовательно, способствует большей помехоустойчивости полевых измерений, Формула изобретения

10 Линейный электрод для электроразведки, включающий электропровод с изоляционным покрытием, о тл и ч а ю.ц и и с я тем. что, с целью повышения помехозащищенности измерений эа счет снижения сопротив15 ления заземления линейного электрода, ".å. êàùåão на земной поверхности, электрод с< тавлен из трех последовательно соединен; ых частей электропровода, из которых две крайние части выполнены из электропровода

20 cизо.ляционным покрытие.м, .а центральная

-:эсть из одного или нескольких соединенных друг с другом в одной точке отрезков неизогированного электропровода.

1689905

Составитель Е. Чирков

Техред M.Моргентал Корректор Л.Бескид

Редактор И. Шулла

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

Заказ 3812 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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