Способ геоэлектроразведки Советский патент 1984 года по МПК G01V3/06 

ы

СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, (Основанный на возбуждении, например .МГД-генератором изучаемой среды сеВ€ СОЮЗШ й КАТЕНГпй- Т2Аг« че« Кл рией последовательных знакопеременных импульсов и измерении электро.магнитного поля после окончания серии, о.тличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности измерений, среду возбуждают серией из 2 импульсов (где П 1, 2, 3,...), образующих импульсы переменной длительности, последовательностью и величиной тока I -в импульсе, устанавливаемых, исходя из рекуррентного соотношения m.l h(b: nli-2 T), i где t - время становления поля (Л Т - средняя длительность импульса в серии, .при 3TOMT(jjdh , где |U,6, h -соответственно магнитная проницаемость электропроводность и мощность изучаемой среды.

фиъ.1

i

Изобретение относится к электр1У магнитным методам исследования земной коры и поиска полезных ископаемых . Известен способ геоэлектроразведки с использованием мощных импульсов тока, возбуждаемых, в частности, с помощью МГД-генератора, в котором длительность импульсов тока, такова что скиновая глубина близка к глубинё исследования, т.е. длительност импульса тока Т сравнима с величиной jud Ь , где ГЦ ( h - соответственно магнитная проницаемость, электропроводность и толщина (мощность) исследуемой среды Л . Этот способ обладает недостаточно высокой разрешающей способностью поскольку измерение вторичных полей в частности переходного процесса, осуществляется в течение времени, не превышающем длительности импульса т.е. вторичное поле возбуждается ступенчатым изменением тока, основная доля энергии спектра которого приходится на диапазон низких частот. Известен также сйособ геоэлектро разведки, в котором с целью повышения разрешающей способности измерений среду возбуждают сериями импульсов переменной амплитуды izj . В указанном способе разрешающая способность недостаточно высокая при зондировании вертикального геол гического разреза. При использовании серии импульсов тока амплитуды (1) которых изменяются по закону (п + 1-Л)К где 1 - общее число импульсов t - порядковьш номер импульса., и при П 5 величина сигнала в горизонтальной рамке, расположенной вблизи горизонтального электрического диполя, определяемая как алгебраи ч-еская сумма сигналов от фронтов импульсов, выражается формулой (над однородным полупространственном электропроводностью О ): VT) (2) где Р - коэффициент определяемый размерами установки; Т - длина импульса в серии, t - время становления поля. При малой длительности импульса () с учетом (1) получаем , (1-е а при значительной длительности () Отскща следует, что при малых и больших, длительностях импульса в серии разрешенность остается такой же недостаточно высокой, как и при ступенчатом возбуждении, для которого , связь сигнала g и времени t такая как и (4). Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ геоэлектроразведки, основанный на возбуждении, например, МГДгенератором изучаемой среды серией последовательных знакопеременных импульсов и измерении электромагнитного поля после окончания серии, в котором для увеличения чувствительности используют тройной импульс со сменой полярности (Триплет) sj . Для такого импульса в соответствии с (2) имеет место соотношение (при t, 0,5 ,5 ЕЗ 14) А.2 --1-1 () При значительных длительностях импульса () связь сигнала и времени i такая как и (4). При малых длительностях импульса ( ) Отсюда следует, что чувствительность и разрешенность зондирования при возбуждении тока Триплетом повьш1ается только при- коротких импульсах в.серии. Вместе с тем это повьииение чувствительности, оп ределяемое зависимостью бл-- /2 недостаточно высокое. Кроме того, при коротких импульсах тока ( измеряемый сигнал также стремится к нулю (), что приводит к ухудшению помехозащищенности измерений в известном способе и в конечном итоге к ослаблению чувствительности и разрешенности геоэлектроразведки Целью изобретения является повышение разрешающей способности измер ений. Указанная цель достигается тем, что согласно способу, основанному на возбуждении, например МГД-генера тором изучаемой среды серией последовательных знакопеременных импульсов и измерении электромагнитного поля после окончания серии, среду возбуждают серией из 2 импульсов (где Y 1, 2,3 ..,) образующих импульсы переменной длительности, последовательностью и величиной тока I в импульсе, устанавливаемых, исходя из рекуррентного соотношения, V.W-l,(), (7) 1где t время становления поля; Т - средняя длительность импул са в серии, при этом Т i (U(j h , где (U.d.h - с ответственно магнитная проницаемость, электропроводность и мощность изучаемой среды. Начальный импульс тока (t), т.е. когда ц О, известен и может быть произвольной формы. Повьш1ение разрешающей способност измерений, при возбуждении тока импульсами, форма KOTOpbDj выбрана в с ответствии с (7). обусловлена тем, что с повышением величины возрас тает Ьорядок.производной по времени измеряемого сигнала. Пример. Задавая начальный импульс тока 1о (t), например, в виде №при LO при получаем i,ttMo(tMb(i-T), 12(1)г,щ-гЛ1-ат), 3(ibl;,lt)-l2(t-4t). 0Л Из (8) и (9) следует, что f-UtlnpH Qst-T t . О при или то же самое, что и вьфажение -l.ii-Tvp P V .при . Тогда функция Ig(t) является суммой разнополярных импульсов одинаковой амплитуд, один из которых смещен относительно другого по оси времени на Т . Функция 12 есть сумма функции 1,(-Ь) и функции -1. (t -2Т), которая имеет вид -iii-iTbr P 1 О npMT6t-2T&0-, или то же самое, что и -lit-2TbP i (13) - О приЗТа 2Т. Продолжая этот процесс, получаем -l(t-24bP P - (14). inlt- 2 д . На фиг. 1-3 приведены примеры серий зондируюш 1х импульсов при П 2, 3, 4 соответственно, если начальный импульс IQ задать формулой (8)J на фиг. 4 и 5 - форма зокдирующего импульса при п 1 и П- 2 соответственно при условии, если начальный импульс IQ задать соотношением , ri.5incoi при 1 О при где 1с - постоянная составляющая CJ - некоторая круговая частота. Зависимость сигнала становления поля при tj 2 следующая (при Т р|С5Ь-, что равноценно соотношекию Tit): -piTT