Способ геоэлектроразведки Советский патент 1985 года по МПК G01V3/24 

Изобретение относится к скважин,ной электроразведке, использующей для создания поля заземленные линии и может быть применено для обнаружения и установления направления простирания и положения рудных тел медноколчеданных, полиметаллических магнетитовых и других месторождений полезных ископаемых, отличающихся повышенной электрической проводимостью по сравнению с вмещающими их породами. Цель изобретения - повьпиение про водительности труда и точности измер ний. На фиг. 1 изображена модель сред для которой осуществлялось мате- матическое моделирование, поясняющее способ, вид в плане; на фиг. 2 - то же, разрез; на фиг. 3 - 5 - кривые составляющих вектора напряженности магнитного поля h, Ьц, , сосчитан ные вдоль вертикальной линии (скважи ны) ; на фиг. 6 - 8 - планы векторов поля аномального тока для изображен ной на фиг.1 модели, полученные на основании вычисления поля соответст .венно в измерительной скважине ИС-1 и ИС-2 и на основании полевых измерений. На фиг. 1 и .2 тело, залегающее на глубине, имитирует рудное тело. Его удельное электрическое сопротивление принято равным 0,01 сопротивления вмещающей среды-. Тело, залегаю щее у дневной поверхности, является моделью приповерхностной электричесг кой неоднородности. Его удельная эатектрическая проводимость в десять раз меньше, чем у тела, залегающего на глубине. Проекция на горизонтальную плоскость вертикального профиля .(скважины), в точках которого осуществлялось вычисление магнитного поля на чертежах показана точкой с надписью ИС (измерительная скважина). На фиг. 3-5 для сравнения приве дены кривые, сосчитанные при наличии в разрезе одновременно двух тел (сплошные кривые) и только одного те ла, залегающего на глубине (кривая, обозначенная точками), Источник тока в обоих случаях располагался в одной и той же точке на дневной поверхности. С перемещением точки наблюдения на глубину и, следовательно, удалением ее от поверхностной неоднородности вклад последней в суммарное поле уменьшается, о чем свидетельствует уменьшение расстояния между кривыми . Существенно, что питающая линия располагается целиком на дневной поверхности. Причем один из питающих электродов уносится в бесконеч-. ность, чтобы его влиянием можно бы-, ло пренебречь, а второй электрод заземляется поочередно в различных точках окрестности скважины, в которой осуществляются измерения поля (измерительная скважина) . При первых трех положениях второго электрода, образующих приблизительно равносто ронний треугольник с центром в устье измерительной скважины и удаленных от нее приблизительно на 200-300 м, производятся измерения трех ортогональных составляющих вектора напряженности магнитного поля вдоль всей скважины. Наличие на глубине аномального магнитного поля (аномальное поле равно разности наблюдаемого и нормального полей) указывает на присутствие в околоскважинном пространстве проводника, глубина залегания которого фиксируется по точке экстремума кривой осевой или вертикальной составляющей поля. По значениям поля в одной или двух точках скважины, расположенных предпочтительно ниже глубины залегания изучаемого тела, строят векторы аномального тока, начало которых совмещено с соответствующей точкой расположения второго электрода. По области пересечения проекций на горизонтальную плоскость Tpek векторов аномального тока устанавливают примерное положение в плане центральной части выявленного тела. Далее второй электрод заземляют вокруг предполагаемого центра тела на расстоянии примерно 100-200 м от него и производят измерения только в однойдвух точках скважины, необходимые для построения векторов аномального тока. По величине и преимущественному направлению всех векторов аномального тока устанавливают направление простирания тела, а по области их пересечения - уточненное положение центральной его части. Поскольку питающая линия расположена на дневной поверхности, а не в скважине предлагаемый способ геоэлектрической разведки не зависит от наличия или отсутс:твия на исследуемом участке скважин, кроме одной. используемой для размещения в ней измерительных датчиков. Имея возможность свободного маневрирования пита ющим электродом, можно осуществить достаточное количество его заземлеНИИ в требуемых точках, чтобы практически точно установить положение в плане центральной части залежи и ее простирание. Таким образом, расположение питающего электрода на дневной поверхности не приводит к заметному искажению поля приповерхностной неоднородностью если измерения осуществлять на глубине (вблизи изучаемого рудного тела), По результатам вычисления или измерения магнитного поля строят векторы аномального тока с началом в точк расположения питающего электрода. Векторы, изображенные на фиг. 6 и 7 получены при наличии двух тел. На участке, где проводилось полевое опробование способа, приповерхностные, неоднородности характеризуются большой изменчивостью мощности, что практически делае невозможным применение известного способа заряда. Векторы аномального тока по области их пересечения хорошо фиксируют цель - центральную часть рудного тела. Пунктирной линией на фиг. 4 показаны предполагаемые по геофизическим данным контуры проекции рудного тела на дневную поверхность. По сравнению с известным способом геоэлектрической разведки, включающим ( 894 измерения электрического или магнитного полей на дневной поверхности при расположении питающего электрода в скважине,.предлагаемый способ обладает большей точностью, так как подвержен меньшему влиянию геологических помех, связанных с электрической неоднородностью приповерхностного . слоя и практически ничем не ограниченной возможностью перезаземления элект: рода А в точки, наилучшим образом удовлетворяющие решению геологической задачи, а также меньшему влиянию электромагнитных помехj источниками которых являются проходящие на дневной поверхности линии электропередач. Кроме того, для способа не требуется регулирная. сеть точек и профилей наблюдений, необходимая при проведении работ методом заряда с измерением поля на дневной поверхности. Это позволяет проводить работы на участках, где по той или иной причине (например, площади, занятые посевами, слож1«.|й рельеф местности и др.) разбивка регулярной сети невозможна, но имеются, например, дороги и др. Способ также позволяет после того, как пробурена на поисковом участке первая скважина, выбрать положение второй и последующих скважин с тем, чтобы они оказались внутри контура рудного тела, что существенно повышает эффективность поисковых работ и сокращает объемы дорогостоящего бурения.

(риг. 2

СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, включающий измерения в скважине векторов напряженности магнитного поля, созданного перемещаемой заземленной питающей линией, и построение векторов аномального тока, по которым о наличии в околоскважинном пространстве проводящего рудного тела, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности труда и точности измерений, питающую линию располагают целиком на дневной поверхности, причем один из электродов удаляют на такое расстояние от скважины, на котором его 9 влиянием можно пренебречь, второй (Л заземляют поочередно в окрестности скважины, при построении векторов аномального тока совмещают их начала с соответствующими точками расположения перемещаемого электрода и по величине и преимущественному направлению векторов аномального тока опреде00 ляют простирание, а по области их ел ю пересечения - положение в плане центральной части выявленного руд00 со ного тела.

-2-10 i Zhx -в 8 fry фиг.

фиг. 5 I

фиг. 6

UC-Z

Фиг. 7

Фие. д