Способ геоэлектроразведки Советский патент 1986 года по МПК G01V3/06 

I

Изобретение относится к методу вызванной поляризации (ВП) с изу- чением нелинейных процессов.

Цель изобретения - повышение разрешающей способности измерений.

На фиг. 1-4 представлены основные эпюры напряжений и тока, поясняющие сущность способа.

.Способ осуществляется следующим образом.

Пропускают через землю с помощью генератора прямоугольных импульсов и заземленной токовой линии пачки знакопеременных токовых импульсов.

12428821

Первое слагаемое представляет собой в чистом виде полусумму процессов ВП при различных направлениях.поляризующего тока, т.е. НВП (фиг.2). 5 Второе слагаемое, в свою .очередь, распадается на два: непериодическую часть д (J) %А(Ь) (фиг.З) и периодическую д(л)Рг(ь) (фиг.4). Непериодическая часть представляет со- 10 бой убывающую функцию с начальной амплитудой, пропорциональной при Т tT CtT - постоянная времени переходного процесса ВП) отношению T/f в некоторой степени, находящейВ точках наблюдения с помощью из- (5 ся, обычно в пределах 0,25-1. Сле- мерительной линии в паузах между пач- довательно, эта часть, второго сла- ками токовых импульсов регистрируют . гаемого может быть сколь угодно величину электрического поля, кото- уменьшена за счет высокой частоты рое характеризует только нелинейную составляющую поля ВП.20

При возбуждении среды импульсом

импульсов в пачке.

Пример (одна из форм аппроксима ции переходной функции ВП).

тока бесконечной длительности ЭДС ВП, возникающая в среде, в первом приближении может быть описана вьфа- жением

f(J)f(t),

(1)

где f(j) - функция, зависящая от величины и направления тока,

j(t) - переходная характеристика ВП.

При возбуждении среды пачкой раз- нополярных импульсов (фиг.1) возникает ЭДС ВП, спектр которой

л

г (Р)(Р)нд (j)+4 (P)

ш

1-е 1.е35 тока ЭДС ВП подчиняется закону c(t))-at)

(4)

f.(j)(2) Здесь время t отсчитывается от момента выключения тока.

Как видно из вьфажения (3), в разности (4) остаются только два слагав Ь1х :e(t)fHn (j) (t-T,)-cf(t)jl+

AO)fHo()-vf(t)j/ Однако амплитуда второго слагаемогде Р - параметр преобразования Ла- 40 miacaj

S (Р) - спектральное изображение функции;

Т - время,

fu. (J) rf(J)+f(-:i)/2 - алгебраи- 45 ° ° ° ч - малой за счет повышения частоты пеоеческая полусумма токовых функций при различных направлениях тока является непосредственной мерой нелинейности ВП при фиксированном времени возбуждения.

Е.д (J) f(J)-f(-J) /2 - полуразность токовых функций.

50

малой за счет повышения частоты переменного тока. Таким образом, при измерении регистрируется только нелинейная часть процесса ВП.

В более общем случае ЭДС от бесконечного импульса может не удовлетворять формуле (1). Тогда существует возможность ее представления в виде суммы слагаемых вида (1) и все сделанные выводы остаются справедливыми. 5 До величине измеряемых сигналов судят об эффективном размере включений, а по знаку об их минеральном составе как принято в НВП. ДополниПри переходе от изображения к оригиналу ЭДС ВП выглядит следующим образом:

(t)f (j)f(t)-bf,(j),(t) + t(t)l

(3)

ся, обычно в пределах 0,25-1. Сле- довательно, эта часть, второго сла- гаемого может быть сколь угодно уменьшена за счет высокой частоты

импульсов в пачке.

Пример (одна из форм аппроксимации переходной функции ВП).

±

Пусть Ц (t) 1-е t Тогда при прохождении пачки коротких разнополярJ, ных импульсов „- j- „ (t)fn (j)(1-e )+(j)th i X

-Vr

30

l-(1-thi)e, mT4t(m-4T)

H-ftV T 2

+ (1-лф)е t. . ,(m)T4t4

(m+1)T, ,1....

11осле прохождения пачки импульсов

35 тока ЭДС ВП подчиняется закону c(t))-at)

(4)

45 ° ° ° малой за счет повышения частоты пеое50

малой за счет повышения частоты переменного тока. Таким образом, при измерении регистрируется только нелинейная часть процесса ВП.

В более общем случае ЭДС от бесконечного импульса может не удовлетворять формуле (1). Тогда существует возможность ее представления в виде суммы слагаемых вида (1) и все сделанные выводы остаются справедливыми. 5 До величине измеряемых сигналов судят об эффективном размере включений, а по знаку об их минеральном составе как принято в НВП. Дополни3

тельную информацию об этих параметрах дает изучение зависимости НВП от времени.

Изменяя длительность возбуждающих пачек переменного тока, получают возможность изучать эту зависимость.

Длительность пачки ограничивается снизу и сверху только геофизическими целями исследований, т.е. зависит от того, какой временной диапазон представляет интерес. Период переменного тока в пачке должен быть на два-три порядка меньше постоянной времени ВП изучаемых процессов, т.е. порядка 1-10 мс.

Способ прошел опробование.

Длительность пачек знакопеременны импульсов тока меняется от 80 мс до .10 с. Отношение времени измерения в паузе к длительности пачки возбуждающих импульсов составляет 1/6, экспериментальные работы полностью подтверждают теоретические расчеты.

Предлагаемый способ позволяет проводить измерения непосредственно пол J

2428824

.тенциалов НВП с обычной серийной аппаратурой, применяемой в методе ВП.

Формула изобретения

1.Способ геоэлектроразведки, основанный на измерении нелинейных

процессов вызванной поляризации, возникающих при пропускании через породы переменного тока, о тличающий- с я тем, что, с целью повьппения разретпающей способности измерений, возбуждение среды производят пачками знакопеременных коротких импульсов тока прямоугольной формы, а измерения производят в паузе между пачками

импульсов. I

2.Способ поп.1,отличаю- щ и и с я тем, что длительность возбуждающих пачек импульсов изменяют путем увеличения числа импульсов в пачке.

ф1/г

х

/ Фиг. 2

Изобретение относится к методу вызванной поляризации с изучением нелинейных процессов. Цель изобретения - повьшение разрешающей -способности измерений. Способ основан на измерении нелинейных процессов вызванной поляризации, возникающих при пропускании через породы переменного тока. Причем возбуждение среды производят пачками знакопеременных коротких импульсов тока прямоугольной формы, а измерения производят в паузе между пачками импульсов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (/) 1C 4 N9 00 00 ts9

Редактор Н. Бобкова

Составитель Л. Воскобойников

Техред М.ХоданичКорректор Л. Патай

Заказ 3700/44 .Тираж 728 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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