Способ геоэлектроразведки Советский патент 1987 года по МПК G01V3/02 

Изобретение относится к геофизическим методам разведки месторождений полезных ископаемых, а именно к геоэлектроразведке методом блуждающих токбв (ВТ), и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1193619.

Цель изобретения - повышение точности и информативности способа.

Измерения БТ (промьшшенных электрических помех) производятся взаимно перпендикулярными приемными линиями, размещенными в двух базисных и полевом пунктах наблюдений. Определяют абсолютные величины приращений напряженности (или разностей потенциало при одинаковых размерах приемных линий) поля БТ за два промежутка времени на всех шести каналах измеритель- ной аппаратуры по два кадала на пунк наблюдения. Вычисляются нормированны величины поля БТ в полевом пункте (П) по результатам наблюдений в базисных пунктах

01

(В и Вл) по формулам

Ef:U()E

nox

(1)

fijX

(1)

Et)(4llui)E , ,, rto L

.0) 655

(2)

i)

SjX

(3)

:W

,(.i)ES

(4)

nov L 5jV где Е - нормированные величины х- или у-составляющих приращения напряженности поля ВТ в полевом пункте по результатам измерений х- или у-составляющих того же поля на базисных

7, Ч .

н- .о) ,

I

Bj

. «

,U)

Mi

:(ii

SjX

тах;

pO;

.L (11

Еб2Х

SjV,

pCi)

BIN

1 - расстояние между полевым и

вторым базисным пунктами; L -.расстояние между базисны 1И пунктами;

-х- или у-составляющие приращения напряженности электрического поля БТ, измеренные на первом базисном пункте;

-х- или у-составляющие приращения напряженности электрического поля БТ, измеренные на втором базисном пункте;

X, у - х- и у-составляющие поля ВТ;

э (1)

о

5

и (2) - величины, полученные в первый и во второй промежутки времени.

Формулы (1)-(4) полз.1ены при допущении, что изменение напряженности нормального поля ВТ между базисными пунктами происходит линейно, В зависимости от детальных полевых наблюдений это условие можно соблюдать путем подбора расстояния -1еж,цу базисными пунктами.

Интерпретация полевого материала проводится двумя способами, в зависимости от характера поля БТ.

В случае, когда поле помех не стационарно, т.е. величины q и q для первой и второй серий импульсов различны, поле .ВТ на поверхности проводящего полупространства можно представить двухмерным тензором второго ранга, полностью характеризующим рассматриваемую геоэлектрическую среду по проводимости в полевом пункте наблюдений. Поскольку (- параметр, характеризующий проводимость изучаемого геоэлектрического разреза в полевом 0 пункте наблюдений относительно базисных методов БТ, то компоненты тензоГ V , 1

pa ti; х- могут быть определены

1 Ф„ VvyJ

5

5

по формулам (1)

.(1)

vu р (21 рС1) р1 .п( поу их noij

гхх

Д- „(il

И)

Еиох Е hot riov

XV

0

(1

hot .

ptii р (11 Е ( Е Ki; по пх пох

(

Е лох Е nov nox Е исС1 (i) U, И)

ну поу h по-у

(6)

(7)

(8)

(9)

50

55

ращения напряженности электрического поля ВТ, измеренные на полевом пункте,

Имея тензор ф, вычисляют его главные значения:

V,

А(Хкс 2

(хГ

-I d

+f() + ( J

%н 4N()(, -t(V ,+4 yy)+( , (11)

где максимальное значение

параметра (

f wuH минимальное значение if. Направления главных значений тензора If определяются по формулам

ш -и

XV Vx

микс

1, ,,

2 (arc tg-- --+arc tg-j------) ;

v/ Ч y«+

Lf.

MlXH

где (

fi

vv

(12) (13)

MCI КС

wdKc- 2

- угол между максимальным значением ty и направлением профиля; ммн угол между минимальным

10 ВТ. При этом в каждом пункте можно использовать три измерительных неполяризующихся электрода, один из которых является общим для обеих составляющих поля, или четыре электрода.

15 В первом случае результаты измерений относятся к общему электроду, во втором - к общему центру обеих пар электродов. Производится регистрация параметров поля блуждающих токов на

значением ц и направле- 20 шести каналах измерительной аппара fv

нием профиля.

Затем определяются величины V«

V

V.

/ИОкс

мкн

где ф - средтуры в течение определенного интервала времени. Интерпретация результато измерений производится с использованием регистрируемых сигналов за два

макс мин

негеомётрическое значение V характе- 25 различных промежутка времени. С уче- ризующее проводимость в данной точке том коэффициентов q (формулы 5) по

наблюдений;

макс

V

- отношение главмин

ных значений тензора (, характеризующее анизотропность по проводимости в , данной точке наблюдений.

В случае, когда источник помех один и неподвижен, так как поле БТ стационарно, тогда q и q , для различных серий импульсов - величины постоянные (или изменяются в пределах погрешности измерений), т.е. q q() и q J q(. При этом определяется величина отношения полных приращений напряженностей на полевом пункте к величине полных приращений напряженностей для полевого пункта, нормированных по наблюдениям в базисных пунктах:

выражениям (1) - (4) определяют нормированные х- и у-составляющие поля БТ в полевом пункте. В зависимости

30 от характера поля блуждающих токов обработка полевого материала производится путем определения компонент тензора v по формулам (6)-(9) либо по отнощению полных приращений нап25 рялсенностей с использованием выражения (14). В первом случае вдоль исследуемого профиля строят графики па, максЕП

, ВО втором---.

раметров v и

минE-tiO

40 Рассмотрим пример конкретного выполнения данного способа и сопоста- вим его с известным способом.

. Ej, . ho

(14)

В таблице представлены значения 45 х- и у-составляющих приращений напряженности электрического поля БТ (в условных единицах) на базисных и

полевом пунктах за первый и второй

где полное приращение |

напряженности, наб- go промежутки времени при 0,5. По людаемое на полевомь

формулам (5) определены значения коэффициентов q - величин отношения соответствующих приращений напряженщения напряженности gg ности на первом базисном пункте к в полевом пункте тем же величинам, наблюдаемым на вто- по результатам наб- ром базисном пункте. Затем по выра- людений в базисных жениям (1)-(4) вычислены нормирован- пунктах.ные величины х- и у-составляющих приЕЬО

+Е2 пох

пункте;

нормированная величина полного прира

0640

Пример. На профиле наблюдений размещаются приемные электроды в двух базисных и полевом пунктах в виg де двух взаимно перпендикулярных измерительных линий, одна из которых ориентирована вдоль профиля и дает х-составляющие, а другая - перпендикулярна ей - дает у-составляющие поля

10 ВТ. При этом в каждом пункте можно использовать три измерительных неполяризующихся электрода, один из которых является общим для обеих составляющих поля, или четыре электрода.

15 В первом случае результаты измерений относятся к общему электроду, во втором - к общему центру обеих пар электродов. Производится регистрация параметров поля блуждающих токов на

туры в течение определенного интервала времени. Интерпретация результатов измерений производится с использованием регистрируемых сигналов за два

выражениям (1) - (4) определяют нормированные х- и у-составляющие поля БТ в полевом пункте. В зависимости

от характера поля блуждающих токов обработка полевого материала производится путем определения компонент тензора v по формулам (6)-(9) либо по отнощению полных приращений напрялсенностей с использованием выражения (14). В первом случае вдоль исследуемого профиля строят графики па, максЕП

, ВО втором---.

раметров v и

минE-tiO

Рассмотрим пример конкретного выполнения данного способа и сопоста- вим его с известным способом.

ращений напряженности поля БТ в полевом пункте (,), Поскольку значения q Чу Я первого и второго промежутков времени различны, т.е. поле помех не стационарно, то по формулам (6)- (9) определяются компоненты тен- V,, 0,12; v,, 0,54;

зора ( ,68;

Ц- .., . , ту(

fyy 1,01,, С использованием которых по вьфажениям (10)-(12) вычисляются главные значения тензора: U83; ,89 и величина угла 1 7,8° Варьирование величины ly от 0,89 до 1,83 свидетельствует о проявлении анизотропии пород по удельному элект- рическому сопротивлению. При этом наибольшая проводимость наблюдается в направлении, соста.вляющем с направлением профиля угол 17,8°, и соответствует V«nKc , а наименьшая ,,89 в перпендикулярном к направлению наибольшей проводимости направлении.

При известном способе, поскольку измеряют только х-составлягощие поля блуждающих токов, то параметр qii

промежутка времени второго 2,25. ОчеРедактор И.Николайчук

Составитель Е..Поляков Техред Л.Олийнык

Заказ 5283/47Тираж 730Подписное

ВШ-ШПИ 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

видно, при обработке результатов измерений берется их среднее значение ,0. Наличие анизотропии пород по удельному электрическому сопротивлению в области полевого пункта наблюдений, сказьгоается; на результатах интерпретации, что влечет за собой понижение точности и информативности измерений.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет изучать анизотропию геоэлектрической среды, что значительно расширяет круг решаемых задач методом БТ.

Формула изобретения

Способ геоэлектроразведки, по авт, св. N 1193619, ртличающий- с я тем, что, с целью повьшения точности и информативности .измерений, дополнительно и одновременно производят измерения электрических параметров поля блуждающих токов тремя приемными линиями, расположенными в тех же точках наблюдений и ориентированы- ми перпендикулярно профилю измерений, при этом все измерения производят дважды.

Корреко ор О.Кравцова .

Способ геоэлектроразведки относится к геофизическим методам разведки месторождений полезных ископаемых, а именно к геоэлектроразведке методом блуждающих токов. Целью изобретения является повьшение разрешающей способности измерений электрического поля блуждающих токов. Указанная цель достигается тем, что измерения электрического поля блуждающих токов производятся в двух базисных и одном полевом, передвигаемом между ними, пунктах, состоящих из двух взаимно перпендикулярных приемных линий, ориентированных по профилю наблюдений. Использование предлагаемого способа позволит получить более достоверную информацию о характера блуждающих токов и вьщелить с высокой точностью и достоверностью неоднородности геологических образований по проводимости, зоны интенсивной трещи- новатости, что особенно важно на стадии детальных геофизических исследований. i (Л со ел О 9 i о N)