СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ Советский патент 1966 года по МПК G01V3/08 

Изобретение относится к области геоэлектрической разведки полезных ископаемых.

Известны способы геоэлектрической разведки, основанные на изучении естественных переменных электромагнитных полей с использованием корреляционных методов измерений.

Предложенный способ отличается от известных тем, что функцию взаимной корреляции между сигналами от вертикального и горизонтального приемных элементов геометрически складывают с функцией взаимной корреляции между сигналом от вертикального приемного элемента и так преобразованным сигналом от горизонтального приемного элемента, чтобы каждая из частот рабочего снектра повернулась на угол, обеспечивающий ортогональность этих функций, и но отношению этой суммы к функции автокорреляции сигнала от горизонтального приемного элемента судят о проводимости залегающих пород. Способ позволяет повысить точность измерений и получить дополнительную информацию о разрезе.

На чертеже приведена структурная схема устройства для осуществления способа.

с приемных элементов усиливаются тремя усилителями 4, 5, 6. Функции взаимной корреляции реализуются с помощью умножающих схем 7, 8, 9 с интегрирующими звеньями

на выходе. На умножающую схему 8 один из сигналов поступает после сдвига во времени с помощью задерживающего устройства 10. Усредненные напрял ения с выходов умножающих схем 7, 8 преобразуются модуляторами П и 12 в переменные, суммируются с помощью схемы 13 и снова детектируются схемой 14.

Модуляторы управляются двумя напряжедтиями, одно из которых сдвинуто во времени

относительно второго таким образом, что, если для управления модуляторами использовано синусоидальное или прямоугольное напряжения, они будут находиться в квадратуре между собой. Выходное напряжение

умножающей схемы 9 будет пропорционально функции автокорреляции сигналов от горизонтального приемника. С помощью схемы 15 измеряется отнощение постоянных напряжений с выходов схемы 14 и умножающей схемы 9.

При использовании естественных электромагнитных полей для электроразведки предполагается, что источник этих полей расположен на больщом расстоянии от места провеэлектромагнитной энергии вдоль земной поверхности вертикальная составляющая поля Я в (t) затухает значительно быстрее горизонтальной Яр (t), то в точке измерения при отсутствии геоэлектрических аномалий поле поляризовано только горизонтально. Вертикальная составляющая появляется в результате присутствия в исследуемом районе участков с отличной от вмещающих сред проводимостью, а ее величина определяется геометрическими и электрическими параметрами этих тел. В силу этого вертикальная составляющая будет ковариантна сумме горизонтальной и определенным образом сдвинутой во времени горизонтальной компоненты электромагнитного поля

Яв (t) ргН, (t) .pi (О + Р2Я, (/ + т), где PI и, р.-.ке ффици ты отражения, зависящие отэлектричёских :параметров, расположепдя и - радмеров .тел, характеризующих геЬ|лектрические .аномалии. Эти коэффицценты определяют соответственно: pi - корреляционную связь между вертикальной и горизонтальной, ар - корреляционную связь между вертикальной и сдвинутой во времени горизонтальной компонентами поля, р - суммарный коэффициент отражения.

При расположении оси приемного элемента / вертикально, а осей элементов 2, 3 горизонтально сигналы с выходов усилителей 4, 5, 6 будут соответственно равны:

Ui, kiSiH, (t), (t)+pzH.2(t+r),

Ui, k,S,H, (t),

Ui, Аз5зЯ, (t),

где ki, kz, ks - коэффициенты усиления усилителей,

Si, Ss, Зз - чувствительность приемников к магнитному полю. f{ () + Р2 Hl(t + т) H (t) Таким образом, использование в процессе промежуточного преобразования корреляционных измерительных схем дает возможность определить отношение средних квадратичных значений сигналов от двух ортогональных приемников поля и уменьшить влияние на результат измерений помех, некоррелированных с полезным сигналом. Предмет изобретения Способ геоэлектрической разведки методом естественных переменных магнитных нолей, основанный на измерении функции взаимной корреляции с использованием ортогональных приемных элементов, отличающийся тем, что.

Благодаря тому, что все три канала измерительной схемы изолированы, взаимная корреляция между шумами приемных элементов, входных цепей и первых усилительных каскадов аппаратуры, равно как и меледу этими шумами и принимаемыми сигналами, отсутствует. Кроме того, выбрав время задерл ки, вносимое устройством 10, так, чтобы значение коэффициента корреляции между Я,, (t) и И, ( + т) было равно нулю, средние значения напряжений с выходов умножающих схем можно записать в следующем виде:

3, afeifc Ap,x№ (f) из, - akik.SiS.) из, -a.fe35.5,77f(0,

где а - коэффициент передачи умножающих схем.

Постоянные напряжения с выходов умножающих схем 7 и S снова преобразуются в переменные, и если это преобразование реализуется по гармоническому закону, то суммарное напряжение можно занисать следующим

образом:

и и sin (ot-{-Uz, cos ti)(,t,

где coo - частота преобразования, и модуль

его:

(изУ+(ъ},

2

,S,y р1Я2(Oj + Р2Я2(/ -i-.).

Измеряя отношение нанряжений ц с выходов детектора 14 и умножающей схемы 9 и учитывая, что среднее значение квадратов

сигналов Я () и Я (/+т) равны, нолучим 40 45 50 VUl(t} (t) ( (t) + il Hi (t -f -c) т- т р. V ti(f) kAH;(t) с цельЕО повыщения точности измерении и получения дополнительной информации, функцию взаимной корреляции между сигналами от вертикального и горизонтального приемных элементов геометрически складывают с функцией взаимной корреляции между сигналом от вертикального приемного элемента и так преобразованным сигналом от горизонтального приемного элемента, чтобы каждая из частот рабочего спектра повернулась на угол, . обеспечивающий ортогональность этих функций, и по отношению этой суммы к функции автокорреляции сигнала от горизонтального приемного элемента судят о проводимости залегающих пород.