СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ Советский патент 1972 года по МПК G01V3/10 

Изобретение относится к электрическим онособам разведки полезных ископаемых с заданием и приемам переменного злектромагнитного поля с помощью магнитных диполей.

Из;вестны способы геоэлектроразведки, основанные на измерении инвариантных величин - полуосей эллипса поляризации магнитного поля. Получаемые с их помощью результаты измерений зависят от поворото1В генераторных paMOiK. Это o5cтoятev ьcтвo не пюзволяет использовать «звестные способы при измерениях в движении.

Предлагаемый споюоб отличается от известных тем, что поле задают тремя взаи1мно перпендикулярньши магнитными диполями, рас1ПОложеп1НЫ М1И IB одной точке, источник поля подключают ,к диполям поочередно на равные промежутки 1вре.мени и измеряют функции от инвариантов Uij((f), либо сами внварианты. .При этом достигается независимость результатов из мерений от любых поворотов генераторных и приемных рамок.

Сущность предложеиного способа заключается в следующем.

Допустим, электромагнитное поле возбуждает1ся с помощью трех взаимно перпендикулярных магнитмых диполей, расположенных в одной точке, причем источник поля подключается к ди-полям поочередно на равные промежутки времени. В точке приема измеряют инварианты иц(ц) или жакие-либо функции от этих инвариантов.

Теорети-чески доказано, что пр-и возбуждении поля с помощью трех поочередно подключаемых к источнику поля магнитных дипОЛей -и измерении поля в точ1ке приема с пО|Мощью одного или двух ориентированных в произвольном направлении магнитных диполей, можно получить ряд инвариантных величин, зпачеиия которых не зависят от любых поворотов генераторных и приемных ра-. мок:.

i}(f) COS (-fi - ср) COS (ср, - ср);

К 1

1, и,, + и,,,,- .

1,и,,и,, + и,,и,,+и,,и,,-ип-и з-и1з;

I, и,,и,,и,, + 2U,,U,,U,, -U,,Ul -U,,,,,,

где Ji.e i-сигнал -в приемной рамке, ориентированной по какомулибо направлению Xi ори возбуждении поля только одним диполем с моментом nij,

направленным по оси //; Ф; - фазовый сдвиг этого сигнала;

минимально го значе1Ний. О-собеяно наглядиьгй смысл имеют величины и . Бели сигналы Ф paiMiKe рассматривать как пр-оетраиствеиные составляющие некоторого вектора напря1ж;енности магнитнюго толя в прялюутольной системе жоо.рдинат и о;пр-еделить исходя из этого уолоВ1Ея большую На И малую Нь полуоси эллистса итоляризащии, то эти полуоси буД|ут раены

мин

Для других ийвариантов Uij :при такой простой аналогии провести нельзя.

Рассмотрим теперь зависимость от фазы опорного сипнала величины /i; /2; /3. Для них также можно определить фазовые иива макс

рианты: максималыное значение li , минимальное значение /f и удвоенное среднее 31начение If. Эти величины можно назвать тройными инвариантами, .как они «е зависят от ориентиров1ки генераторных рамок, ор-иемтирояки приелшых рамок и выбора начала от1счета фаЗ01вых углов.

Анализ шолученных выражений применительно (К области Малых параметров электроiviarHHTHoro поля показывает, что со вторичным магнитным полем, несущим полезную геологичебкую информацию, связаны мнимые части ин вариантов, а также инварианты

/iCp г гМИН гМИН гМИН гМИН :Uii Uii ; /1 ; /2 ; /3 Осталь1ные инварианты CBSiSaebi преимущественно с первичным магнитным полем.

Для реализации предложенного способа могут (быть прИ1мене,ны, например, следуюащие устройства. Допустим, электромагнитное поле воЗбуждается с помощью трех взаимно першендикулярньгх магнитных диполей, подк1лючаем.ЫХ поочередно « источнику. Для измерения инварианта /г;(ф) сигналы с двух приемных рамок 1ПО(Отупаюгг на фазочувствигельные детаюторы, на выходе которых сигналы равны L/гftCOS(фгA - ф) ,И (/j-ft-COS (9jft-ф) ,

где k - йомер включенной в данный момент генераторной рамки (k 1; 2; 3). Эти сигналы поступают на умножитель, где они леремножаю1тся. Далее с помощью интегрирующей ячейки находят среднее значение полученного ироизведбния. Постоянная времени t ячейки выбирается исходя из условия т Г, лде Т - период работы коммутатора в источнике поля. При этом условии сигнал на выходе интегратора пропорционален инварианту

f/гИф)

- 2 г COS ( - ср) COS (ру4 ()

-cp)d/,Xcp).

Для измерения инварианта ЬггСф) может

быть использована эта же схема либо схема

с использованием только одной рамки. В

этом гслучае умножитель заменяется схемой

возведения в квадрат.

Способ измерения инвариантов /i; /2 и /з основан на выпо.тнании операций согласно выражениям для этих инвариантов, но возможно их измерение путем вращения приемных рамок в точке измерения и нахождения экстремальных значений инвариантов ij(). Иопользование этих величин позволит IB наибольшей стапени снизить методические погрешности измерений.

Предмет изобретения

Способ геоэлек1т;рораз ведки путем возбуждения в земле электромагнитного поля с помощью источника, подключенного к трем ортогональным датчикам, и измерения инвариантных величин или их функций;, отличающийся тем, ЧТО , 1C целью обеспечения независимости результатов измерений от лю1бых поворотов датчиков электромагнитного поля, источник поля 1подключак т поочередно к

каждому датчику и из сигналов, принятых одним или двуМЯ о;риентированным.и в произвольных направлениях датчиками, выделяют сигналы, сдвинутые на произвольный фазовый угол относителыно фазы опорного сигнала, находят произведение двух полученных напряжений, определяют его среднее значение за время измерения, по которому судят о геоэлежтрическом разрезе среды.