СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ Советский патент 1973 года по МПК G01V3/06 

1

Изобретение относится к способам элькТроразведки полезных ископаемых методом сопротивлений на переменном токе.

Известны снособы геозлектроразведки нгт переменном токе с использованием для возбуждения поля системы пар заземлений. Недостатками известных способов являются сложность ведения работ и интерпретации, а также их недостаточная разрешающая способность.

Предложенный способ не имеет указанных недостатков.

Достигается это тем, что через каждую пару заземлений, расположенную так, что линии, проведенные через них, проходят под углом друг к Другу, пропускают токи с частотами, различающимися между собой в пределах до 16%, и измеряют среднее за интервал времени, превышающий период биений, значение разностей потенциалов, по которым судят о геоэлектрических характеристиках среды.

Согласно предлеженному способу, первичное поле создается с помощью нескольких нар заземлений, через которые пропускают токи от автономных генераторов. Частоты токов незначительно отличаются друг от друга. Измерение разности потенциалов производят как в пределах площади, ограниченной системой питающих заземлений, так и вне системы заземлений на расстояниях, существенно превыщающих расстояние между парами заземлений. Поляризация первичного поля, создаваемого системой заземлений, изменяется за интервал времени, равный периоду биений, от линейной через эллиптическую до круговой. Линейная поляризация поля наблюдается в двух направлениях, круговая имеет правостороннее и левостороннее вращение. СпОСоб поясняется чертежом. Пусть поле создается системой заземлений AiB, , расположенных так, что линии, проведенные через них, перпендикулярны друг к другу, а заземления равноудалены от точки пересечения этих линий. Через заземления протекают равные по величине токи. Измерения разности потенциалов производятся на участке, расположенном в центре

системы заземлений. Покажем, что среднеквадратичная величина разности потенциалов измеряется на участке, расположенном в центре системы заземлений, и что эта величина, измеренная в пределах центрального участка на поверхности однородной изотропной или горизонтально-слоистой среды, не зависит от азимута измерения.

Можно считать, что в каждом азимуте проходит скалярная суперпозиция сигналов с

близкими частотами и, следовательно, воЗнйкают биения. Разность потенциалов, действующую на приемную установку расположенную под углом р к линии можно записать: + 8Ш| V AIАЗ I, /о COS (сй/ + ср,), где AW-/oP.-|/p|

COS fi sin tpisin p-sin (

, ,.,

cp (t) arctg coso.cosy,sla ;-i COS (-fa- Аш)

Среднеквадратичная величина разности потенциалов за время Т, превышающее период

2я

биений ( ), определяется из выражения:

A(f)di.

Отсюда, еслИ Ki и К2 примерно равны друг

другу К, К2 К, то At/pcp не зави/ч

сит от азимута измерительной установки MN. В случае когда , величина At/;jcp зависит от угла Р . Но если по ней вычислигь кажущееся сопротивление, то оно не будег зависеть от азимута измерения.

У.Ai/3co

где рк.макс И рк.мин - большая и малая полуоси эллипса кажущегося сопротивления.

Отсюда следует, что At/pep зависит от трех неизвестных параметров, характеризующих геологическую среду (рк.макс, рк.мин, а). Для их определения необходимо иметь три значения At/3cD , измеренные в разных азимутах. По величинам рк.мако и рк.мин при р аботе на анизотропных средах можно определить коэффициент анизотропии и угол падения плоскости анизотропии. Аналогичны зависимости между параметрами геологического разрезай величины Af/pcp , измеренные вне системы заземлений.

Таким образом, предложенный способ измерений позволит использовать для геологического картирования инвариантные параметры среды, что существенно Повыщает эффективность и информативность электроразведки, а также уменьшает влияние ошибок. При выполнении измерений на нескольких суще/TIKZ

Для расчета кажущегося сопротивлепия р,,можно воспользоваться формулой:

/

COS 3 sin3

+

ft-2

yf

А, А2

В горизонтально-координатных или анизотропных средах электрическое поле системы заземлений Б общем случае имеет эллиптическую поляризацию. Осредненный эллилс поляризации этого поля и соответственно эллипс кажущегося сопротивления приобретают определенную ориентацию относительно геологических объектов. Это позволяет использовать их для определения элементов залегания геологических объектов, изучения анизотропии и степени неоднородности геологического разреза.

Легко показать, что при измерении внутри системы заземлений

ственно разных группах частот можно получить геоэлектрические характеристики среды на разных глубинах.

Пpeдмet изобретений

Способ геоэлектроразведки по методу сопротивлений на переменном токе с использо ванием для возбуждения поля системы пар заземлений, отличающийся тем, что, с целью упрощения работ и повыщения информатив иости метода, через каждую пару заземлений расположенную так что линии, проведенные через них, проходят под углом друг к другу, пропускают токи с частотами, различающи мися между собой в пределах до 15%, и измеряют среднее за интервал времени, превыщающий период биений, значение разностей потенциалов, по которым судят о геоэлектрических характеристиках среды. /, /eCOS(,), где со - (0, причем , /i,2, COi,:;, Ki,2 - соответственно амплитуды и фазы то5 ков и геометрические коэффициенты установок Л iSjMyV и Л . Очевидно, в этом случае Uf,A(t))t - (f(t), , о COS ;1 sin S-COS -fi - 2 + j -|- - KiK

D

-nSf