Способ геоэлектроразведки Советский патент 1978 года по МПК G01V3/08 

(54) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

Изобретение относится к области геоэлектроразведки по методу естественного электромагнитного поля Земли в сложных геоэлектрических условиях. Известен способ геоэлектроразвед ки, основанный на синхронной регистрации вариаций электрических компонент естественного электромагнитног го поля Земли одновременно в двух точках - базисной (неподвижной) и по левой (передвигающейся). По этим измерениям определяют среднюю напряженность электрического поля, относительные изменения которой указывают на строение геоэлектрического разреза 1. Известен также способ, основан ный на записи кривых, описывающих конец вектора напряженности электричесг кого поля в двух точках.. Из сравнения направлений вспомогательных линий и величин напряженности определяют элек тропроводность . пластов 2 j . Недостатками известных способов является низкая точность результатов измерений. Из известных способов наиболее близок к описываемому способ геоэлек троразведки, основанный на синхронном измерении магнитных и электричес ких компонент естественного электро- , магнитного поля. Земли одновременно в двух точках - базисной и полевой (комбинированное магнитотеллурическое профилирование КМТП). По этим измерениям определяют эффективное значение суммарной продольной проводимости Sj и эффективные напряженности электрического и магнитного Н, полей, относящиеся к-главному интервалу адагнитотеллурического профилирования (интервалу §). Базисная точка выбира ется в условиях наиболее однородного разреза, характеризующегося минималь ными значениями вертикальной составляющей магнитного поля з . Недостатком комбинированного магнитотеллурического профилирования является низкая точность геоэлектроразведки в интервале S и трудность выбора базисной точки, связанная с отсутствием обширных участков одноро|цного разреза в основных нефтеперспективных районах. Целью изобретения является повышение точности геоэлектроразведки, Цель достигается тем, что по предлагаемому способу одну из точек наблюдения располагают на склоне исследуемой структуры, регистрируют

3

вариации естественного электромаг. поля Земли на фиксированной частоте в диапазоне

i,5 10

6 4 5- ti где 4;. частота; ;. - суммарная продольная проводимость; Ь - мощность исследуемой толщи пород; и по компонентам электромагнитного поля судят о строении геоэлектрического разреза. Данный способ основан на следую щих представлениях. Из теории извесх но, что поведение компонент естественного электромагнитного поля над разрезами, содержащими горизонтальные неоднородности (например, складки, разломы) существенно отличается от поведения этих компонент над гоpизoнтaльнo-oднopoдны л разрезом. Такое расхождение обусловлено как галь ваническим действием неоднородности (на поверхности складки, разлома образуются электрические заряды), так и индукционным действием токов, текущих в этой неоднородности. На высоких частотах, когда толщина скин-слоя меньше глубины залегания неоднородности, компоненты электромагнитного поля не отличаются от ком понент поля в горизонтально-однород ной среде. С понижением частоты (увеличением толщины скин-слоя) на поверхности неоднородности возникают электрические заряды, создающие аномальное электрическое поле, значение которогб достигает максимума, когда длина электромагнитной волны в среде становится соизмеримой с горизонтальными размерами, структуры. Аномальное магнитное поле практичес ки отсутствует. При дальнейшем понижении частоты (длина электромагнитной волны в среде становится бол ше горизонтальных размеров структуры) начинается обтекание электричес ким током поднятий и концентрация ei во впадинах. При этом уменьшается величина аномального электрического поля и возникает аномальное магнитное поле. В этом интервале частот (интервале S ) действие неоднородности на компоненты- электромагнитог поля носит как гальванический, так и индукционный характер. Это уменьшает величину аномального электрического поля и, соответственно, снижает точность геоэлектрораэведки. Отличие способа состоит в том, что в качестве рабочей берут частоту, при которой наблюдается максимальное аномальное электрическое поле и, соответственно, максимальная точность геоэлектроразведки. Рабоча ч астота определяется частотой появ615441

ления аномальной составляющейгоризонтальных компонент магнитного поли и принадлежит диапазону

.5

2,5- -(О

),5- -fO

f S-ti S. -h где i - рабочая частота, Гц, -S - суммарная продольная проводимость. См, 1i - мощность исследуемой толщи пород, м. Кроме того, в большинстве нефтеперспективных районов затруднен выбор участка для базисной точки. Поэтому базисную точку помещают на склоне поднятия. Частотные характеристики горизонтальных компонент электромагнитного поля в этой точке наиболее близки к частотным характеристикам этих компонент в горизонтально-однородной среде. Положение базисной точки определяется максимальными значениями вертикальной компоненты магнитного поля. Выполнение способа иллюстрируется следующим примером. Для изучения рельефа высокоомного основания, перекрытого толщей проводящих пород, средняя мощность которых равна 2000 м, а продольная проводимость - 1000 См, базисный пункт перемещается в зоне перехода от крыла поднятия рельефа основания к борту впадины. Полевые пункты размещаются по сети, обеспечивающей необходимую детальность съемки. Регистрация компонент естественного электромагнитного поля выполняется синхронно в полевом и базисном пунк-. те в интервале частот 0,25 $0,62 ГЦ. В пределах этого .интервала для каждого полевого пункта выбирается фиксированная частота , определяемая частотой отклонения относительной напряженности магнитного поля Нполе ea-ia ° единицы. Изменение относительной напряженности электрического поля Еполе / Е Бяза- на частоте i наиболее точно отображает изменение рельефа поверхности с :нования. Для осуществления способа целесообразно использовать серийные электроразведочные станции. Способ, как более совершенный, предназначен для замены известных методов: метода теллурических токов и метода комбинированного магнитотеллурического профилирования. Промышленное использование способа обеспечено современным уровнем разработки методики и аппаратуры, применяемой в магнитотеллурической разведке. Использование способа по сравнению с известными магнитотеллурическими способс1ми обеспечивает существенное ( в 4-6 раз) повышение точности выявления геологических

структур. Такое повьшение точности значительно снизит затраты денежных средств на изучение строения конкретной геологической провинции.

Формула изобретения.

Способ геоэлектрораэведки, основанный на синхронном измерении магнитных и электрических кс лпонент естественного электромагнитного поля Земли, отличающийс я тем, что, с целью повьлдения точности геоэлектроразведки, одну из точек наблюдения располагают на склоне исследуемой структуры, регистрируют вариации естественного электромагнитного поля Земли на фиксирова1 ной частоте в диапазоне

15-1о

2,5-10

il «

S- fl 5-Л

где i - частота;

5 - cy Iмapнaя продольная проводимость;

fj -.мощность исследуемой

толщи пород;

И по кс шонентам электромагнитного поля судят о строении геоэлектрического разреза.

Источники информации, принятые во внимание, npif экспертизе t

с. 267.

Прикладная геофизика

вып. 48, 1966,с. 76-83.