Способ геоэлектроразведки Советский патент 1978 года по МПК G01V3/02 

(54) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

2

Сущность изобретения заключается в том, что эпектромагнитное попе в Земле возбуждается токами двух когерентных инфранизких частот, а в точке приема измеряют разность времен запаздывания принимаемых сигналов двух i частот, Эта разность времен запаздывания не зависит от проводимости среды и пропор-циональна коэффициенту поляризуемости

среды (или фазовому сдвигу ВП).

Пусть эпектромагнитное попе в Земле возбуждается токами двух частот Ubj и помощью заз.емпенного источника и измеряется электрическая составляющая поля в ближней зоне. Известно, что в этом случае фазовые углы, обусловленные проводимостью среды, зависят прямо пропорционально от частоты возбуждающего поля, а фазовые углы, обусловленные поляризуемостью среды, при изменении частоты в 2-10 раз изменяются очень мало, так что вели чиной этих изменений можно пренебречь. Если представить возбуждающие токи в виде

3 aosin)-t; a,2 a,5inuj i.;

как показано на фиг. 2, а и буто принимаемые из Земли .сигналы в точке приема могут быть представлены в виде

,sihKt-«...Ma);

ф

иий

«AsincAj t-t -

ш

U,-A,(nu;,i--4,,. Asinno), i I ПЛ)nUJ ГДе Vjjf, J %пд ииа,;инЭг,соотве венно фазовые углы, обусловленные поля зуемостью (ВП) и проводамостью (ни дукционные) среды, дпя сигнапов дву частот. Время запаздывания сигнапов Ц « равно соответственно (см. фиг. 2, в Af Sn Л..1-, 1 . ина,, вп,, д nUJ Для получения разности времен за дьгаания из сигналов Ц м Ц формируют следовательности импульсов, жестко

связанные по фазе с исходными сигналами. Наиболее просто формируются импульсы в моменты перехода синусоидальных сигналов через нуль от отрицательных к положительным значениям (фиг. 2, д и е . или от положительных к отрицательным, или те и другие вместе. В этом случае разность времен запаздывания представляется как временной интервал между импульсом последовательности одной частоты и ближайшим по времени к нему импульсом последовательности другой частоты (на фиг. 2, ж - это интервал времени между моментом перехода через нуль сигнала одной частоты и ближайшим к нему моментом перехода через нуль в ту же сторону сигнала другой частоты). Дпя увеличения точности может быть сформирована такая же последовательность Д ь,., по моментам перехода через нуль сигналов в другую сто-. рону (от положительных к отрицательным)в этом случае импульсы А С, будут следовать с удвоенной частотой, т. е. из- меряемая величина будет в 2 раза боль- ще. Разность времен запаздывания , равна:

ifce -ф -из

At5, AVAt,

n «jy.

При изменении частоты в 2-10 раз имеем:

tp if

Р

ВП2 BFT ВП

инЗ

J2lifn . fT-i

(п tj;где Т

ntfij БП п ВПВПC4J. Таким образом, разность времен за- паздьпзания сигнапов двух частот в точке приема, в отпичие от разности начальных фазовых сдвигов, определяется только поляризуемостью среды и совершенно не зависит от ее проводимости. С помощью датчика 1 (в качестве которого может быть использована одна ит две заземленные линии или магнитный датчик) в точке приема принимают суммарный двухчастотный сигнал, возбулГдаемый в земле генератором с заземленной линией (не показаны). С помощью избирательных усилителей 2 и 3 из этого сигнала выделяют составляющие двух частот (эпюры напряжений фиг. 2, виг). Импульсные формирователи 4 и 5 преобразуют синусоидальные сигналы в последовательности импульсов, соответствующие переходам сигналов через ргуль от отрицательных значений к поло- 562 житепьным (фиг. 2,д и е). Эти поспе доватепьности импульсов поступают на два входа триггера 6, который открывае ся в момент перехода через нупь одного из сигналов и закрывается в ближайший к нему момент перехода через нупь другого сигнала (фиг, 2, ж). Время, в течение которого триггер находится в о-ркрытом состоянии, равно разности времен запаздывания сигналов двух частот. Оно измеряется с помощью измерителя 7 временных интервалов. Возможно применение также других устройств; реализу ющих данный способ.Измерение разности времен запаздЫ вания сигналов двух частот для опредепе , кия параметра ВП при геоэлектроразвед ке стало возможным благодаря мапой зависимости изменений фазовых углов ВП Р изменении частоты в диапазоне инфранизких частот, а также. отсутствшо изменений времени запаздьгоания электромагнитных колебаний двух частот, которое обусловлено проводимостью среды. Технико-экономическая эффективность способа геоэлектроразведки заключается в увеличении точности определения параметра поляризуемости изучаемых Сред бл годаря исключению влияния проводимости среды на измеряемый параметр поляризуемости. Значительно упрощаются также измерительные устройства, реализукяцне способ, Формула изобретения Способ геоэлектроразведки по методу вызванной поляризации на переменном токе, основанный на возбуждении IB земпе электромагнитного поля, токами двух произвольных когерентных Частот и измерении сигналов в точке приема, о т п нчающийся тем, что, с цепью пс Бышения точности измерений путем искпкхчения влияния проводимости среды, при изучении поляризационных эффектов, измеряют разность времен запаздьтания сигналов двух частот в точке приема, по которой судят о поляризуемости среды. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1, Патент США №2766421, кп, 324-1, 1956. 2.; Прцов Е, А. и др. Фазовые измере1ШЯ ВП в сложных геологических условиях БССР, Известия , сер. Теология и разведка, №3, 1970, 128-133.

j(Jl

КЛ /

y /

uiz

/ 4t,

IH

t

П

.2