При элбктричеокой разведке как постоянным, так и переменным током используется обычно лишь различие е электропроводности горных пород. Так, например, структурной разВвдке базируются на непроводящие или, наоборот, хорошо проводящие горизонты, которые по своим элементам залегания достаточно характ.еризуют .разведываемую тектоническую форму. В разве дке металлических полезных ископаемых (на-«ример. сульфидных линз) используется напосредственмо различие в электропроводности полезного ископаемого и вмещающих его пород и т. п.
В основу предлагаемого способа положено использование для разведки некоторых явлемий, происходящих в земле при прохождении в ней переменного тока. Хорощо известно, что ряд минералов обладает свойством детектировать переменный ток {общеизвестный пример - галенит). Опыт пока1зывает, что этим же свойством, хотя « в меньщей мере, обладают и некоторые горные породы. Поэтому -при прохожден-ии в земле переменного тока можно наблюдать возникновение постоянных электродвижущих сил. связанных с такими явленияMiH, как непосредственное детекта- рование, различие в элестрохимических реакциях, различие в аккумуляции электрической -энергии п др.
Предлагаемый, согласно нзобре;тению. способ элактричеокой разведки заключается в измерении этих постоянных электродвижущих сил иа поверхности зем.пи. в горп-ых выработках или скважинах и изучении их зависимости от направления, СИЛЫ И частоты питающего переменного тока.
Предлагаемый способ здожет быть применен такжв для определения направления движения и скорости подземных вод.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором фиг. 1 принциоиалБную схему способа., фиг. 2 - пример выполнения схемы измерительной цени, а фиг. 3 - вариант применения способа для случая кароттажНых наблюдений.
Питающий переменный ток (фиг. 1) частотой от 5 герц до радиочастот включительно создается в земле генератором 1 при помощи за землителей-электродов индук:тивньш или иным путем. ПоременнЫй так, .направление которого пока зано оплошным1И линиями, проиизываегг разведываемый объект 2, причем лоследний может рассматриваться, как источник постоянного тока. Направление постоянного тока показано пунктирными линияМИ. Появившиеся на поверхности земли постоянные электродвижущие; силы определяются измерительным прибором 3, в качестве ко-J торого при частотах питающего переменного тока примерно от 25 герц и более, может прИ1менятьСЯ гальванометр постоянного тока.
Прк малых частотах питающего переменного тока для компансации переменного тока, появляющегося в измерительной цепи :В силу разности пО;тенциалОВ на электродах М и N, индукции « т. д., иеобходВмо при1мен€ние компенсатора переменного тока, пример выполнения которого дан на фиг. 2. Питающая цепь, включающая генератор / и амперметр 2, соединяется с компенсатором пе1ременного тока /С при помощи трансформатора 5 (возможно и непосредственное соединение). Компенсатор состоит из вариометра 4, в первичную обмотку которого -включено переменное сопротивле1ние 5. При надлежащем положении ключей б к 7 такой компенсатор может играть роль или простого потенциометра для переменного тока (верхнее положение ключей) или же комплексного компенсатора, позволяющего уравнивать тони по напряжению и фазе (нижнее положение ключей).
В измерительную цепь помимо компенсатора включается потеш ЦИ|0метр 8 ти1па Шлумберже с ко1мпенсаторо.м поляризации 9 (либо полуавтаматичеакий 1ре|гиотратор).
Процесс измерения сводится к следующему. До пропускания переменного тока IB питающую цепь компенсируется разность потенциалов в изм1ерителыной цепи MN
с помощью компенсатора поляризации 9. Затем включается генератор переменного тока / и замеряется с помощью амперметра 2 сила тока /, текущего е питающей цепи АВ. Путем подбора связи между первичной и вторичной обмотками вариометра 4 и сопротивления 5 доби)ваются отсутствия звука в телефоне 10 (при арретирован ном1 гальванометре потенциометра 8 Шлумберже). После этого замеряется падение напряжения Д U постоянного тока.
Отношение Д f/ : / является пар.аметр01.м для характеристики геологического строения исследуемого участка.
Бзаимное расположение витающей и измерительной цепи может быть различным. Так возможно вести наблюдения по схеме вертикальных электрических зандирований или любого из видов профилирования. В частности, подобный способ может быть применен в качестве вспомогательного при проведении вертикальных электрических зондирований при разведке нефти и профилировании методом измерения сопротивлений при разведке угля, озокерита и т. п.
В качестве са.мостоятельного способа предлагаемая методика може1Т быть применена при разведке металлических полезных ископаемых, при профилировании, при положении питающей цепи; в виде поля Лундберга пли полу квадрата Зундберга (метод интенсивности), бесконечно длинного прямолинейно-го кабеля л др.
В качестве вспомогательного способа она может быть приманена при разведках методом изолиний измерения переменных магнитных полей (интеясийности индукции).
Диапазон применяемых в способе ,частот .может быть очень щироквм - от нескольк их периодов в секунду (например, частота пульсатора) до радиочастот (применяе.мых в |.методе иидукции и однометричеоких методах).
Вместо вариометра 4 могут быть применены части лных устройств,
наприадер, мостика Гейгера или Томсона.
При кароттажных исследованиях для избежания воздействия индужTOBlHoro эффекта а проводах моЖет быть использоВЯно устройство по фиг. 3.
На трехжяльноМ проводе в скважину Опускается снар яд, з котором заключены двигатель постоянного тока 1 и спаренный с иим генератор переменного тока 2. Двигатель / литается от источника тока 3 по двум проводам.,
От генератора 2 через дно снаряда выведены два провода, оканчивающиеся питающими электродами Л и S. .
Через кожух пропущена третья жида кабеля, сканчивающаяся одним из измерительных электродов М.
ПомиМо положения, 1приданного электроду М на фиг. 3, может быть прииягго и любое иное положение в зависимости от оптимальных условий работы.
Другой измерительный электрод N находится на поверхности. Наблю1дения ведутся три помощи полуавтомати ческого регистратора,.
Часть провода MN (от М до -о) должна быть представлена отрезкам бронированного кабеля, броня которого (покрыта изоляцией.
Диапазон частот может быть значительным-от нескольких периодов в минуту (на пример, при сочетании 1-батарея и 2 - пульсатор) до радиочастот. В последнем случае 1 будет представлять собою питательный контур, а 2 - колебательный контур. В этом случае (.поскольку все питание может быть
сосредоточено в снаря1де в ви;де сухих батарей) для измерений могут быть использованы в различных комбинациях все три жилы кабеля. При использования способа для определения направления движения и скорости подземных вод один из электродов питающей цепи ortyкается в скважину на уровень исследуемого горизонта, в который вводятся соли или электролит, а другой электрод относится на значительное расстояние. По питаю.щей цепи пропускается перемееный ток произвольной частоты (от 5 герц до радиочастот включительно). На поверхности же земли измеряются постоянные э. д. с., возникающие в земле при прохождении в ней переменного тока.
Предмет изобретения
1.Способ электрнчеокой разведки полезных ископаемых при иомощи переменного тока (частотою от 5 герц до радиочастот включительно), создаваемого в земле тем или иным путем (например, при помощи заземлителей --электродов или индуктивным путем), о т л и ч а ю щ и и с я тем, что иа поверхности земпн, в горных выработках или скважинах измеряют (или наносят изолинии) постоянные электродвижущие силы, воз1никающие в земле при прохождении переменного тока, и изучают зависимость этих э. д. с. от направления, силы и частоты питающего переменного тока.
2.Применение способа по п. 1 д.ш определения направления двил :ек11я и скорости подземных вод.
№-66588
,«
