СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ Советский патент 1996 года по МПК G01V3/02 

Описание патента на изобретение SU798666A1

Изобретение относится к способам электроразведки и может быть использовано в рудной и структурной электроразведке в сухопутном, морском вариантах, а также при скважинных исследованиях.

Известен способ электроразведки, основанный на изучении процессов становления электромагнитного поля, возбуждаемого в земле прямоугольным импульсом тока, в котором измеряют неустановившееся электромагнитное поле в ближней к источнику зоне при размерах контуров источника и приемника, меньших мощности слоистой толщи. В этом случае регистрируемый в приемном контуре сигнал в поздней стадии становления пропорционален кубу суммарной, продольной проводимости разреза [1]
Недостатком данного способа является низкая разрешающая способность по выделению одиночного пласта, проводимость которого невелика по сравнению с суммарной продольной проводимостью разреза, так как в этом случае небольшое изменение проводимости разреза, обусловленное наличием в среде объекта поисков, приводит к изменению измеряемого сигнала, лежащему ниже ошибок измерения.

Известен способ электроразведки, в котором для уменьшения времени измерения и повышения детальности исследований регистрируют горизонтальную компоненту электрического поля Егор, производную по времени от вертикальной компоненты магнитного поля Н и по величине отношения судят о параметрах разреза [2]
Недостатком этого способа является низкая разрешающая способность и необходимость измерения двух компонент электрического поля.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ индуктивной геоэлектроразведки, предусматривающий возбуждение электромагнитного поля импульсом тока, представляющим собой комбинацию двух разнополярных импульсов, включенных с некоторым запаздыванием по времени ΔT один относительно другого, что позволяет повысить детальность расчленения исследуемого разреза [3]
Недостатком данного способа является также низкая разрешающая способность при изучении слабоконтрастных по удельному сопротивлению объектов.

Цель изобретения повышение разрешающей способности измерений при разведке локальных объектов и разделении сигналов вызванной поляризации и переходных процессов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе геоэлектроразведки, основанном на возбуждении неустановившегося электромагнитного поля двумя разнополярными различной амплитуды и длительности импульсами тока, задержанными один относительно другого, и измерении переходного процесса, определяют момент времени, когда измеряемый сигнал равен нулю, затем определяют времени перехода измеряемого сигнала через нуль при других длительностях и амплитудах импульсов тока, и также измеряют амплитуды сигналов переходного процесса на указанных временах, по которым судят о наличии в разрезе искомого объекта.

В методе переходных процессов неустановившееся электромагнитное поле измеряется в паузах между импульсами тока, коммутируемыми в генераторной петле. Длительность токовых импульсов выбирается такой, чтобы на результате измерений влияние переднего фронта было мало. Поэтому принято считать, что ток в генераторной петле меняется по закону

где I сила тока в петле;
l(t) единичная ступенчатая функция.

Известно, что эффективная глубина проникновения электромагнитного поля в среде зависит от свойств среды и времени измерения электромагнитного поля, отсчитываемого от момента выключения тока в генераторном контуре.

На фиг. 1 и 3 представлен график амплитуды импульса тока в генераторном контуре, образованный двумя разнополярными импульсами тока различной длительности, сдвинутых один относительно другого; на фиг.2 и 4 график величины ЭДС в измерительном датчике при различных параметрах, возбуждающих поле импульсов.

Импульс тока I в генераторном контуре образован двумя разнополярными импульсами тока различной длительности I3.1 и I1.1, сдвинутых один относительно другого на величину ΔT1 импульсов тока, у которых передние фронты не влияют на результаты измерений, а измерения производятся после их выключения (фиг.1).

Величина ЭДС ε в измерительном датчике во время t01 после выключения поля равна нулю (фиг.2).

Импульс тока в генераторном контуре при измененных параметрах импульсов тока I3.1 и I1.2, сдвинутых относительно друг друга на интервал времени , представлен на фиг.3.

Для пояснения существа способа рассмотрим плоскость S (тонкого пласта мощностью Δh) и с удельным сопротивлением ρ в поле вертикального магнитного диполя. Если расстояние r между генераторным контуром и измерительной рамкой меньше величины 2/r+2h/r+2t/μoρn, то выражение скорости изменения магнитного поля имеет вид

где BZ вертикальная компонента магнитного поля;
Mг момент генераторного контура;
m параметр;
Z расстояние по вертикали от поверхности земли до точки измерения поля (если поле измеряется на поверхности Земли, то Z 0);
h глубина до плоскости S;
t время от начала переходного процесса при возбуждении поля ступенчатым измерением тока в генераторной рамке;
μo= 4π•10-1Гн/м.
При возбуждении электромагнитного поля импульсов тока (фиг.1) переходный процесс имеет переход через нуль:
(2)
(3)
(4)
где и ЭДС, обусловленные соответственно передними I1 и задним I2 ступенчатыми изменениями амплитуды токового импульса, которые сдвинуты один относительно другого на величину ΔT.

Mг1=J1•nг•Sг; Mг2=J2•nг•Sг,
где Sr площадь генераторного контура;
nr число витков генераторной рамки;
t01 время, на котором измеряемая ЭДС переходит через нуль.

Принимая во внимание то, что
t2= t1+ΔT1,
получаем

Если изменить величину ΔT или отношение I2/I1 (либо то и другое вместе), то значение времени, на котором ЭДС равна нулю, находят из равенства
(5)


Таким образом, по формуле (5) рассчитываются времена, на которых сигнал от плоскости 5 равен нулю.

Если же становление электромагнитного поля измеряется над средой, в которой ниже плоскости S залегает проводящий объект, то измеренная на временах t02, t03 и т.д. ЭДС отлична от нуля и равна сигналу от вышеупомянутого объекта.

Аналогичным способом измеряется полезный сигнал от объекта поисков при возбуждении поля другими источниками, либо при залегании его в средах, отличных от рассмотренной выше (например, в однородном полупространстве), двухслойной среде и т.д.

Данный способ электроразведки может быть применен также для разделения сигнала ВП и МПП, измеренных одной установкой.

Если поле возбуждается импульсом тока, форма которого приведена на фиг. 1, то при малых значениях ΔT1 (в ранней стадии) поле слабо зависит от поляризуемости пород, а в основном обусловлено индукционным эффектом. По мере увеличения времени от начала переходного процесса доля поляризационной ЭДС в суммарном сигнале увеличивается. Для того, чтобы на этих временах исключить из регистрируемой ЭДС сигнал, обусловленный индуктивными процессами в земле, рассчитываются времена t02 и t03 по зависимостям, аналогичным равенству (5), либо измеряются в нормальном поле и в этих точках проводятся измерения электромагнитного поля.

Принципиальная схема установки для возбуждения и регистрации сигнала переходного процесса содержит генераторную и измерительную рамки, силовой ключ для возбуждения поля импульсом тока и блок регистрации сигнала на временах t01, t02, t04 и т.д.

Способ геоэлектроразведки осуществляется следующим образом.

В генераторном контуре возбуждается поле импульсом тока (фиг.1) при ΔT = ΔT1.

В измерительном устройстве регистрируется время t01, на котором сигнал равен нулю (фиг.2).

Задается токовый импульс с задержкой ΔT, равной ΔT2 и измеряется ЭДС на время t02 (фиг.3 и 4).

Затем электромагнитное поле возбуждается импульсом тока с задержкой ΔT3 и измеряется на время t03 и т.д. По измеренным на временах t02, t03, t0i и т. д. сигналам судят о наличии в разрезе проводящего объекта, a по значениям амплитуд сигналов и величинам t02, t03, t0i о его параметрах.

Применение предлагаемого способа позволяет вести поиски рудных тел, перекрытых низкоомными пластообразными образованиями, поиски локальных структур, перспективных на обнаружение нефтяных и газовых залежей в низкоомных разрезах, изучать околоскважинное и призабойное пространство с целью поисков локальных объектов, перекрытых проводящими отслоениями, и выделять в суммарном сигнале ЭДС, обусловленную процессом ВП. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4

Похожие патенты SU798666A1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1984
  • Тригубович Г.М.
  • Попов Е.Б.
RU1233666C
СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ 1995
  • Соловьев Ю.В.
  • Горячев В.В.
RU2099753C1
СПОСОБ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 2007
  • Великин Александр Борисович
RU2354999C1
СПОСОБ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННОЙ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ (FTEM-3D) 2010
  • Горюнов Андрей Сергеевич
  • Киселев Евгений Семенович
  • Ларионов Евгений Иванович
RU2446417C2
Способ геоэлектрической разведки рудных месторождений 1974
  • Воронцов Юрий Сергеевич
  • Шайдуров Георгий Яковлевич
SU642662A1
Способ геоэлектроразведки 1989
  • Горячев Владимир Викторович
  • Соловьев Юрий Васильевич
  • Бучарский Борис Васильевич
SU1718176A1
Способ геоэлектроразведки 1988
  • Вакульский Александр Андреевич
  • Драбич Петр Петрович
  • Каменецкий Феликс Моисеевич
  • Новиков Петр Вячеславович
  • Тимофеев Вадим Митрофанович
SU1603329A1
СПОСОБ МОРСКОЙ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2012
  • Лисин Анатолий Семенович
RU2557675C2
Способ геоэлектроразведки 1979
  • Ефимов Анатолий Дмитриевич
SU819776A1
СПОСОБ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ НЕФТИ И ГАЗА 1995
  • Ларичев А.И.
  • Новиков В.Р.
  • Коробов Ю.И.
  • Фролов В.Х.
RU2102781C1

Иллюстрации к изобретению SU 798 666 A1

Реферат патента 1996 года СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

Способ геоэлектроразведки, основанный на возбуждении в исследуемой среде неустановившегося электромагнитного поля двумя разнополярными различной амплитуды и длительности импульсами тока, задержанными один относительно другого, и измерении переходного процесса, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности измерений при разведке локальных объектов и разделении сигналов вызванной поляризации и переходных процессов, определяют момент времени, когда измеряемый сигнал равен нулю, затем определяют время перехода измеряемого сигнала через нуль при других длительностях и амплитудах импульсов тока, и также измеряют амплитуды сигналов переходного процесса по указанному времени, по которому судят о свойствах исследуемой среды.

Формула изобретения SU 798 666 A1

Способ геоэлектроразведки, основанный на возбуждении в исследуемой среде неустановившегося электромагнитного поля двумя разнополярными различной амплитуды и длительности импульсами тока, задержанными один относительно другого, и измерении переходного процесса, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности измерений при разведке локальных объектов и разделении сигналов вызванной поляризации и переходных процессов, определяют момент времени, когда измеряемый сигнал равен нулю, затем определяют время перехода измеряемого сигнала через нуль при других длительностях и амплитудах импульсов тока, и также измеряют амплитуды сигналов переходного процесса по указанному времени, по которому судят о свойствах исследуемой среды.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1996 года SU798666A1

СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ 0
SU234544A1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ 0
SU263054A1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
СПОСОБ ИНДУКТИВНОЙ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ 0
SU181751A1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1

SU 798 666 A1

Авторы

Исаев Г.А.

Даты

1996-10-20Публикация

1978-10-17Подача