Способ геоэлектроразведки Советский патент 1981 года по МПК G01V3/10 

(54) -СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕ.ЦКИ

Изобретение относится к геоэлектроразведке с использованием нестационарных электромагнитных полей и может быть использовано для определения ТОЛЩИНЫ слоя проводящих рыхлых отложений и в геоэлектроразведке при работах методом переходных процессов (становления поля) с дипольным источ ником и приемником поля. известен способ .геоэлектроразведки, заключающийся в пропускании в земле постоянного тока и измерении разности потенцигшов в точках земной поверхности с последующим сравнением измеренных кривых зондирования с тео ретически рассчитанными 1. В результате этого определяют мощность и проводимость первого слоя. Недостаток этого способа заключается в низкой надежности определений на участках с плохими условиями заземлений. Кроме того, необходиьвл повышенные затраты труда и времени за счет камеральной обработки полученных данных. Известен способ геоэлектроразведки, определяющий мощность первого слоя методом зондирования поля в бли ней зоне и основанный на выявлении в широком диапазоне времени процесса спада устанавливающегося электромагнитного поля, возникающего в проводящих отложениях в результате скач-. кообразного выключения тока в питающей линии 2. . Однако в таком способе толщина слоя рыхлых отложений находится путем сравнения наблюденных кривых зондирования с теоритическими пгшеточными кривыми, что снижает производительность труда. Известен также способ геоэлектроразведки, основанный на возбуждении с помощью незаземлениого контура первичного импульса магнитного поля и в приеме в паузах между этими импульсами посредством этого же или другого контура устанавливающегося магнитного поля вихревых токов в проводящих образованиях з.. Однако в указанном способе для определения толщины слоя поверхности ных отложений необходимо проводить палаточную интерпретацию наблюденных кривых, что ведет к недостаточной экспрессности и к трудоемкости проводимых работ и к невозможности непосредственно измерить толщину слоя. Цель изобретения - повышение экспрессности определения мощности верхнего проводящего слоя приокартировании геоэлектрического разреза. Для этого в способе геоэлектроразведки, основанным на возбуждении в земле импульсов первичного электромагнитного поля и измерении в паузах между этими импульсами временных характеристик вторичного электромагнитного поля, измеряют временной интервал между моментом прекращения импульсов первичного электромагнитно го поля и временем, на котором наблю дается максимум ЭДС вторичного поля, по последнему непосредственно судят о мощности поверхностньах отложений. С помощью индукционной рамки (маг нитного диполя), через которую пропускают прямоугольные импульсы, в земле возбуждают первичное поле. В паузах между этими импульсами наблюдают максимум ЭДС вторичного поля, наводимую в другой индукциолной рамке, расположенной на некотором расстоянии от первой. Определяют характерную точку на наблюдаемой временной характеристике вторичного поля, например точку с максимальньпу значением сигнала, и измер}иот временной интервал At между моментом прекращения импульса пе вичного поля и временем этой характерной точки. Можно доказать, что для стандартных дипольных установок с ненулевым разносом параметр At однозначно связан с продольной проводимостью первого слоя, а следовательно, и с его мощностью m ,. где А Г- а удельная электропроводимость слоя; горизонтальный разнос между рамками; коэффициент, численное зна чение которого определяетс видом дипольной установки и положением характерной точки (максимум или ноль) на кривой .переходного про цесса. /tt.4y-to rM-wr;. В большинстве случаев проводимост поверхностных отложений более или ме нее выдержана по простиранию и легко определяется, что позволяет создать измерительное устройство, основанное на изменении параметра t, при этом его шкала градуируется в значениях мощности слоя. Кроме того, устройство может вести непрерывную регистра цию толщины слоя рыхлых отложений в движении. На чертеже дана структурная схема устройства, реализукицего предлагаемы способ. Генератор 1 подключен к генераторной рамке 2. Приемная рамка 3 через входную схему стробирования 4 соединена с входом усилителя 5, выход которого связан с пороговой спусковой схемой 6. Bыkoдныe зажимы последней подключены к входу генератора 7 линейно-нарастающего напряжения. Приемная рамка через блок автосинхронизации 8 соединена с одновибратором 9, выход которого связан с входной схемой стробирования. Выходные клеммы генератора линейно-нарастающего напряжения подсоединены к фиксатору уровня 10, нагруженному на стрелочный измерительный прибор 11. Вместо последнего может быть использован самописец. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 вырабатывает мощные прямоугольные импульсы тока в генераторной рамке 2. В приемной рамке 3 наводится сигнал в видеЭДС переходного процесса, поступающий на входную схему стробирования 4. Напряжение сигнала на выходе схемы появляется спустя некоторое время после полного выключения первичного поля с тем, чтобы предотвратить нежелательные эффекты, обусловленные действием импульса первичного поля на приемную рамку. Блок автосинхронизации 8 формирует из входного сигнала короткий импульс, соответствующий моменту выключения импульса первичного поля. Этим импульсом осуществляется запуск одновибратора 9, вырабатывающего управляющий импульс для входной схемы стробирования, а . также генератора 7, работающий в ждущем режиме. Усиленный усилителем 5 входной сигнал поступает на пороговую спусковую схему 6 с регулируемым порогом срабатывания, сигнал на выходе которой появляется в тот момент, когда напряжение на ее входе достигает максимгшьного значения. Это напряжение запирает генератор линейно-нарастающего напряжения, амплитуда сигнала на выходе последнего регистрируется с помощью пикового вольтметра, состоящего из фиксатора уровня 10 и стрелочного измерительного прибо- . ра 11. Поскольку амплитуда регистрируемого напряжения пропорциональна времени, прошедшему с момента запуска генератора линейного напряжения до его запирания, то она пропорциональна искомой мощности первого слоя. Формула изобретения Способ геоэлектроразведки, основанный на возбуждении в земле импульсов первичного электромагнитного поля и измерении в паузах между этими импульсами временных характеристик вторичного электромагнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повьвиения экспрессности определения мощности поверхностных отложений, измеряют временной интервал меящу моментом прекращения импульсов первичного электромагнитного поля и временем, на котором наблюдается максимум ЭДС вторичного поля, по последнему непосредственно судят о мощности поверхностных отложений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Руководство по применению метода переходных процессов в рудной геофизике. Под ред. Ф.М. Каменецкого. Л.,,Недра 1976, с. 88-92 (прототип).