Генераторное устройство для морской геоэлектроразведки Советский патент 1982 года по МПК G01V3/04 

Изобретение относится к геофизическим методам разведки, и в частности к электроразведке униполярными импульсами. Известно устройство геоэлектрораз ведки, применяемое в методах вызванной поляризации и становления поля, в котором в питающие электроды подаю импульсы тока, а после окончания токового импульса измеряют изменение напряжения на приемных электродахtt3 Данное устройство непригодно для работы в морских условиях. Известны устройства для мррской геоэлектроразведки в движении, состоящие из нескольких поплавков, бук сируемых судном, на котьрых закрепле ны генераторный и приемные датчики поля С2. В морских электроразведочных стан используют корабельные или специальные генераторы, обеспечивающие ток до 50-100 А, при этом резко возрастает проблема отвода мощности от генератора в паузах между питающими импульсами. В полном виде установки электропрофилирования с импульсным питающим током помимо питающих электродов содержат также балластную нагрузку и средства коммутации генератора с питающих электродов на балластную нагрузку. Подобная схема применена в серийно выпускаемой электроразведочной станции ЭРС-67. При этом балластная нагрузка выполнена в виде омической нагрузки - проволочного реостата, вынесенного над кабиной, вне станции 33. Недостатком указанного устройства является то, что даже в сравнительно маломощных (50-100 А) станциях объем омической балластной нагрузки приближается к кубометру, а при увеличении токов до тысяч ампер, типичных для морской геоэлектроразведки, объем балластной нагрузки 330 возрастет до 10 и более кубометров и соответственно возрастет занимаемая им площадь, что недопустимо в условиях судна. Кроме того, в условиях судна возрастает пожароопасность и опасность поражения электрическим током. Цель изобретения - экономия производственной площади и улучшени е условий техники безопасности. Поставленная цель достигается тем что в известном устройстве, содержащем генератор и блок коммутации, раз меценные на судне, балластную нагруз ку и два питающих электрода, рэзнесенных между собой, закрепленных на кабель-тросе вне судна и соединен ных один непосредственно с одним полюсом генератора, а другой - через блок коммутации, балластная нагрузка выполнена в виде забортной линии, образованной ближним к судну питающим электродом и дополнительным электродом, расположенным симметрично ему относительно линии движения судна вне зоны возможного аамыкания, причем дополнительный электрод через коммутатор соединен с генератором. Кроме того, указанный дополнитель ный электрод выполнен медным. Переходное сопротивление электрода выбирают эквивалентным полному сопротивлению питающей линии. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит трос-кабель 1 длиной 2 км, на конце 2 которого последние . 10- Т5м освобождены от всех изолирующих оболочек, а голые жилы кабеля образуют дальний питающий электрод А. Другой конец 3 кабеля через блок h коммутации подсоединен к отрицательному полюсу генератора 5 постоянного тока, находящегося на К другому положительному ПОЛЮСУ генератора 5 подсоединен 10-метровый отрезок кабеля 7, опускаемый с правого борта судна 6 и заканчивающийся электродом В. Кроме тоги, с ле вого борта судна 6 6 воду опущен отрезок кабеля 8, заканчивающийся дополнительным коротким (5-10 см) медным электродом А , расположенным относительно линии движения судна примерно симметрично электроду В и на расстоянии 10 м, исключающем возможность к.з. противоположный электроду конец 9 отрезка кабеля 8 через лок i коммутации подключен к тому е отрицательнму полюсу генератора 5. Имеется измерительная линия MN. Устройство в режиме метода становления работает следующим образом. Через электроды А и В от генератора 5 запитывают линию импульсами прямоугольной формы с амплитудой до 1000А длительностью 10-ЗОс и такой же паузой. Длительность и пауза импульсов могут быть отрегулированы с помощью блока k коммутации. В паузах между импульсами с помощоь блока i коммутации генератор переключают с электрода А на электрод А. Момент отключения электрода А от генератора синхронизирует измерительную цепь на момент начала измерения. Процесс переключения повторяют многократно, суммируя наблюдаемые кривые для увеличения соотношения сигналфон. Поперечное поле диполя А , отделенное от измерительных электродов на 1000 м (порядка 100 длин диполя), не оказывает никакого влияния на измерительную линию MN. При использовании длинной подводящей линии (трос-кабель 1) и длинного с большой поверхностью дальнего электрода А суммарное сопротивление определяется сопротивлением трос-кабеля 1 и составляет для кабеля типа КНР-120 около О,5 Ом на 2 км. В отрезке Кабеля 8 сопротивление самой линии пренебрежимо мало, поэтому основная часть суммарного сопротивления приходится на переходное сопротивление Электрода А , который выполнен кopotким ( см) и обладает переходным сопротивлением в те же 0,5 Ом. Опыты показывают, что только медный электрод стабильно выдерживает прилагаемые нагрузки. Вследствие сказанного генератор 5 постоянно (за исключением моментов переключения) нагружен на одно и то же сопротивление и работает в стабильном режиме. Поверхность палубы освобождается от громоздкого, раскаленного реостата балластной нагрузки. Таким образом, устраняется тепловой источник пожарной опасности. Кроме того, в условиях повышенной влажности и солености находящийся под напряжением реостат представляет двойную опасность и с электрической стороны возможность и. и возгорания, а также возмбжность по ражения током персонала. Формула изобретения Генераторное устройство для (юрской геоэлектроразведки содержащее генератор и блок коммутации, размещенные на судне, балластную нагрузку и два питающих электрода, разнесенных между собой, размещенных на кабельттросе вне судна и соединенных один непосредственно с одним гюлюсом генератора, а другой - через блок ко мутации, отл Ичающееся те что, с целью экономии объема судна и улучшения условий техники безопасности, балластнгя нагрузка выполнена в виде забортной линии, образованной ближним к судну питающим электродом и дополнительным,электрс ом, расположенным симметрично ему относительно линии движения судна вне зоны возмож ного замыкания, причем дополнительный электрод через блок коммутации подсоединен к генератору. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР fT 212388, кл. G 01 V 3/02, 1968. 2.Заявка Франции V 229б5б2, кл. G 01 V 1/38, 1976, . 3.Инструкция к электроразведочной станции ЭРС-67. ТУ 25-08-657-70 (прототип).