Способ геоэлектроразведки Советский патент 1982 года по МПК G01V3/06 

Изобретение относится к геофизическим методам разведки месторождений полезных ископаемых, а именно к геоэлектроразведке методом нелинейной вызванной поляризации.

Известен способ геоэлектроразвед ки, при котором в среде пропускают ток, а в точке измерения наб.пюдают зависимость уровня сигнала вызванной поляризации от величины пропускаемого тока. При этом один из питающих электродов располагают в непосредственной близости от рудного тела, что позволяет получить высокие плотности тока и существенно нелинейную вызванную поляризацию 1.

Недостатком этого способа является необходимость расположения электрода в непосредственной близости от объекта, что не всегда возможно.

Известен также способ геоэлектроразведки, основанный на возбуждении электрохимических реакций на границе оруденения током меняющейся силы и последующей регистрации поляризационных кривых, при котором измеряют значения потенциалов поляризации при прямом и обратном направлениях поляризующего тока, по которым определяют потенциалы реак ции 2.

Недостатком данного способа является необходимость применения весьма высоких плотностей тока, во много раз больших, чем те, на которых начинают проявляться нелинейные процессы, что приводит, к усложнению и .утяжелению оборудования.

10

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ геоэлектроразведки рудных месторождений по методу нелинейной вызванной поляризации, основанный

15 на пропускании в земле периодического тока и измерении сигналов в точках измерения, В этом способе измеряют потенциа.пы катодной и анодной поляризации при равных значе20ниях силы тока и по величине разности кажущейся поляризуемости судят о наличии промышленных скоплений рудной залежи 3.

25

Недостатком известного спосоС5а является низкая производительность труда, так как каждое измерение производят в два приема: после зарядки положительным током и после зарядки отрицательным током. Кроме того, этот способ имеет ма лов количество параметров, измеряемых на каждой точке наблюдения. Цель изобретения - повышение про изводительности труда и увеличение информативности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе геоэлектроразведки, основанном на пропускании в земле периодического тока и приеме сигналов в точках измерений, при различных частотах про |пускаемого тока измеряют за целое число периодов суммы скачкообразных изменений сигналов, обусловленных скачкообразными изменениями значени пропускаемого тока и по величинам измеренных сумм судят о составе и структуре объектов. На фиг. 1 и 2 изображены временн диаграммы, поясняющие реализацию способа; на фиг. 3 - функциональная схема устройства, с помощью которого может быть осуществлен предлагае мый способ. Пример. В земле пропускают , периодический ток, в частности прямоугольной формы, представляющий со . бой разнополярные импульсы, имеющи скважинность 2 (фиг. 1) . При этом ток во времени принимает значения + Оо и - По. В точке измерения при нимают сигнал (фиг. 2), форма котор го определяется характером процессов вызванной поляризации, протекаю щих в земле. Измеряют сумму скачкообразных изменений значения напряже ния принятого сигнала при положительном и отрицательном переклк чениях тока (U + U). При линейном законе протекания процессов вызван ной поляризации принятый сигнал при пропускании отрицательного тока име ет такую же форму, как и при пропускании положительного тока, а скачкообразные изменения значения сигнала при положительном и при отрицательном переключениях пропускаемого тока равны между собой по абсолютной I величине и противополож ны по знаку (,)/ их сумма таким образом равна нулю. При наличии же нелинейности в процессах вызванной поляризации нарушается симметЬия сигнала и равенство скачкообр| зных изменений его значений, а сумма этих изменений становится отличной от нуля. При различных час тотах пропускаемого тока эта сумма имеет различные значения, которые зависят от структуры объекта и подвижности ионов, участвующих в элект рохимических реакциях. По результатам измерений судят о составе и структуре объекта путем .сравнения их с аналогичными измерениями, про изведенными на известных объектах. П|)едлагаемый способ может быть реализован с помощью устройства (фиг. 3), состоящего из генератора 1 питающей линии .2 и 3, приемной линии 4 и 5 блока fi управления, аналоговых ключей 7 - 10, запоминающих конденсаторов 11-14, блоков 15 и 16 вычитания, блока 17 сложения и блока 18 индикации. Генератор 1 через питающую линию 2 и 3 возбуждает в земле периодический ток прямоуголь. ной формы. Блок б управления подключает приемную линию 4 -и 5 поочередно через аналоговые ключи 7-10 к запоминающим конденсаторам 11-14, причем ключ 7 открыт короткое время перед положительным переключением тока в линии 2 и 3, ключ 8 открыт после положительного переключения тока, ключ 9 открыт перед отрицательным переключением тока и ключ 10 после отрицательного переключения тока. По окончании, по крайней мере, одного периода на выходе блока 15 вычитания действует напряжение, равное разности напряжений на запоминающих конденсаторах 11 и 12, которое равно, изменению напряжений принятого сигнала при положительном переключении тока. На выходе блока 16 вычитания напряжение равно изменению напряжений принятого сигнала при отрицательном переключении тока. Блок 17 сложения суммирует эти напряжения. Полученная сумма, являющаяся измеряемым параметром, индицируется блоком 18 индикации. Применение предлагаемого способа позволит производить разбраковку аномалий вызванной поляризации при сравнительно небольших плотностях тока в земле таких, при которых начинают проявляться нелинейности в электрохимических процессах. Проведение измерений на разных частотах увеличивает информативность исследойаний. Формула изобретения Способ геоэлектроразведки, основанный на пропускании в земле периодического тока и приеме сигналов в точках измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности труда и увеличения информативности измерений, при различных частотах пропускаемого тока измеряют за целое число периодов суммы скачкообразных изменений значений сигналов, обусловленных скачкообразными изменениями значений пропускаемого тока, и по величине измеренных сумм судят о составе и структуре объектов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Сб. Скважинная рудная геофизика, Л., Недра, 1971, с. 322-323.

свидетельство СССР 01 V 3/06, 1970.

свидетельство СССР 01 V 3/06, 1971

-Зо

Фиг.