Способ вертикальных электрических зондирований при геоэлектроразведке

Способ вертикальных электрических зондирований при геоэлектроразведке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть применено в геоэлектроразведке при выполнении вертикальных электрических зондирований способами сопротивлений и вызванной поляризации. С целью повышения точности измерений на объекте исследований размещают питающую линию , соединённую с питающими электродами А и В, расстояние между которыми превышает трехкратную максимальную заданную глубину исследований, пропускают через питающую линию ток и измеряют в два цикла сигналы на выходах приемных линий, которые подключают соответственно к двум группам приемных электродов, расположенных на объекте исследований вдоль профиля наблюдений.В последнем устанавливают на профиле наблюдений дополнительный питающий электрод А На расстоянии не менее 5-10 мот ближайшего к нему приемного электрода первой группы, а ток во втором цикле измерений пропускают через дополнительный питающий электрод А и удаленный электрод В. 1 ил. СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„12263S4 (5D 4 G 01 V 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13

2 9 6

13 Х 7Bq

-ОФФФФФ ю Ф Э ФD О О О D D О О 0 Cl

10 П 12 13 1× 15 6 17 1В 19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3716598/24-25 (22) 29.03.84 (46) 23.04.86, Бюл. В 15 (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В,А,Попов, В.В.Сушкевич, Л.З.Бобровников и Н.Н.Шарапанов (53) 550.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 890330, кл. G 01 Ч 3/08, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1022105, кл. G Ol V 3/08, 1983 ° (54) СПОСОБ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗОНДИРОВАНИЙ ПРИ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКЕ (57) Изобретение может быть применено в геоэлектроразведке при выполнении вертикальных электрических зондирований способами сопротивлений и вызванной поляризации. С целью повышения точности измерений на объекте исследований размещают питающую линию, соединенную с питающими электро" дами А и В, расстояние между которы" ми превьппает трехкратную максимальную заданную глубину исследований, пропускают через питающую линию ток и измеряют в два цикла сигналы на выходах приемных линий, которые подключают соответственно к двум группам приемных электродов, расположенных на объекте исследований вдоль профиля наблюдений. В последнем устанавливают на профиле наблюдений дополнительный питакиций электрод А„ на расстоянии не менее 5-10 мот бли- Я жайшего к нему приемного электрода первой группы, а ток во втором цикле измерений пропускают через дополнительный питакщий электрод А„ и удаленный электрод В. 1 ил.

1226384

Изобретение относится к технической физике и может быть применено в геоэлектроразведке при выполнении вертикальных электрических зондирований (ВЭЗ) методами сопротивлений и вызванной поляризации (ВП).

Цель изобретения — повьппение точности измерений.

На чертеже изображена схема измерительной установки, используемой при осуществлении способа, Установка содержит два основных питающих электрода А и В, также дополнительный питающий электрод А к которым подключают питающую линию, а также первую группу 1-9 приемных электродов и вторую группу 10-19 при-емных электродов, расположенных вдоль профиля наблюдений.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем.

На объекте исследований в заданных точках, где требуется определить глубинное строение участка, располагают заземленную питающую линию, расстояние АВ между заземлениями которой превышает трехкратную максималь— ную заданную глубину исследований.

Если, например, необхоцимо изучить строение геологического разреза на ."лубину до l50 м, расстояние АВ выбирают не менее 500 и. Вблизи одного из заземлений А или В располагают генераторно-измерительный блок, например стандартную генгруппу ЭРГГ-6/, и многоканальную приемную электрорязведочную станцию. Вертикальное электрическое зондирование выполняют в два цикла: В первом цикле измерений при измерениях БП питаюший электрод А, вблизи которого расположен генераторно-измерительный блок, заглубляют в исследуемый объект на глубину не бо— лее 0,5-0,6 и, например на глубину

0,25 м, и располагают вблизи этого питающего электрода первую группу

1трие <х электродов 1-9, преимущественно неполяризуюшихся. В качестве

:титающего электрода целесообразнс использовать металлический, лу ппе мед= ный, штырь радиусом 1-2 см..Расстоя.— ние от питающего электрода А до ближайшего к нему приемного электрода 1 дотпжо быть не менее 0,2-0,3 м, например равное 0,5 и. Следукчшче приемные электроды 2-9 располагают на расстоянии 0,8, l 2, 1,8, 2,7, 4,0, 6,3, 10 и 15 м (при AH=750 и и использовании восьмиканальной измерительной станции МСВП вЂ” 8). Измерения наиболее целесообразно выполнять по схеме градиента потенциала, т,е, измерять разность потенциалов каждой пары приемных электродов 1-2, 2-3, 3-4, 4-5, 5-6, 6-7, 7-8, 8-9, Через питающую линию пропускают импульс тока, величина которого не должна превышать 2-3А. Во время пропускания тока измеряют силу тока, пропускаемого через питающую линию, и сигналы на выходах всех приемных линий, По этим данным определяется в личина кажущегося удельного сопротивления для каждого из разносов, т,е. для каждой пары приемных электродов путем деления измеренной величины разности потенциалов каждой пары приемньгх электродов на силу тока и умножения полученного результата на коэффициент установки, определяющийся по стандартным формулам по известным расстояниям от приемных до питающих электродов А и В. После выключения тока измеряют сигналы вызванной поляризации на выходах всех приемных линий в по отношению этих сигналов к сигналам на выходах тех же приемных линий во время пропуска— ния тока определяют коэффициент кажущейся поляризуемости для каждого иэ разносов: На этом один из циклов измерений закан ивается.

Во время выполнения первого цикла измерений на расстоянии не менее

5 и от приемного электрода 1 первой группы на профиле наблюдений устанавливают дополнительный питающий электрод А,, состоящий либо из одной металлической шпильки, забитой в почву на глубину 1-1,2 м, либо нескольких (2-3) шпилек, установленnm на расстоянии 0,5-1 м одна от другой,. Для выполнения второго цикла измерсний на профиле наблюдений устанавливают вторую группу приемных электродов i 0- l 9, которые дчя рассмотренного примера располагают на расстояниях 15,. 23, 53, 78, 170, 250 и 375 и от электрода А,. В этом цикле можно использовать два уже установленных на профиле приемных электрода первой группы 6 и 9 вместо электродов 11 и 12 второй группы.

Для этого приемный электрод 10 устанавливают на расстоянии 4 м от электрода А симметрично электроду 6, 1226

3 а электрод А устанавливают на расстоянии 15 м от приемного электрода

10 на профиле наблюдений (чертеж) .

Затем через электроды А„ и В питающей линии пропускают второй импульс тока, величина которого может дости.гать 20-30 А. Во время пропускания тока измеряют силу тока и сигналы на выходах нсех приемных линий 10-11, 11-12, 12-13, 13-14, 14-15, 15-16, 10

16-17, 17-18, 18-19. По этим данным определяется величина кажущегося удельного сопротивления для каждого иэ разносов путем деления величины разности потенциялбв каждой пары приемных электродов на силу тока и умножения на коэффициент установки, определяющийся по стандартным формулам по известным расстояниям от приемного до питающего электродов А, и В.

После выключения тока измеряют сигналы вызванной поляризации на выходах всех приемных линий 10-11 1112, .. °,18-19 и по отношению этих сиг-25 налов к сигналам на выходах тех же приемных линий во время пропускания тока определяют коэффициент кажущейся поляризуемости для каждого из разносов. 30

Если, как и в известном способе, предусматривается измерять сигналы

ВП, то во втором цикле измерений ближайший к питающему электроду А„ приемный электрод 10 должен располагать35 ся ня расстоянии не менее 0,0050,01 AB и не более 0,1-0,2 AB. Минимальное расстояние в 0,005-0,01 АВ выбирается также исходя из возможносTH получения допустимой погрешности измерений, обусловленной нелинейной поляризацией в приэлектродных зонах.

Максимальное расстояние в О,!—

0,2 АВ выбирается исходя из услония того, что приемные электроды в сред- 45 ней части AB на расстояниях более

0,4 АВ от питанщих электродов (за исключением одного, общего электрода, относительно которого проводятся измерения потенциала остальных электро-50 дов) устанавливать не следует, ибо при дальнейшем увеличении этого расстояния глубинность исследований не может быть увеличена и никакой новой информации из результатов этих изме- 55 рений извлечь не удается, Предлагаемый способ может испольэонаться и только для измерения кажу384

4 щегося удельного сопротивления (беэ измерения ВП). В этом случае укаэанное минимальное расстояние от питающих электродов к приемным (как в первом, так и во втором циклах) может быть уменьшено в 2-3 раза беэ потери точности измерений, При выполнении режимных наблюдений после окончания второго цикла измерений все электроды — и питающие

А,, А, В и приемные 1 — 19 — остаются ня профиле измерений. Далее через saданный промежуток времени (например, через 1 ч), оба цикла измерений повторяются в описанном порядке и так н течение нескольких недель или месяцев.

9ксперименты показывают, что очень важно устанавливать питающий электрод А, на расстоянии не менее 5 м от ближайшего к нему приемного электрода из первой группы (электрода 1 на чертеже). Минимальное расстояние

5 м можно выбрать в том случае, если изучаемый геоэлектрический разрез высокоомный (удельное сопротивление свьппе 200 Ом м), а сила возбужданнцего тока не превышает 5-7А при глубине погружения питающего электрода A в землю около 1 м, При этом ошибка измерений может достигать 5%. Если сила тока увеличивается в 2 раза, то для получения той же погрешности минимальное расстояние должно превышать 10 м. Максимальное расстояние между электродами А и 1 для достиже1 ния поставленной цели не играет никакой роли и поэтому в формуле изобретения не оговаривается. При практическом осуществлении способа следует иметь в виду, что питающий электрод

А„ не следует удалять от электрода 1 на расстояние более 0,25-0,3 АВ, так как при этом уменьшается амплитуда полезных сигналов на выходах наиболее удаленных приемных линий (17-18, 18-19).

Технико-экономическая эффективность применения предлагаемого способа заключается в значительном повьппении точности при выполнении режимных наблюдений за счет того, что исключается влияние необратимых изменений в горных породах, где расположена первая группа приемных электродов, во время пропускания тока при ныполнении второго цикла измерений. Кроме того, устраняется необходимость

122á384

Формула изобретения

Способ вертикальных электрических зондирований при геоэлектрораэведке, заключающийся в том, что на объекте исследований размещают питающую линию, соединенную с основными питаюСоставитель И. Абрамова

Техред И.Попович 1(орректор М, Демчик

Редактор К,Папп

Заказ 2128/45 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 извлекать питающие электроды из земли перед каждым повторением первого цикла измерений и затем вновь забивать их перед каждым повторением второго цикла, что увеличивает производительность работ, а также ведет к повышению точности и воспроизводимости измерений, которые значительно снижаются ввиду невозможности точного повторения расположения питающих электродов при многократных извлечениях их иэ земли. щнми электродами, расстояние между которыми превышает трехкратную максимальную заданную глубину исследований, пропускают через питающую линию ток и измеряют сигналы в два цикла на выходах приемных линий, которые подключают соответственно к двум группам приемных электродов, распо10 ложенных на объекте исследований вдоль профиля наблюдений, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, уст анавливают на профиле наблюдений дополнительный питающий электрод на расстоянии не менее 5 м от ближайшегс к нему приемного электрода первой группы„ а ток во втором цикле измерений пропускают через дополнительный

20 питающий электрод и удаЛенный основной электрод.