Способ геоэлектроразведки

Способ геоэлектроразведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

еот

4йбщФ те ко. Vj,;,"-, Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 62742 8 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.06. 70 (21) 1468786/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет 2480094/18 25 (43) Опубликовано 05,10,78Бюллетеиь № 37 (45) Дата опубликования описания 16.08.78

Z (51) М. Кл

Q 01 Ч 3/02

Государственный комитет

Совете Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 550.837 (088. 8) Ю. B. Ападинский, H. В. Алексеев, Л. 3. Бобровниксв, Ю. В. Несынов и В. A. Попов (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

Изобретение относится к способам геоэпектроразведки по методу вызванной поляризации (ВП) переменными электромагнитными полями инфразвукового диапазона частот: 5

Известен способ геоэпектроразведки по методу вызванной поляризации на переменном токе, при котором в земле возбуждают токи нескольких частот и измеряют

/ фазовые углы ВП в точке приема (1). то

Дпя исключения влияния проводимости применяют ортогональную установку, однако полностью исключить впияние проводимости не удается.

Известен также способ определения параметра ВП при геоэпектроразведке, основанный на измерениях разности фаз напряжения на приемных электродах и тока в питающей линии, с помощью которой в изучаемой среде возбуждают электро- 20 мвгннтное поле (2). б

При этом фазовые углы измеряют не менее чем на пяти частотах и затем определяют параметр ВП путем графической обработки, чем обеспечивается повьпиение 25 точности результатов. Измеренные фазовые углы зависят как от подяризуемости, так и от проводимости среды, и исключить полностью влияние проводимости среды на величину определяемого параметра также не удается.

Печью изобретения является повьпцение точности измерений путем исключения влияния проводимости среды на величину измеряемого параметра.

Эта цель достигается за счет измерения разности времен запаздывания сигналов двух частот в точке приема, по которой судят о попяризуемости среды.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - эпюры сигналов двух частот и метод выделения измеряемого временного интервала.

Устройство содержит датчик 1 сигналов, два избирательных усилителя 2 и 3, два импульсных формирователя 4 и 5, триггер 6 и измеритель 7 временных интервалов.

627428

Тогда phHBR Э г

ПЩ4 n UD

= Asinnuu„

Сущность изобретения заключается в том, что электромагнитное поле в Земле возбуждается токами двух когерентных инфраниэких частот, в в точке приема измеряют разность времен запаздывания принимаемых сигналов двух, частот.

Эта разность времен запаздывания не зависит от проводимости среды и пропорционвпьна коэффициенту попяризуемости среды (ипи фвэовому сдвигу ВП).

Пусть электромагнитное поле в Земле воэбуждвется токами двух частот и QU = рЩ с помощью заземленного источника и измеряется электрическая состввляюшвя поля в ближней зоне, Известно, что в этом случае фвэовые углы, обусловленные проводимостью среды, зависят прямо пропорционально от частоты возбуждающего поля, в фазовые углы, обусловленные попяризуемостью среды, 20 при изменении частоты в 2-10 раэ изменяются очень мало, твк что величиной этих изменений можно пренебречь.

Если представить возбуждающие токи в виде 25

3 SIIIЖ1 j Л 3 61OOU р квк показано нв фиг. 2, а и б то принимаемые иэ Земли,сигналы в точке приема могут быть представлены в виде

О„= А„Ь1И (Ю,k+ Ч „д + V ) =

Ю«д, "вп„

aaAs1n ю„1Ф + —"

1 1

02 Агбар(ИИ1 Ч д Ч ) и ндг Бпг где УЗП, Зп, 9»,>„ти„в соответственно фазовые углы, обусловленные поляризуемостью (ВП) и проводимостью (индукционные) среды, дпя сигналов двух частот.

Время звпвздывания сигнвлов U Цд равно соответственно (см. фиг. 2, в и г):.

Чинд цп t4 Щ (Ю

"P нд

Д в .42 @ д сИ

1 1

Дпя получения разности времен запаздывания из сигналов О и Ог формируют последовательности импульсов, жестко связвнные по фвэе с исходными сигналами. Наиболее просто формируются импульсы в моменты перехода синусоидвпьных сигналов через нуль от отрицательных к положительным значениям (фиг; 2, д и е1. или от положительных к отрицательным, ипи те и другие вместе. В этом случае разность времен звпвздыввния представляется как временной интервал между импульсом последовательности одной частоты и ближайшим по времени к нему импульсом последовательности другой частоты (нв фиг. 2, ж — это интервал времени между моментом перехода через нуль сигнала одной частоты и ближвйшим к нему моментом перехода через нуль в ту же сторону сигнала другой частоты). Для увеличения точности может быть сформирована такая же последовательность Ь + по моментам перехода через нуль сигналов в другую сто-. рону (от пойожитепьных к отрицвтельным)в этом случае импульсы Ь E будут спедоввть с удвоенной частотой, т. е. измеряемвя величина будет в 2 раза больше. Разность времен запаздывания равна:

n(V +V )- инда Зп1 индг Зпг

Ь,-Ь

И Ю

Г1ри изменении частоты в 2-ХО раз имеем;

"""г ннд„1 зпг вп зп

Е h „"Вп П rAe Зп

Д ЗП ц)

Таким образом, разность времен запвэдьпзания сигналов двух частот в точке приема, в отпичие от рвэности нвчв IbHbIx фазовых сдвигов, определяется топько попяризуемостью среды и совершенно не зависит от ее проводимости.

С помощью датчика 1 (в качестве которого может быть использована одна ипи две заземленные пинии ипи магнитный датчик) в точке приема принимают суммарный двухчвстотный сигнал, воз- буждаемый в земле генератором с заземленной линией (не показаны). С пом ощью изб ира тельных ус и лите пей 2 и 3 из этого сигнала выделяют составляющие двух частот (эпюры напряжений фиг. 2, в и г). Импульсные формирователи 4 и

5 преобразуют синусоидвпьные сигналы в последовательности импульсов, соответствующие переходам сигналов через нуль от отрицательных значений к поло627428 жительным (фиг. 2, д и е). Эти последовательности импульсов поступают на два входа триггера 6, который открываетса в момент перехода через нуль одного из сигналов и закрывается в ближайший к нему момент перехода через нуль другого сигнала (фиг. 2, ж). Время, в течение которого триггер находится в открытом состоянии, равно разности времен запаздывания сигналов двух частот.

Оно измеряется с помощью измерителя

1О

7 временных интервалов. Возможно применение также других устройств; реализующих данный способ:

Измерение разности времен запаздывания сигналов двух частот для определе35 ния параметра ВП при геоэлектроразведке стало возможным благодаря малой зависимости изменений фазовых углов

Ру< при изменении частоты в диапазоне

20 инфранизких частот, а также. отсутствию изменений времени запаздывания электро магнитных колебаний двух частот, которое обусловлено проводимостью среды.

Технико-экономическая эффективность способа геоэлектроразведки заключается в увеличении точности определения параметра поляризуемости изучаемых сред благодаря исключению влияния проводимости среды на измеряемый параметр полярпзуемости. Значительно упрощаются также измерительные устройства, реализующие способ.

Формула .изобретения

Способ геоэлектроразведки по методу вызванной поляризации на переменном токе, основанный на возбуждении;в земле электромагнитного поля. токами двух произвольных когерентных частот и измерении сигналов в точке приема, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью пбвышения точности измерений путем исключения влияния проводимости среды, при изучении поляриэационных эффектов, измеряют разность времен запаздывания сигналов двух частот в точке приема,,пь которой судят о поляризуемости среды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США %2766421, кл, 324-1, 1956.

2., Подов E. А. и др. Фазовые измерения ВП в сложных геологических условиях БССР. Известия ВУЗОВ, сер. Геология и разведка, Хю3, 1970, 128-133.

Составитель В. Зверев

Редактор Т. Орловская Техред Е. давидович Корректор Л. Небола

Заказ 5611/44 Тираж 702 Подписное

ЦНИИ!!И Государственного комитета Совета Министров CCP по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4