Способ измерения вызванной поляризации при геоэлектроразведке

Способ измерения вызванной поляризации при геоэлектроразведке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ю. В. Аладипский, Л. 3, Бобровников, В. А. Попов и В, В. Сушкевич (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочный институт им. С. Орджоникидзе (73) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ

ПРИ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКЕ

Изобретение относится к области тех -" нической физики, может быть использовано при проведении амплитудно-фазовых измерений, вызванной поляризации (ВП) в геоэлектрораэведке на инфразвуковых и звуковых частотах,. и авляется дополни

5 тельным к изобретению по авт. св.

¹ 564614.

Известен способ измерения вызванной поляризации при геоэлектрораэведке, за30 ключаюшийса в том, что возбуждают в земле электромагнятное поле током пря» моугольной формы, в точке измерений принимают из земли сигналы, выпрямля. ют их и измершот переменную составляюIS шую выпрямленного сигнала $1) .

Недостатком этого способа измерений является то, что на результаты измерений влияют погрешности, обусловленные искажениями прямоугольной формы сигналов факторами, не связанны ч с процессами вызванной поляризации: не строго прямоугольной формой питаюшего тоКа, вызванные реактивностями нагрузки (пи2 ,таюшей линии) и конечным временем включения и выключения ключей формирования тока (например, тиристоров), наличием реактивных элементов в усилятельном тракте перед выпрямителем сигналов и, наконец, процессами становления электромагнитного пола в приводашей среде, обусловленными конечной величиной проводимости среды.

Цель предлагаемого изобретенияуменьшение погрешностей измерений вызванной поляризации вызываемых отклонениями формы выпрямляемых сигналов от прямоугольной не обусловленными процессами вызванной поляризации.

Для достижения этой цели предусматривается дополнительно возбуждать электромагнитное .поле в земле второй после довательностью прямоугольных импульсов тока другой длйтельности, выпрямлять принятые сигналы, выделять переменную составляюшую выпрямленных сигналов, нормировать переменные составлаюшие

1выпрямленных сигналов такям образом, !

О1=ави+дп !!

an= с ви

3 7.1 4;3 чтобы отношение коэффициентов нормирования было пропорционально отношению длительностей импульсов тока двух последовательностей, и определять разность нормированных величин переменных- сос«

5 тавляюших выпрямленных сигналов, по которой судят о поляризуемости пород.

Выполнение указанных операций поз.воляет исключить погрешности, присущие известному способу, и тем самым повысить точность измерений„

Сущность дополнительного способа заключается в следующем. В районе исследоввпий, где производятся поиски и . разведка месторождений поляризуюшихся 1s полезных ископаемых (например, цветных металлов), нв заданном участке располагают заземленную! питающую линию, через которую пропускают ток, форма которого близка к прямоугольной. Строго 20 прямоугольную форму тока получить не удается из-за наличия реактивностей питающей линии (индуктивность и распределенная емкость) и конечного времеHH срабатывания ключей, формирующих последовательность прямоугольных импульсов тока (например, тиристорного или транзисторного инверторв). В заданных точках принимают из земли сигналы, усиливают их и выпрямляют. Если изучаемая среда не поляризуется, ток име-, ет строго прямоугольную фоому, процессы становления поля отсутствуют, то в выпрямленных сигналах отсутствует переменная составляющая. Переменная составляющая появляется в тех случаях, когда среда поля1. изуется — тогда вели« чина переменной составляющей пропорциональна поляризуемости среды. Однако, ввиду не строгой прямоугольности им40 пульсов тока в выпрямленном сигнале также появляется переменная составляющая, не связанная с поляризуемостью среды. Эффекты становления поля также вызывают появление переменной составляющей выпрямленных сигналов. Кроме того, ввиду малой амплитуды принимаемых из земли сигналов, их приходится усиливать перед выпрямлением. Усилители имеют конечную полосу иропускания, а поэтому также искажают форму принятого сигнала, что приводит к появлению погрешностей изменения иоляризуемости сре ды. Для уменьшения этих погрешностей

55 в известном способе прибегают к измерениям нв очень низких частотах — длительность импульсов тока значительно превосХодит время действия мешающих

26

4 факторов, Hî все же избавиться от этих погрешностей полностью ие уд !ется. В дополнительном способе после проведения основного никла измерений с импульсами тока одной длительности иреду" матриввется возбуждать электрома гнитиое поле в земле второй последовательностью прял !угольных импульсов тока другой длительности, выпрямлять принятые сигналы и выделять переменную составляющую выпрямленных сигналов.

При изменении длительности импульсов тока в небольших пределах (нвиример, при увеличении длительности в два раза) переменная составляющая, обусловленная процессами ВП, изменяется синхронно с изменением длительности импульсов тока (например, ири увеличении длительности импульсов - возрастает) таким образом, что амплитуда этой переменной составляющей сохранится практически постоянной: !!

Ви Ви (1) ! ° I где! „л а д — вмглитуда переменной составляющей, обусловленной процессами ВП, при измерениях с двумя длительностями импульсов прямоугольного тока.

B то же время амплитуда переменной составляющей, обусловленной не строго прямоугольной формой тока, а процессами становления поля, процессами в усилительном тракте и т.д. - изменяется обратно пропорционально длительности импульсов: частота ее следования изменится, следовательно, изменится и амплитуда:

4 !! и (г) где О, и О и - амплитуда переменной составляющей, обусловленная дейст вием помех, при измерениях с двумя длительностями импульсов прямоугольного тока; — соотио .еиие длительIf ностей импульсов тока Т и Т! =!!! (3)

Таким образом, амплитуды переменных составляющих выпрямленных сигнв« лов одной и другой длительности равны:

После выделеии.! переменных составJI sooIG Mx HpoH 3BoA I: c R BY нор м и рова и не

"14326

Составитель В. Зверев

Т. Скворцова

Редактор В. Павлов Техред М. Петко Корректор

Заказ 9281/43 Тираж 649 Подписное

IlHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений. и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, уп, Проектная, 4

I таким образом, чтобы отношение коэффициентов нормирования было пропорционально длительности импульсов тока двух последовательностей. Наиболее просто нормирование осуществляется соответствующим выбором коэффнциента усиления переменных составляюших: коэффициент усиления переменной составляющей с большей длительностью импульса должен быть выбран во столько раз больше коэф- 10 фициента усиления переменной составляющей с меньшей длительностью импульса во сколько раз длительность. первого им пульса больше длительности первого импульса то есть в И раз:

К н К2 (6)

После нормирования получим следующие величины амплитуды: н 20 а„=ПК О8„ КР „ (7)

О =К с +К(.

2 ВП Z u (8)

Для получения параметра ВП опреде25 ляется разность нормированных амплитуд переменных составляющих: или, учитывая выражение (1) и (2), по30 лучим: д=К (и-1)а 7

8п (10)

I и, например, при 0 =2 h, = K O8u, Так как коэффициент усиления К< иэ35 вестен, то с помощью дополнительного способа удается определить параметр ВП и исключить погрешности, обусловленные искажением прямоугольной формы снгна- лов факторами, не связанными с процессами вызванной поляризации. Для того, чтобы получаемый параметр 6bm эквивалентен используемым в настоящее время параметром — фазовому углу ВП или частотно-поляризационному эффекту, необходимо нормировать амплитуду переменной составляющей выпрямленного сигнала амплйтудой постоянной составляющей вь прямленных сигналов, для чего следует дополнить процесс измерений измерением постоянной составляющей выпрямленных сигналов (или нормированием коэффициента усиления К по амплитуде постоянной составляющей выпрямленного сигнала) .

Для реализации предлагаемого способа могут быть использованы стандартные измерительные приборы, необходимо только предусмотреть возможность переключения длительности импульсов попяризуюшего тока и осуществлять нормнрованпе коэффициента усиления, а также измерЬ- ние разности нормированных амплитуд сигналов.

Формула иэобретенияСпособ измерения вызванной поляризации при геоэлектроразведке по авт. св.¹564614, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешнос» тей измерения, дополнительно возбуждают электромагнитное поле в. земле второй последовательностью прямоугольных импульсов тока другой длительности, выпрямляют принятые сигналы, выделяют переменную составляюшую выпрямленных сигналов, нормируют переменные составлявшие выпрямленных сигналов таким образом, чтобы отношение коэффициентов нормирования было пропорциональйо отношению длительностей импульсов тока двух последовательностей, и определяют разность нормированных составляюших выпрямленных сигналов, по величине которой судят о поляризуемости пород.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 564614, кл. (z 01 V 3/06, 1977.