Способ геоэлектроразведки

Способ геоэлектроразведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ц Sl I I82

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.12.78 (21) 2694270/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) М. Кл.з

G 01Ч 3/02

Государственный комитет (53) УДК 550.837 (088.8) ло делам изобретений

M 0TKPblTMjl (72) Авторы изобретения

Л. 3. Бобровников, М. А. Гусейнов, В. А. Комаров, В.

А. А. Смирнов и В. В. Сушкевич

Московский ордена Трудового Красного Знамеати ..- геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе

l (71) Заявитель (54) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

Изобретение относится к области технической физики и может быть использовано при проведении амплитудно-фазовых измерений параметров нелинейной вызванной поляризации в геоэлектроразведке. 5

Известны способы геоэлектроразведки, заключающиеся в том, что возбуждают в земле переменное и постоянное электрическое поле путем пропускания через одну заземленную линию пульсирующего тока 10 разных направлений и измеряют фазовые сдвиги принятых из земли сигналов (1, 2).

Недостатком этих способов является высокая погрешность измерений, обусловлен- 15 ная нелинейной вызванной поляризацией заземлений питающей линии, через которые одновременно пропускают переменный и постоянный ток.

Известен также способ геоэлектроразвед- 20 ки, в котором измеряют параметры нелинейной вызванной поляризации (НВП), заключающийся в том, что возбуждают в земле электромагнитное поле путем пропускания переменного тока через заземленную на первую пару заземлений питающую линию и импульсов постоянного тока с паузами через заземленную на вторую пару заземлений питающую линию и измеряют принимаемые из земли сигналы (3). 30

Благодаря тому, что постоянный ток от генератора постоянного тока пропускают через одну пару заземлений, а переменньш ток — через другую пару заземлений, исключается общая цепь заземлений, через которые одновременно пропускают переменный и постоянный ток, а поэтому и погрешность способа.

Недостатком способа является недостаточная точность измерений НВП, обусловлепная тем, что во время пропусканпя постоянного тока через линию постоянного тока питается линия переменного тока, длина которой почти равна длине питающей линии постоянного напряжения, находится под высоким постоянным напряжением, поэтому часть переменного тока из земли поступает в питающую линию переменного тока и замыкается через внутреннее сопротивление генератора переменного тока и заземления питающей линии переменного тока. В связи с этим заземления питающей линии переменного тока нелинейно поляризуются, причем величина этой нелинейной поляризации непостоянна, Целью изобретения является повышение точности измерений путем исключения эффектов прпэлектродной поляризации заземлений, обусловленных нелинейной поля811182

65 ризацией заземлений в питающей линии переменного тока.

Для этого во время пропускания импульсов постоянного тока через питающую линию выключают переменный ток.

На чертеже изображена структурная схема установки для реализации способа.

Установка содержит генератор 1 тока с переключателем режимов работы 2, питающую линию 3, выходы которой подключены и выходу генератора тока 1 и через два трехконтактных двухпозиционных ключа 4 и о соединены с парой заземлений б и 7 линии постоянного тока и парой заземлений

8 и 9 цепи переменного тока, а также последовательно соединенные приемный датчик сш нилов 10 и регистратор 11. (;пособ заключается в следующем. а участке земли, где необходимо выполнить исследования, устанавливают две IIQры заземлений, предназначенных для проI,óñêàíèÿ через них постоянного и переменного тока. Расстояния между заземлениями выстирают большими 3 — Й-кратной заданнои глуоины исследований (всего длина однои линии равна ЬОО м, а другой — 1000 м). осле этого возоуждают в земле электрома;нитное поле путем пропускания переменного тока через заземленную на одну пару заземлении питающую линию, а в точках измерении принимают из земли сигналы и измеряют их параметры (например, амплитуду и фазу сигнала одно фиксированнои частоты или временныи сдвиг между парами двух частот). Частоту переменного тока ооычно выоира от из диапазона ин<рранизких частот (О,i —:20 1ц). Измеренные параметры принятых из земли сигналов запоминают. 5атем размыкают питающую линию переменного тока и возоуждают в земле электромагнитное поле путем пропускания первого импульса постоянного тока однои определенной полярности через заземленную на вторую пару заземлении питающую линию, Длительность импульса постоянного тока в зависимости от решаемых задач выоирают в пределах от нескольких минут до нескольких часов. Например, на этапе площадных поисковых раоот длительность импульса выбирают до о — 30 мин, а на этапе детальных разведочных раоот — до б — 7 ч и более. ао время пропускания импульса постоянного тока сигнал переменного тока отсутствует, поэтому в данный промежуток времени могут регистрироваться сигналы постоянного напряжения. Этим импульсом тока осуществляется поляризация исследуемых ооъектов — под действием постоянного тока на границе объекта со вмещающими породами происходят электрохимические реакции. В зависимости от состава и структуры объекта к концу импульса постоянного тока на границе объекта накапливаются определенные продукты реакций.

30 5

По истечении заданного промежутка времени импульс постоянного тока сменяется паузой, при этом одновременно с выключением импульса постоянного тока замыкают питающую линию переменного тока и возбуждают в земле электромагнитное поле путем пропускания переменного тока через заземленную на первую пару заземлений питающую линию, а также регистрируют величину и знак приращения принятого из земли сигнала (переменного напряжения) по сравнению с тем сигналом, который был запомнен до включения импульса постоянного тока.

Величина, знак этого приращения, а также изменение его во времени после выключения импульса постоянного тока служит мерой НВП изучаемого объекта, по этим параметрам делается вывод о перспективности или бесперспективности изучаемого участка.

Длительность паузы после выключения импульса постоянного тока выбирают такой, чтобы приращение сигнала, вызванное действием на ооъект импульса постоянного тока, стало равным нулю (это достигается в том случае, если пауза превышает в 2—

3 раза длительность импульса). В конце паузы вновь запоминается величина сигнала переменного напряжения в точках измерений, затем возбуждается электромагнитное поле в земле путем пропускания импульса постоянного тока обратной по сравнению с предыдущим полярности через заземленную на вторую пару заземлений питающую линию и одновременно с этим размыкают питающую линию переменного тока. Длительность импульса обратной полярности обычно выбирают равным длительности первого импульса и после выключения импульса тока обратной полярности вновь замыкают питающую линию переменного тока и измеряют приращения сигналов переменного напряжения в точках измерений точно так же, как это было описано для случая первого импульса тока.

Полученные результаты сравнивают с результатами теоретических расчетов и лабораторных измерений и по ним делают вывод о перспективности исследуемого участка на наличие тех или иных объектов поиска, Благодаря тому, что во время действия в земле постоянного электрического тока, пропускаемого через вторую пару заземлений, первая пара заземлений не замкнута на внешнюю цепь и поэтому через них не проходит постоянный ток, то первая пара заземлений не поляризуется внешним полем и после включения ее на генератор переменного тока (после выключения внешнего постоянного поля) нелинейная поляризация заземлений питающей линии переменного тока отсутствует, Таким образом

811182

Формула изобретения

Составитель В. Зверев

Редактор О. Филиппова Техред А. Камышникова Корректор Н. Федорова

Заказ 352/9 Изд. № 171 Тираж 749 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 устраняются погрешности, обусловленные этой нелинейной поляризацией.

Установка для реализации способа работает следующим образом.

В заданной точке исследуемого участка устанавливают генератор тока 1 с переключателем режима работы 2. Генератор тока 1 может быть выполнен либо в виде двух автономных источников переменного и постоянного тока, либо в виде одного источника, состоящего из первичного источника постоянного тока, инвертора и блока управления.

Переключатель рода работ в этих двух случаях также выполняется по разному. В первом случае это коммутатор выходов двух источников, обеспечивающих поочередное подключение выходов источников к питающей линии 3 и изменение полярности подключения источника постоянного тока к питающей линии 3. Во втором случае это переключатель режима запуска инвертора.

Если требуется пропускать постоянный ток, то переключатель 2 снимает импульсы запуска переменного тока с инвертора, и с его помощью вручную изменяется полярность импульсов постоянного тока. Для перехода от режима постоянного к режиму переменного тока с помощью переключателя 2 на инвертор подаются импульсы запуска рабочей частоты.

К выходу генератора тока 1 подключена питающая линия 3, которая через два ключа 4 и 5 соединяется с одной из двух пар заземлений 6 и 7 или 8 и 9. Для пропускания постоянного тока ключи 4 и 5 находятся в первой позиции и выход генератора 1 через линию 3 соединен с заземлениями 6 и 7. При этом вторые контакты ключей 4 и

5 разомкнуты, поэтому заземления 8 и 9 отключены от линии 3.

Для пропускания переменного тока в паузах между импульсами постоянного тока ключи 4 и 5 устанавливают во вторую позицию, при этом линия 3 отключается OT заземлений 6 и 7 и подключается к заземлениям 8 и 9. Сигналы из земли принима5 ются с помощью приемного датчика сигналов 10, в качестве которого могут быть использованы одна или две заземленных приемных линий (один или два магнитометра), или целая группа линий, поочередно исполь10 зуется многочастотный амплитудно-фазовый измеритель с промежуточным запоминанием сигнала и каналом передачи компенсирующего сигнала. Кроме того, во время пропускания и после выключения им15 пульсов постоянного тока регистратор 11 может регистрировать НВП на постоянном токе.

20 Способ геоэлектроразведки, в котором возбуждают в земле электромагнитное поле путем пропускания через заземления переменного тока и импульсов постоянного тока с паузами и измеряют принимаемые из

25 земли сигналы, по которым судят о величине нелинейной вызванной поляризации, о тлич а ющийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем исключения эффектов приэлектродной поляризации

30 заземлений, во время пропускания импульсов постоянного тока выключают переменный ток.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

35 1. Авторское свидетельство СССР № 393711, кл. G 01V 3/02, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 488175, кл. G 01V 3/02, 1975.

3. Попов В. А. и др. «Некоторые резуль40 таты амплитудно-фазовых измерений НВП в полевых условиях», ВИНИТИ, № 358 — 76, Den 20,04.76,55 (прототип) .