Способ измерения нестационарных полей в геоэлектроразведке

Способ измерения нестационарных полей в геоэлектроразведке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соаетскик

Социелистически и

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ

Ф

Ф Ф(б3) Дополнительное к аат. саид-ау (22) Заявлено . 170180 (21) 2873171/18-25 с присоединением за»ани М (23) ПриоритетОпубликоаано 30.09.81. бюллетень 89 36 р )м. кл, G 01 Ч 3/08

Гасударственный квинтет

СССР

- oo %&&&и &3О6Р&т&ннй а еткрыт»Я (53) УДК550. 837 (088. 8) Дата опубликования описания 3009.81

Ю.В.Аладинский, Л.З.Бобровников, Л.И, Я57юовy"-В .Попов, В.В. Сушкевич и Н. Н. Шарапанов

1 (72) Ааторьв изобрвтеии»

1

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

В ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКЕ

Изобретение относится к техничес кой физике и может быть использовано в геоэлектроразведке методами вызванной поляризации (ВП) и переходных про цессов (МПП).

Известен способ измерения нестационарных полей при геоэлектроразведке, в котором возбуждают в земле электромагнитное .поле импульсом тока, измеряют принимае нй из земли в точке измерений сигнал., затем вновь возбужданп поле вторым импульсом и про-. водят измерения во второй точке и т.д. P1g.

Недостатками известного способа являются низкая производительность исследований и большие энергоэатра-, ты, связанные с необходкмостью поочередного возбуждения и измерения нестационарного поля в каждой точке измерений, Известен также способ измерения нестационарных полей прк геозлектроразведке, заключающийся в том, что возбуждают в земле электромагнитное поле импульсом тока и измеряют принимаемые из земли в и-точках сигналы нестационарного поля поочередно от первой до и-ой точки (2g.

Недостаток укаэанного способа из» .меренкй состоит в том, что .время измерений нестацконарного поля в каждой точке разное (по отношению к моменту выключения импульса тока), эа времч измерений от первой до по- следней точки измеряемый сигнал может значительно измениться, что приводит к погрешности измерений. При0 меняемая иногда подзарядка между моментами измерений впервой и последующей точках, во-первых, усложняет процесс измерений, а во-вторых, не имеет критерия длительности импульса

15 подзарядки, что также приводит к потере точности измерений. Можно создать многоканальную измерительную аппаратуру, однако она оказывается очень громоздкой и представляет собой

26 и одинаковых каналов, каждый кэ которых не отличается от существукщего измерительного устройства, т.е. стоимость такой аппаратуры черезмерно высока. Необходимо также отметить, что даже прк использовании очень быстродействующих аналого-цифровых преобразователей АцП) время, затрачиваемое на измерение в одном канале, не может быть сделано очень маЗО.лым, так как оно определяется не

868680 быстродействием АЦП, а постоянной времени блока выборки сигналов блока стробирования. Эта постоянная времени выбирается не менее 10-20 мс для того, чтобы отфильтровать различные высокочастотные помехи и наводки.

Цель изобретения — устранение погрешностей, обусловленных изменением сигналов нестационарнсго поля эа промежуток времени измерений от первой до и-ой точки.

Указанная цель достигается тем, что в способа измерения нестационарных полей при геоэлектроразведке, заключающемся в том, что возбуждают в земле электромагнитное поле импульсом тока и измеряют принимаемые из земли в и-точках сигналы нестационарного поля поочередно от первой до и-ой точки, дополнительно измеряют сигналы нестационарного поля в об" ратном порядке поочередно от n-oN до первой точки и по сумме двух измерений в каждой точке судят о величинах нестационарного поля в этих точках °

Способ осуществляется следующим образом.

На поверхности земли на участке исследований раскладывают источник поля, например, при измерениях ВП питающую линию длиной 1-3 км. В заданных точках измерений устанавливают. приемные датчики, например заземленные диполи длиной 20-40 м, причем число и датчиков выбирают равным 5-10 и более. После этого возбуждают в земле электромагнитное поле импульсом тока, пропускаемам через источник поля в течении заданного .времени - от долей секунды до десятков и сотен секунд в зависимости от решаемых задач.

После выключения импульса тока измеряют принимаемые.иэ земли в иточках сигналы нестационарного поля поочередно от первой до n-oN точки.

В первом приближении сигнал нестационарного поля, измеряемого при геоэлектроразведке, может быть представлен экспоненциальной функцией

U 0 Й где U - амплитуда сигнала в момент выключения импульса тока при t = 0

d. ° - постоянная времени спада нестационарного сигналау текущее время, отсчитываемое от момента выключения импульса тока.

Рассмотрим простой пример однородной среды, когда параметры 0р и р, одинаковы для нестационарных сигналов, принимаемых во всех точках. Для метода ВП можно положить, что Ор

1 В; 4 1 с-<. Пусть по техничес« ким условиям следует измерить сигна» лы нестационарного ноля в момент времени t 0,145 с, после выключения тока. Если бы сигналы во всех точках были измерены одновременно, то величина этих сигналов была бы одинаковой и равна 0 0,8655 В для каждой точки измерений.

Однако,цля исключения помех длительность строба, т.е. время выборки должно быть не менее 10 мс, т.е. измерение в каждой последующей точке может быть произведено не ранее, чем через 10 мс после измерения в предыдущей точке. Если числое точек n=5, то время измерений от первой до последней точки составляет 50 ж, и эа это время сигнал нестационар15 ного поля изменяется довольно сильно.

Пусть в первой точке измерения проводятся в момент времени t=0,12 с, а в пятой точке в момент времени

t=0,17 с. B этом случае Uq 0,888 В, ; } а U 0,844 В, т.е. разность сигналов составляет 0,044 В, что в ряде случаев недопустимо.

В предлагаемом способе измерение нестационарных полей проводят в два

25 цикла. В первом цикле поочередно измеряют сигналы, принимаемые иэ земли от первой до n-oN точки. Во втором цикле, который следует непосредственно за первым циклом, измерения проводят в обратном порядке поочередно от и-ой точки до первой точки, суммируют результаты измерений в каж-. дой точке.и по полученной сущие судят о величине сигнала нестационарного поля.

В рассмотренном примере в первом цикле измерение в первой точке проводят в момент времени, равный 0,1 с после выключения тока, во второй точОме третьей точке - в момент времени

0,12 с, в четвертой точке — в момент времени 0,13 с, в пятой точке — в момент времени 0,14 с.

Затем начинается второй цикл изме45 рений. В этом цикле измерения начинаются с пятой точки в момент времени

0,15 с после выключения тока, затем измерения проводятся s четвертой точке через 0,16 с, в третьей точке

50 через 0,17 с, во второй точке через

0,18 с, в первой точке через 0,19 с после выключения тока.

Результаты измерений приведены в таблице.

1 0 10 0,905 0,19 0,828 0,866

2 011 0896 018 0836 0866

3 0 12. 0,888 0,17 0,844 0,866

868680

Продолжение таблицы

Точка изме рений

Цикл измерений

° (u,+g)

Ь первый втор ой

gc U<,B t1,cf 01,В

0,865

О к.86.5

0,13 0,878 0,16 0,852

О, 14 О, 86 9 О, 15. 0,.86 О

5. Составитель В. Зверев

Техред Л.Пекарь

Корректор 0. Билак

Редактор И. Михеева

Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

:по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8322/67

Kaid видно из таблицы, измеренная предлагаемам способом величина нестационарного сигнала в 1-5 точках равна О,865»0,866 В, в то время как истинная величина сигнала (при условии одновременного измерения во всех томках) равна, как указывалось выше, 0,8655 В. По сравнению с известным способом погрешность кэмерений уменьшились почти в 50 раз к составляет двсятыв-сотые доли процента.

Формула изобретения

Способ измеренкя нестационарных полей s геоэлектроразведке, заключающийся в том, что возбуждают в звмпв электромагнитное поле импульсом тока и измеряют принимаемые из земли в п-точках сигналы нестацио нарного поля поочередно от первой до и-ой точки, о т л и ч а ю ш и.й с я твм, что, с целью устранения погрешностей, обусловленных изменением сигналов нестационарного поля за промежуток времени измерений от первой до n-oN точки, дополнительно измеряют сигналы нестацконарного поля в обратном порядке поочередно от и-ой до первой точки и по сумеее двух изме» рений в каждой точке судят о величи.нах нестационарного поля в этих точ15 ках.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3) 1. Авторское свидетельство СССР

301661с кл G 01 Ч 3/06, 1971 °

2. Комаров В.А. Влектрораэведка методом вызванной поляризации, Л., "Недра", 1922, с. 213-214 (прототип).