Способ геоэлектроразведки

 

СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, основанный на возбуждении в горных породах нестационарного электромагнитного поля с помощью импульсов прямоугольной формы длительностью от 100 с до 2 мин, пропускаемых через питающие электроды, и измерении переходных характеристик в паузах между импульсами тока, о т личающийся тем, что, с пд tUiirp(ci} S целью увеличения информативности исследования путем учета взаимного влияния эффектов становления поля и вызванной поляризации, проводят дополнительную серию измерений с помощью импульсов, форму которых устанавливают путем наложения на первоначальные прямоугольные импульсы более коротких прямоугольных импульсов длительностью более г - 9 S где L, - полуразнос питающей линии; у - удельная электропроводность среды; С - скорость света в вакууме, (/} и менее 1 с, совмещенных с первоначальными прямоугольными импульсами по их заднему фронту, и из сравнения переходных характеристик измеренных сигналов производят разделение эффектов становления поля и вызванной поляризации. -t.Cfff tOatffen) t (t) г (Put.t t,CfJt f,Cfff -/l/ofp/z)

COIO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19} (11}

<

3(51} 6 01 Ч 3 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ абдур(о) Х

8tntp(8

6 Vnrp(z фее.!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3502667/18-25 (22) 30.07.82 (46) 15.03.84. Бюл. Р 10 (72) P.Ñ.Ñåéôóëëèí, Н.Э.Портнягин и В.Д.Кукуруза (71) Украинский научно-исследовательский геологоразведочный институт (53) 550.83(088 ° 8) (56) 1. Комаров В.A. Электроразвед ка методов вызванной поляризации.

М., Недра, 1980, с.бб.

2. Авторское свидетельство СССР

}р 636572, кл. G 01 V 3/02, 1978 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, основанный на возбуждении в горных породах нестационарного электромагнитного поля с помощью импульсов прямоугольной формы длительностью от 10О с до 2 мин, пропускаемых через питающие электроды, и измерении переходных характеристик в паузах между импульсами тока, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения информативности исследования путем учета взаимного влияния эффектов становления поля и вызванной поляризации, проводят дополнительную серию измерений с помощью импульсов, форму которых устанавливают путем наложения на первоначальные прямоугольные импульсы более коротких прямоугольных импульсов длительностью более

9.10 л? з где 4 — полуразнос . питающей линии; — удельная электропроводность среды;

С вЂ” скорость света в вакууме, - и мейее 1 с, совмещенных с первоначальными прямоугольными импульсами оо ии заднему фронту, и из оран- ( нения переходных характеристик измеренных сигналов производят раз- Я деление эффектов становления поля и вызванной поляризации.

1080100

9 10 Л Т 7

9 2

L с2 информацию об изменении электричес- где L — полуразнос питающей линии; кого сопротивления геологической сре- т — удельная электропроводность ды по вертикали.- Для его изучения 30 среды; применяют специальный метод станов- с — скорость света в вакууме, ления, в одной из модификаций ко- и менее 1 с, совмещенных с первонаl oðoãî используются длинные питаю- чальными прямоугольными импульсами щие линии. Регистрируемый процесс по их заднему фронту, и из сравнестановления искажается, в свою 35 ния переходных характеристик иэмеочередь, вызванной поляризацией. ренных сигналов производят раэделеНаиболее близким к предлагаемому ние эффектов становления поля и выявляется способ геоэлектроразведки, званной поляризации. основанный на возбуждении в горных Интенсивность вызванной поляризапородах нестационарного электромаг- 40 ции зависит от длительности поляринитного поля с помощью импульсов зующих импульсов. При коротких импрямоугольной формы длительностью пульсах вызванная поляризация быстот 100 с до 2 мии, пропускаемых ро затухает,. а становление поля не через питающие электроды, и изме- зависит от продолжительности импульрении переходных характеристик в па- са так как оно определяется изме45 узе между импульсами тока. Для раз- нением магнитного потока в момент дельного определения вызванной по- коммутации тока. ляризации и становления изучается Предлагаемый способ осуществляпереходная характеристика в моменты ется следующим образом. времени, равноотстоящие от передне- Череэ питающие электроды подаютго и заднего фронтов поляризующих 50 ся одиночные импульсы прямоугольной импульсов (2 ). формы длительностью 2 мин, при коОднако во время пропускания токо- торой вызванная поляризация достивого импульса поляризуется приэлект- гает максимальной амплитуды. НапряРодная зона, иэ-за чего происходит жение переходного процесса являетуменьшение величины тока в цепи AB. 55 ся алгебраической суммой U (t) и

Г ст

Его изменение искажает переходную U (t) - напряжения становления и зп характеристику и не дает возможнос-, вызванной поляризации ти раздельного определения с необ- I ходимой точностью вызванной поля- U„p (t) = V„(t) Пвп (t) ризации и становления. Для практи- 60 Затем вновь пропускается одиночческой реализации этого способа не- ный импульс той же длительности, но обходима компенсирующая поляризацию на него накладывается короткий имприэлектродных эон стабилизация ис- пульс так, чтобы задние фронты импуточника поляризующих импульсов по льсов были совмещены. Длительность току, а это является достаточно слож- 65 коРоткого импульса подбирается так, Изобретение относится к геофизическим методам поисков и разведки рудных и газонефтяных месторождений.

Известен способ геоэлектрораэ» ветки методом .вызванной поляризации, основанный на пропускании постоянного тока через систему заземлений и регистрации переходного процесса, который возникает после коммутации тока (13.

При работе с длинными питающими линиями в районах с проводящими разрезом („(20 Ом м) резко понижается точность наблюдений, так как при включении или выключении тока в питающей линии в геологической среде возникают эффекты электродинамического характера — становления. В результате, регистрируется сумма, двух процессов: вызванной поляризации и становления поля. Для исключения влияния становления применяют ортогональные установки, но и они не позволяют полностью избавиться от электродинамического эффекта из-за горизонтальных неоднородностей. Вместе с тем, кривые становления поля содержат ценную ной проблемой при использовании мощных генераторов в связи с известной инерционностью стабилизаторов тока.

Цель изобретения — повышение информативности. исследований путем учета взаимного влияния эффектов становления поля и вызванной поляризации.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу геоэлектроразведки, основанному на возбуждейии в горных породах нестационарного электромагнитного поля с помощью импульсов прямоугольной формы длительностью от 100 с до 2 мин, пропускаемых через питающие электроды, и измерении переходных характеристик в паузах между импульсами тока, проводят дополнительную серию измерений с помощью импульсов, 1 форму которых устанавливают путем наложения на первоначальные прямоугольные импульсы более коротких прямоугольных импульсов длительностью более

1080100 что вызванная поляризация в изучаемом интервале времени от него минимальна, ио в то же время становление от его переднего фронта не накладывается на становление от заднего фронта. Для этого длительность короткого импульса должна быть больше чем

9 10 i7 L a

9.— с2 где (- постоянная времени; полуразнос питающей линии;

g - удельная электропроводность среды; с -- скорость света в вакууме, равная 3 .10 "0 cM/c.

Удельное сопротивление осадоч1 ных пород (-) в платформенных об.3 ластях меняется обычно от 10 до

100 OMlм. В этом случае постоянная времени колеблется для питающей установки с L-1000 м от 0,031 до

0,0031 с. Таким образом, в зависимости от удельного сопротивления пород в данном районе и размеров установки выбирается расчетным путем длительность короткого импульса.

Так, для AB = 2 км и р w 10 Ом м. согласно формуле (2) длительность короткого иМпульса может быть равной 0,1 с. В этом случае при амплитуде короткого импульса равной амплитуде длинного

П г

П яр () =2U q (t)-U gg () -n og@ (t) ((3)

n - коэффициент, характеризующий, уменьшение величины вызванной поляризации при зондировании коротким импульсом. Величина и определяется по мойограммам В.A.Êîìàðîâà $ 1 ) или эмпирически путем измерения переходного процесса с импульсами выбранной длительности, но с малыми разносами питающих линий, на которых становление невелико по величине.

Коэффициент п меняется в широких пределах, но прн длительности короткого импульса порядка 0,1 с его величина составляет 0,1-0,15. При иэ5 вестном и из уравнений (1) и (3) нетрудно определить U > (t) и U (t) .

При этом совмещение короткого импульса с длинным импульсом по заднему фронту необходимо, так как в переднем фронте импульс не имеет прямоугольной формы вследствие поляризации приэлектродных зон питающих электродов.

На фиг.1 и 2 показана форма поляризующих импульсов на питающих электродах.

На фиг.2б приведен сигнал на приемных электродах при условном отсутствии эффекта поляризации1 на фиг. 1в — форма переходной характеристики на приемных электродах при проявлении лишь эффекта вызванной поляризации; на фиг.1г эта переходная характеристика отражает

25 наложение одного Зффекта на другой.

Фиг.2 повторяет фиг.1 с той лишь разницей, что длинный импульс совмещен с коротким импульсом по заднему фронту.- Для раздельного получения параметров становления поля

30 и вызванной поляризации необходимо из переходной характеристики после заднего фронта, изображенной на фиг.2г, вычесть такую же характеристику из фиг.1г.

35 Предлагаемый способ может быть реализован с помощью стандартной электроразведочной аппаратуры.

Экономический эффект от использования предлагаемого способа обус4О лавливается сокращением объема геофизических работ, так как параметры становления и вызванной поляризации получаются при одних и тех же наблюдениях, а не постановкой двух различных методов.

1080100

8, can

Е, carr ие.

Составитель E.Ïoëÿêîâ

Редактор Л.Алексеенко Техред О.Неце

Корректор Г.Решетник

Подписное

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

Заказ 1331/47 Тираж 711

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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