Способ измерения параметров вызванной поляризации в геоэлектроразведке

 

СПОСОЁ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ В ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКЕ , Заключающийся в том, что пропускают импульсы тока через заземленную линию, измеряют сигналы вызванной пйляризации в той же заземленной линии, по которым судят о поляризуемости пород, о т ли ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения производительности измерений, измеряют разность (Зилы питающего тока в заданных, преимущественно двух моментах времени во время пропускания тока через заземленную линию, а о параметре поляризуемости пород судят по отношению разности силы питанлцего тока к силе тока в один из выбранных моментов времени. (У) //7/7//W///////////// ww//// 0ui.i ii; i ел :л

СОЮЗ СООЕТСНИХ

О(Ц О и

Р СПУЬЛИН (l% (И) 3(Я) G 01 ч 3 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОИИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАИ ИЗОБРКТЕНИй И ОтНРЦТИй

OllHCAHME ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3581347/18-25 (22) 18.04.83 (46) 23.07.84. Бюл. 9 27 (72) А.П.Карасев (71) Забайкальский .комплексный научно-исследовательский институт (53) 550.837(088.8) (56) 1. Якубовский Ю.В. Злектроразведка. М., "Недра", 1973.

2. Комаров В.A. Злектроразведка

Методом вызванной поляризации. Л., "Недра", 1972, с. 18, 71 (прототип).. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ В ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКЕ, Заключающийся в том, что пропускают импульсы тока через заземленную линию, измеряют сигналы вызванной поляризации в той же заземленной линии, по которым судят о поляризуемости пород, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения производительности измерений, измеряют разность силы питающего тока в заданных, преимущественно двух моментах времени во время пропуска-, ния тока через заземленную линию, а о параметре поляризуемости пород судят по отношению -разности силы питающего тока к силе тока в один из выбранных моментов времени.

1104455

Изобретение относится к геолого- разведке .методом вызванной поляризации (ВП) и может быть использовано при каротаже скважин и параметрических измерениях в горных выработках и на поверхности Земли.

Известен способ измерения параметров вызванной поляризации в импульсном режиме, заключающийся в том, что через заземленные токовые электроды пропускают импульсы тока, 1() а на потенциальных электродах измеряют разность потенциалов ВП в интервалах времени между импульсами либо во время действия импульсов (1) .

Недостатками этого способа являются сложность его реализации, вызванная необходимостью использования двух отдельных линий: питающей и приемной, а также сравнительно низкая производительность работ, обусловленная необходимостью перемещения в процессе работы обеих линий.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ измерения параметров вызванной поляризации в геологОразведке, заключающийся в том, что пропускают импульсы тока через заземленную линию и измеряют сигналы ВП в той же заземленной линии, по которым судят о поляризуемости пород. При этом измеряют ток ВП в питающей линии после выключения импульса поляризующего тока (2) .

Недостатком известного способа является сравнительно низкая произ- 35 водительность измерения, связанная с необходимостью проведения ряда последовательных операций: пропускание через линию тока (зарядка), измерение силы тока в один из моментов времени 4Q во время зарядки, отключение линии от генератора, подключение ее к высокочувствительному измерителю ВП, измерение в линии тока ВП. Если измерения питающего тока большой вели- 45 чины и тока ВП (малой величины ) осуществляются одним и тем же измерителем, то три последние операции заменяются операциями выключения генератора тока, переключения чувствительности измерителя, измерения в линии тока ВП.

Цель изобретения — повышение производительности измерений.

Эта цель достигается тем, что 55 согласно способу измерения параметров вызванной поляризации в геоэлектроразведке, заключающемуся в том, что пропускают импульсы тока через заземленную линию, измеряют сигналы 6О вызванной поляризации в той Ме заземленной линии, по которым судят о поляризуемости пород, измеряют разность силы питающего тока в заданных

I преимущественно двух, моментах времени во время пропускания тока через заземленную линию, а о параметре поляризуемости пород судят по отноше-нию разности силы питающего тока к силе тока в один из выбранных моментов времени.

Теоретические основы способа заключаются в следующем.

Изменение напряжения в приемной цепи и тока в питающей линии связано с напряжением ВП следующим выражением: ь0(Ц- д() 5Щ-g, a0»(t) д()о о о "о где 6()о, 6()(t) †. полное напряжение на измерительных электродах во время зарядки в начальный и конечный моменты пропускания тока; д U до (4) . — напряжение ВП на тех же электродах; о,1() — сила тока в питающей линии в начальный и конечный моменты нропускания тока; время после включения тока.

Учитывая, что щи . (Рдв(о) ()двЮ-Едва1 (") О(Ц () ()„g о"6П()-), олучим

3(t) 5о R„6(O) ()Дв(О ЙД6(0) ЕД6Щ

-1, о д6% Одв, дв(С) ()дВ(О) Если сделать сопротивление заземлений во времени постоянным, а напряжение генератора стабилизированным, то

) дв(()= Räв(б). () рв® =((дв,, J(t) 3o Едв(t) о 0Д6

Полная ЭДС ВП в питающей линии слагается из поляризации электродов и поляризации пород, в которых электроды заземлены. Если сделать электроды неполяризующимися, то в точках заземления линии дв() "к ()дв т где к — параметр поляриэуемости пород в местах заземления.

В этом случае

3Ф-Зо — =-7.. о гДе U Дв

<Дв А6(") О,t и напряжение на питающих электродах; сопротивление питающей линии; полная ЭДС ВП в питающей линии моменты времени для из-. менения.тока, 1104455 ленни В создается падение напряжения, пропорциональное тока, которое измеряется измерителем 3 в два выб-; ранных момента времени.

Пример осуществления способа.

Измерения проводятся в лабораторных условиях на двух моделях: металлической пластине (фиг. 2) и параллелепипеде (фиг.3), заполненном смесью графита с песком, которые погружают в бак с влажным песком, Одно заземление линии перемещается по профилю над моделью, второе заземляется в удалении от модели и остается неподвижным. Измерения проводят аппаратурой С-003 при длительности импульсов тока 25 мс и измерении разности силы питающего тока в моменты времени 0,1 и 20 мс. В зти же моменты времени для сравнения измеряется напряжение ВП в линии в паузе между импульсами тока. На фиг.2 и 3 приведены графики кажущейся полярности, измеренной по величине разности силы питающего тока в линии (кривые 11 и по напряжению

ВП в паузе между импульсами тока (кривые 2) соответственно над первой и второй моделями. Масштаб по оси абсцисс дан в сантиметрах.

Предлагаемый способ по сравнению с базовым объектом за счет сокращения операций значительно упрощает процесс измерения параметров вызванной поляризации, снижает временчые затраты на одно измерение, что повышает в целом производительность ра-, бот.

8„%

8 1О С фиг. 2

Учитывая, что ток в питающей линии с течением времени уменьшается, т.е.

3<>> 1g получим где — параметр поляриэуемости измеренный по величине силы тока.

Поскольку зто выражение справедливо для любых моментов времени, изме- 10 ряя разность силы питающего тока при двух разных моментах времени и относя ее к величине тока в одном из выбранных моментов времени, можно определить поляризуемость пород, в которых заземлена линия.

На фиг.1 приведена схема реализации способа; на фиг.2 — графики кажущейся поляриэуемости для первой модели; на фиг.3 — то же, для второй модели.

Для реализации предлагаемого способа может быть использована любая аппаратура импульсных вариантов метода ВП, позволяющая изменять переходные характеристики ВП во время прохождения тока, Способ осуществляется следующим образом.

В токовую линию последовательно с генератором 1 прямоугольных импуль- ЗО сов стабилизированного напряжения и неполяриэующимися электродами 2 включено небольшое (1-100 Ом) калиб рованное сопротивление 1, к которому подключен вход измерителя 3. Во 35 время прохождения тока на сопротивВНИИПИ Заказ 5106/33

Тираж 711 Подписное.Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4