Способ радиопросвечивания (его варианты)

 

Изобретение относится к скважинио-наземной высокочастотной электроразведке , в которой на поверхности земли измеряют амплитуду проходящего поля, погруженного в скважину, или выработку электромагнитного излучателя . Изобретение может быть использовано при поисках и разведке рудных полезных ископаемых из скважин и горных выработок. Целью изобретения является увеличение радиуса опоискования окрестностей одиночных скважин (выработок) и повышение достоверности результатов.. Это достигается тем, что при радиопросвечивании на поверхности земли измеряют такие компоненты электромагнитного поля, которые свободны от действия боковой волны, являющейся помехой при скважинно-наземном радиопросвечивании, при этом результаты измерений, полученные на границе, раздела (поверхности земли) сравнивают с полем подземного излучателя в безграничной среде. Для обеспечения измеряемого значения компоненты Поля, свободной от боковой волны путем выбора вида излучателя и его ориентировки задается соответствукицая поляризация первичного поля. 3 с.п. ф-ль1, 2 ил, 1 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (191 (11) д11 4 G 01 V 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3769678/24-25 (22) 09,07,84 (46) 23.05.86. Бюл. Ó 19 (71) Центральный научно-исследовательский геолого-разведочный институт цветных и благородных металлов (72) Б.Ф.Борисов, Г.Ф.Гуревич, В.А.Истратов, И.И.Чигирина и О.M.Ìîðîçoâà (53) 550.837(088.8) (56) Волосюк Г.С., Сафронов Н.И.

Скважинная рудная геофизика. - M:

Недра, 1971, с. 3-5.

Светов Б,С. и др. Электромагнитные методы разведки. -М.: Недра, 1976, с. 74-76. (54) СПОСОБ РАДИОПРОСВЕЧИВАНИЯ (ЕГО

ВАРИАНТЫ) (57) Изобретение относится к скважинно-наземной высокочастотной электроразведке, в которой на поверхности земли измеряют амплитуду проходящего поля, погруженного в скважину, или выработку электромагнитного излучателя. Изобретение может быть использовано при поисках и разведке рудных полезных ископаемых из скважин и горных выработок ° Целью изобретения является увеличение радиуса опоискования окрестностей одиночных скважин (выработок) и повышение достоверности результатов.. Это достигается тем, что при радиопросвечивании на поверхности земли измеряют такие компоненты электромагнитного поля, которые свободны от действия боковой волны, являющейся помехой при скважинно-наземном радиопросвечивании, при этом результаты измерений, полученные на границе, раздела (поверхности земли) сравнивают с полем подземного излучателя в безграничной среде. Для обеспечения измеряемого значения компоненты поля, свободной от боковой волны>путем выбора вида излучателя и его ориентировки задается соответствующая поляризация первичного поля .

3 с.п. ф-лы, 2 ил, 1 табл.

12

Изобретение относится к высокочастотной электроразведке и может быть использовано при поисках и разведке рудных полезных ископаемых из скважин и горных выработок.

Цель изобретения — увеличение радиуса опоискования окрестностей одиночных скважин (выработок) и повышение точности измерений путем устранения влияния поверхностной волны.

На фиг. 1 приведены расчетные графики зависимости амплитуд электрических и магнитных компонент поля электрического диполя на частоте

156 кГц от глубины его погружения и длины профиля наблюдений на поверхности для пород с удельным электрическим сопротивлением 4000 Ом; на фиг. 2 — графики магнитных компонент поля погруженного магнитного диполя для той же частоты и среды.

Графики составлены по результатам точных теоретических расчетов. Аналогичные графики получены на физических моделях. Сравнение графиков электрических и магнитных компонент поля на поверхности (сплошные линии) между собой и в сравнении с полем в однородной среде без границы раздела (пунктирные линии) позволяют сделать следующие обобщения.

Радиальная электрическая составляющая вертикального электрического диполя е„ свободна от влияния боко7. вой волны до расстояния от устья скважины, равного 1-2 м глубинам погружения диполя; то же самое фиксируется для вертикальной магнитной компоненты горизонтального электрих ческого диполя Ь ; нескольно меньшей . устойчивостью к боковой волне обладает азимутальная электрическая компонента горизонтального электричесх кого диполя е .

Боковая (поверхностная) волна это волна, которая распространяется от эпицентра передатчика вдоль поверхности Земли;

В известном способе доля боковой волны в суммарном сигнале быстро возрастает с удалением от эпицентра излучателя, и уже на небольших расстояниях от него суммарное поле представляет собой практически только боковую волну. Достоверность результатов радиопросвечивания, выполненного в условиях, когда амплитуда волны сравнима или превосходит амплитуду

35 просвечивании.

Анализ расчетных данных показывает, что-выбор излучателя и направлений измеряемых компонент позволяет проводить безпбмеховое изучение окрестности скважины по поверхности в круге радиусом, равным или превышающим глубину погружения излучателя.

Способ реализуется следующим образом.

В зависимости от пространственного положения скважины относительно поверхности земли в соответствии с таблицей выбираются вид скважинного (выработочного) излучателя и измеряемая компонента поля, свободная от влияния боковой волны.

В таблице приводятся все исследованные комбинации излучателей и измеряемых комяонент поля, свободных от действия боковой волны, В случае использования при измерениях магнитной компоненты поля, что наиболее просто технически реализуется при скважинно-наземном радиопросвечивании, задают такую первичную поляризацию поля, что на поверхности действует измеряемое значение компоненты поля, свободный от боковой волны. Это осуществляется путем, например, помещения в наклонную или гори33077 э прямой, низкая. Это приводит к уменьшению дальности действия установок и к снижению возможностей скважинно-наземного радиопросвечивания в целом.

Для вертикальной магнитной компоненты вертикального и горизонтального магнитного диполя и, Ь дейстФх /йх вие боковой волны на поверхности незаметно в круге радиусом, равным

2-2,5 глубинам погружения диполя (центр круга в эпицентре диполя).

Все компоненты других направлений определяются только боковой волной и не могут быть использованы для радиопросвечивания. Влияние боковой волны выражается на графиках в появлении глубоких интерференционных минимумов. и выполаживаний графиков. В области, где влияние боковой волны отсутствует, поле на поверхности изменяется подобно полю в однородной среде без границы раздела (совпадает с полем в однородной среде с точностью до постоянного коэффициента), что дает воэможность испольэовать его для характеристики радиоволновых аномалий при наземно-скважинном радио1 г3 3<

Измерение амплитуды поля соответствующей компоненты производится на поверхности по профилям, длина которых выбирается в соответствии с. расчетом 10 и составляет, например, для скважины глубиной до 500-600 м, 600-800 м (начало профиля — в эпицентре ди— поля).

Резупьтаты измерений сравниваются с полем той же компоненты, рассчитанным для однородной среды. По велинине и характеру различия наблюдаемого и расчетного полей судят о наличии и положении электрических неоднородностей в околоскважинном пространстве.

Используя принцип взаимности, можно менять местами излучатель и приемник. 25

Способ радиопросвечивания по сравнению с известным позволяет увеличить не менее, чем в 7-8 раз область опоискования окрестностей одиночных скважин, упростить обработку рез уль— татов при радиопросвечивании в одно— родной среде, производить обработку наземно †скважинно радиопросвечивания при работе н электрически анизотропных средах, а также повысить дос35 товерность опоискования окрестностей одиночных скважин.

Способ реализуется с использованием аппаратуры межскважинного радиопросвечивания и наземными магнитными

40 антеннами.

Формула изобретения

1. Способ радиопросвечивания, заключающийся н измерении на поверхности земли электромагнитного поля подземного автономного излучателя, о т л ичающий с я тем, что, с целью увеличения радиуса и повышения точ««ст«изм< р< нцй пу г< и v<-òpllI(lilt# ttпцяния поверки<и тной волны, цри .<н«бом положении скнажи«ы (выработки) «оз— буждают н<<рмалт ную к поверхности земли магнитную компоненту поля, намеряв ют ее на поверхности и по изменению отношения поля этой компоненты, рассчитанной для безграничной среды, к измеренной на поверхности судят о наличии электрических неоднородностей

Горных пород °

2. Способ радиопросвечинания, заключающийся н измерении на поверхности земли-электромагнитного поля подземного автономного излучателя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения радиуса и повышения точности измерений путем устранения влияния поверхностной волны, поле возбуждают электрическим диполем с моментом, параллельным поверхности, при этом на поверхности земли измеряют горизонтальную электрическую компоненту поля, перпендикулярную направлению эпицентр диполя — точка измерения, и по изменению отношения поля этой компоненты, рассчитанной для безграничной среды, к измеренной на поверхности земли судят о наличии электрических неоднородностей горных пород.

3. Способ радиопросвечинания, заключающийся в измерении на поверхности земли электромагнитного поля подземного автономного излучателя, отличающийся тем, что, с целью увеличения радиуса и повышения точности измерений путем устранения влияния поверхностной волны, поле возбуждают электрическим диполем с моментом, перпендикулярным поверхности, при этом на поверхности земли измеряют горизонтальную электрическую компоненту, параллельную направлению эпицентр диполя — точка измерений, и по изменению отношения поля этой компоненты, рассчитанной для безграничной среды, к измеренной на поверхности земли судят о наличии электрических неоднородностей горных пород.

Иэмеряемая компонента

Вид иэлучателя

I< <1М! «<1<< . 1 1

e„

Мг

h„, 1< х

e;h

Мх

Наклонное

То же

Наклонное

Положение скважины <,выработки) относительно поверхности

Перпендикулярное

Перпендикулярное

Параллельное

Параллельное

Электрический диполь вдоль оси скважины

Магнитный диполь вдоль оси скважины

Электрический диполь вдоль оси скважины

Магнитный диполь вдоль оси скважины

Электрический диполь вдоль оси скважины

Магнитный диполь вдоль оси скважины (1П<< Il;l « Il!< и ««1>r! r .««< <

Радиальная электрическая, направленная от эпицентра диполя

Магнтная, перпендикулярная поверхности

Лзимутальная электрическая; магнитная, перпендикулярная поверхности

Магнитная, перпендикулярная поверхности

1233077

900 г,н

700 000 900 l II

00 400 00 600 700 000 900 г н 0 NO

®i Я-- ) 0 ЯЯ0 ФИ0.1

l233077

000 я

l0

Составитель Л. Воскобойников

Техред О,Гортвай Корректор М. Максимишинеп

Редактор О. Головач

Заказ 2765/47 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ ГосударсФвенного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, ж р д, у

У ro о л. Проектная, 4