Способ индуктивной геоэлектроразведки

 

СПИ НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

342I58

Со сз Ссзстских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16.1V.1970 (№ 1424945/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.VI.1972. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 02Х111.1972

М. Кл, G Olv 3/10

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 550.837(088.8) Автор изобретения

Г. В. Прис

Заявитель

СПОСОБ ИНДУКТИВНОЙ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ (2) Изобретение относится к электрическим способам разведки полезных ископаемых, а также поиска скрытых проводящих масс с заданием и приемом переменного электромагнитного поля.

Известны низкочастотные способы электроразведки, при которых местоположение объектов, создающих аномалии переменного магнитного поля, определяют по графикам распределения поля по профилю или планшету наблюдений.

Недостатками этих способов являются: низкая производительность, связанная с необходимостью проводить измерения в большом количестве точек; низкая точность в случае редкой сети наблюдений и большого фона геологических помех; невозможность определения направления на аномальный объект по измерениям в одной точке.

Принципиально важен третий из указанных недостатков, так как нередко при работе на местности с сильно пересеченным рельефом, в подземных выработках, забое скважины, колодцах, нишах строительных сооружений и т. и. невозможно изучить пространственное распределение поля.

Согласно предложенному способу, магнитное поле принимают двумя рамками, моменты которых направлены по одной прямой.

Эти рамки поворачивают совместно, сохраняя их взаимное расположение, а по положению рамок, при котором достигается максимальное значение разности наводимых в них э, д, с., определяют направление на аномальный объект.

Теоретическое обоснование предложенного способа состоит в следующем.

1О Градиент магнитного поля представляет собой афинный ортогональный тензор второго ранга, который обозначается как orad Н: дН, дН, дН, 15 дх, дх, дх, дг 1 Н вЂ” дН дНг дНз дх, дх, дх, дН1 дНг дНз дхз дхз дхз

Здесь Нь Нз и Нз — составляющие магнитного поля по трем ортогональным координатам хь х2 и хз. При условии пренебрежимой малости в воздухе токов проводимости и токов смещения следует, что тензор (1) симметричен, а его инвариант

1,= — + — + — =О дН1 дНг дНз дх, дх, дх, Применение тензорного анализа позволяет

30 найти связь между главными направлениями

342158

Зхзтз Зхзт, Зхзтг

О бх,тз Зх,тз дrad H=

r> r r

О

Зхзт, Зх,тз

r уз

)/ дН, (к) 25

Предмет изобретения (6) Составитель А. Куликов

Техред Е. Борисова

Корректор Л. Бадылама

Редактор Т. Орловская

Заказ 2045/6 Изд. № 877 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 тензора и направлением на источник поля, и между главными значениями и инвариантами тензора и интенсивностью источника.

Так, для источника вторичного поля в виде магнитного ди поля, составляющие момента которого по координатным осям обозначены гггь гггз и гггз, где r — расстояние от источника до точки измерения. Формула (3) справедлива, если точка измерения расположена на оси õ . Эллипсоид тензора (3) в каноническом виде записывается следующим образом:

Л,х," + >,х," +),х," + 1, (4) где Л, — главные значения тензора.

Радиус-вектор р тензорного эллипсоида равен

Если известны главные направления тензора аь аз и аз, то, поворачивая вектор аг в плоскости, содержащеи а> и аз, на угол гр

/ 3

2+—

1 соя.р =

1ç

1 —— л, определяют направление на источник поля.

Формула (6) справедлива и в том случае, когда источником вторичного поля служит линейный бесконечно длинный кабель.

Главные направления и главные значения тензора (1), адалее и налравлениена источник поля и его ориентировка и интенсивность могут быть найдены с помощью, например, аналоговой ЭВМ, если известны производные ортогональных составляющих напряженности магнитного поля.

С помощью предложенного способа указанная техническая задача решается проще, на

15

50 основе определения экстремальных значений производных напряженности магнитного поля в пространстве. Из формул (4) и (5) следует, что главные полуоси тензорной поверхности являются экстремальными значениями дН, производной, которые, в свою очередь, дх, равны главным значениям тензора (1).

Таким образом, поворачивая систему двух рамок, моменты которых направлены по одной прямой, а рамки разнесены по той же прямой, и измеряя разность э. д. с., наводимых в рамках, определяют главные значения тензора, равные экстремальным значениям указанной разности, и главные направления, совпадающие с направлениями моментов рамок, при которых достигаются экстремальные значения. По найденным величинам определяют направление на источник поля и его ориентировку и интенсивность. Для того чтобы первичное магнитное поле не оказывало влияния на результаты измерения, измеряют разность реактивных составляющих суммарного поля..1. Способ индуктивной геоэлектроразведки путем измерения переменного магнитного поля двумя рамками, моменты которых направлены по одной прямой, отличающийся тем, что, с целью определения направления на источник аномалии магнитного поля, рамки поворачивают совместно, сохраняя их взаимное расположение, определяют экстремальные в пространстве значения э. д. с. и соответствующие этим значениям направления моментов рамок и по данным измерений в каждой точке судят о направлении на источник аномалии.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью осуществления измерений в гармонически изменяющихся полях, из разности э.д. с. в рамках выделяют реактивную часть поля.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с,целью осуществления измерений в нестационарных полях, разность э. д. с. в рамках определяют в фиксированный момент времени от начала переходного процесса.