Способ измерения электрического поля вп

 

ОП ИС Н

ИЗОБРЕТЕН

С юз СОв4тсимя

Соцмаимстмеасии»

Ресиубяии

К АВТОРСКОМУ СВИДИТ (6!) Дополнительное к авт, свиа3 л.

1 Ч 3/02 (22) Заявлено 04.02,75 (И) 2102 с присоединением заявки №(28) Приоритет

Гаетдзретееееьй иетйтют

СССР в делам аеебретеее я етернтай

Опубликовано 05.05.796юл

550.837 (088.8) Дата опубликования описан (72) Авторы изобретения Ф

В. А. Комаров, A. A. Смирнов и В. Г. Сурин (71) Заявитель

Научно-производственное объединение Геофизика (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ

Изобретение относится к, способам геофизической разведки и предназначается для повышения эффективности геофизических работ при поисках мес:торождений полезных ископаемых.

Известны способы геоэлектроразвед- З ки путем измерения поля вызванной поляpHsallHH (ВП), заключающиеся в том, что электромагиитное поле в земле вначале возбуждают импульсами малой мощности, отыскиваке на исследуемой площади экви- тп потенпиальные линии поля ВП и располагают на них приемные электроды, затем последовательно возбуждают электромагнитное поле в земле двумя мощными нм пульсами тока одинаковой длительности, по разной полярности, регистрируют поле ВП в обоих случаях, а затем по величине и знаку суммы потенциалов поля В1Т а также изменению ее во времени суштг о минералогическом составе изучаемых по ляризуюшихся, объектов (ЙЦД

Известным способам прттсуйти три ос, имети тх недостатка:

2 а) малая производительность и большая трудоемкость работ вследствие длительности процесса отыскания эквипотенциальных линий ВП; б) малая точность измерений, связанная с трудностью стабилизации мощных импульсов тока (до 20-50 А) с погрешно« стью не хуже 0,01% лрн разной полярности этих импульсов; в) большая энергоемкость, связанная с необходимостью использования импульсов тока разной полярности.

Известен также способ измерения электрического поля ВП, согласно которому электромагнитное поле в земле возбуждают импульсами тока одной полярности, регистрируют мгновенные значения напряжения поля ВП после выключения тока и определяют сумму мгновенных зна-чений напряжений в моменты времени, отстоящие друг от. друга на интервале, рав.ный длительности импульса поляризуюшего тока,3

661472

Данный способ наиболее близок к изоб ретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостстком способа является малая достоверность определения состава поляризующихся обьектов: способ позволяет разделять аномалии ЭП только по ра:..,U:рам эпектронопроводящих включений, а не по минералогическому составу.

19

Бель изобретения — повышение достоверности определения минералогического сдстава поляризующихся обьектов.

Указанная цель достигается тем, что при измерении электрического поля ВП

13. (Ш) дополнительно возбуждают электромагнитное попе в земле импульсом тока, длительность которого в полтора раза бощ,ше, чем у первоначального, регистрируют нарастание напряжения поли ВП во время пропускания тока и по величине разности напряжений поля ВП, возбуждаемого импульсами тока разной длительности, знаку и изменению во времени определяют минералогический состав поляризующегося обьекта.

Проведенные экспериментальные и полевые исследования показали, что временная характеристика поля ВП, восстановленная по спаду напряжения, не совпадает с временной характеристикой, измеренной во время пропускания тока. Восстановленная кривая лежит выше измеренной кривой, если объект имеет углисто-графитовый состав, ниже измеренной кривой, если обьект из сульфидных руд промышленного значения, и совпадает с измеренной кривой, если обьект с бедной минерализацией руды. щ

Эта разница временных характеристик поля ВП вызвана проявлением нелинейных свойств поляризующихся объектов.

С увеличением длительности пропускания тока через попяризуемый объект аб-35 солютная величина нелинейной составляющей поля ВП (НВП) будет со временем возрастать и накладываться на линейное поле ВП. Полная величина напряжения поля ВП в зависимости от минералогическо1"о состава поляризуемого обьекта со временем возрастает или уменьшается по сравнению с линейным на,чряжением поля

ВП. Сравнивая в одной системе координат

И измеренную временную характеристику во время пропускания тока с восстановленной и учитывая их разницу, можно судить о минералогическом составе обьжта.

Е3 качестве интерпретационного параметра используется разность значений кажушихся поляриэуемостей: (Т ац,„(4+,1- „Ь,"М )1 Uïî вп("ь) сп

М

- сумма напряжений полей ВП, измеренных после выключения тока; М число интервалов зарядки; t — время первого отсчета ВП после выключения тока; И1 — время последнего отсчета ВП; t,> — время заряд4

„зсмк ки; ц „(+Щ ) - временная хаI рактеристика напряжения поля ВП от времени t, до Я1, при этом начало отсчета кривой aU сдвинуто нат. кЗ вп ф ПР омическое падение напряжения между приемными электродами.

Принципиальное отличие предложенного способа измерений от используемого в настоящее время заключается в том, что регистрация полей ВП в двух режимах поляриэующего тока, отличающихся длитеш ностью его пропускания, позволяет выде» лить иэ суммарного поля ВП его нелинейную составляющую. Знание нелинейной составляющей поля ВП дает возможность проводить раэбраковку аномалий кажущейся поляризуемости iio минералогическому составу, в частности, аномалий кажущейся поляриэуемости, представленных породами углисто-графитового состава, сульфидными рудами промышленного содержания и сульфиднЪ ми рудами с бедной минерализацией.

На фиг. 1 приведена форма импульса тока 1, пропускаемого через землю, кривая 2 спада напряжения после импульса поляризующего тока — и кривая 3 суммы напряжений поля ВП, измеренных после включения тока; на фиг. 2 форма импульса тока 4 увеличенной длительности, кривая 5 роста напряжения поля ВП над обьектом сульфидногб состава, и кривая

6, полученная вычитанием значений напряжения поля ВП на кривых 3 и 5.

Измерения по данному способу провоgsrr в следующей последовательности. Питающие электроды располагают на поверхности земли (расстояние между ними

1ООО м), приемные электроды — на аномалии кажущейся поляризуемости по направлению поляризующего тока и крмпенсирует естественную разность потенциалов между приемными электродами. Затем пропускают возбуждающий ток силой 10 A

661472

1. Авторское свидетельство СССР № 301661, кл. (3 01V3/02, 1971.

2. Кцмаров В. H., Иоффе Л. М., Смирнов А. A. Принципы метода нелинейной вызванной поляризации. Сб. "Методика и

35 техника разведки М 81, ОНТИ ВИТР, Л., 1972, с. 58. .3. Авторское свидетельство CCCP .№ 31 021 2 кл. С 01 V 3/02, 197 2. (/вп м8

t,с

f,ñ л 0(1 ) л (l(лв) е 0(4вв) + (р(, <, ЛUen МВ

f,ñ

-7 (,%

Ш1ИИПИ Заказ 2460/47 Тираж 696 Подписное

Филиал ППП "Патент, 1". Ужгород, ул Проектная, 4.(импульс тока 1) через Землю в теч ние

15 мин. После включения тока регистрирует спад ВП (кривая 2) в течение 1 ч с помощью устройства, регистрирующего напряжения поля ВП в моменты, равные длительности заряда, и записывают спад

ВП на осциллограмму. Затем через. Землю пропускают возбуждающий ток в течение 1 ч (импульс тока 4) и в течение этого времени регистрируют нарастание 10 поля ВП (кривая 5). Предварительно, с помощью специального устройства, имеющегося в станции, компенсируют омиче скую составляющую разности потенциалов между приемными электродами. 1$

Интерпретация результатов измерений: сводится к следующему. Путем суммирования величин напряжений ВП, измеренных поспи выключения тока через время, равное длительности зарядки (15 мин), восстанавливается кривая 3 нарастания напряжения поля Bt" во времени. Затем восстановленную и измеренную кривую пересчитывают на кривые измерения во времени кажущейся поляризуемости, приводят „U(к единой системе отсчета по оси времени и путем вычисления разности измеререния этих кривых во времени получают кривую 6. По характеру измерения кривой — росту ее по абсолютной величине с отрицательными значениями кажущейся поляризуемости — было установлено, что аномалия ВП была вызвана сульфидными рудами промышленного содержания.

Использование предложенного способа обеспечивает высокую разрешающую споc06HocThò дает возможность сократить обьем буровых работ гю проверке аномалий вторичных электрических полей.

Формула изобретения

Способ измерения электрического поля вызванной поляризации по авт. св. № 310212, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения минералогического состава поляризующихся обьектов, дбполнительно возбуждают электро-магнитное поле в земле импульсом тока увеличенной не менее чем в полтора раза по отношению к первоначальной длительности, регистрируют нарастание напряжения поля вызванной поляризации во время пропускания тока и по величине разности напряжений поля вызванной поляризации, возбуждаемого импульсами тока разной длительности, знаку и изменению во времени определяют минбралогический состав попяризующегося обЬекта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе