Способ геоэлектроразведки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК З(5 П 01 Ч 3/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ4 Р 4 4 Р СО 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ 3 21) 3303230/18-2522) 01.07.81(72) Г,А.Чернявский, И.А.Безрук, Г.Г.Обухов, И.А.Яковлев, .В.П.Борисова, Е.С.Подловилин и Е,В.Казанцева (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки53 550. 83 088, 8)56 1. Тихонов А.Н. Об определении электрических характеристик глубинных слоев земной коры. - ДАН СССР т. 73, Р 2, 1950, с, 295-297,2. Бердичевский М.Н. Электрическая разведка методом магнитотеллурического профилирования. "Недра", 1968, с. 3-248 прототип).54) 57 ) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ включающий серии синхронных измерений, компонент магнитотеллуричесЯО 1007058 А кого поля.в заданном диапазоне частот по профилю, поперечному предла"гаемому простиранию проводящей неоднородности, причем измерения в каждой серии проводят, по меньшей ме-.ре, в двух точках, о т л и ч а,ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения границпроводящей неоднородности, изм,рениякомпонентмагнитотеллуриюескогополя проводят в диапазоне частот от0,001 до 8 Гц в пределах неоднород-.ности и в изотронной среде, преобразуют измеренные компоненты вчастотные характеристики электрического и магнитного полей, определяютдиапазон частот и оптимальные частоты регистрации вариаций поля подетальным измерениям, на которыхопределяют полоаение границ проводя"щей неоднородности, 1007058Изобретение относится к областигеоэлектроразведки, а именно к электроразведке методом синхронных магнитотеллурическихзондирований(КМтЗ) при исследовании горизонтально-неоднородных разрезов с цельюпоиска проводящих включений,Известен способ магнитотелЛуриче кого зондирования, основанный нанесинхронном измерении компонентмагнитотеллурического поля в широком диапазоне частот Ц,Геоэлектрические характеристикиразреза при использовании методаМТЗ изучаются только по кривым кажущегося сопротивления Р, что приводит к существенному уменьшениюгеологической информативности метода, поскольку кривые Ртобладаютзначительно меньшей разрешающейспособностью при выявлении локальных неоднородностей, нежели пространственно-частотные характеристикиэлектрических и магнитных полей.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ комбинированногомагнитотеллурического профилирования КМТП), включающий серии синхронных измерений компонент магнитотеллурического поля в узком диапазонечастот от 0,05 до 0,025 Гц по профилю, поперечному предлагаемому простиранию проводящей неоднородности, причем измерения в каждой серии проводятпо меньшей мере в двух точках 21.Однако узкий частотный диапазонрегистрации вариаций поля (Г = 0,050,025 Гц) приводит к существенному понижению геологической информативности и точности определенияграниц проводящих включений.чЦелью изобретения является повышение точности определения границнеоднородностей.Укаэанная цель достигается тем,что согласно способу геоэлектро- "раэведки, включающему серии синхронных измерений компонент магнитотеллурического поля измерение проводят в широком диапазоне частот от0,001 до 8 Гц в пределах неоднородности и в изотропной среде, по профилю, поперечному предлагаемому простиранию проводящей неоднородности,причем измерения в каждой серии проводят, по меньшей мере, в двух точках, преобразуют измеренные компоненты в частотные характеристикиэлектрического и магнитного полей,определяют диапазон частот и оптимальные частоты регистрации вариаций поля, по детальным измерениям,на которых определяют положение границ проводящей неоднородности.Проводящие локальные включенияпо разному проявляются в аномалияхкомпонент магнитотеллурического поля. Центр включения отмечается максимумом поперечной горизонтальнойсоставляющей магнитного поля, нулевыми значениями вертикальной составляющей Нт, минимумами электрическиханомалий. Край включения четко отмечается максимумом Н и резким за-туханием поперечной горизонтальнойсоставляющей магнитного поля.Механизм образования оптимальныхчастот связан только с параметрамирассмотренных геоэлектрических моделей, в которых во всех случаях проводимость высокоомного фундаментапрйнималась бесконечно малой, а проводимость подстилающего его однородного полупространства принималасьбесконечно большой. Именно поэтомудля данных моделей затухание аномалий электрического и магнитного полей20 с понижением частоты обусловленоподстилающим проводником.Для моделей, где нет подстилающего проводящего слоя и где проводимость фундамента принимается бес 25 конечно йалойе оптимальные частотыне наблюдаются, а отмечаются толькочастоты, на которых аномалии., достигнут своего максимального асимптотического значения, с понижениемЗ 0 частоты далее практически не меняютсяВ основу предложеНного способаположены смоделированные методомконечных разностей геоалектрическиемодели, в которых нет проводящего ос.нования, а проводимость фундаментапринята малой, но конечной величиной,В этих моделях механизм образованияоптимальных частот, на которых электрические и магнитные аномалии, обусловленные проводящими неоднородностями, максимальны, а затем, с понижением частоты затухают, связан сперераспределением токов во вмещающей проводящей среде и фундаменте45конечной проводимости,Оптимальные частоты аномалийэлектрических и магнитных полей существенно сдвинуты по частотному диапазону (максимум магнитных аномалий отмечается на более .низких частотах, чем максимум электрическиханомалий) . При этом амплитуды электрических и магнитных аномалий сопоставимы Между собой и существенно.превышают аномалии, обусловленныеструктурными факторами. В случаепроводящих включений в осадочном чех"ле амплитуды магнитных аномалийзначительно больше электрическихв 2-4 раза). Максимум магнитного60 поля отмечается на периодах, когдааномальное электрическое поле практически затухает. Это обстоятельство, а также соотношение максимальных уровней электрических и магнит 65 ных аномалий на оптимальных часто1007058 Составитель Е. ПоляковРедактор Г, Волкова Техред К,Мыцьо Корректор Е. Рошко Наказ 2133/70 Тираж 708 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Х, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 тах позволяют успешно решать задачу обнаружения проводящей неоднородности.Профильные графики компонент поля, построенные на оптимальных частотах, показывают, что аномалии поперечных электрической и магнитной компонент затухают на расстояниях от краев неоднородности, равных примерно 1,5 ширины неоднородности. В. связи с этим, наблюдения необходимо проводить по профилям, выходящим за пределы неоднородности на расстояние, равное, двойному поперечному размеру неоднородности, с шагом, ие большим ширины неоднородности. 15Таким образом, преимущество предлагаемого способа по сравнению с известными заключается в пространственно-частотном измерении компонент поля с последующим их преобразовани вм в частотные характеристики компонент поля и определением оптимальной частоты, на которой проявление аномалий электрического и магнитного полей от неоднородности максимально, 25 Именно это обстоятельство позволяет повысить точность определения границ неоднородностей.Способ реализуется следующим образом. 30На первом этапе по профилю, пере:секающему вкрест предполагаемую зону неоднородности, проводят синхронные измерения компонент поля . их частотных характеристик с шагом по край З 5 ней мере, не превышающим ширины этой эоны. Базисную (общую)точку выбирают за пределами неоднородности на расстоянии, не превышающем двойной ширины неоднородности. Измерения выполняют со станциями ЦЭС(циф О ровая электроразведочная станция). В каждом пункте синхронно с базисной точкой выполняют серию измерений компонент магнитотеллурического поля в широком диапазоне частот 45 Е=8-0,001 Гц). Измерения в диапазоне частот Е=8-0,1 Гц выполняют в течение 30 мин, а интервале частот Е=0,1-0,01 Гц в те ение двух часоз, в интервале Е=0,01-0,001 Гц в течение 8-16 ч. Измеренные компоненты преобразуют в частотные характеристики электрического и магнитного полей. В результате измерений определяют диапазоны частот проявления аномалий поля, частоту максимума аномалий и фиксируют местоположение точек с аномальными частотными характеристиками.На втором этапе в окрестности таких точек с той же техникой и методикой выполняют площадные детализационные измерения компонент поля и их частотных характеристик по системе профилей с шагом, не превышающим расстояния между соседними пунктами с аномальными частотными характеристиками, с последующим уточнением размеров проводящей неоднородности. Сопоставление карт максимумов поперечной горизонтальной составляющей магнитного поля и карт минимумов поперечной составляющей электрического поля позволяет определить местоположение точки над центром проводящей неоднородности. Сопоставление карт макси" мумов аномалий вертикальной составляющей Н и минимальных значений горизонтальной поперечной составляющей магнитного поля дает возможность оценить местоположение краев . неоднородности.Технико-экономические преимущества предлагаемого способа по сравнению с известными заключается в том, что кроме повышения точности опреде-, ления границ проводящих неоднородностей, использование этого способаприводит также к существенному сокращению (порядка 25) объемов дорогостоящих детально-поисковых сейсмораэведочных работ.Способ частично опробован в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции при поисках рифовых ловушек и дает положительные результаты.