Способ геоэлектроразведки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЯЯ) 6 01 Ч 3 06 сОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ МИ е 4 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ заключающийся в возбуждении на исследуемом объекте низкочастотного электрического поля с частотой не более 20 кГц с помощью прямолинейной питающей линии, заземленной на обоих концах, и измерении градиента электрического поля посред.ством приемных линий, ориентированных параллельно токовым линиям нормального поля, о т л и ч а ю- щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности изучения вертикально-слоистых сред, дополнительно проводятизмерения градиента электрического поля питающей линии, заземленной на одном конце, и по этимСР данным выделяют геологические неЯ однородности на исследуемом объекте.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1. Вешев А.В. Электропрофилирование на постоянном и переменном токе. Л., Наука, 1965, с.1222. Семенов А.С. и др. Метод срединного градиента при крупномасштабном геологическом картировании. - Вопросы рудной геофизики, тр, ВИРТ, вып.2М., Гостехиздат, 1961, с.55 (прототип)Изобретение относится к геофизической разведке и предназначается для повышения эффективности геофизических работ при поисках месторождений полезных ископаемых.В современной электроразведке 5 для выявления и прослеживания комп-. лексов пород различного удельного электрического сопротивления применяются модификации метода сопротивлений, в которых используются 10 неподвижные прямолинейные заземленные на обоих концах питающие линии, а наблюдения проводятся с помощью заземленных или незаэемленных приемныж линий на планшетах, 15 расположенных по обе стороны от провода питающей линии 1 1 3.При использовании этих способов электрическое поле в центральной части планшета съемки поляризовано параллельно проводу питающей линии, что не позволяет получить одинаковой чувствительности к пластам повыщенного и пониженного удельного сопротивления в сложных вертикально- слоистых средах.Наиболее близким к предлагаемому является способ геоэлектроразведки, заключающийся в возбуждении на исследуемом объекте низкочастотного электрического поля с частотой не более 200 кГц с помощью прямолинейной питающей линии, заземленной на концах, и измерении градиента электрического поля посредствоЪ приемных линий, ориентированных параллельно 35 токовым линиям нормального поля (.2.Недостатком этого способа является низкая чувствительность к хорошо проводящим объектам, что заставляет комплексировать его с метода р ми электроразведки, отличающимися повышенной чувствительностью к проводникам (например, метод длинного кабеля или метод переходных процессов и др.). 45 Цель изобретения - повышение эффективности изучения вертикально- слоистых сред.Указанная цель достигается тем, что согласно способу геоэлектроразведки, заключающемуся в возбуждении на исследуемом объекте низкочастотного электрического поля с частотой не более 20 кГц с помощью прямолинейной питающей линии, заземленной на обоих концах, и измерении градиента электрического поля посредством приемных линий, ориентированных параллельно токовым линиям нормального поля, дополнитель но проводят измерение градиента элект . рического поля питающей линии, заземленной на одном конце и по этим данным выделяют геоЛогические неоднородности иа исследуемом объекте 65 Сущность изобретения заключается в том, что при заземлении питающей линии лишь на одном конце суммарное нормальное поле формируется полем тока точечного заземления, а также полями токов емкостной утечки и токов индукции незаземленного провода питающей линии. Индуктивной составляющей поля можно пренебречь, если значение параметра р /50 мкг Н/м, где р - удельное электрическое сопротивление однородного полупространства, Ом м; 1 - полу- длина незаземленного конца провода, км; Е - частота поля, Гц. При достаточно малой длине провода . (2 (4-5 км)и достаточно низких частот (Ес 20 кГц) незаземленный провод можно считать эквипотенциальным, а ток емкостной утечки - равномерно распределенным по длине проводаНормальное поле такого источника аналогично полю линейного электрода, заземленного по всей длине. Вследствие этого н центральной части незаземленного провода нормальное поле ориентировано перпендикулярно питающей линии при ее заземлении на одном конце.На фиг.1 изображена схема устансвки согласно предлагаемому способу геоэлектроразведки и схемы распределения токовых линий при одном и двух заземлениях питающих линий; на фиг.2 - кривые р /у, полученные при работе с использованием предлагаемого способа над сложным вертикально-слоистым разрезом, гдер - измеренное значение удельного электрического сопротивления; аудельное электрическое сопротивление вмещающей среды.Установка содержит прямолинейный провод питающей линии 1, генератор 2, установленный у заземления 3 и у заземления 3 переключатель 4, не- заземленную приемную линию 5 и индикатор б напряжения, систему профилей 7 в пределах контура 8. При подключении двух заземлений к питающей цепи токовые линии 9 в центральной части планшета съемки ориентируются параллельно профилям 7 наблюдения, а при подключении одного заземления токовые линни 10 в центральнбй части планшета ориентируются перпендикулярно профилям 7 наблюдения. Для осуществления способа на примере показанной установки производят следующие операции: для измерения градиента электрического поля по направлению Х-Е оба заземления Э подключают к концам провода питающей линии 1; приемную линию 5 ориентируют параллельно проводу питающей линии 1 и профилям 7; измерения Е/ 0,1 фиг 2 каз 1331/47 Тираж 711 Подписно ИИ Патенте, г. ужгород, ул.Проектная П производят по стрелочному прибору индикатора 6, перемещаясь по профилям 7; для измерения Е заземлен ие 3отключают от питающей лиУнии 11 приемную линию ориентируют перпендикулярно к проводу питающей линии 1 и к профилям 7; измерения Е. производят по стрелочному прибору индикатора б, перемещаясь по профилям 7.Интерпретация результатов изме рений сводится к вычислению значений кажущегося удельного электрического сопротивления р по измеренным значениям Еи ЕУ с учетом коэф" Фициентов, учитывающих геометрию 15 установки и полученных по результатам расчета нормальных электрических полей над однородным полупространством. Затем строят план графиков по системе профилей 7. По наличию макисмумов и минимумов судят о наличии хорошо и плохо проводящих составных частей сложных вертикально-слоистых сред.На Фиг.2 изображен пример вме-25 щающей среды 11 с удельным электрическим сопротивлением у 1 пласта. 12 повышенного сопротивленйя с я 2 )р пласта 13 пониженного сопротивлейия с(и кривых, полученных по ре зультатам наблюдений Е х 14 и ЕУ 15. Из фиг.2 видно, что полное представление о характере геоэлектрического разреза, включающего пласты высокого и низкого сопротивления, 35 может быть получено только при сов"местном измерении Еи Е У.В случае двух заземлейий электрическое поле в центральной рабочей части планшета съемки поляризовано параллельно питающей40%Е Х ЕУ где Е - напряженность электрическогополя;условные обозначенияи М указывают составляющие электрического поля, направленные соответственно параллельно и перпендикулярно питающей линии, количество точек . сверху соответствует количеству заземлений питающей линии.Величина Е обладает повышенной чувствительностью к пластам повышенного сапротивления и пониженной чувствительностью к пластам пониженного сопротивления,При заземлении питающей линии с одной стороны электрическое иоле в центральной рабочей части планшета съемки поляризовано перпендикулярно питающей линии: Е(ЕУ,В связи с этим измеряется величйна Йу, направленная вдоль. напластования пород и вследствие этого обладающая повышенной чувствительностью к:пластинам пониженного сопротивленияИ Йониженной чувствительностью к пластам повышенного сопротивления.По результатам теоретических рас четов и модельных исследований, использование предлагаемого способа геоэлектроразветки обеспечивает возможность получения с помощью одной питающей линии электрических полей, поляризованных перпендикулярно и параллельно простиранию пород; повышение эффективности геофизических работ по методу сопротивлений за счет одинаковой чувствительности к пластам высокого и низ" кого сопротивления; обеспечение ведения работ в районах, где невозможно осуществление гальванических заземлений, и повышение производительности эа счет применения неэаэемленной приемной линии.