Способ геоэлектроразведки

Союз СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН в)С 01 Ч 3/ йМСОИЗН,А " Н ИДЕТЕПЬСТВУ АВТОРСКОМ ем ти де- вр емя Т - сред пуль том Трновл ния поляьность имяя длител а в сериигде агиитная пр РАЗВЕДКИ, например ответственноэлектропроводчаемой среды,оиицаемость ь щность ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ(5 б) 1. Глубинные электромагнитныезондирования с применени импульсных МГД-генераторов. Апа ты,АН СССР, Кольский филиал, 1982,с. 11,2. Авторское свидетельство СССРУ 811185, кл. С 01 Ч 3/02, 1981.3, Заявка Франции В 24 б 1271,кл, С 01 Ч 3/02, опублик. 1983.МГД-генератором изучаемой среды серией последовательных знакопеременных импульсов и измерении электро.магнитного поля после окончаниясерии, о,т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения разрешающей способности измерений, средувозбуждают серией из 2 импульсов(где й = 1, 2, 3), образующихимпульсы переменной длительности,последовательностью и величиной тока 1 в импульсе, устанавливаемых,исходя из рекуррентного соотношения л = ) 1 п-Т),1 1115Изобретение относится к электро=магнитным методам исследования земной коры и поиска полезных ископае.мых .Известен способ геоэлектроразведки с использованием мощных импульсов5тока, возбуждаемых, в частности,с помощью МГД-генератора, в которомдлительность импульсов тока такова,что скиновая глубина близка к глу-10бине исследования, т.е, длительностьимпульса тока Т сравнима с величиной 100 1 , где р о и - соответственно магнитная проницаемость,электропроводность и толщина (мощность) исследуемой среды 115Этот способ обладает недостаточно высокой разрешающей способностьюЭпоскольку измерение вторичных полейЭв частности переходного процесса э 20. осуществляется в течение временине превышающем длительности импульса,т.е. вторичное поле возбуждаетсяступенчатым изменением тока, основ-ная доля энергии спектра которого 25приходится на диапазон низких Частот.Известен также способ геоэлектроразведки, в котором с целью повышения разрешающей способности измеч30рении среду возбуждают сериями импульсов переменной амплитуды Я,В указанном способе разрешающаяспособность недостаточно высокаяпри зондировании вертикального геологического разреза. При использованиисерии импульсов тока амплитуды (1)- время становления поля При малой длительности импульсаа при значительной длительности(4) Я л 1( 15/2Отсюда следует, что при малых и больших. длительностях импульса в серии разрешенность остается такой же недостаточно высокой, как и при ступенчатом возбуждении, для которого связь сигнала Я и времени 1 такая как и (4),Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ геоэлектроразведки, основанный на возбуждении, например, МГД- генератором изучаемой среды серией последовательных знакопеременных импульсов и измерении электромагнитного поля после окончания серии, в котором для увеличения чувствительности используют тройной импульс со сменой полярности ("Триплет") Е 31 .Для такого импульса в соответствии с (2) имеет место соотношение (при Е = 0,5 Х = 0,5 Е =14)где 11- общее число импульсов в серииф,- порядковый номер импульса,П = 5 величина сигнала ". в гоальной рамке, расположеннойгоризонтального электрическооля, определяемая как алгубраи 50сумма сигналов от Фронтов имв, выражается формулой (наддным полупространственномопроводностью б ): 55 и при ризонт вблизи го дип ческая пульс о одноро электр 1 г1-, --15 Я ЯТ 511 ТПри значительных длиимпульса (Т э 1 ) связь си времени 1 такая какмалых длительностях имп ельност гнала Е (4). При льса (Та(6) 2 ительвания т ост том при в повыш имп е этоопренедопри иф ого,Т - ф-О)1 сюда следует, что чувс и разрешенность зондир озбуждении тока "Триил ается только при коротки ьсах в.серии. Вместе с овышение чувствительнос ляемое зависимостью Я аточно высокое. Кроме ротких импульсах тока,1 п=105 14 2"Т 1 (7) или то же самое, что и(16) измеряемый сигнал также стремится к нулю (Е-фС), что приводит к ухудшению помехозащищенности измерений в известном способе и в конечном итоге к ослаблению .чувствительности и разрешенности геоэлектроразведки.Целью изобретения является повышение разрешающей способности измерений.Указанная цель достигается тем, что согласно способу, основанному на возбуждении, например МГД-генера"- тором изучаемой среды серией последовательных знакопеременных импульсов и измерении электромагнитного поля после окончания серии, среду возбуждают серией из 2" импульсов (где 1 = 1,2,3) образующих импульсы переменной длительности, последовательностью и величиной тока 1 в импульсе, устанавливаемых, исходя из рекуррентного соотноше- ниягде 1, - вр емя становления поля ,Т - средняя длительность импульса в серии,30при этом Т с рб 12, где ЯА,- соответственно магнитная проницаемость, электропроводность имощность изучаемой среды.Начальный импульс тока а (С),т,е. когда Л = О, известен и может бытЬ произвольной Формы.Повышение разрешающей способностиизмерений.при возбуждении тока импульсами, форма которьс выбрана в со.ответствии с (7)1 обусловлена тем,40что с повышением величины В возрастает порядок производной по времениизмеряемого сигнала.П р и м е р . Задавая начальный45импульс тока о , например, ввиде или то же самое, что и выражение Тогда функция 1(С) является суммой разнополярных импульсов одинаковой амплитуды, один из которых смещен относительно другого по оси времени наТ .Функция 2 есть сумма функции ,Я,) и Функции - 1. (С -2 Т), которая имеет вид-10 при ОС.ЯТаТ (12)1О при Т 61-2 Т сО,Продолжая этот процесс, получаем 2 пТ -"Р" 2"т 1 2 Т (14) На фиг. 1 - 3 приведены примеры серий.зощирующих импульсов при О = ,= 2, 3, 4 соответственно, если начальный импульс 1 о задать формулой (8) на фиг. 4 и 5 - Форма эонди :рующего импульса при и = 1 и П = 2 соответственно при условии, если начальный импульс 1, задать соотно- шением1=1 рпц 1 при ОсС 6 Т0 пРи Т 10 где 1 -постоянная составляющаясясИ - некоторая круговая частотаЗависимость сигнала становления поля при 1 = 2 следующая (при Тс рб У, что равноценно соотношению Тс 1 );1115 ООО ж 710 Подписное каз 6765/33 ВНИИПИ Патент", г. Ужгород,ул,Проектная В этом соотношении зависимость сигналаот времени, контролирующем глубину проникновения электромагнитного поля, усиливается на два порядка по сравнению с (6), вследствие чего увеличиваются во столько же раз чувствительность и разрешен- ность зондирования геоэлектрическбго разреза.Для импульсов (фиг. 2 и 3) зависимости следующие:-б(гЯ1 при о = 4 Вазовым объектом является способ геоэлектроразведки с ИГД-генератором при возбуждении тока одиночными импульсами (1), что равноценно возбуждению импульсов в соответствии с (7) при И = О. Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известными является его высокая разрешающая способность. Теоретически нет никаких ограничений в увеличении чувствительности и разрешающей способности при возбуждении среды импульсами тока, форма и величинакоторых определяются соотношением(7) . При И = 0 может быть п лученабесконечно высокая разрешающая спо собность предлагаемого способа геоэлектроразведки.В изобретении в отличие от известных способов уменьшение сигнала за. счет использования коротких токовых 1 Оимпульсов ( Т ( р б) компенсирует-,гся применением мощных источниковтока типа МГД-генераторов, которыеразвивают силу тока в импульсена 2-3 порядка больше по сравнению с 15 известными в.геоэлектроразведке генераторами тока.Предлагаемый способ геоэлектроразведки был опробован при выполнении электроразведочных работ с ИГД генератором на Астраханском своде.Задавались импульсы тока в соответствии с (7) при И = О, 1, 2. При этомразрешающая способность зондирований при й =1 повысилась в 3-5 раз 25по сравнению с использованием импульса при П =О, а при П = 2 разрешающая способность увеличилась напорядок.