Способ вертикальных электрических зондирований при геоэлектроразведке

,ГОСУДАРСПО ДЕЛ ИТЕТ СССР И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИ Н АВТОВСНОМУ ЗОБРЕТЕНЕТЕПЬСТВУ шения точности измерений на объектеисследований размещают питающую линию, соединенную с питающими электро"дами А и В, расстояние между которы"ми превьппает трехкратную максимальную заданную глубину исследований,пропускают через питающую линию токи измеряют в два цикла сигналы навыходах приемных линий, которые подключают соответственно к двум группам приемных электродов, расположенных на объекте исследований вдольпрофиля наблюдений. В последнем устанавливают на профиле наблюденийдополнительный питакиций электрод Ана расстоянии не менее 5-10 мот бли- Яжайшего к нему приемного электродапервой группы, а ток во втором цикле измерений пропускают через допол- еенительный питакщий электрод А иудаленный электрод В. 1 ил. разведочныионикидзе евнч,рапано детельство СССРЧ 3/08, 1981,тельство СССР1 Ч 3/08, 1983.(54) СПОСОБ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗОНДИРОВАНИИ ПРИ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКЕ(57) Изобретение может быть применено в геоэлектроразведке при выполнении вертикальных электрических зондирований способами сопротивлений и вызванной поляризации. С целью повы 2 Ч 6 3 У 789ФФФФФ Ф Э Ф О О О 0 0 О О 0 0 П 12 13 1 Ч б Ж 17 1 В Щ ВИзобретение относится к технической физике и может быть применено вгеоэлектроразведке при выполнениивертикальных электрических зондирований (ВЭЗ) методами сопротивленийи вызванной поляризации (ВП),Цель изобретения - повьппение точности измерений.На чертеже изображена схема измерительной установки, используемойпри осуществлении способа,Установка содержит два основныхпитающих электрода А и В, также дополнительный питающий электрод Ак которым подключают питающую линию,а также первую группу 1-9 приемныхэлектродов и вторую группу 10-19 при-.емных электродов, расположенныхвдоль профиля наблюдений.Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем.На объекте исследований в заданных точках, где требуется определитьглубинное строение участка, располагают заземленную питающую линию, растояниее АВ между заземлениями которой превышает трехкратную максималь -ную заданную глубину исследований.Если, например, необхоцимо изучитьстроение геологического разреза на."лубину до 150 м, расстояние АВ выбирают не менее 500 и. Вблизи одногоиз заземлений А или В располагают генераторно-измерительный блок, например стандартную генгруппу ЭРГГ-б/, имногоканальную приемную электроразведочную станцию, Вертикальное электрическое зондирование выполняют в двацикла: Б первом цикле измерений приизмерениях,БП питаюший электрод А,вблизи которого расположен генераторно-измерительный блок, заглубляют висследуемый объект на глубину не более 0,5-0,6 и, например на глубину0,25 м, и располагают вблизи этогопитающего электрода первую группу1 триемных электродов 1-9, преимущественно неполяризуюшихся. В качествепитающего электрода целесообразнс использовать металлический, лучше мед=ный, штырь радиусом 1-2 см, Расстоя. -ние от питающего электрода А до ближайшего к нему приемного электрода 1дотпно быть не менее 0,2-0,3 м, например равное 0,5 и. Следукчщче приемные электроды 2-9 располагают на расстоянии Ор 8, 1 р 2 р 1 р 8 р 2,7 р чуОу 6,3,10 и 15 м (при АВ=750 и и испольэовании восьмиканальной измерительнойстанции МСВП - 8). Измерения наиболеецелесообразно выполнять по схеме градиента потенциала, т,е, измерять разность потенциалов каждой пары приемных электродов 1-2, 2-3, 3-4, 4-5,5-6 6-7 7-8, 8-9,Через питающую линию пропускаютимпульс тока, величина которого недолжна превышать 2-ЗА. Во время пропускания тока измеряют силу тока,пропускаемого через питающую линию,и сигналы на выходах всех приемныхлиний, По этим данным определяетсявеличина кажущегося удельного сопротивления для каждого из разносов,т,е, для каждой пары приемных электродов путем деления измеренной величины разности потенциалов каждой пары приемных электродов на силу токаи умножения полученного результатана коэффициент установки, определяющийся по стандартным формулам поизвестным расстояниям от приемных допитающих электродов А и В. Послевыключения тока измеряют сигналы вызванной поляризации на выходах всехприемных линий в по отношению этихсигналов к сигналам на выходах техже приемных линий во время пропуска -ния тока определяют коэффициент кажущейся поляризуемости для каждогоиэ разносов, На этом один из цикловизмерений заканивается.Во время выполнения первого цикла измерений на расстоянии не менее 5 и от приемного электрода 1 первой группы на профиле наблюдений устанавливают дополнительный питающий электрод А состоящий либо из одной металлической шпильки, забитой в почву на глубину 1-1,2 м, либо нескольких (2-3) шпилек, установленньж на расстоянии 0,5-1 м одна от другой Для выполнения второго циклаизмерсний на профиле наблюдений устанавливают вторую группу приемных электродов 10-19, которые дчя рассмотренного примера располагают на расстояниях 15 23, 53, 78, 170, 250 и 375 и от электрода А В этом цикле можно использовать два уже установленных на профиле приемных электрода первой группь 1 6 и 9 вместо электродов 11 и 12 второй группы. Для этого приемный электрод 1 О устанавливают на расстоянии 4 м от электрода А симметрично электроду 6, 12263а электрод А, устанавливают на расстоянии 15 м от приемного электрода10 на профиле наблюдений (чертеж).Затем через электроды А и В питающей линии пропускают второй импульстока, величина которого может дости.гать 20-30 А, Во время пропусканиятока измеряют силу тока и сигналына выходах нсех приемных линий 10-11,11-12, 12-13, 13-14, 14-15, 15-16, О16-17, 17-18, 18-19. По этим даннымопределяется величина кажущегосяудельного сопротивления для каждогоиэ разносов путем деления величиныразности потенциалбв каждой парыприемных электродов на силу тока иумножения на коэффициент установки,определяющийся по стандартным формулам по известным расстояниям от приемного до питающего электродов А,и В,После выключения тока измеряютсигналы вызванной поляризации на выходах всех приемных линий 10-11, 111218-19 и по отношению этих сиг налов к сигналам на выходах тех жеприемных линий во время пропусканиятока определяют коэффициент кажущейсяполяризуемости для каждого изразносов. ЗОЕсли, как и н известном способе,предусматривается измерять сигналыВП, то во втором цикле измерений ближайший к питающему электроду А приемный электрод 1 О должен располагать 35ся на расстоянии не менее 0,0050,01 АВ и не более 0,1-0,2 АВ. Минимальное расстояние в 0,005-0,01 АВвыбирается также исходя из возможности получения допустимой погрешностиизмерений, обусловленной нелинейнойполяризацией в приэлектродных зонах,Максимальное расстояние в О, -0,2 АВ выбирается исходя из услониятого, что приемные электроды в средней части АВ на расстояниях более0,4 АВ от питащцих электродов (за исключением одного, общего электрода,относительно которого проводятся измерения потенциала остальных электро дов) устанавливать не следует, ибопри дальнейшем увеличении этого расстояния глубинность исследований неможет быть увеличена и никакой новойинформации из результатов этих измерений извлечь не удается,Предлагаемый способ может испольэонаться и только для измерения кажу 3844щегося удельного сопротивления (беэизмерения ВП). В этом случае укаэанное минимальное расстояние от питающих электродов к приемным (как в первом, так и во втором циклах) можетбыть уменьшено в 2-3 раза беэ потериточности измерений,При выполнении режимных наблюдений после окончания второго циклаизмерений все электроды - и питающиеА А, В и приемные 1-19 - остаютсяна профиле измерений. Далее через заданный промежуток времени (например,через 1 ч), оба цикла измерений повторяются в описанном порядке и так втечение нескольких недель или месяцев.9 ксперименты показывают, что оченьважно устанавливать питающий электрод А, на расстоянии не менее 5 мот ближайшего к нему приемного электрода из первой группы (электрода 1на чертеже), Минимальное расстояние5 м можно выбрать в том случае, еслиизучаемый геоэлектрический разрез высокоомный (удельное сопротивлениесвьппе 200 Омм), а сила возбуждающего тока не превышает 5-7 А при глубине погружения питающего электрода А,в землю около 1 м, При этом ошибкаизмерений может достигать 5%. Еслисила тока увеличивается в 2 раза, тодля получения той же погрешности минимальное расстояние должно превышать 10 м. Максимальное расстояниемежду электродами А и 1 для достижения поставленной цели не играет никакой роли и поэтому в Формуле изобретения не оговаривается. При практическом осущестнлении способа следуетиметь в виду, что питающий электродА не следует удалять от электрода 1на расстояние более 0,25-0,3 АВ, таккак при этом уменьшается амплитудаполезных сигналов на выходах наиболее удаленных приемных линий (17-18,18-19),Технико-экономическая эффективность применения предлагаемого способа заключается в значительном повьппении точности при выполнении режимных наблюдений за счет того, что исключается влияние необратимых изменений в горных породах, где расположена первая группа приемных электродов, во время пропускания тока при ныполнении второго цикла измерений. Кроме того, устраняется необходимость122 б 384 Формула изобретения Способ вертикальных электрических зондирований при геоэлектрораэведке, заключающийся в том, что на объекте исследований размещаютпитающую линию, соединенную с основными питаюСоставитель И.АбрамоваТехред И.Попович Корректор М, Демчик Редактор Е,Папп Заказ 2128/45 Тираж 728 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 извлекать питающие электроды из земли перед каждым повторением первогоцикла измерений и затем вновь забивать их перед каждым повторением второго цикла, что увеличивает производительность работ, а также ведет кповышению точности и воспроизводимости измерений, которые значительноснижаются ввиду невозможности точного повторения расположения питающихэлектродов при многократных извлечениях их иэ земли. щнми электродами, расстояние междукоторыми превышает трехкратную максимальную заданную глубину исследований, пропускают чеРез питающую линиюток и измеряют сигналы в два циклана выходах приемных линий, которыеподключают соответственно к двумгруппам приемных электродов, распо ложенных на объекте исследованийвдоль профиля наблюдений, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерений, устанавливают на профиле наблюдений до полнительный питающий электрод нарасстоянии не менее 5 м от ближайшего к нему приемного электрода первойгруппы а ток во втором цикле измерений пропускают через дополнительный 20 питающий электрод и удаленный основной электроде