Способ электроразведки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ИЮ (И) 314,0 0 0 И КОМИТЕТ СССРТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОСУДАРСТВЕННПО ДЕЛАМ ИЗ ТЕНИЯ У ТЕЛ АВТОРСКОМ(71) Наро-Фоминсоюзного научиинститута геофведки ское,отделение Все-исследовательскогозических методов разШе ИСАНИЕ ИЗ(57) Изобретение относится к геофизике, конкретно к электроразведке,и может быть использовано при поискахи разведке месторождений полезныхископаемых. Целью изобретения является повьппение точности разведки засчет. увеличения разрешающей способности. Для этого электрические колебания возбуждают модулированным по апериодическому закону монохроматическим цугом. Производят раздельную регистрацию возбуждаемого цуга и суммарного волнового поля, включающего в себя возбуждаемый цуг и колебания, несущие информацию о границах, представляющих разведочный интерес. Формируют взаимно корреляционную функцию между возбуждаемым цугом и регистрируемыми колебаниями. Времена прихода колебаний после корреляционной обработки с возбуждаемьаа цугом прослеживают по максимумам взаимно корреляционных функций. При пересечении контактов пород в процессе разведки местоположение контактов предлагается определять по точкам излома зависимости времен прихода колебаний от расстояния, а также поФс совпадению времени регистрации прямых и отраженных волн. 1 з.п. ф-лы, 1 кп.пееь50 55 Изобретение относится к геофизике, конкретно к электроразведке, иможет быть использовано при поискахи разведке месторождений полезныхископаеяых,Цель изобретения " повьппение точности разведки за счет увеличенияразрешающей способности,На чертеже изображена схема реализации способа,в скважинкой модификации.На схеме показаны буровая вьппка1, точки 2 наблюдения, ствол 3 скважины, забой 4 скважины, подошва 5первого сверху пласта,. подошва 6второго пласта, ось прямой синфазности волны 7, точка 8 на границе,ось 9 синфазности волны отраженной(в первом пласте), ось 10 синфазности отраженной волны (во второмпласте), ось 11 синфазности отраженной волны (в первом пласте), трасса12 записи электрических колебанийпосле формирования взачмнокорреляционной фракции, импульсы 13, соответствующие различным сигналам послеформирования взаимно корреляционнойфункции, точка 14 на подошве 6 второго пласта, глубину которого получают путем экстраполяции осей 7 и1 О синфазности до их пересечения.Сущность способа состоит в том,что раздельная регистрация формывозбуждаемого цуга колебаний и суммарного поля, включающего в себявозбуждаемый цуг и колебания, несущие информацию о границах, представляющих разведочный интерес, позволяет путем формирования взаимно корреляционной функции с опорным сигналом, в качестве которого берутцуг возбуждаемых колебаний, выделить полезные сигналы, переведя ихв импульсную форму, а затем определить времени прихода этих, сигналови их амплитуды.Возбуждение монохроматическогоцуга, модулированного по апериодическому закону, и регистрация этогоцуга раздельно от суммарного волнового поля исключают искажения формысигнала, обусловленные дисперсиейскоростей; в неискаженном ннтерференционными эффектами виде обеспечивается опорный сигнал, интенсивностьи форму которого легко контролировать и, если требуется, корректировать на этапе обработки. 5 1 О / 15 20 25 30 35 40 45 Формирование взаимно корреляционной функции между возбуждаемым цугом и регистрируемыми колебаниями позволяет получить преимущество импульсных методов (за счет наличия в подвергнутом обработке сигнале наибольшего по модулю экстремума) и методов с монохроматическим излучением (не имеет места дисперсия скоростей). При этом повьппается точность способа за счет достаточно высокой разрешенности, обеспечиваемой путем использования корреляционной обработки сигналов (времена и амплитуды сигналов выделяются более уверенно, чем при интерференционных методах выделения особенностей разреза).В процессе формирования взаимно корреляционной функции суммарной записи, полученной в каждой точке прима, с опорным сигналом, на временах регистрации вступления каждого из сигналов будут наблюдаться экстремумы, обусловленные совпадением по времени опорного сигнала с данным конкретным сигналом, содержащимся в суммарном поле. При этом благодаря апериодическому закону модуляции,1 например квазислучайному закону, трасса 12 записи приобретает импульсный вид с отдельными импульсами 13 соответствующими выделяемым сигналам. А так как излучение монохроматическое, то появляется возможность проследить импульсы по их экстремаль" ным точкам, т,е. осуществить их фаэовое прослеживание, а не групповое (как в известных способах), обусловленное размазыванием импульсов ввиду дисперсии скоростей на различных частотах. Это и обуславливает повьппение точности в отличие от известных способов, в которых она ограничена ввиду невысокой разрешенности вследствие искажающего влияния дисперсии скоростей.1Пересечение контактов имеет место при наземной электроразведке вертикально-слоистых сред, а также при скважинной электроразведке; При пересечении в процессе разведки контакта пород, различающихся по электрическим свойствам, ось 7 синфаэности колебаний, соответствующих прямой волне, распространяющейся от источника к приемнику, в точке 8 йретерпевает преломление - излом, причем местоизлома соответствует положению контакта. Отражение волн от подошв 5 н6, разделяющих породы с различнымисвойствами, приводит к тому, что присовместной регистрации прямой и отраФженных волн положения контактов отмечаются точками 8 и 14 пересеченияосей синфазности прямой и отраженнойволн.Оси синфаэности отраженных волнна контактах различных пород терпят ,излом, при этом наклон различныхучастков осей 10 и 11 соответствуетразличным значениям скоростей распространения волн. Определение положейия контактов горных пород по точкам, в которых совпадают времена регистрации прямых и отраженных волн,позволяет наиболее точно локализиросвать местоположение границ между горными породами с различными электрическими свойствамиПоложительный эффект достигаетсяза счет того, что формирование мо.нохроматического цуга, модулирован,:ного по апериодическому закону, ипоследующее формирование взаимно "корреляционных функций с опорным раз;дельно регистрируемым сигналом позволяет повысить разрешенность волн 1за счет корреляции одноименных фаз колебаний, соответствующих максимальным по модулю экстремумам взаимно" корреляционных функций. Тем самым появляется возможность в чистом виде регистрировать фазовую, а не групповую скорость распространения волн в горных породах. Кроме того, возрастает .надежность прослеживания положения границ раздела пород с различными электрическими свойствами.Способ осуществляют следующим образом.3Внутрь среды излучают гальвани 1 ческим или индукционным способом монохроматический цуг колебаний, Ин" тенсивность колебаний, продолжи-тельность цуга, а также частота колебаний определяются требуемой глубинностью, а также уровнем помех. При глубинах до 500 м достаточную интенсивность может обеспечить излучатель мощностью 3-. 5 кВт. Если дли;тельнбсть цуга недостаточна ввиду аппаратурных ограничений, то применяют накапливание воздействий с оценкой отношения сигнал/шум (помеха) известными приемами.П Р и м е Р . СкважинУ 1 бУРятна глубину 400 мпересекая на глубине 200 м кровлю пласта, цодошва 6 которого находится ниже забоя 4,.Требуется определить глубину подошвы 6 второго сверху пласта, Иссле. дование проводят на частоте 1 кГц.Так как по априорным данным наименьшее ожидаемое значение скорости рас.пространения волн в исследуемом раз, резе составляет 60 км/с, то это со-. З 5 ответствует в данном случае длиневолны 60 м, Поэтому шаг наблюдеййй40 45 гом 20 м, которые представляют в 50 55 5 10 15 20 Электроразведьчная аппаратура должна, кроме известных сгайдартных узлов, содержать модулятор и коррелятор., целесообразно снабдить ее накопителем.Наблюдения проводят одновременно в разных точках наблюдения, хотя возможен и одноканальный вариант способа, Расстояние между точками наблюдения целесообразно брать не превышающим половины длины волны в среде с целью уверенного прослеживания волн. Формирование взаимно корреляционной функции проводят непосредственно при получении записей в. поле либо на этапе обработки. Предварительная обработка на этапе полевых работ является более предпочтительней, так как она позволяет своевременно оценить отношение сигнал/помеха и выбиратьтакие параметры сигнала, чтобы прослеживание волн было достаточно надежным. между соседними точками 2 приема при. нимают равным 20 м (меньше половиныдлины волны). В качестве опорного сигнала выбирают цуг длительностью 10.с с модуляцией по квазислучайномузакону. После формирования взаимнокорреляционных функций 13 с опорнымсигналом получают 20 трасс 12 с шавиде монтажа аналогично сейсмограмме, получаемой при вертикальном сейс. мическом профилировании. При этомточки 8 и 14 пересечения осей 7 синфаэности прямой волны и 9 и 10 отраженных волн соответствуют глубинамотражающих границ. Глубину искомойподошвы 6, расположенной ниже забоя4, получают путем экстраполяции сооТветствующих осей 7 и 10 синфазнос"тн до точки 14 их пересечения. В даниом примере рассмотрена предельнопростая ситуация, когда ствол скважи1249608 Составитель Л. Воскобойников ТехРед Л.Сердюкова КоРРе Петраш Редакто Луговая 4/54 Тираж 728ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж;35, Раушская на Заказ 4 исное у да Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,ны вертикален, а удалением источника колебаний от устья скважины можно пренебречь (т.е. профиль является продольным), при этом ось синфаэности каждой волны состоит из прямолинейных участков, В самом общем случае (скважина искривлена, источник колебаний удален от устья) на этапе обработки оси синфазности аппроксимируют полиномами различного порядка.Реализация способа даст возможность при решении задач, связанных с изучением строения покрывающей толщи, заменить более дорогой сейсмический метод, а также более успешно комплексировать эти методы. Формула изобретения 1. Способ электроразведки, заключающийся в том, что возбуждают электрические колебания и регистрируют времена прихода колебаний в точках, разноудаленных от точки возбуждения, определяют пространственное положение преломляющих и отражающих границ между пластами горных пород и скоЬрости распространения колебаний в породах по зависимости времен приходаколебаний от расстояния между источником и приемником, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности разведки за счетувеличения разрешающей способности,электрические колебания возбуждаютмодулированным по апериодическому1 О закону цугом, дополнительно регистрируют возбуждаемый цуг, формируютвзаимно корреляционную функцию междувозбуждаемым цугом и регистрируемымиколебаниями, а времена прихода коле 15 баний определяют по времени регистра. ции экстремумов взаимно корреляционной функции, 2. Способ по п. 1, о т л и - 20 ч а ю щ и й с я тем, что положениепреломляющих и отражающих границ, соответствующих контактам горных пород, определяют по точкам излома зависимости времен прихода колебаний 25 от расстояния и/или по точкам, вкоторых совпадают времена регистрации прямых и отраженных волн.