Способ электрической разведки

фф ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ арегпстрпровано в Бюро изобретена Гссплана СССР,"Г,ов"1 лЯГ "йиОЛ-" 1,- д П. Козин и А. А. Коржев СПОСОБ ЗЛЕКТРИЧЕСКОЙ РАЗВЕ Заявлено 7 декабрприсоединением з39366 - Наркопо 640 (303729) ря 1940 года,Комп ттологии за14) от 3 декгода и419 а 941 года я И 40 г 1 зда в Комитетаявок38925 - Нарклмнефть (304003) от 27 дделам геологии (306407)Опубликовано 30 по делам ге нефть (3038 кабря 1940 от 21 мар июня 1946 При электрической разведке как постоянным, так и переменным током, используется обычно лишь различие в электропроводности гориных пород. Так, например, в структурной разведке базируются на непроводящие или, наоборот, хорошо проводящие горизонты, которые по своим элементам залегания достаточно характеризуют разведываемую тектоническую форму, В разведке металлических полезных ископаемых (например. сульфидных линз) используется непосредственно различие в электропроводности полезного ископаемого и,вмещающих его пород и т. п,В основу предлагаемого способа положено использование для разведки некоторых явлений, происходящих в земле при прохождении в ней переменного тока. Хорошо известно, что ряд минералов обладает свойством детектнровать переменный ток (общеизвестный пример - галенит). Опыт показывает, что этим же свойством, хотя и в меньшей мере, обладают и некоторые горные породы. Поэтому при прохождении в земле переменного тока можно набл 1 осдать возникнове. ние постоянных электродвижущих сил, связанных с,такими явлениями, как непосредственное детектирование, различие в электрохимических реакциях. различие в аккумуляции электрической энергии и др.Предлагаемый, согласно изобретению. способ электрической разведки заключается в измерении этих постоянных электродвижуших сил на поверхности земли. в горных выработках или скважинах и изучении их зависпмости от направления, силы и,частоты питающего переменного тока,Предлагаемый способ яожет быть применен также для определения направления движения и скорости подземных водСущность изобретения поясняется чертежомна гкотором фиг, 1 дает принципиальную схему способа, фиг. 2 - пример выполнения схемы измерительной цепи, а фиг. 3 - вариант применения способа для случая кароттажных наблюдений,66588Питающий переменный ток (фиг. 1) частотой от 5 герц до радио- частот включительно создается в земле генератором 1 при помощи заземлителей-электродов индуктивным или иным путем. Переменный ток, направление которого поеазано сплошными линиями, пронизывает разведываемый обьект 2, причем последний может рассматриваться, как источник постоянного тока. Направление постоянного тока показано пун 1 ктирными линиями. Появивщиеся на поверхности земли постоянные электродэижущие, силы определяются измерительным лрибором 3, в качестве ко торого при частотах, питающего переменного тока примерно от 25 герц и более, может применяться гальванометр постоянного тока.При малых частотах питающего переменного тока для компенсации переменного тока, появляющегося в измерительной цвпи,в силу разности потенциалов на электродах М и У, индукции и т. днеобходимо првменение,компенсатора переменного тока, пример выполнения которого дан на фиг. 2. Питающая цепь, включающая генератор 1 и амперметр 2, соединяется с компенсатором переменного тока К при помощи трансформатора 3 (возможно и непосредственное соединение). Компенсатор состоит из вариометра 4, в первичную обмотку которого, включено переменное сопротивление 5. При надлежащем положении ключей б и, 7 такой компенсатор может играть роль или простого потенциометра для переменного тока (верхнее положение ключей),или же комплексного компенсатора, позволяющегоуравнивать токи по напряжению и фазе (нижнее положение ключей),В измерительную цепь помимо компенсатора включается потеициометр о типа Шлумберже с компенсатором поляризации 9 (либо полуавтоматический регистратор).Процесс измерения сводится к следующему. До лропускания переменного тока в питающую цепь компенсируется разность потенциалов в измерителыной цепи МУ с помощью компвнсатора поляризации 9, Затем включается генераторпеременного тока 1 и замеряется спомощью амперметра 2 сила тока 1,текущего в питающей цепи АВ.Путем подбора связи между первичной и вторичной обмоткаии вариометра 4 и сопротивления 5 добиваются отсутствия звука в телефоне 10 (при арретированном гальванометре потенциометра 8 Шлумберже), После этого замеряется падение напряжения Ь У постоянноготока,Отношение Ь У: 1 является,параметром для характеристики геологического строения исследуемогоучастка.Взаимное расположение питающей и измерительной цепи можетбыть различным. Так возможновесли наблюдения по схеме вертикальных электрических зондирований или, любого из аидов профилирования. В частности, подобныйспособ может быть применей в качестве вспомогательного при проведении вертикалыных электрических зондирований при разведкенефти и профилировании методомизмерения сопротивлений при разведке угля, озокерита и т, и,В,качестве самостоятельного спо.соба предлагаемая методика можетбыть применена при разведке металлических полезных ископаемых,при профилировании, при положении питающей цепи в виде поляЛундберга или полуквадрата Зундберта (метод интенсивности), бес.конечно длинного прямолинейногокабеля н др.В качестве вспомогательного способа она может быть примененапри разведках методом изолинийизмерения переменных магнитныхполей (интенсизности индукции).Диапазон применяемых в способе частот может быть очень широким - от нескольких периодов в,секунду (например, частота пульсатора) до радиочастот (применяемыхв методе индукции и ,однометрических методах),Вместо вариометра 4 могут бытьприменены части, иных устройств, М 66588например, мостика Гейгера или Томпсона,При кароттажных исследованиях для,избежания воздействия индуктивного эффекта,в проводах может быть использовано устройство по фиг, 3,На трехжильном проводе в скважину опуокается снаряд, в котором заключены двигатель постоянного тока 1 и спаренный с ним генератор переменного тока 2. Двигатель 1 питается от источника тока 3 по двум проводам.От генератора, 2 через дно снаряда выведены два провода, оканчивающиеся питающими электродами А иВ,Через кожух пропущена третья жила кабеля, сканчивающаяся одним из измерительных электродов М.Помимо аоложения, приданного электроду М на фит, 3, может быть принято и любое иное аоложение в зависимости от оптимальных условий работы.Другой измерительный электрод Ф находится на поверхности, Наблюдения ведутся ври помощи полуавтоматического регистратора 4.Часть, провода ММ (от М до а) должна быть представлена отрезком бронированного кабеля, броня которого покрыта взоляцией.Диапазон частот может быть значительным - от нескольких периодов в минуту (например, при сочетании 1 - батарея и 2 - пульсатор) до радиочастот, В последнем случае 1 будет представлять собою питательный коптур, а 2 - колебательный контур, В этом случае (посколвку все питание может быть сосредоточено в снаряде в вде сухих батарей) для измерений могут быть использованы в различных комбинациях все три жилы кабеля.При использования епособа для определения направления движелия и скорости подземных вод один из электродов питающей цепи опукается в скважину на уровень исследуемого горизонта, в который вводятся соли или электролит, а другой электрод относится на значительное расстояние, По питаю.- щей цепи пропускается перемененный ток произвольной частоты (от 5 герц до радиочастот включитель но). На поверхности же земли измеряются постоянные э. д. с., возникающие в земле при прохождении в ней переменного тока. Предмет изобретения1, Спо"об электрической разведки полезных ископаемых при помощи переменного тока (частотою от 5 герц до радиочастот включительно), создаваемого в земле тем или иным путем (например, при помощи заземлителей - электродов или индуктивным путем), о тлнчающийся тем, что на поверхности земли, в горных выработках или скважинах измеряют (нли наносят изолинии) постоянные электродвижущие силы, возникающие в земле при прохождении переменного тока, и изучают зависимость этих э. д, с. от направления, силы и частоты питающего неременного тока,2. Применение способа по и. 1 для определения направления движения и скорости подземных вод,