Способ геоэлектроразведки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ 01 Ч 3/ ИЗОБРЕТ ПИСА ЛЬСТВУ мощыа двухетли, подклюгенератора подклю атора, ляющую мления, у гене состао поля Л е ОСУДАРСТ 8 ЕХНЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТХРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВ(56) Венеев А.В, Злектропрофилирование на постоянном и переменном токе.- Л,: Недра, 1965, с, 276-278.Авторское свидетельство СССР Р 1080101, кл, 6 01 7 3/Об, 1984.(54) СПОСОБ ГЕОЗЛЕКТРОРАЗВЕДКИ (57) Изобретение относится к геофизической разведке, в частности к электропрофилированию методом сопротивлений с заземленными и незаземленными линиями. Целью изобретения является повышение производительности,801233071 А 1 труда и точности измерений. Для достижения поставленной цели в способегеоэлектроразведки методом сопротив-лений с питанием током низкой частоты с возбуждением электрического поля, поляризованного в горизонтальнойплоскости и измерением горизонтальных составляющих градиента электрического поля используют питающуюлинию в виде разомкнутой незаземленной петли и после измерения горизонтальных составляющих градиента возбуждают вертикально поляризованное электрическое поле с иполовин незаземлепнойченных к одному полюсуи гальванического зазе енпого к другому полю и измеряют вертикальну радиента электрическоИзобретение относится к геофизической разведке, а более конкретнок эле 1 тропрофилированию методом согротивлений, и прецназначается для,повышения эффективности геофизических работ при поисках месторожденийполезных ископаемых,lЦель изобретения - повышение производительности труда и чувствительности измерений,На Фиг.1 представлена пространственная схема размещения установкидля реализации способа; на Фиг.2схема распределения токовых линийдля незаземленной разомкнутой "разнополярной" петли; на Фиг,3 - то же,для незаземленной разомкнутой "однополярной" петли на Фиг,4-6 - кривыеотносительных удельных электрическихсопротивлений Р / полученныепредлагаемым способом.Установка для реализации способасодержит питающую линию в виде прямоугольной петли, состоящей из,цвух П-образных изолированных от земли отрезков проводов 1 и 2. Концы3 и 4 отрезков проводов 1 и 2 такжеизолированы от земли, разнесены нарасстояние 5 и образуют разрыв в пи"тающей линии, Конец 6 отрезка провода 1 подключен к переключателю 8,конец 7 отрезка провода 2 подключен,минуя переключатель 8, к одной клемме генератора 9. Вторая клемма генератора подключена к переключателк 8и может соединяться либо с концом6 отрезка провода 2, либо с. гальваническим заземлением 10. Неэаземленная приемная линия 11 с измерителем 12 расположена в центральнойчасти петли вдоль одного из профилейсистемы 13 профилей в пределах рабочего планшета 14,Принята система координат ХУЕ с. началом в середине основания незамкнутой петли, ось ОХ направлена параллельно основанию петли, ось ОУ - перпендикулярно основанию земли, ось ОХ - вертикально вверх.Способ осуществляется следующимобразом.Раскладывают питающую линию в виде незамкнутой незаземленной петли и выполняют соединения ее концов 7 и 6 с. генератором 9, переключателем 8 и удаленным гальваническим заземлением 1 О согласно схеме, представленной ка Фиг,1, Переключатель 8 устанавли 20 П-образных отрезка провода питающей тора подключается удаленное заземление 10, электрическое поле в рабочей 25части . планшета 14 поляризуется в вертикальной плоскости. Приемную линию 11 ориентируют в вертикальнойплоскости земной поверхности. Производят измерения вертикальной составляющей градиента электрического поля по направлению 7(Е ) по стрелочному прибору измерителя 12, перемещаясь по профилям 13.Вертикальные электрические раэреЗ 5 зы показаны вдоль линии 15-15 (фиг,2и 3). Точки 16 на всех трех Фигурах соответствуют точкам пересечения линии 15-15 и П-образных отрезков проводов питающей линии. 40 50 51 О15 вают в правое положение и тем самымвключают петлю в "разнополярный"режим, при котором П-образные отрезки проводов подключаются к разнымклеммам генератора и электрическоеполе поляризовано в горизонтальнойплоскости и перпендикулярно ожидаемому простиранию геологического объек.та. Приемную линию 11 ориентируютпараллельно незамкнутой стороне петли вдоль одного из профилей 13Производят измерение горизонтальной составляющей градиента электрическогопаля по направлению х(Е)по стрелочному прибору измерителя 12, перемещаясь по профилям 13. Переключатель8 устанавливают в левое положениеи тем самым включают петлю в "однополярный" режим, при котором оба линии подключаются к одной клеммегенератора, а к второй клемме генера" При включении петли в "разнополярный" режим (фиг,2) мгновенные токи в незаземленных ветвях полупетли имеют разное направление (на Фиг.2 и 3 направление мгновенных токов в про" водах П-образных отрезков питающейлинии показано значками "+" и "-"), Вследствиед этого токовые линии 17 в земле и в центральной части раба" чего планшета 14 (Фиг.1) направлены горизонтально и электрическое полев области 18 однородно. На Фиг.Зпоказан вертикальный электрическийразрез, соответствующий случаю включения незаземленной разомкнутой петли в "однополярный" режим. В этом случае наблюдается противоположная картина; токи в незаземленных проводах П-образных отрезков питающей1233071 линии имеют одинаковое направление, токовые линии в земле 19 направлены вертикально и электрическое поле в области 20 однородно. Таким обра-зом, при использовании в качестве 5 источника поля "разнополярной" не- заземленной незамкнутой петли суммарное нормальное электрическое поле в центральной части планшета сосредоточено у поверхности земли, однородно и поляризовано в горизонтальном направлении. При использовании в качестве источника поля "однополярной" незамкнутой петли, заземленной через генератор в удав 15 ленной точке, суммарное нормальное электрическое поле в центральной части петли также однородно, но при этом сосредоточено на значительно большей глубине и поляризовано в 20 вертикальном направлении, Вследствие использования однородных электрических полей, поляризованных в двух взаимно перпендикулярных направлениях и сосредоточенных на разных 25 глубинах, и измерения перпендикулярных друг другу горизонтального и вертикального градиентов электрического поля обеспечивается возможность использовать при качественной и кали- ЗО чественной интерпретации результатов наблюдений хорошо разработанный математический аппарат и палетки для однородных потенциальных полей, поляризованных в различном направлении З 5 (например, полей магниторазведки), Тем самым достигается цель изобретения - повышается производительность труда и точность измерений, т.е, геологическая эффективность изучения 40 геометрических параметров глубоко- залегающих, протяженных на глубину рудных тел. 10 Использование способа геоэлектроразведки обеспечивает по сравнению с известными способами возможность получения с помощью одной питающей линии электрических полей, поляризованных в горизонтальной и вертикальной плоскостях, т.е. повышается производительность труда, повышение эффективности геофизических работ по. методу сопротивлений за счет повышения чувствительности к глубине залегания верхней кромки и размерам по простиранию исследуемого объекта, обеспечение ведения работ в районах, где невозможно осуществление гальванических заземлений, и повышение произвоцительности труда за счет применения незаземленных питающих и приемных линий. Интерпретация результатов наблюде ний сводится к вычислению значений кажущегося удельного электрического сопротивления в по измеренным значениям Еи Ес применением коэффициентов, учитывающих геометрию установки и влияния индукционной составляющей электрического поля, обусловленного магйитным полем низкочастотных токов, протекающих по проводамП-образных отрезков питаюещй линии.Затем строят план графиков о посистеме профилей.13 и производят количественное истолкование результа-,. тов наблюдений с помощью мдтемдтического аппарата ипи палеток для однород.ных потенциальных полей,На фиг.4 изображены вмещающая среда 21 с удельным электрическим сопротивлением о пласт 22 повышенного сопротивления с удельным электрическим сопротивлениемполученный по результатам измерения Е23 и Е 24, Позициями 25 и 26 показаны аналогичные пласты, имеющие различную глубину залегания верхней кромкК и различные параметры по простиранию на глубину, и кривые/р Из фиг.4 видно, что,если рудное тело 22 повышенного сопротивления расположено в основном в области однородного поля Е то аномальный эффект по кривой Е, 3 значительно превы/шдет аномальный эффект по Е, 24, если рудное тело расположено в зоне пересечения областей однородных полей ло Е и по Е (фиг.5), то аномальные эффекты по обеим составляющим соизмеримы между собой 23, 24: если рудное тело расположено в основном в области однородного ноля по Е (фиг.б), то аномальный эффект по Е 24 значительно больше, чем аномальный эдпфскт по Е 23, 1 оличественные соотношения амплитуды аномалии но Е н по Е а также особенности их формы и абсолютные значения интенсивности аномалий служат мерой при количественном определении геометрических пдрдметров искомых геологических объектов.Формула изобретения Способ геоэлектрораэведки методом сопротивлений, при котором с помощью питающей линии, подключенной к генератору, возбуждают электрическое поле, поляризованное в горизонтальной плоскости перпендикулярно к направлению простирания исследуемого объек-10 та, ориентируют приемную линию параллельно токовым линиям и измеряют горизонтальную составляющую градиента электрического поля, а затем,ориентируют электрическое поле вдоль про стирания исследуемого объекта и измеряют составляющую градиента электрического поля параллельно токовым линиям и по сопоставлению данных двух измерений выделяют искомые гео логические объекты, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности труда и чувствительности измерений, возбуждают горизонтально поляризованноеэлектрическое поле с помощью разомкнутой незаземленной петли, состоящей иэ двух. симметричных П-образныхчастей, подключенных к разнополюсным клеммам генератора, и измеряютгоризонтальную составляющую градиента электрического поля в центральноиобласти петли, затем возбуждаютвертикально поляризованное электрическое поле с помощью подключенияобеих частей петли к одной из клеммгенератора и второй клеммы генератора к удаленному заземлению, измеряют в центральной области петливертикальную составляющую градиентаэлектрического поля, которую сопоставляют с горизонтальной составляющей градиента электрического поля,и уточняют положение искомых геологических объектов.11233071 1 б 1 б 1 б7 Е ю г" оставитель Л.Воскобойнико едактор О.Головач Техред О.Сопка Корректор А,О 2764/46 Тираж 728 По ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб дписно СССР