Способ геоэлектроразведки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 19) И 1) 3 0 584 С енное объед ал-Сергее ьство СС /08, 198 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к скважинной электроразведке с использованиемнестационарных электромагнитных полей и может быть использовано приопоисковании межскважинного и подзабойного пространства с целью выявления проводящих объектов. Способ заклчается в возбуждении в земле переменного электромагнитного поля путемпропускания тока поочередно через за земленную линию и незаэемленную петлю. Линия состоит из отрезков провода, составляющих стороны многоугольного контура и заземленных в еговершинах. Измерение электрическогоили магнитного поля производят последовательно при пропускании тока через каждую заземленную линию и незаземленную петлю. С целью повышенияинформативности исследований за счетуточнения пространственного положения и ориентировки геологических объ"ектов предлагается выполиять заземления в скважинах на предполагаемойглубине объектов не менее,чем в двухточках. После измерений производяталгебраическое суммирование сигналовэлектрического или магнитного поля ипо экстремальным значениям суммыуточняют пространственное положениеи ориентировку объектов. 1 ил2 табл.Изобретение относится к скважинной электроразведке с использованием нестационарных электромагнитных полей, может быть использовано при опо 5 исковании межскважинного и подзабойного пространства с целью выявления проводящих объектов и является усовершенствованием способа по основному авт, св. Р 1226385.10Цель изобретения - повышение информативности исследований за счет уточнения пространственного положения и ориентировки геологических объ-ектов. 15Иа чертеже показана схема расположения заземлений по предлагаемому способу.По меньшей мере в трех скважинах, устья которых не расположены на одной 20 прямой, заземляют отрезки кабеля так, чтобы концы 1 - 3 каждого из них были заземлены в рудных скважинах, вертикальные отрезки кабеля 4-6 и соответствуницие заземления были общими для смежных отрезков кабеля, а наземные части отрезков кабеля 7 - 9, содержащие выключатели 10-12, были расположены по замкнутому контуру. В процессе реализации способа в каждой из З 0 образовавшихся заземленных питакнцих П-образных установок, размещенных по сторонам контура, поочередно с помощью выключателей 10-12 пропускают ток импульсной формы от генераторов 13 и в каждом случае производят измерения ЭДС неустановившегося электромагнитного поля в заданной точке пространства. При этом направление тока в контурах выбирают одинаковым 40 (например, по часовой стрелке), соответственно, сигнал Б будет измерен при пропускании тока в контуре аЬсй, 0 - в контуре ЕеЬа, Бь в контуре Исеть.Затем с помощью переключателей 45 10 - 12 включают: генератор 13, в не- заземленный контур, вес образованный горизонтальными отрезками 7 - 9 кабеля,.пропускают ток того же направления (по часовой стрелке) и производят измерения ЭДС Ц неустановившегося электромагнитного поля в той же точке.Полученные результаты измерений ЭЛС алгебраически суммируют. При этом 5 б вклады, вносимые в результирующий сигнал эа счет полей токов, протекающих и горизонтальных и вертикальных отрезках кабеля, взаимно уничтожаются, что хорошо видно, если измеренные ЭДС неустановившегося поля пред" ставить в виде суммы сигналов от каждого из отдельных отрезков кабеля и токов растекания:Ь =Баб +Убс +брсд +Бс 1 а; (1) Пе щБе +Беб +Оба+Ба(2) Цэ =Цс +Усе +33 ц +Бц; (3) Пл щЦе +Пес +1 со(4) Суммируя выражения (1), (2), (3),(4) с учетом знака сигнала от каждогоотрезка кабеля, получим4- й " -" " " (5)Результат соответствует вкладу визмеряемую ЭДС токов растекания, те-кущих между заземлениями 1-2, 2-3,3-1, т.е. образующими погруженныйзамкнутый контур аИ., который в первом приближении можно заменить фиктивным погруженным проводником с током. Дпя такого контура по сравнению1с одиночной П-образной установкой минимум в три раза возрастает возбуждающее поле на уровне заземлений и в подзабойном пространстве, уменьшается влияние поверхностных неоднородностей, увеличивается эффективность возбуждения пологозалегающих проводников, параллельных плоскости, содержащей точки заземления. Крометого, меняя глубину точек заземления по скважинам как по всем одновременно, так и по каждой в отдельности, можно менять глубину и ориентировку соответствующего фиктивного проводника с током и тем самым производить наибоее эффективное возбуждение проводящих объектов, залегающих на разных глубинах и имеющих различную ориентировку в пространстве.Методику полевых работ с использованием предлагаемого способа измерений рассмотрим на примере вариантаскважина - поверхность, т.е. когда питающие электроды помещены в скважины, что следует из сущности способа, а приемный датчик размещен на дневной поверхности. В качестве приемного датчика может выступать как индукционная рамка, так и петля, в том числе являющаяся: генераторной и проходящая через устья скважин с заземлениями (контур Ьес). Наиболее эффективно применение предложенной методики при поисках пластообразныххорошо проводящих объектов при последовательном использовании установок: сначала с измерением с помощью пет 1354153ли, затем для проведения детализационных работ с помощью индукционной рамки,Последовательность операций пред 5 лагаемой методики следующая:1, На поверхности земли раскладывают измерительную петлю, не выходящую за пределы незаземленного контура Ьес или объединенную с ним.102, Погружают скважинные питающие заземления на некоторую глубину в скважины, а глубина погружения заземлений определяется ожидаемой ориентировкой проводящего объекта и делается такой, чтобы плоскость "фиктивного контура" ада по воэможности, была параллельна ожидаемой плоскости проводящего пласта.3. Проводят измерения величин Б, 20 112 11 эе П и т д.4. Погружают (поднимают) скважинные питающие заземления так, чтобы плоскость "фиктивного контурапереместилась параллельно самой себе, 25 повторяют измерения по п, 3, затем опять перемещают заземления и т,д. в пределах опоисковываемого интервала.5. Максимальный из серии полученных отсчетов будет свидетельствоватьо том, что искомый объект находитсяс наибольшей вероятностью в плоскостисоответствующего данному отсчетуфиктивного контура. 356, Уточняют пространственное положение проводящего объекта путем изменения ориентировки плоскости "фиктивного" контура (меняя глубину погружения заземлений) в районе глубин, на 40которых получен максимальныи отсчет,увеличение измеряемого сигнала будетговорить о большей степени совпаденияплоскости объекта и плоскости "фиктивного контура, уменьшение - наоборот, а незначительное изменение сигнала соответствует изометричной форме объекта.7. Получив в процессе уточнениямаксимальный измеряемый сигнал, можно 5 Оутверждать, что искомый объект находится в плоскости фиктивного" погруженного контура, или плоскость объекта (если объект пластообразный) параллельна плоскости "фиктивного" контура,8. Контуры проводящего объекта вплане уточняются наземной съемкой синдукционной рамкой по профилям, разбитым внутри исследуемого контура притом положении питающих заземлений вскважинах, при котором было достигнуто максимальное возбуждение проводящего объекта.Эффективность предлагаемого способа зависит от угла падения искомогообъекта. Наиболее благоприятны дляобнаружения горизонтальные или пологопадающие пластообраэные и линэообразные залежи. При углах паденияоболее 60 обеспечить необходимую ориентировку "фиктивного" контура в большинстве случаев трудно и пространственное положение объекта с достаточной точностью установить не удается.Для обеспечения необходимого диапазона изменения угла наклона фиктивного" контура при определениипространственного положения тела необходимо,чтобы расстояние между скважинами с заземлениями, по возможности, не превышали их глубин.Практическая реализация способапроводилась на модельной установке.Локальная модель прямоугольного вплане пластообразного проводящегообъекта, выполненная из дюраля, имела угол падения около 30, верхнееребро модели находилось на глубине20 см. В качестве модели вмещающейсреды использовались графитовые пластины, питающие заземления размещалисьв трех вертикальных скважинах, расположенных на вершинах равностороннеготреугольника со стороной 40 см, непересекающих модель. Шаг перемещенияэлектродов по скважинам 5 см. Уголпадения плоскости "фиктивного" контуора первоначально составлял 20 . Наземный незаземленный контур размещался по линиям, соединяющим устья скважин. Измерения вертикальной компоненты неустановившегося поля проводилисьс помощью индукционной рамки, помещенной в центре наземного контура саппаратурой МППУ. Результаты, полученные по предлагаемой методике(промежуточные отсчеты не приводятся),представлены в табл. 1,Максимальный отчет на глубине 20 см верхней части "фиктивного" контура показывает, что объект находит 1 ся в плоскости соответствующего фиктив ного" контура . Для усточнения угла падения объекта изменялся угол наклона плоскости "фиктивного " контура с сохранением глубины его цент135415 5 Т а б л и ц а 1 Глубина верхней части"фикивного"контура, см 20 25 30 10 мкВА 51 76 115 103 25 Таблица 2 Глубина верхней частификтивногоконтура, см 22,5 25 20 12, 5 27,5 17,5 101 119 128 55 ра, т,е. одновременно с поднятиемверхней части "фиктивного" контурана столько же опускалась нижняя, Результаты, полученные при таком уточнении, приведены в табл, 2. Таким образом, максимальный отсчет Г 28 мкВ/А получен при уги 1 ле падения плоскости фиктивного контура 27 Результатом интерпретации является следующее заключение; центр проводящего объекта находится на глубине 22-30 см, угол падения 27 , что пракдтически совпадает с истинными значениями центр объекта на глубине 25 см, угол падения 30 ). 3 бФормула изобретенияСпособ геоэлектроразведки по .авт. св. Ф 1226385, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше ния информативности исследований . за счет уточнения пространственного положения и ориентировки геологических объектов, дополнительно производят заземление вершин многоугольного контура незаэемленной петли на глубине исследуемого объекта одновременно во всех скважинах не менее чем в двух точках в каждой из скважин, и по экстремальным значениям алгебраической суммы измеренных сигналов электрического или магнитного поля судят о пространственном положении и ориентировке геологических объектов.1354153 Составитель Е.Поляковактор Е.Папп Техред И.Верес Корректор Г. Решетни аказ 6406 Тираж 730 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Подписное комитета СССР и открытий аушская наб., д. 4/5