SU1000979A1 - Способ геоэлектроразведки и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в геоэлектроразведке при проведении работ методом вызванной поляризации (ВП) на постоянном токе и индуктивными методами разведки.

Известен способ геоэлектроразведки, при котором возбуждают в земле электро*магнитное поле вначале импульсом постоянного тока длительностью до нескольких минут и более, измеряют сигнал ВП после выключения импульса тока, затем возбуждают переменное электромагнитное поле переменным током, пропускаемым через незаземленную петлю, измеряют переменное электромагнитное поле и по полученным данным судят о геологическом строении исследуемого участка,

Устройство для осуществления этого способа содержит генератор постоянного тока, соединенный через выключатель с двумя выходными шинами устройства, генератор переменного тока', соединенный с двумя другими ВЫХОДНЫМИ ШИНАМИ устройства, приемный датчик электрического поля, соединенный с измерителем нестационарных сигналов, и прием5 ный датчик магнитного поля, соединенный с измерителем гармонических сигналов Г1 3 .

Недостатки известного устройства - низкая производительность работ, обус10 ловленная поочередными измерениями нестационарных и гармонических сигналов, большие энергозатраты.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является οποί 5 соб геоэлектроразведки, при котором пропускают ток через две полупетли с двумя заземлениями, возбуждают первичное электромагнитное поле, измеряют вторичное электромагнитное поле и по ²⁰ результатам измерений судят о свойствах исследуемой среды.

Устройство для осуществления способа содержит генератор тока, выключа-

тель, заземления, соединенные через полулегли с полюсами генератора тока, измеритель £2] .

Недостатком известного технического решения являются повышенные энерго- j затраты в случае проведения измерений на постоянном токе и при индуктивной электроразведке, обусловленные необходимостью поочередного возбуждения в земле постоянного и переменного элект- 10 ромагнитного поля.

Цель изобретения - уменьшение энерг гозатрат и повышение производительно .сти.

Указанная цель достигается тем, что 15 в способе геоэлектроразведки, заключающемся в том, что пропускают через две полупетли с двумя заземлениями ток, возбуждают первичное электромагнитное поле, измеряют вторичное электромагнитное 20 поле и по результатам измерений судят о свойствах исследуемой среды, пропускают постоянный ток через две полупетли поочередно, производя переключения с определенной частотой таким образом, 25 что при переключениях ток от одного заземления к другому протекает в одном направлении, измеряют в точке, охватываемой полупетлями, вторичное электромагнитное поле на частоте, равной частоте jg переключения, судят по результатам измерений о величине проводимости среды, выключают ток в обоих полупетлях и после выбранного заранее промежутка времени измеряют в области, прилегающей & к петлям, поле вызванной поляризации и по результатам измерений судят о величине поляризуемости среды.

Кроме того, измеряют поле вызванной поляризации вдоль профиля, соеди40 няющего заземления при симметричном расположении полупетель.

Устройство для осуществления способа, содержащее генератор тока, выключатель, заземления, соединенные через полупетли и шины с полюсами генерато- ⁴⁵ ра тока,измеритель, дополнительно содержит переключатель, при этом первое заземление соединено с одним полюсом генератора тока через выключатель и первую шину, а второе заземление сое- ⁵⁰ динено с другим полюсом генератора тока через две полупетли, охватывающие исследуемую область, переключатель и вторую шину.

На чертеже представлена блок-схема ⁵⁵ устройства для геоэлектроразведки.

Устройство содержит генератор 1 тока, выключатель 2, заземления 3 и 4, шины 5 и 6, полупетли 7 и 8, переключатель 9, измеритель 10, при этом заземление 3 соединено с полюсом плюс*' генератора 1 тока через выключатель 2 и шину 5, заземление 4 соединено с полюсом минус генератора 1 через ‘ полулегли 7 и 8, переключатель 9 и шину 6. Измеритель 10 помешен в исследуемой области, охватываемой полупетлями 7 и 8.

♦

Способ осуществляется следующим образом.

Электромагнитное поле в земле воэбуждают постоянным током, пропускаемым в землю через два заземления 3 и 4. Длительность импульса постоянногр тока определяется заданным режимом измерения ВП в пределах от нескольких десятков секунд до нескольких минут. При этом цепь, через которую постоянный ток подводится к заземлениям 3 и 4, многократно переключают следующим образом. Вначале, в течете 20-200мс постоянный ток пропускают в первой полупетле 7, причем ток течет по цепи плюс генератора 1 постоянного тока выходная шина 5 - заземление 3 - заземление 4 - полупетля 7 - выходная шина 6 - минус генератора 1 постоянного тока. Затем производят перключение переключателя 9 и в течение точно такого же промежутка времени постоянный ток пропускают через вторую полупетлю 8 (первая полупетля'7 при этом отключена), причем ток течет по цепи плюс генератора 1 постоянного тока выходная шина 5 - заземление 3 - заземление 4 - полупетля 8 - выходная шина 6 - минус генератора 1 постоянного тока. Далее указанные никлы повторяются многократно в течение всего промежутка времени пропускания в землю постоянного тока. Благодаря тому, что ток пропускают поочередно через первую полупетлю 7 и через вторую полупетлю 8, в земле возбуждается переменное магнитное поле с частотой, равной частоте переключателя полупетель (в приведенном примере частота равна 2,5 2 5 Гц). Вертикальная компонента магнитного поля имеет максимальную амплитуду и представлена первичным и вторичным полями, а горизонтальная компонента имеет очень малую амплитуду и представлена вторичным полем. Измерителем 10 про- . изводят измерение переменного магнитного поля с частотой, равной частоте пёрключения полупетель, и по измеренным параметрам судят о проводимости

1006979 6 среды и ее магнитной проницаемости точено так же, как это осуществляется в известном способе индуктивной электроразведки методом незаземленной петли. Прохождение постоянного тока, вводимо- 5 го в землю через заземления 3 и 4, не вызывает появления вторичного переменного магнитного поля электрического типа, что обеспечивает такую же разрешающую способность измерений, как и 10' метод незаземленной петли.

По истечении заданного промежутка времени постоянный ток выключают посредством выключателя 2 и через интерн вал времени от единицы миллисекунд до t5 единиц-десятков секунд, как и в обычном методе ВП, измеряют вторичное поле ВП в точке измерений, по величине которого судят о поляризуемости среды. Измерения наиболее целесообразно вы- 20 поднять вдоль профиля, соединяющего заземления 3 и 4, при симметричном расположении полупетель 7 и 8. .

Устройство для осуществления предлагаемого способа работает следующим 25 образом.

Генератор 1 вырабатывает постоянный ток. После того, как включается выключатель 2 и подключает плюс генерато- 30 pa 1 через выходную шину 5 к заземлению 3, также включается переключат 9 и подключает минус генератора 1 через выходную шину 6 устройства к полупетле 7. При этом постоянный ток протекает по полуплете 7 от заземления 3 к заземлению 4. Далее выключатель 2 остается в замкнутом состоянии, а переключатель 9 подключает минус · генератора 1 к полупетле 8. При этом постоянный ток протекает по второй полупетле 8 от заземления 3 к заземлению 4. Таким образом, несмотря на переключение полупетель, ток в земле всегда имеет одну и ту же полярность и течет, как уже было указано выше, от заземления 3 к заземлению 4. Переключение производится с частотой от единиц до десятков-сотен Герц. В течение времени переключения измеряется амплитуда переменного магнитного поля и амплитуда сигнала постоянного электрического поля в конце импульса пропускания тока в землю. По окончании заданногЬ промежутка времени выключатель 2 размыкается, и постоянный ток прекращает поступать в землю. Через интервал времени от единиц миллисекунд до десятков секунд после выключения измеритель 10 измеряет амплитуду сигнала вторичного поля ВП.

Технико-экономическая эффективность заключается в снижении энергозатрат на выполнение полевых работ и увеличении производительности работ благодаря тому, что во время пропускания постоянного тока в землю этим ,же током возбуждается и переменное магнитное поля, и дополнительные энергозатраты на возбуждение переменного магнитного поля, исключается. Кроме того, время пропускания постоянного тока в землю используется для измерения переменного поля, что позволяет сократить время наблюдений в одной точке.

Claims (2)

1.Якубовский Ю. В. Электроразведла . М., Недра, 198О, с. 266-267, с. 319-322.

2.Хмелевской В. К. Краткий курс разведочной геофизики. Иэд-во МГУ, 1967, с. 1О8 (прототип).