SU909646A1 - Генераторное устройство дл морской геоэлектроразведки - Google Patents

Description

Изобретение относится к геофизическим методам разведки, и в частности к электроразведке униполярными импульсами.

Известно устройство геоэлектроразведки, применяемое в методах вызван- ⁵ ной поляризации и становления поля, в котором в питающие электроды подают импульсы тока, а после окончания токового импульса измеряют изменение ₁₀ напряжения на приемных электродах ИЗ.

Данное устройство непригодно для работы в морских условиях.

Известны устройства для мррской геоэлектроразведки в движении, со- ,₅ стоящие из нескольких поплавков, буксируемых судном, на которых закреплены генераторный и приемные датчики поля С2].

В морских электроразведочных стан- ₂₀ цидх используют корабельные или специальные генераторы, обеспечивающие ток до 50-100 А, при этом резко возрастает проблема отвода мощности от генератора в паузах между питающими импульсами.

В полном виде установки электропрофилирования с импульсным питающим током помимо питающих электродов содержат также балластную нагрузку и средства коммутации генератора с питающих электродов на балластную нагрузку.

Подобная схема применена в серийно выпускаемой электроразведочной станции ЭРС-67. При этом балластная нагрузка выполнена в виде омической нагрузки - проволочного реостата, вынесенного над кабиной, вне станции [3J.

Недостатком указанного устройства является то, что даже в сравнительно маломощных (50-100 А) станциях объем омической балластной нагрузки приближается к кубометру, а при увеличении токов до тысяч ампер, типичных для морской геоэлектроразведки, объем балластной нагрузки возрастет до 10 и более кубометров и соответственно возрастет занимаемая им площадь, что недопустимо в условиях судна. Кроме того, в условиях судна возрастает пожароопас- ₅ ность и опасность поражения электри’·· ческим током.

Цель изобретения - экономия производственной площади и улучшение условий техники безопасности. ю

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержа-·· щем генератор и блок коммутации, размещенные на судне, балластную нагрузку и. два питающих электрода, разне- is сенных между собой, закрепленных на кабель-тросе вне судна и соединенных один непосредственно с одним полюсом генератора, а другой - через блок коммутации, балластная на- ₂0 грузка выполнена в виде забортной линии, образованной ближним к судну питающим электродом и дополнительным электродом, расположенным симметрично ему относительно линии движения 25 судна вне зоны возможного замыкания, причем дополнительный электрод через коммутатор соединен с генератором.

Кроме того, указанный дополнитель- 30 ный электрод выполнен медным. Переходное сопротивление электрода выбирают эквивалентным полному сопротивлению питающей линии.

На чертеже приведена схема предла- ₃₅ гаемого устройства.

Устройство содержит трос-кабель 1 длиной 2 км, на конце 2 которого последние . 10-15 м освобождены от всех изолирующих оболочек, а голые жилы 40 кабеля образуют дальний питающий электрод А. Другой конец 3 кабеля через блок 4 коммутации подсоединен к отрицательному полюсу генератора 5 постоянного тока, находящегося на судне 6.

I

К другому положительному полюсу генератора 5 подсоединен 10-метровый отрезок кабеля 7, опускаемый с правого борта судна 6 и заканчивающийся электродом В. Кроме того, с левого борта судна 6 В воду опущен отрезок кабеля 8, заканчивающийся дополнительным коротким (5*10 см) медным электродом А¹ , расположенным относительно линии движения судна примерно симметрично электроду В и на расстоянии 10 м, исключающем возможность к.з. Противоположный электроду А¹ конец 9 отрезка кабеля 8 через блок 4 коммутации подключен к тому же отрицательнму полюсу генератора 5. Имеется измерительная линия MN.

, Устройство в режиме метода становления работает следующим образом.

Через электроды А и В от генератора 5 запитывают линию импульсами прямоугольной формы с амплитудой до 1000А длительностью Ю-ЗОс и такой же паузой. Длительность и пауза импульсов могут быть отрегулированы с помощью блока 4 коммутации. В паузах между импульсами' с помощоь блока 4 коммутации генератор переключают с электрода А на электрод А*. Момент отключения электрода А от генератора синхронизирует измерительную цельна момент начала измерения. Процесс переключения повторяют многократно, суммируя наблюдаемые кривые для увеличения соотношения сигналфон.

Поперечное поле диполя А* , отделенное от измерительных электродов на 1000 м (порядка 100 длин диполя), не оказывает никакого влияния на измерительную линию MN.

При использовании длинной подводящей линии (трос-кабель 1) и длинного с большой поверхностью дальнего электрода А суммарное сопротивление определяется сопротивлением трос-кабеля 1 и составляет для кабеля типа КНР-120 около 0,’5 Ом на 2 км. В отрезке кабеля 8 сопротивление самой линии пренебрежимо мало, поэтому ос^· новная часть суммарного сопротивления приходится на переходное сопротивление электрода А¹ , который выполнен коротким (5*10 см) и обладает переходным сопротивлением в те же 0,5 Ом.

Опыты’ показывают, что только медный электрод стабильно выдерживает прилагаемые нагрузки. Вследствие сказанного генератор 5 постоянно (за исключением моментов переключения) ⁵⁰ нагружен на одно и то же сопротивление и работает в стабильном режиме. Поверхность палубы освобождается от громоздкого, раскаленного реостата балластной нагрузки. Таким образом, устраняется тепловой источник пожарной опасности. Кроме того, в условиях повышенной влажности и солености находящийся под напряжением реостат

909646 6 представляет двойную опасность и с электрической стороны возможность к.з. и возгорания, а также возможность поражения током персонала.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к геофизическим методам разведки, и в частности к электроразведке унипол рными импульсами. Известно устройство геоэлектрораз ведки, примен емое в методах вызванной пол ризации и становлени  пол , в котором в питающие электроды подаю импульсы тока, а после окончани  токового импульса измер ют изменение напр жени  на приемных электродахtt3 Данное устройство непригодно дл  работы в морских услови х. Известны устройства дл  мррской геоэлектроразведки в движении, состо щие из нескольких поплавков, бук сируемых судном, на котьрых закрепле ны генераторный и приемные датчики пол  С2. В морских электроразведочных стан используют корабельные или специальные генераторы, обеспечивающие ток до 50-100 А, при этом резко возрастает проблема отвода мощности от генератора в паузах между питающими импульсами. В полном виде установки электропрофилировани  с импульсным питающим током помимо питающих электродов содержат также балластную нагрузку и средства коммутации генератора с питающих электродов на балластную нагрузку. Подобна  схема применена в серийно выпускаемой электроразведочной станции ЭРС-67. При этом балластна  нагрузка выполнена в виде омической нагрузки - проволочного реостата, вынесенного над кабиной, вне станции 33. Недостатком указанного устройства  вл етс  то, что даже в сравнительно маломощных (50-100 А) станци х объем омической балластной нагрузки приближаетс  к кубометру, а при увеличении токов до тыс ч ампер, типичных дл  морской геоэлектроразведки , объем балластной нагрузки 330 возрастет до 10 и более кубометров и соответственно возрастет занимаема  им площадь, что недопустимо в услови х судна. Кроме того, в услови х судна возрастает пожароопасность и опасность поражени  электрическим током. Цель изобретени  - экономи  производственной площади и улучшени е условий техники безопасности. Поставленна  цель достигаетс  тем что в известном устройстве, содержащем генератор и блок коммутации, раз меценные на судне, балластную нагруз ку и два питающих электрода, рэзнесенных между собой, закрепленных на кабель-тросе вне судна и соединен ных один непосредственно с одним полюсом генератора, а другой - через блок коммутации, балластна  нагрузка выполнена в виде забортной линии, образованной ближним к судну питающим электродом и дополнительным электродом, расположенным симметрично ему относительно линии движени  судна вне зоны возможного аамыкани , причем дополнительный электрод через коммутатор соединен с генератором . Кроме того, указанный дополнитель ный электрод выполнен медным. Переходное сопротивление электрода выбирают эквивалентным полному сопротивлению питающей линии. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит трос-кабель 1 длиной 2 км, на конце 2 которого последние . 10- Т5м освобождены от всех изолирующих оболочек, а голые жилы кабел  образуют дальний питающий электрод А. Другой конец 3 кабел  через блок h коммутации подсоединен к отрицательному полюсу генератора 5 посто нного тока, наход щегос  на К другому положительному ПОЛЮСУ генератора 5 подсоединен 10-метровый отрезок кабел  7, опускаемый с правого борта судна 6 и заканчивающийс  электродом В. Кроме тоги, с ле вого борта судна 6 6 воду опущен отрезок кабел  8, заканчивающийс  дополнительным коротким (5-10 см) медным электродом А , расположенным относительно линии движени  судна примерно симметрично электроду В и на рассто нии 10 м, исключающем возможность к.з. противоположный электроду конец 9 отрезка кабел  8 через лок i коммутации подключен к тому е отрицательнму полюсу генератора 5. Имеетс  измерительна  лини  MN. Устройство в режиме метода становлени  работает следующим образом. Через электроды А и В от генератора 5 запитывают линию импульсами пр моугольной формы с амплитудой до 1000А длительностью 10-ЗОс и такой же паузой. Длительность и пауза импульсов могут быть отрегулированы с помощью блока k коммутации. В паузах между импульсами с помощоь блока i коммутации генератор переключают с электрода А на электрод А. Момент отключени  электрода А от генератора синхронизирует измерительную цепь на момент начала измерени . Процесс переключени  повтор ют многократно , суммиру  наблюдаемые кривые дл  увеличени  соотношени  сигналфон . Поперечное поле дипол  А , отделенное от измерительных электродов на 1000 м (пор дка 100 длин дипол ), не оказывает никакого вли ни  на измерительную линию MN. При использовании длинной подвод щей линии (трос-кабель 1) и длинного с большой поверхностью дальнего электрода А суммарное сопротивление определ етс  сопротивлением трос-кабел  1 и составл ет дл  кабел  типа КНР-120 около О,5 Ом на 2 км. В отрезке Кабел  8 сопротивление самой линии пренебрежимо мало, поэтому основна  часть суммарного сопротивлени  приходитс  на переходное сопротивление Электрода А , который выполнен кopotким ( см) и обладает переходным сопротивлением в те же 0,5 Ом. Опыты показывают, что только медный электрод стабильно выдерживает прилагаемые нагрузки. Вследствие сказанного генератор 5 посто нно (за исключением моментов переключени ) нагружен на одно и то же сопротивление и работает в стабильном режиме. Поверхность палубы освобождаетс  от громоздкого, раскаленного реостата балластной нагрузки. Таким образом, устран етс  тепловой источник пожарной опасности. Кроме того, в услови х повышенной влажности и солености наход щийс  под напр жением реостат представл ет двойную опасность и с электрической стороны возможность и. и возгорани , а также возмбжность по ражени  током персонала. Формула изобретени  Генераторное устройство дл  (юрской геоэлектроразведки содержащее генератор и блок коммутации, размещенные на судне, балластную нагрузку и два питающих электрода, разнесенных между собой, размещенных на кабельттросе вне судна и соединенных один непосредственно с одним гюлюсом генератора, а другой - через блок ко мутации, отл Ичающеес  те что, с целью экономии объема судна и улучшени  условий техники безопасности , балластнг  нагрузка выполнена в виде забортной линии, образованной ближним к судну питающим электродом и дополнительным,электрс ом, расположенным симметрично ему относительно линии движени  судна вне зоны возмож ного замыкани , причем дополнительный электрод через блок коммутации подсоединен к генератору. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР fT 212388, кл. G 01 V 3/02, 1968.
2. 2.За вка Франции V 229б5б2, кл. G 01 V 1/38, 1976, .
3. 3.Инструкци  к электроразведочной станции ЭРС-67. ТУ 25-08-657-70 ( прототип).