SU911418A1 - Способ определени удельных сопротивлений и мощностей геоэлектрических слоев земли - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОПгеДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ И МОЩНОСТЕЙ ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЛОЕВ Изобретение относитс  к области . прикладной геофизики и может быть использовано при изучении геоэпектри- ческих разрезов, которое проводитс  дл  различных целей, т. ч. в золотодобы вающей промышленноцти в услови х многолетнемерзлых пород дл  определени  глубины залегани  коренных пород Известен способ определени  удельного сопротивлени  земли, в котором в качестве источника электромагнитного пол  используют вертикальный мат нитны диполь и измер ют различные составл к щие электромагнитного пол , по которым СУДЯТ о величине удельного сопротивлени  1 . Недостатком известного способа  вл етс  низка  ТОЧНОСТЬ определени  удельного сопротивлени  сло  земли, при ЭТОМ необходимо, чтобы геологиНбский разрез былдостаточно выдержан по простиранию и однороден по своим электрическим параметрам. Наиболее близким по,технической сущности к изобретению  вл етс  способ определени  удельных сопротивлений и мощностей геоэлектрнческих слоев земли , основанный на измерении модулей вертикальной и радиальной составл ющих магнитного пол . При этом в качестве источника электромагнитного. пол  нсполь зуетс  вертикальный магнитный диполь. Модули указанных компонент измер ют на разных рассто ни х от передакмоих антенны (разносах) при фиксированной частоте тока (дистанционный вариант) или на разных частотах при фиксированном разносе (частотный вариант). По отношению измеренных компонент получают кривые зондировани , по которым определ ют удельное сопротивление и МОЩНОСТИ.геоэлектрических слоев 21. Недостатками этого способа  вл ютс  мала  ТОЧНОСТЬ измерени , обусловленна  невозможностью учета вли ни  геологических неоднородноетей на результаты зондировани  и ведуща  к ошибкам значительным ошиокам в определении параметров геоэлектрического разреза, если неоднородности широко распростра нены на изучаемом участке. Цель изобретени  - повышение точности измерений. Поставленна  ,целъ достигаетс  тем, что согласно способу определени  удель ных сопротжлений и мощностей геоэлектрических слоев, основанному на измерении модулей, вертикальной ff и радиальной Нр составл ющих магнитног пол , дополнительно измер ют модуль азимутальной составл ющей магнитного пол  Hg при разных направлени х разноса измерительной установки, определ ют азимут направлени , при котором отношение модулей радиальной и азимутальной сосгавл ющих принимает максимальное значение, по измеренным данным стро т кривые зондировани , по виду которых определ ют удельное сопротивление и мощности геоэлектрических слоев земли., ; На чертеже представлены кривые зондировани , полученные по известном Ц крива  1) и предлагаемому (крива  2 способам. Сущность предлагаемого способа заключаетс  в следующем. Дл  однородной среды или среды с плоскопараллельными границами раздела на ее поверхности в поле вертикального магнитного дипол  азимутальна  состав л юща  Hg обычно равна нулю. В реаль ных же услови х азимутальна  составл юща  магнитного пол  всегда отличае . с  от нул , причем с увеличением степени- неоднородности или в случае резкого изменени  границ раздела И Q заметно возрастает, и величину Hg удобн использовать как индикатор, свидетельствующий об отличии предполагаемой теоретической модели, используемой при интерпретации кривых зондировани  конкретных гес электрических условий, в которых провод тс ,эти зондировани  На практике степень геологической неоднородности всегда зависит от направлени , поэтому при зондировании необходимо определить- направление измерительной установки, при котором наблюдаетс  наиболее полное соответствие между теоретической моделью и измеренным значением. При этом.направлен И9 принимает минимальное значение. Дл  этого при заданной величине разноса измерительной установки измер ю Н при разных азимутах измерительной 9 установки и выбирают такой азимут, при котором Hg принимает минимальною значени , а затем провод т измерени  модулей вертикальной и горизонтальной составл ющих магнитного пол , по их отношению определ ют эффективное сопротивление, получают кривую зондировани , которую количественно интерпретируют . Минимальное значение Не всегда отличаетс  от.нул  и практически допустимо, если Н./Н@78 - 10, Если при измерени х указанное отношение меньше 8, то точки на кривой зондировани , соответствующие этим измерени м, не учитываютс  при интерпретации. В случае, когда большинство измерений одного зондировани  выполнено при , то это означает, что услови  не соответствуют горизонтальным границам раздела и дл  их интерпретации необходимо использовать расчеты дл  более сложных моделей. Пример реализации способа. Зондирование проводилось на частоте 1024 кгц, с усовершенствованной аппаратурой АЭММ - 3 у скважины одной из буровых линий прииска. В районе этой скважины по данным самой скважины и по результатам измерений методом вертикального электрического зондировани  на посто нном токе Опрюделено, что мы имеем дело с трехслойным типа К геоэлектрическим разрезом. Первый слой этого разреза представлен талыми рыхлыми отложени ми, имеющими удельное сопротивление меньше 300 Ом- м. Второй слой состоит из мерзлых рыхлых отложений с удельным сопротивлением 5ОООО Ом- м. Основание разреза представлено пирритизированными песчаноглинистыми сланцами,с удельнь1м сопротивлением не менее 90 Ом-м.. Глубина залегани  коренных пород в районе скважины 177 составл ет в среднем 5,5м. При изучении сланцев в обнажени х установлено, что они электрически анизотропны (X 71,5 ) J причем угол падени  плоскостей напластовани  может быть различен. Указанные особенности коренных пород  вились преп тствием дл  использовани  известного способа зондировани , согласно которому зон .дирование проводилось вдоль долины р. Дебин. Азимут этого направлени  составл л бО. По отношению модулей вертикальной Н и радиальной Н составл ющих в каждой точке измерений определ лось эффективное сопротивление . Значени  р дл  соответствующих рассто ний между источниками пол  и измерительной антенной образуют криву Значени  отношени  Нр/Нд дл  этих рассто ний приведены в табл. 1. Сотюставление с теоретическими кри выми показьшает, что крива  .зондиро- вани  1 не может быть отнесена к криш 1м , соответствующим разрезу типа К, имеющему параметры, близкие реальном геоэлектрическому разрезу. Тем- более по такой кривой нельз  определить глубину залегани  коренных пород. Затем при рассто нии г 15 м приемна  антенна была перемещена в азимут 330. В этом случае Нд равн лась 3,4, в азимуте 15° Н9 2,5 и, наконец, в азимуте 0°Hg 1,2, а от ношение Н у / Н g принимало значение, равное 14. Значени  Ч /Н в этом азимуте при других значени х г приведшдл в табл. 2. Измеренные на этих рассто ни х Н2 , р определ ют кривую р 2, котора хорошо совпадает с теоретической, криво дл  разреза К при Р  1Рч Ю и

30 40

25

20

15 f) lf, 1/4 (пунктир), а данные ее интерпретации дают следующие результат s Рх, 650м.м, 0,4 м, «За 4,8 м, Рз«16СХ|.м, совпадающие с данными бурени . В этом примере оказалось достаточ ным найти один оптимальный азимут измерений. Это обеспечило определение глубины залегани  коренных пород 3/| + dij с погрешностью 6%. В процессе полевых работ было установлено, что во многих случа х предлагаемый способ 5шл етс  единсгвенно возможным дл  сшределени  параметров геоэлектрического разреза, в других случа х его применение увеличивало точность определени  измер емых параметров в среднем в два раза. Особенно эффективен способ при использовании его в услови х многолетней мерзлоты дл  определени  глубины залегани  плотика, когда геоэлектрические неоднородности наиболее сильно вли ют на результаты измерений. В этих услови х испот: ование предлагаемого способа позволит уменьшить объем дорогосто щих буровых работ. Таблица 1

, Форм у л а изобретен и   Способ определени  удельных сопротивлений и мощностей геоэлектрических слоев земли, основанный на измерении модулей вертикальной и радиальной составл ющих магнитного пол , отличающийс  тем, что,- с целью повьшени  точности измерений, дополнительно измер ют модуль азимутальной составл ющей магнитного пол  при разных направлени х разноса измерите ьюй установки, определ ют азимут направлени , при котором отношение модулей радиальной .и азимутальной

составл ющих принимает максимальное значение, по измеренным данным стро т кривые зондировани , по виду которых определ ют удельное сопротивление н

5 мощности геоэлектрических слоев земл .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании

№ 1239953, кл. Gi O1V 3/12,

0 опубпик. 1971.

2.Вешев А. В. и др. Применение метода электромагнитных зондирований, Вестник ЛГУ, 1975, № 24, с. 48-53 (прототип).

4Й ffi&a

Claims (1)

1. Форм ул а изобретен и я Способ определения удельных сопротивлений и мощностей геоэлектрических слоев земли, основанный на измерений модулей вертикальной и радиальной составляющих магнитного поля, отличающийся тем, что,- с цепью повышения точности измерений, дополнительно измеряют модуль азимутальной составляющей магнитного поля при разных направлениях разноса измерительной установки, определяют азимут направления, при котором отношение модулей радиальной и азимутальной составляющих принимает максимальное значение, по измеренным данным строят кривые зондирования, по виду которых определяют удельное сопротивление и ⁴⁵ мощности геоэлектрических слоев земли.