RU2434251C1

RU2434251C1 - Method for marine electrical exploration and device for realising said method

Info

Publication number: RU2434251C1
Application number: RU2010117540/28A
Authority: RU
Inventors: Борис Петрович Балашов (RU); Борис Петрович Балашов; Владимир Сергеевич Могилатов (RU); Владимир Сергеевич Могилатов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Техническая Компания ЗаВеТ-ГЕО"
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2011-11-20

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: electromagnetic field is excited in the investigated medium via axially symmetric feeding of current using a three-dimensional system of power lines of a system of power lines connected to corresponding supply electrodes, one or more of which lie at the centre of a circle with radius R at the bottom or near the bottom. Power lines connected to the first electrodes are placed along the section of a vertical axis passing through the centre of the circle with radius R on which second supply electrodes lie. Power lines connected to the second electrodes lie symmetrically about the said section of the vertical axis. One part of the power line connected to the second electrodes can pass in parallel to the section of the vertical axis, while the other part lies radially. Power lines connected to the second electrodes can lie at the inclination to the section of the vertical axis. The length of the section of the vertical axis is equal to the depth of the sea in the investigated region. The radius R is equal to or greater than the depth in the investigated region.

EFFECT: reduced influence of the screening effect of the geoelectric section of sea water on measurement results, reduced influence of water vibrations on change in system geometry and wider range of application.

11 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к морской электроразведке методом становления электромагнитного поля и может быть использовано для поиска локальных объектов под морским дном, в том числе и на шельфе Мирового океана, и в районах, закрытых полярными льдами.The invention relates to marine electrical prospecting by the method of formation of an electromagnetic field and can be used to search for local objects under the seabed, including on the shelf of the World Ocean, and in areas covered by polar ice.

Одной из основных проблем морской электроразведки является проблема экранирования геоэлектрического разреза толщей морской воды. Однако эта проблема тяжела именно при традиционном ТЕ-возбуждении электрического поля с помощью петли или линии АВ, которые обуславливают преимущественно горизонтальные токи. Для процесса установления поля КЭД (кругового электрического диполя) или ВЭЛ (вертикальной электрической линии) характерно, что процесс (как он отражается в отклике на дневной поверхности) всегда, на всех стадиях определяется вертикальной структурой разреза, а не суммарными характеристиками (суммарной продольной проводимостью).One of the main problems of marine electrical exploration is the problem of screening a geoelectric section with a thickness of sea water. However, this problem is severe precisely with the traditional TE-excitation of the electric field using a loop or line AB, which determine mainly horizontal currents. The process of establishing the field of QED (circular electric dipole) or VEL (vertical electric line) is characterized by the fact that the process (as it is reflected in the response on the day surface) is always, at all stages, determined by the vertical structure of the section, and not by the total characteristics (total longitudinal conductivity) .

Известен способ морской электроразведки согласно заявки на изобретение США US 2009219029, приоритет от 03.09.2009. Способ предназначен для разведки и обнаружения подземных углеводородных коллекторов и основан на возбуждении в исследуемой среде электромагнитного ТМ-поля. Способ заключается в возбуждении и измерении электромагнитного ТМ-поля, индуцированного в продуктивном пласте. Способ осуществляется с помощью источника электромагнитного поля, который в погруженном состоянии с помощью вертикальной антенны излучателя генерирует и инжектирует электрические импульсы тока с резкими фронтами. Электромагнитное поле, вызванное в исследуемой среде этими импульсами, измеряется, по крайней мере, одним приемником, снабженным преимущественно вертикальной приемной антенной, погруженной в воду, в промежутках, когда ток в излучающей антенне источника электромагнитного поля выключен. Расстояние между источником электромагнитного поля и, по крайней мере, одним приемником меньше, чем глубина целевого объекта.A known method of marine electrical exploration according to the application for US invention US 2009219029, priority from 09/03/2009. The method is intended for the exploration and detection of underground hydrocarbon reservoirs and is based on the excitation in the test medium of an electromagnetic TM field. The method consists in the excitation and measurement of the electromagnetic TM field induced in the reservoir. The method is carried out using an electromagnetic field source, which generates and injects electrical current pulses with sharp edges in a submerged state using a vertical radiator antenna. The electromagnetic field induced in the medium under study by these pulses is measured by at least one receiver equipped with a predominantly vertical receiving antenna immersed in water at intervals when the current in the radiating antenna of the electromagnetic field source is turned off. The distance between the source of the electromagnetic field and at least one receiver is less than the depth of the target object.

Вертикально ориентированный источник электромагнитного поля или излучатель для возбуждения электромагнитного ТМ-поля содержит, по крайней мере, одну пару излучающих электродов 10, расположенных друг над другом, в которые подается большой ток от источника питания через изолированный кабель (питающую линию), при этом излучающие электроды позволяют току течь через окружающую морскую воду.A vertically oriented source of an electromagnetic field or a radiator for exciting an electromagnetic TM field contains at least one pair of radiating electrodes 10 located one above the other, into which a large current is supplied from the power source through an insulated cable (supply line), while the radiating electrodes allow current to flow through the surrounding seawater.

Излучатель генерирует импульсы электромагнитного поля с резкими фронтами через определенные интервалы, во время которых ток выключается, при этом излучаемый импульс имеет максимально короткое время нарастания от основного значения до требуемого максимального с максимальной стабильностью вблизи максимального значения, а затем максимально короткое время спада назад к базовому значению. Таким образом, обеспечивается опорный сигнал для приемника, импульсы излучателя формируют базу для обработки и интерпретации сигнала электромагнитного поля, являющегося откликом исследуемой среды на возбуждение. Приемник выполняет измерение сигнала электромагнитного поля (сигнала-отклика) в отсутствие первичного, т.е. возбуждающего поля.The emitter generates pulses of an electromagnetic field with sharp edges at certain intervals during which the current turns off, while the emitted pulse has the shortest rise time from the main value to the required maximum with maximum stability near the maximum value, and then the shortest fall time back to the base value . Thus, a reference signal is provided for the receiver, the emitter pulses form the basis for processing and interpretation of the electromagnetic field signal, which is the response of the medium to excitation. The receiver measures the electromagnetic field signal (response signal) in the absence of the primary, i.e. exciting field.

Устройство для электромагнитной электроразведки содержит источник питания для всего устройства, управляемый генератор, генерирующий исходные электромагнитные импульсы, предназначенный для генерации периодической последовательности прямоугольных импульсов длительностью 0,01…100 секунд амплитудой 0,1…10000 А с резкими фронтами для подачи на излучающие электроды источника электромагнитного поля, и, по крайней мере, один приемник, располагаемый в индукционной зоне, снабженный, по крайней мере, одной парой электродов, расположенных друг над другом.A device for electromagnetic electrical exploration contains a power source for the entire device, a controlled generator that generates initial electromagnetic pulses, designed to generate a periodic sequence of rectangular pulses with a duration of 0.01 ... 100 seconds with an amplitude of 0.1 ... 10000 A with sharp edges to supply an electromagnetic source to the emitting electrodes field, and at least one receiver located in the induction zone, equipped with at least one pair of electrodes located one above the other friend.

Однако применение данного способа в морской электроразведке связано с определенными трудностями. Излучатель (вертикальная антенна) подвержен влиянию морских течений, а колебания питающей линии или небольшой ее наклон резко сказываются на результатах измерений. Аналогично такому же влиянию будет подвержена и вертикальная приемная антенна. При небольшом наклоне излучателя появляется нормальное магнитное поле, а при колебании как излучателя, так и приемной линии на измеряемые сигналы будет накладываться паразитная модуляция. К недостаткам вертикальной линии следует отнести то, что она удалена от исследуемой среды - дна касается только один электрод, другой электрод находится на значительном удалении и при реальной работе «пробить» километровую толщу морской воды будет очень трудно. Что касается работ на шельфе, где глубина составляет 200-300 метров, эффективность вертикальной линии, т.е. достижимая глубина и площадь исследования морского дна будет незначительной вследствие малой длины вертикальной линии. Поскольку измерение отклика, возвращающегося от исследуемой структуры, осуществляется также с помощью вертикально ориентируемой приемной антенны, способ отличается низкой производительностью и эффективностью.However, the application of this method in marine electrical exploration is associated with certain difficulties. The emitter (vertical antenna) is affected by sea currents, and fluctuations in the supply line or its slight slope sharply affect the measurement results. Similarly, the vertical receiving antenna will also be affected. With a slight tilt of the emitter, a normal magnetic field appears, and when both the emitter and the receiving line oscillate, spurious modulation will be superimposed on the measured signals. The disadvantages of the vertical line include the fact that it is remote from the test medium — only one electrode touches the bottom, the other electrode is at a considerable distance and in real work it will be very difficult to “break through” the kilometer-thick sea water. As for work on the shelf, where the depth is 200-300 meters, the efficiency of the vertical line, i.e. the achievable depth and area of the seabed research will be insignificant due to the short length of the vertical line. Since the measurement of the response returning from the investigated structure is also carried out using a vertically oriented receiving antenna, the method is characterized by low productivity and efficiency.

Известен наиболее близкий к предлагаемому способ прямого поиска локальных объектов на шельфе Мирового океана согласно патенту РФ №2116658, при котором в исследуемой среде возбуждают электромагнитное поле путем осесимметричного введения электрического тока в Землю с помощью питающих электродов, один из которых располагают в центральной части окружности радиусом R, образованной внешними питающими электродами, измеряют параметры становления электрической и магнитной составляющих поля по профилям, радиально расходящимся из центра окружности, и по результатам измерений судят о наличии или отсутствии локального объекта и о строении и свойствах исследуемой среды. При этом величину радиуса R выбирают равной не менее одной четверти заданной глубины исследований, а максимальный рабочий ток, подводимый к каждому из внешних питающих электродов, устанавливают путем изменения площади соприкосновения поверхности электродов с морской водой. Сначала проводят измерения магнитной составляющей поля, а измерения электрической составляющей поля проводят только при наличии магнитной составляющей поля, причем все измерения проводят на площади, ограниченной окружностью, радиус которой не превышает величины 5R.The closest to the proposed method is a direct search for local objects on the shelf of the oceans according to RF patent No. 2116658, in which an electromagnetic field is excited in the test medium by axisymmetric introduction of electric current into the Earth using feed electrodes, one of which is located in the central part of the circle of radius R formed by external supply electrodes, the formation parameters of the electric and magnetic field components are measured along profiles radially diverging from the center of the circumference STI, and the measurement results are judged on the presence or absence of a local object, and on the structure and properties of the medium under investigation. In this case, the value of the radius R is chosen equal to at least one quarter of the specified research depth, and the maximum working current supplied to each of the external supply electrodes is established by changing the area of contact of the surface of the electrodes with sea water. First, the magnetic component of the field is measured, and the electric component of the field is measured only in the presence of the magnetic component of the field, and all measurements are carried out on an area bounded by a circle whose radius does not exceed 5R.

Известный способ реализуется с помощью устройства для прямых поисков локальных объектов на шельфе Мирового океана, которое содержит генератор тока, соединенный первым выходом с центральным питающим электродом, расположенным в центре окружности, образованной внешними питающими электродами, которые подключены к второму выходу генератора тока с помощью соответствующих питающих линий, расположенных по радиусам этой окружности через равные заданные углы, не превышающие 60°, регуляторы тока, каждый из которых включен в соответствующую питающую линию, измеритель магнитной составляющей, соединенный с датчиком магнитного поля, измеритель электрической составляющей, соединенный с датчиком электрического поля. Каждый из питающих электродов совмещен с соответствующим буем. Питающие линии размещены внутри равных им по длине отрезков изолированного трос-кабеля, соединяющих механически корпус буя, совмещенного с центральным электродом, с корпусами буев, совмещенных с внешними электродами. Каждый буй, совмещенный с внешним электродом, механически соединен с двумя соседними буями отрезками непроводящего троса равной длины и снабжен электродвигателем, подключенным к источнику питания и связанным через вал с гребным винтом.The known method is implemented using a device for direct searches of local objects on the shelf of the oceans, which contains a current generator connected to the first output with a central supply electrode located in the center of a circle formed by external supply electrodes that are connected to the second output of the current generator using the corresponding supply lines located along the radii of this circle through equal specified angles not exceeding 60 °, current regulators, each of which is included in the corresponding power supply guide line, the magnetic component of the meter, coupled to the magnetic field sensor, measuring the electric component connected to the sensor electric field. Each of the supply electrodes is combined with a corresponding buoy. The supply lines are placed inside equal length segments of the insulated cable, connecting mechanically the buoy body, combined with the central electrode, with the buoy bodies, combined with external electrodes. Each buoy combined with an external electrode is mechanically connected to two adjacent buoys with segments of a non-conductive cable of equal length and equipped with an electric motor connected to a power source and connected through a shaft with a propeller.

Вышеупомянутые способ и устройство можно использовать для прямого поиска локальных объектов на шельфе Мирового океана, однако при этом существует ряд недостатков, которые резко сужают их область применения. Во-первых, питающие электроды удалены от геологической среды, и для того, чтобы силовые линии электромагнитного поля достигали морского дна, надо значительно увеличивать мощность питающего устройства и увеличивать длину питающих линий (длину лучей). Применение известного устройства возможно только на шельфе и на небольших глубинах исследования. Во-вторых, такое устройство подвержено колебаниям морских волн, что вызывает как изменение геометрических размеров установки, так и наведенную модуляцию в подводящих проводах. Очевидно, что эти недостатки обусловлены плоскостной структурой системы питающих электродов и подводящих проводов и размещением ее на поверхности воды в отдалении от исследуемой среды.The above method and device can be used to directly search for local objects on the shelf of the oceans, however, there are a number of disadvantages that drastically narrow their scope. Firstly, the supply electrodes are remote from the geological environment, and in order for the lines of force of the electromagnetic field to reach the seabed, it is necessary to significantly increase the power of the supply device and increase the length of the supply lines (ray length). The use of the known device is possible only on the shelf and at shallow depths of research. Secondly, such a device is subject to fluctuations in sea waves, which causes both a change in the geometric dimensions of the installation and induced modulation in the supply wires. Obviously, these shortcomings are due to the planar structure of the system of supply electrodes and lead wires and its placement on the surface of the water in a distance from the medium under study.

Решаемая задача - уменьшение влияния на результаты измерений эффекта экранирования геоэлектрического разреза толщей морской воды, а также уменьшение влияния колебаний воды на изменение геометрии системы, т.е. повышение стабильности характеристик возбуждаемого поля и расширение области применения.The problem to be solved is to reduce the influence on the measurement results of the screening effect of the geoelectric section with the thickness of sea water, as well as the decrease in the effect of water fluctuations on a change in the geometry of the system, i.e. increasing the stability of the characteristics of the excited field and expanding the scope.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе морской электроразведки, при котором в исследуемой среде возбуждают электромагнитное поле путем осесимметричного введения в исследуемую среду электрического тока с помощью системы питающих линий, подключенных к соответствующим питающим электродам, из которых один или несколько первых располагают в центральной части окружности радиусом R, на которой через равные расстояния расположены вторые питающие электроды, измеряют параметры становления электрической и магнитной составляющих поля и по результатам измерений судят о строении и свойствах исследуемой среды, предлагается введение тока в исследуемую среду осуществлять с помощью трехмерной системы электродов и питающих линий, при этом питающие электроды располагают на дне или вблизи дна, а питающие линии располагают как вдоль, так и симметрично относительно отрезка вертикальной оси, проходящей через центр окружности с радиусом R, на которой через равные расстояния расположены вторые питающие электроды, причем длина вышеупомянутого отрезка вертикальной оси соответствует глубине моря в исследуемой области, а радиус R равен или больше глубины моря в исследуемой области.The essence of the invention lies in the fact that in the method of marine electrical exploration, in which an electromagnetic field is excited in the test medium by axisymmetric introduction of electric current into the test medium using a system of supply lines connected to the corresponding supply electrodes, of which one or more of the first are placed in the central part of a circle of radius R, on which the second supply electrodes are located at equal distances, the formation parameters of the electric and magnetic components are measured x fields and the results of measurements judge the structure and properties of the medium under study, it is proposed to introduce current into the medium under study using a three-dimensional system of electrodes and supply lines, while the supply electrodes are located at the bottom or near the bottom, and the supply lines are located both along and symmetrically with respect to the segment of the vertical axis passing through the center of the circle with radius R, on which the second supply electrodes are located at equal distances, the length of the above-mentioned segment of the vertical axis corresponding corresponds to the depth of the sea in the study area, and the radius R is equal to or greater than the depth of the sea in the study area.

Возможно, что в способе морской электроразведки по меньшей мере одну питающую линию, подключенную к первому питающему электроду, располагают вдоль отрезка вертикальной оси, а питающие линии, подключенные ко вторым питающим электродам, располагают симметрично отрезку вертикальной оси так, что одна часть каждой вышеупомянутой питающей линии, соединенная с соответствующим питающим электродом, проходит в воде параллельно отрезку вертикальной оси, а другая часть проходит радиально на поверхности моря в пределах окружности радиусом R с центром в верхней точки вышеупомянутого отрезка вертикальной оси, при этом концы частей питающих линий, радиально расположенных на поверхности моря, объединены электрически и механически вблизи верхней точки вышеупомянутого отрезка вертикальной оси.It is possible that in the marine electrical prospecting method, at least one supply line connected to the first supply electrode is arranged along a vertical axis segment, and supply lines connected to the second supply electrodes are arranged symmetrically to a vertical axis segment such that one part of each of the aforementioned supply lines connected to the corresponding supply electrode, runs in water parallel to the vertical axis, and the other part runs radially on the sea surface within a circle of radius R with cent rum at the upper point of the aforementioned segment of the vertical axis, while the ends of the parts of the supply lines radially located on the sea surface are electrically and mechanically combined near the upper point of the aforementioned segment of the vertical axis.

Возможно также, что в способе морской электроразведки в случае, когда поверхность моря покрыта льдом, по меньшей мере, одну питающую линию, подключенную к первому питающему электроду, располагают вдоль отрезка вертикальной оси, размещая в отверстие во льду, а питающие линии, подключенные ко вторым питающим электродам, располагают симметрично отрезку вертикальной оси так, что одна часть каждой вышеупомянутой питающей линии, соединенная с соответствующим питающим электродом, проходит в воде параллельно отрезку вертикальной оси, а другая часть проходит через соответствующие отверстия во льду и расположена радиально на поверхности льда в пределах окружности радиусом R с центром в верхней точке вышеупомянутого отрезка вертикальной оси, при этом концы частей питающих линий, радиально расположенных на поверхности льда, объединены электрически и механически вблизи верхней точки вышеупомянутого отрезка вертикальной оси.It is also possible that in the method of marine electrical exploration in the case when the sea surface is covered with ice, at least one supply line connected to the first supply electrode is arranged along a vertical axis, placing in the hole in the ice, and the supply lines connected to the second feed electrodes are arranged symmetrically to the vertical axis segment so that one part of each of the aforementioned supply lines connected to the corresponding supply electrode passes in water parallel to the vertical axis segment, and the other h The part passes through the corresponding holes in the ice and is located radially on the ice surface within a circle of radius R centered at the upper point of the aforementioned segment of the vertical axis, while the ends of the parts of the supply lines radially located on the ice surface are electrically and mechanically combined near the upper point of the aforementioned segment vertical axis.

Возможно еще, что в способе морской электроразведки, по меньшей мере, одну питающую линию, подключенную к первому питающему электроду, располагают вдоль отрезка вертикальной оси, а питающие линии, подключенные ко вторым питающим электродам, располагают симметрично отрезку вертикальной оси так, что питающие линии проходят в воде под одинаковым наклоном к отрезку вертикальной оси и объединяются электрически и механически на поверхности моря вблизи верхней точки вышеупомянутого отрезка вертикальной оси.It is also possible that in the marine electrical prospecting method, at least one supply line connected to the first supply electrode is arranged along a vertical axis segment, and supply lines connected to the second supply electrodes are arranged symmetrically to the vertical axis segment so that the supply lines pass in water at the same inclination to a segment of the vertical axis and are combined electrically and mechanically on the sea surface near the upper point of the aforementioned segment of the vertical axis.

Кроме того, возможно, что, в способе морской электроразведки, по меньшей мере, одну, питающую линию, подключенную к первому питающему электроду, располагают вдоль отрезка вертикальной оси, а питающие линии, подключенные ко вторым питающим электродам, располагают симметрично отрезку вертикальной оси так, что часть каждой вышеупомянутой питающей линии, соединенная с соответствующим питающим электродом, проходит по дну радиально в пределах окружности радиусом R, на которой расположены вторые питающие электроды, а другая часть проходит вдоль отрезка вертикальной оси, при этом концы частей питающих линий, проходящих вдоль отрезка вертикальной оси, объединены электрически и механически вблизи верхней точки вышеупомянутого отрезка вертикальной оси.In addition, it is possible that, in the marine electrical prospecting method, at least one supply line connected to the first supply electrode is arranged along the vertical axis segment, and supply lines connected to the second supply electrodes are arranged symmetrically to the vertical axis segment so that part of each of the aforementioned supply lines connected to the corresponding supply electrode extends radially along the bottom within a circle of radius R on which the second supply electrodes are located, and the other part extends along segment vertical axis, the ends of the parts supply lines extending along the length of the vertical axis, mechanically and electrically integrated near the top of the aforementioned vertical axis of the segment.

Сущность изобретения заключается также в том, что в устройстве для морской электроразведки, содержащем генератор тока и систему питающих линий, подключенных к соответствующим питающим электродам, из которых один или несколько первых электродов располагают в центральной части окружности радиусом R, на которой через равные расстояния расположены вторые питающие электроды, при этом один или несколько объединенных электрически первых электродов соединены с первым выходом генератора тока, а концы питающих линий, подключенных ко вторым питающим электродам, электрически объединены и соединены со вторым выходом генератора тока, предлагается систему электродов и питающих линий выполнить трехмерной, при этом питающие электроды расположены на дне или вблизи дна, а питающие линии расположены как вдоль, так и симметрично относительно отрезка вертикальной оси, проходящей через центр окружности с радиусом R, на которой через равные расстояния расположены вторые питающие электроды, причем длина вышеупомянутого отрезка продольной оси соответствует глубине моря в исследуемой области, а радиус R равен или больше глубины моря в исследуемой области, при этом один или несколько первых питающих электродов, объединенных электрически, подключены к первому выходу генератора тока через соответствующие питающие линии, проходящие вдоль отрезка вертикальной оси.The essence of the invention lies in the fact that in a device for marine electrical exploration, containing a current generator and a system of supply lines connected to the respective supply electrodes, of which one or more of the first electrodes are placed in the central part of the circle of radius R, on which the second supply electrodes, wherein one or more electrically combined first electrodes are connected to the first output of the current generator, and the ends of the supply lines connected to the second supply The supply electrodes are electrically combined and connected to the second output of the current generator, it is proposed to perform a three-dimensional system of electrodes and supply lines, while the supply electrodes are located at the bottom or near the bottom, and the supply lines are located both along and symmetrically with respect to the length of the vertical axis passing through the center of a circle with a radius R, on which the second supply electrodes are located at equal distances, and the length of the aforementioned segment of the longitudinal axis corresponds to the depth of the sea in the region under study and the radius R is equal to or greater than the depth of the sea in the studied area, with one or more of the first supply electrodes combined electrically connected to the first output of the current generator through the corresponding supply lines running along the vertical axis.

При этом возможно, что в устройстве для морской электроразведки один или несколько первых питающих электродов, объединенных электрически, подключены к первому выходу генератора тока через соответствующие питающие линии, проходящие вдоль отрезка вертикальной оси, а питающие линии, подключенные ко вторым питающим электродам, расположены симметрично отрезку вертикальной оси и имеют перегиб так, что одна часть каждой вышеупомянутой питающей линии проходит в воде параллельно отрезку вертикальной оси, а другая часть проходит радиально на поверхности моря в пределах окружности радиусом R с центром в верхней точке вышеупомянутого отрезка вертикальной оси, причем в месте перегиба вышеупомянутая питающая линия закреплена механически на управляемом буе, расположенном на окружности радиусом R с центром в верхней точке вышеупомянутого отрезка вертикальной оси, а электрически объединенные концы питающих линий механически соединены с соответствующим управляемым буем, расположенным вблизи верхней точки вышеупомянутого отрезка вертикальной оси.In this case, it is possible that in the device for marine electrical prospecting, one or more of the first supply electrodes, combined electrically, are connected to the first output of the current generator through the corresponding supply lines running along the vertical axis, and the supply lines connected to the second supply electrodes are symmetrical to the segment vertical axis and have an inflection so that one part of each of the aforementioned supply lines runs in water parallel to the vertical axis, and the other part runs radially at the surface of the sea within a circle of radius R centered at the upper point of the aforementioned segment of the vertical axis, and at the inflection point, the aforementioned supply line is mechanically fixed to a guided buoy located on a circle of radius R centered at the upper point of the aforementioned segment of the vertical axis, and the electrically connected ends of the supply the lines are mechanically connected to a corresponding controlled buoy located near the upper point of the aforementioned segment of the vertical axis.

Возможно также, что в устройстве для морской электроразведки один или несколько первых питающих электродов, объединенных электрически, подключены к первому выходу генератора тока через соответствующие питающие линии, проходящие вдоль отрезка вертикальной оси, а питающие линии, подключенные ко вторым питающим электродам, расположены симметрично отрезку вертикальной оси и имеют перегиб так, что одна часть каждой вышеупомянутой питающей линии проходит в воде параллельно отрезку вертикальной оси, а другая часть проходит радиально на поверхности моря, ограниченной окружностью радиусом R с центром в верхней точке отрезка вертикальной оси, причем в месте перегиба каждая питающая линия закреплена механически на управляемом буе, расположенном на окружности с радиусом R, а электрически объединенные концы питающих линий, механически соединены с управляемым буем, расположенным в центральной части окружности с радиусом R вблизи верхней точки вышеупомянутого отрезка вертикальной оси, при этом каждый управляемый буй, расположенный на окружности радиусом R, соединяется с двумя соседними управляемыми буями отрезками непроводящего троса равной длины, а питающие линии, расположенные на поверхности моря, снабжены поплавками.It is also possible that in the device for marine electrical prospecting, one or more of the first supply electrodes, combined electrically, are connected to the first output of the current generator through the corresponding supply lines running along the length of the vertical axis, and the supply lines connected to the second supply electrodes are located symmetrically to the length of the vertical axis and have an inflection so that one part of each of the aforementioned supply lines runs in water parallel to the length of the vertical axis, and the other part runs radially on surface of the sea, bounded by a circle of radius R centered at the upper point of the vertical axis segment, and at the inflection point each supply line is mechanically fixed to a controlled buoy located on a circle with radius R, and the electrically connected ends of the supply lines are mechanically connected to a controlled buoy located in the central part of a circle with a radius R near the upper point of the aforementioned segment of the vertical axis, while each controlled buoy located on a circle of radius R is connected to two ednimi controlled buoys nonconductive tether segments of equal length, and the feeders situated at the sea surface, are provided with floats.

В случае когда поверхность моря покрыта льдом, возможно, что в устройстве для морской электроразведки один или несколько первых питающих электродов, объединенных электрически, подключены к первому выходу генератора тока через соответствующие питающие линии, проходящие вдоль отрезка вертикальной оси через отверстие во льду, расположенное в центральной части окружности радиусом R с центром в верхней точке отрезка вертикальной оси, а питающие линии, подключенные ко вторым питающим электродам, расположены симметрично отрезку вертикальной оси и имеют перегиб так, что одна часть каждой вышеупомянутой питающей линии проходит в воде параллельно отрезку вертикальной оси, а другая часть проходит радиально на покрытой льдом поверхности моря, ограниченной окружностью радиусом R с центром в верхней точке отрезка вертикальной оси, причем в месте перегиба питающая линия закреплена механически в отверстии во льду, расположенном на окружности с радиусом R, а электрически объединенные концы питающих линий, механически закреплены в центральной части окружности с радиусом R вблизи верхней точки вышеупомянутого отрезка вертикальной оси.In the case when the sea surface is covered with ice, it is possible that in the device for marine electrical exploration one or more of the first supply electrodes, combined electrically, are connected to the first output of the current generator through the corresponding supply lines passing along the vertical axis through the hole in the ice located in the central parts of a circle of radius R centered at the upper point of the vertical axis, and the supply lines connected to the second supply electrodes are located symmetrically to the vertical segment axis and have a kink so that one part of each of the aforementioned supply lines runs parallel to the vertical axis in water, and the other part runs radially on an ice-covered sea surface bounded by a circle of radius R centered at the top of the vertical axis, and at the inflection point the line is mechanically fixed in the hole in the ice located on a circle with a radius R, and the electrically connected ends of the supply lines are mechanically fixed in the central part of the circle with a radius R near the top point interval above it a vertical axis.

Кроме того, возможно, что в устройстве для морской электроразведки, по меньшей мере, одна питающая линия, подключенная к первому питающему электроду, расположена вдоль отрезка вертикальной оси с помощью управляемого буя, расположенного на поверхности моря в центральной части окружности радиусом R с центром в верхней точке отрезка вертикальной оси, а питающие линии, подключенные ко вторым питающим электродам, расположены симметрично отрезку вертикальной оси так, что питающие линии проходят в воде под одинаковым наклоном к отрезку вертикальной оси и заканчиваются на поверхности моря в верхней точке вышеупомянутого отрезка вертикальной оси, где концы этих питающих линий механически соединены с управляемым буем, расположенным в центральной части окружности радиусом R с центром в верхней точке отрезка вертикальной оси, так, чтобы одна или несколько питающих линий, подключенных к первым питающим электродам, располагались соосно внутри кольцевого полюса, объединяющего концы питающих линий, подключенных ко вторым питающим электродам, при этом кольцевой полюс соединен со вторым выходом генератора тока.In addition, it is possible that in the device for marine electrical exploration, at least one supply line connected to the first supply electrode is located along the vertical axis using a controlled buoy located on the sea surface in the central part of the circle of radius R centered at the top the point of the vertical axis segment, and the supply lines connected to the second supply electrodes are symmetrical to the vertical axis segment so that the supply lines pass in water at the same slope to the vertical segment axis and end on the sea surface at the upper point of the aforementioned vertical axis segment, where the ends of these supply lines are mechanically connected to a controlled buoy located in the central part of the circle of radius R centered at the upper point of the vertical axis segment, so that one or more supply lines connected to the first supply electrodes were arranged coaxially inside the annular pole, combining the ends of the supply lines connected to the second supply electrodes, while the annular pole is connected to the second th output current generator.

А также возможно, что в устройстве для морской электроразведки, по меньшей мере, одна, питающая линия, подключенная к первому питающему электроду, расположена вдоль отрезка вертикальной оси с помощью управляемого буя, расположенного на поверхности моря в центральной части окружности радиусом R с центром в верхней точке отрезка вертикальной оси, а питающие линии, подключенные ко вторым питающим электродам, расположены симметрично отрезку вертикальной оси так, что одна часть каждой такой линии проходит в воде вдоль отрезка продольной оси, а другая часть проходит радиально на дне моря в пределах окружности радиусом R, на которой расположены вторые питающие электроды, и заканчиваются на поверхности моря в верхней точке вышеупомянутого отрезка вертикальной оси, где концы этих питающих линий механически соединены с управляемым буем, расположенным на поверхности моря в центральной части окружности радиусом R с центром в верхней точке отрезка вертикальной оси, так, чтобы одна или несколько питающих линий, подключенных к первым питающим электродам, располагались соосно внутри кольцевого полюса, объединяющего концы питающих линий, подключенных ко вторым питающим электродам, при этом кольцевой полюс соединен со вторым выходом генератора тока.It is also possible that in the device for marine electrical exploration, at least one supply line connected to the first supply electrode is located along the vertical axis using a controlled buoy located on the sea surface in the central part of the circle of radius R centered at the top the point of the vertical axis segment, and the supply lines connected to the second supply electrodes are located symmetrically to the vertical axis segment so that one part of each such line passes in water along the longitudinal axis section, the other part extends radially at the bottom of the sea within a circle of radius R on which the second supply electrodes are located, and end on the sea surface at the highest point of the aforementioned segment of the vertical axis, where the ends of these supply lines are mechanically connected to a controlled buoy located on the sea surface in the central parts of a circle of radius R centered at the top of the vertical axis, so that one or more supply lines connected to the first supply electrodes are aligned coaxially to ltsevogo pole combining ends of feed lines connected to the second source electrode, wherein the annular pole is connected to the second output of the current generator.

В заявляемом способе введение тока в исследуемую среду с помощью трехмерной системы электродов и питающих линий, в которой питающие электроды располагают на дне или вблизи дна, а питающие линии располагают как вдоль, так и симметрично относительно отрезка вертикальной оси, проходящей через центр окружности с радиусом R, обеспечивает прямой контакт электродов с геологической средой и симметричность введения тока в исследуемую среду. Это увеличивает глубинность исследований. При этом выбор радиуса установки с учетом глубины до морского дна позволяет увеличить площадь опоискования. Это позволяет приблизить эффективность работы в море к работам на суше. Единственно, что необходимо при этом увеличивать рабочий ток и, следовательно, возрастут энергетические затраты, но они будут значительно меньше, чем в известных способах, поскольку в патентуемом способе при опускании электродов на морское дно часть электрода погрузится в морское дно или будет контактировать с ним, а через оставшуюся часть электродов силовые линии будут замыкаться по морской воде, но даже и в этом случае значительная часть силовых линий будет уходить под морское дно.In the inventive method, the introduction of current into the test medium using a three-dimensional system of electrodes and supply lines, in which the supply electrodes are located on the bottom or near the bottom, and the supply lines are located both along and symmetrically with respect to a segment of the vertical axis passing through the center of the circle with radius R , provides direct contact of the electrodes with the geological environment and the symmetry of the introduction of current into the investigated environment. This increases the depth of research. Moreover, the choice of the installation radius, taking into account the depth to the seabed, allows to increase the area of search. This allows you to bring the efficiency of work at sea closer to work on land. The only thing that is necessary in this case is to increase the operating current and, consequently, the energy costs will increase, but they will be significantly less than in the known methods, since in the patented method, when the electrodes are lowered to the seabed, part of the electrode will be immersed in or in contact with the seabed, and through the remainder of the electrodes, the lines of force will be closed in seawater, but even in this case, a significant part of the lines of force will go under the seabed.

В первом варианте способа морской электроразведки трехмерная система электродов и питающих линий имеет цилиндрическую структуру, так как, по меньшей мере, одну питающую линию располагают вдоль отрезка вертикальной оси, а другие питающие линии располагают симметрично отрезку вертикальной оси так, что одна ее часть, соединенная с соответствующим вторым питающим электродом, проходит в воде параллельно отрезку вертикальной оси, а другая ее часть проходит радиально на поверхности моря в пределах окружности радиусом R с центром в верхней точки вышеупомянутого отрезка вертикальной оси, при этом концы частей питающих линий, радиально расположенных на поверхности моря, объединены электрически и механически вблизи верхней точки отрезка вертикальной оси. Этот вариант используется в открытом море. Заявленный технический результат достигается в данном случае не только за счет расположения питающих электродов на дне или вблизи него, но также тем, что подводящие провода, участвующие в возбуждения поля, самые длинные, они проходят как вертикально через всю водную толщу, так и радиально на поверхности моря. За счет такого расположения подводящих проводов с заземленными на дне питающими электродами и за счет большей, чем в других вариантах, длины подводящих проводов возбуждаемое поле имеет большую интенсивность, что, в итоге, приводит к увеличению принимаемого сигнала отклика исследуемой среды и, таким образом, позволяет уменьшить влияние водной толщи. Повышение плотности силовых линий поля в объеме, ограниченном подводящими проводами и питающими электродами, положительно скажется на повышении уровня сигнала-отклика. Достоинством этого варианта также является простота и высокая технологичность его реализации, а также возможность размещения электродов не только на дне, но и вблизи дна в случае сложности его рельефа, т.е. расширяется область применения способа.In the first embodiment of the marine electrical prospecting method, the three-dimensional system of electrodes and supply lines has a cylindrical structure, since at least one supply line is arranged along a segment of the vertical axis, and other supply lines are located symmetrically to the segment of the vertical axis so that one part connected to the corresponding second feed electrode, runs in water parallel to the vertical axis, and the other part runs radially on the sea surface within a circle of radius R centered at the top ki of the aforementioned segment of the vertical axis, while the ends of the parts of the supply lines radially located on the sea surface are combined electrically and mechanically near the upper point of the segment of the vertical axis. This option is used on the high seas. The claimed technical result is achieved in this case not only due to the location of the supply electrodes at or near the bottom, but also by the fact that the supply wires participating in field excitation are the longest, they pass both vertically through the entire water column and radially on the surface seas. Due to this arrangement of the supply wires with the supply electrodes grounded at the bottom and due to the longer supply wires than the other options, the field being excited has a higher intensity, which, as a result, leads to an increase in the received response signal of the medium under study and, thus, allows reduce the effect of the water column. An increase in the density of the field lines in the volume limited by the supply wires and supply electrodes will positively affect the increase in the level of the response signal. The advantage of this option is also the simplicity and high adaptability of its implementation, as well as the ability to place electrodes not only at the bottom, but also near the bottom in case of complexity of its relief, i.e. the scope of the method is expanding.

Во втором варианте способа морской электроразведки трехмерная система электродов и питающих линий также имеет цилиндрическую структуру, так как, в случае когда поверхность моря покрыта льдом, по меньшей мере, одну питающую линию располагают вдоль отрезка вертикальной оси, размещая в отверстие во льду, а питающие линии, подключенные ко вторым питающим электродам, располагают симметрично отрезку вертикальной оси так, что одна часть каждой вышеупомянутой питающей линии, соединенная с соответствующим питающим электродом, проходит в воде параллельно отрезку вертикальной оси, а другая часть проходит через соответствующее отверстие во льду и располагается радиально на поверхности льда в пределах окружности радиусом R с центром в верхней точке вышеупомянутого отрезка вертикальной оси, при этом концы частей питающих линий, радиально расположенных на поверхности льда, объединены электрически и механически вблизи верхней точки вышеупомянутого отрезка вертикальной оси. Этот вариант специально предназначен для случая, когда поверхность моря покрыта льдом и обладает всеми достоинствами, описанными в первом варианте способа.In the second embodiment of the marine electrical prospecting method, the three-dimensional system of electrodes and supply lines also has a cylindrical structure, since, in the case when the sea surface is covered with ice, at least one supply line is placed along the vertical axis, placing in the hole in the ice, and the supply lines connected to the second supply electrodes are arranged symmetrically to a segment of the vertical axis so that one part of each of the aforementioned supply lines connected to the corresponding supply electrode passes in water parallel to the segment of the vertical axis, and the other part passes through the corresponding hole in the ice and is located radially on the ice surface within a circle of radius R centered at the upper point of the aforementioned segment of the vertical axis, while the ends of the parts of the supply lines radially located on the ice surface are electrically combined and mechanically near the top of the aforementioned segment of the vertical axis. This option is specifically designed for the case when the sea surface is covered with ice and has all the advantages described in the first version of the method.

В третьем варианте способа морской электроразведки трехмерная система электродов и питающих линий имеет конусообразную структуру так, как, по меньшей мере, одну питающую линию располагают вдоль отрезка вертикальной оси, а питающие линии, подключенные ко вторым питающим электродам, располагают симметрично отрезку вертикальной оси так, что питающие линии проходят в воде под одинаковым наклоном к отрезку вертикальной оси и объединяются электрически и механически на поверхности моря вблизи верхней точки вышеупомянутого отрезка вертикальной оси. Заявленный технический результат в этом случае достигается не только за счет расположения питающих электродов на дне, но также тем, что длина питающих линий, участвующих в возбуждении поля, хоть и короче, чем в двух первых вариантах, но длиннее, чем в донном варианте, поэтому возбуждаемое поле также усиливается за счет увеличения площади, охватываемой замкнутым через исследуемую среду витком питающей линии, что способствует повышению сигнала отклика от исследуемой среды и, таким образом, позволяет уменьшить влияние водной толщи. Кроме того, этот вариант наиболее экономичный, поскольку общая длина питающих линий наименьшая. Вариант также прост и технологичен, при этом геометрия подводящих линий стабильна и не изменяется в зависимости от волнения моря. Однако этот вариант нельзя применять в районах, закрытых полярными льдами.In the third embodiment of the marine electrical prospecting method, the three-dimensional system of electrodes and supply lines has a cone-shaped structure, since at least one supply line is arranged along a vertical axis segment, and supply lines connected to the second supply electrodes are arranged symmetrically to the vertical axis segment so that supply lines pass in water at the same slope to a segment of the vertical axis and are combined electrically and mechanically on the sea surface near the upper point of the aforementioned vertical segment hydrochloric axis. The claimed technical result in this case is achieved not only due to the location of the supply electrodes at the bottom, but also by the fact that the length of the supply lines involved in field excitation, although shorter than in the first two versions, is longer than in the bottom version, therefore the excited field is also enhanced by increasing the area covered by a loop of the supply line closed through the test medium, which contributes to an increase in the response signal from the test medium and, thus, reduces the effect of the water column. In addition, this option is the most economical, since the total length of the supply lines is the smallest. The option is also simple and technological, while the geometry of the supply lines is stable and does not change depending on the sea state. However, this option cannot be used in areas covered by polar ice.

Наиболее приближенным к осесимметричному введению тока в землю в условиях суши является четвертый вариант способа морской электроразведки, в котором трехмерная система электродов и питающих линий имеет донную структуру, так как, по меньшей мере, одну питающую линию, подключенную к первому питающему электроду, располагают вдоль отрезка вертикальной оси, а питающие линии, подключенные ко вторым питающим электродам, располагают симметрично отрезку вертикальной оси так, что часть каждой вышеупомянутой питающей линии, соединенная с соответствующим питающим электродом, проходит по дну радиально в пределах окружности радиусом R, на которой расположены вторые питающие электроды, а другая часть проходит вдоль отрезка вертикальной оси, при этом концы частей питающих линий, проходящих вдоль отрезка вертикальной оси, объединены электрически и механически вблизи верхней точки вышеупомянутого отрезка вертикальной оси. Однако этот способ невозможно применить в районах, закрытых полярными льдами. В донном варианте заявленный технический результат достигается тем, что те части питающих линий, которые не активны, т.е. не участвуют в возбуждении поля, так как токи, протекающие по этим проводам имеют противоположные направления и поля их скомпенсированы, имеют наименьшую (оптимальную) длину и расположены вдоль отрезка вертикальной оси. При этом радиально расположенные на дне части питающих проводов, участвующие в возбуждении поля, максимально приближены к исследуемой среде.The fourth embodiment of the marine electrical prospecting method, in which the three-dimensional system of electrodes and supply lines has a bottom structure, as at least one supply line connected to the first supply electrode is arranged along a length, is closest to axisymmetric introduction of current into the earth under land conditions. the vertical axis, and the supply lines connected to the second supply electrodes are arranged symmetrically to a segment of the vertical axis so that a part of each of the aforementioned supply lines connected to the corresponding the current supply electrode, runs along the bottom radially within a circle of radius R on which the second supply electrodes are located, and the other part runs along the vertical axis, while the ends of the parts of the supply lines running along the vertical axis are combined electrically and mechanically near the upper point the aforementioned segment of the vertical axis. However, this method cannot be applied in areas covered by polar ice. In the bottom version, the claimed technical result is achieved by the fact that those parts of the supply lines that are not active, i.e. do not participate in field excitation, since the currents flowing through these wires have opposite directions and their fields are compensated, have the smallest (optimal) length and are located along a segment of the vertical axis. In this case, the parts of the supply wires radially located at the bottom and participating in field excitation are as close as possible to the medium under study.

Во всех вариантах предлагаемого способа морской электроразведки и устройства для его осуществления обеспечивается осесимметричное введение тока в исследуемую среду, что позволяет избежать появления нормального магнитного поля или, во всяком случае, снизить влияние нормального электрического поля до минимума.In all variants of the proposed marine electrical prospecting method and device for its implementation, axisymmetric current injection into the medium under study is ensured, which avoids the appearance of a normal magnetic field or, in any case, reduces the influence of a normal electric field to a minimum.

На фиг.1 приведена электрическая блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа морской электроразведки; на фиг.2 приведено устройство для морской электроразведки с трехмерной системой электродов и питающих линий, имеющей цилиндрическую структуру, используемую в районах, свободных от полярного льда, на фиг.3 приведено устройство для морской электроразведки с трехмерной системой электродов и питающих линий, имеющей цилиндрическую структуру, используемую в районах, закрытых полярными льдами, на фиг.4 приведено устройство для морской электроразведки с трехмерной системой электродов и питающих линий, имеющей конусообразную структуру, используемую в районах, свободных от полярного льда, на фиг.5 приведено устройство для морской электроразведки трехмерной системой электродов и питающих линий, имеющей донную структуру, используемую в районах, свободных от полярного льда, на фиг.6 - результат моделирования поиска объекта под морским дном с использованием способа - ближайшего аналога, на фиг.7 - результаты моделирования поиска объекта под морским дном предлагаемым способом морской электроразведки.Figure 1 shows the electrical block diagram of a device for implementing the proposed method of marine electrical exploration; figure 2 shows a device for marine electrical exploration with a three-dimensional system of electrodes and feed lines having a cylindrical structure used in areas free of polar ice, figure 3 shows a device for marine electrical exploration with a three-dimensional system of electrodes and feed lines having a cylindrical structure used in areas covered by polar ice, figure 4 shows a device for marine electrical exploration with a three-dimensional system of electrodes and feed lines having a cone-shaped structure, using Fig. 5 shows a device for marine electrical exploration with a three-dimensional system of electrodes and supply lines having a bottom structure used in areas free of polar ice; Fig. 6 is a simulation result of searching for an object under the seabed using the method is the closest analogue, Fig.7 - the results of modeling the search for an object under the seabed by the proposed method of marine electrical exploration.

Устройство для морской электроразведки в любом из вариантов содержит размещенный на геофизическом судне генератор 1 тока, соединенный первым выходом с первым (или центральным) питающим электродом 2 через питающую линию 3. Центральный питающий электрод 2 расположен в центре окружности, образованной вторыми или внешними питающими электродами 4, которые подключены ко второму выходу генератора 1 тока с помощью соответствующих питающих линий 5, расположенных по радиусам этой окружности через равные заданные углы, не превышающие 60°, поскольку количество вторых питающих электродов не менее 6. Все концы питающих линий 5 соединены в круговой полюс. Измеритель 6 магнитной составляющей соединен с датчиком 7 магнитного поля, представляющим собой, например, индукционный датчик, а измеритель 8 электрической составляющей соединен с датчиком 9 электрического поля, представляющим собой приемную линию MN.A device for marine electrical exploration in any of the options comprises a current generator 1 located on a geophysical vessel connected to the first output (or central) by a supply electrode 2 via a supply line 3. A central supply electrode 2 is located in the center of a circle formed by second or external supply electrodes 4 which are connected to the second output of the current generator 1 using the corresponding supply lines 5 located along the radii of this circle through equal predetermined angles not exceeding 60 °, since the number of second supply electrodes is at least 6. All ends of the supply lines 5 are connected in a circular pole. The magnetic component meter 6 is connected to a magnetic field sensor 7, which is, for example, an induction sensor, and the electric component meter 8 is connected to an electric field sensor 9, which is a receiving line MN.

Приведенное на фиг.2 устройство для морской электроразведки с трехмерной системой электродов и питающих линий имеет цилиндрическую структуру и используется в районах, свободных от полярного льда. Устройство содержит генератор тока (на фиг.2 не показан), который расположен на геофизическом судне, один выход которого соединен с центральным питающим электродом 2, расположенным на дне, через питающую линию 3, и восемь внешних питающих электродов 4, расположенных на дне равномерно по окружности с радиусом R. Внешние электроды 4 подключены ко второму выходу генератоpa тока через питающие линии 5, которые расположены симметрично отрезку вертикальной оси, проходящей через центр окружности радиусом R, и имеют перегиб так, что одна часть каждой вышеупомянутой питающей линии 5 проходит в воде параллельно отрезку вертикальной оси, а другая часть проходит радиально на поверхности моря в пределах окружности радиусом R с центром в верхней точки вышеупомянутого отрезка вертикальной оси. В месте перегиба каждая питающая линия 5 закреплена механически на управляемом буе 11, расположенном на окружности радиусом R с центром в верхней точке вышеупомянутого отрезка вертикальной оси. Электрически объединенные концы питающих линий 5 механически соединены с соответствующим управляемым буем 10, расположенным вблизи верхней точки вышеупомянутого отрезка вертикальной оси. Буй 10 и буи 11 соединены между собой радиально расположенными частями питающих линий 5, выполненных из трос-кабеля. Кроме того, для придания устойчивости конструкции каждый буй 11 соединен с двумя соседними буями равными отрезками непроводящего троса. Питающие линии 3, 5 выполнены, например, из однопроводного трос-кабеля. При этом трос-кабель питающей линии 3 имеет сечение как минимум в 8 раз больше, чем сечение трос-кабеля питающей линии 5, поскольку через него подается к центральному электроду 2 ток, равный сумме токов питающих линий 5.Shown in figure 2, a device for marine electrical exploration with a three-dimensional system of electrodes and supply lines has a cylindrical structure and is used in areas free of polar ice. The device comprises a current generator (not shown in FIG. 2), which is located on a geophysical vessel, one output of which is connected to a central supply electrode 2 located at the bottom through a supply line 3, and eight external supply electrodes 4 located at the bottom uniformly along circles with a radius R. The external electrodes 4 are connected to the second output of the current generator through the supply lines 5, which are located symmetrically to a segment of the vertical axis passing through the center of the circle of radius R, and have an inflection so that one part of each sheupomyanutoy feed line 5 extends in water parallel to the segment of vertical axis, and another portion extends radially on the sea surface within a circle of radius R with center at the top of the aforementioned vertical axis of the segment. At the inflection point, each supply line 5 is mechanically fixed to a controlled buoy 11 located on a circle of radius R centered at the upper point of the aforementioned segment of the vertical axis. The electrically connected ends of the supply lines 5 are mechanically connected to the corresponding steered buoy 10 located near the upper point of the aforementioned segment of the vertical axis. Buoy 10 and buoys 11 are interconnected by radially located parts of the supply lines 5 made of a cable cable. In addition, to give structural stability, each buoy 11 is connected to two adjacent buoys in equal lengths of non-conductive cable. The supply lines 3, 5 are made, for example, from a single-wire cable. In this case, the cable-cable of the supply line 3 has a cross section of at least 8 times greater than the cross-section of the cable-cable of the supply line 5, since a current equal to the sum of the currents of the supply lines 5 is supplied to the central electrode 2.

Устройство, приведенное на фиг.3, предназначено для работы в районах, закрытых полярными льдами, и содержит генератор тока 1, один выход которого подключен к центральному электроду 2 через питающую линию 3, а другой - к внешним питающим электродам 4 через питающие линии 5. Электроды 2 и 4 опущены на морское дно через отверстия во льду с помощью соответствующих питающих линий, выполненных из одножильного трос-кабеля, и закреплены в этих отверстиях. Первый или центральный питающий электрод подключен к первому выходу генератора тока через соответствующую питающую линию 3, проходящую вдоль отрезка вертикальной оси через отверстие во льду, расположенное в центральной части окружности радиусом R с центром в верхней точке отрезка вертикальной оси. Вторые или внешние питающие линии 5 подключены ко вторым питающим электродам 4, расположены симметрично отрезку вертикальной оси и имеют перегиб так, что одна часть каждой вышеупомянутой питающей линии 5 проходит в воде параллельно отрезку вертикальной оси, а другая часть проходит радиально на покрытой льдом поверхности моря, ограниченной окружностью радиусом R с центром в верхней точке отрезка вертикальной оси, причем в месте перегиба питающая линия 5 закреплена механически в отверстии во льду, расположенном на окружности с радиусом R, а электрически объединенные концы питающих линий 5, механически закреплены в центральной части окружности с радиусом R вблизи верхней точки вышеупомянутого отрезка вертикальной оси. Концы питающих линий 5 объединены с помощью кольцевого полюса, который соединен со вторым выходом генератора тока.The device shown in figure 3, is designed to work in areas covered by polar ice, and contains a current generator 1, one output of which is connected to the Central electrode 2 through the supply line 3, and the other to the external supply electrodes 4 through the supply lines 5. The electrodes 2 and 4 are lowered to the seabed through openings in ice using the appropriate supply lines made of a single-core cable, and are fixed in these openings. The first or central supply electrode is connected to the first output of the current generator through the corresponding supply line 3, passing along a segment of the vertical axis through an opening in ice located in the central part of the circle of radius R centered at the upper point of the segment of the vertical axis. The second or external supply lines 5 are connected to the second supply electrodes 4, are located symmetrically to a segment of the vertical axis and have an inflection so that one part of each of the aforementioned supply lines 5 runs in water parallel to the segment of the vertical axis, and the other part runs radially on the ice-covered sea surface, bounded by a circle of radius R centered at the upper point of the vertical axis, and at the point of inflection, the supply line 5 is mechanically fixed in the hole in the ice located on a circle with a radius of R, and The electrical joint ends of the supply lines 5, are mechanically fastened to the central part of a circle with a radius R near the top of the aforementioned vertical axis of the segment. The ends of the supply lines 5 are combined using an annular pole, which is connected to the second output of the current generator.

На фиг.4 приведено устройство для морской электроразведки с трехмерной системой электродов и питающих линий, имеющей конусообразную структуру, используемую в районах, свободных от полярного льда. Устройство содержит генератор тока (на фиг.4 не показан), один выход которого подключен к центральному электроду 2 через питающую линию 3, расположенную вдоль отрезка вертикальной оси, а другой - к внешним питающим электродам 4 через питающие линии 5, расположенные симметрично под углом к отрезку отрезка вертикальной оси, проходящей через центр окружности радиусом R, на которой равномерно расположены питающие электроды 4. Концы питающих линий 5 объединенные с помощью кольцевого полюса и удерживаются на поверхности моря с помощью буя 10.Figure 4 shows a device for marine electrical exploration with a three-dimensional system of electrodes and supply lines having a cone-shaped structure used in areas free of polar ice. The device comprises a current generator (not shown in Fig. 4), one output of which is connected to the central electrode 2 through a supply line 3 located along a segment of the vertical axis, and the other to external supply electrodes 4 through supply lines 5 symmetrically located at an angle to a segment of a segment of the vertical axis passing through the center of a circle of radius R, on which the supply electrodes 4 are evenly spaced. The ends of the supply lines 5 are combined using an annular pole and are held on the surface of the sea with a buoy 10.

На фиг.5 приведено устройство для морской электроразведки трехмерной системой электродов и питающих линий, имеющей донную структуру, используемую в районах, свободных от полярного льда. Устройство содержит генератор тока, размещенный на (на фиг.5 не показан), один выход которого подключен к центральному электроду 2 через питающую линию 3, а другой - к внешним питающим электродам 4 через питающие линии 5, причем питающие линии 3 и 5 удерживаются на поверхности моря с помощью буя 10, а питающие электроды 4 соединены с буем 10 (трос-кабелями) питающими линиями 5. Питающая линия 3 располагается вдоль отрезка вертикальной оси, а питающие линии 5, подключенные к питающим электродам 4, располагаются симметрично отрезку вертикальной оси, проходящей через центр окружности радиусом R, образованной равномерно расположенными питающими электродами 4. При этом часть каждой вышеупомянутой питающей линии 5, соединенная с соответствующим питающим электродом 4, проходит по дну радиально в пределах окружности радиусом R, на которой расположены питающие электроды 4, а другая часть проходит вдоль отрезка вертикальной оси, при этом концы частей питающих линий 5, проходящих вдоль отрезка вертикальной оси, объединены электрически и механически вблизи верхней точки вышеупомянутого отрезка вертикальной оси.Figure 5 shows a device for marine electrical exploration with a three-dimensional system of electrodes and supply lines having a bottom structure used in areas free of polar ice. The device comprises a current generator located on (not shown in FIG. 5), one output of which is connected to the central electrode 2 through the supply line 3, and the other to the external supply electrodes 4 through the supply lines 5, and the supply lines 3 and 5 are held on the surface of the sea with a buoy 10, and the supply electrodes 4 are connected to the buoy 10 (cable cables) by the supply lines 5. The supply line 3 is located along a segment of the vertical axis, and the supply lines 5 connected to the supply electrodes 4 are located symmetrically to the segment of the vertical axis, about extending through the center of a circle of radius R formed by evenly spaced supply electrodes 4. In this case, a part of each of the aforementioned supply lines 5 connected to the corresponding supply electrode 4 passes radially along the bottom within a circle of radius R on which the supply electrodes 4 are located, and the other part passes along a segment of the vertical axis, while the ends of the parts of the supply lines 5 passing along the segment of the vertical axis are electrically and mechanically combined near the upper point of the aforementioned segment in rtikalnoy axis.

Способ морской электроразведки осуществляется следующим образом.The method of marine electrical exploration is as follows.

При работах в открытом море с помощью приведенного на фиг.2 устройства, предварительно на карте морского участка задают местоположение (координаты) питающих электродов 2,4, которые определяют с помощью навигационного приемника GPS (например, Trimble Geo XH, ceries 2008, USA). При этом учитывают, что радиус R системы питающих электродов и питающих линий больше или равен глубине моря в месте проведения исследований. Затем геофизическое судно перемещается в точку с заданными координатами центрального электрода 2 и с помощью спускоподъемного устройства (на фигурах не показано) опускают на трос-кабеле 3 центральный электрод 2 в морскую воду. При достижении электродом 2 морского дна на воду выгружают плавающий буй 10 и крепят в центре его трос-кабель, из которого выполнена питающая линия 3. Затем геофизическое судно перемещается в точку с координатами любого из питающих электродов 4 и опускают его с помощью питающей линии 5, выполненной из трос-кабеля, на морское дно. При достижении морского дна выгружают плавающий буй 11 и крепят к нему трос-кабель питающей линии 5. Затем трос-кабель прокладывают радиально по поверхности моря от плавающего буя 11 до плавающего буя 10. Трос-кабель питающей линии 5 удерживается на поверхности моря с помощью поплавков (на фигурах не показано). Крепят трос-кабель питающей линии 5 электрода к плавающему бую 10. Проделывают подобную операцию со всеми питающими внешними электродами 4. Затем соединяют плавающие буи 11 внешних электродов между собой отрезками троса, каждый из которых равен расстоянию между двумя соседними электродами 4. На центральном плавающем буе 10 концы трос-кабелей питающих линий 5 соединяют по окружности, образуя круговой полюс. Через центр кругового полюса проходит питающая линия 3, конец которой соединен с одним из выходов генератора тока, а круговой полюс питания внешних электродов соединяют со вторым выходом генератора тока. От генератора тока ток заданной амплитуды и длительности поступает в питающие линии 3, 5. При этом нужно учесть, что через центральный питающий электрод 2 протекает суммарный ток, а через внешние электроды 4 протекает ток в n раз меньший, где n - число питающих линий 5, т.е. число электродов 4. Питающих электродов 4 должно быть не менее 6, и они должны располагаться на окружности с радиусом R равномерно. После выключения тока проводят измерения магнитной составляющей поля H(t) на площади, ограниченной окружностью, радиус которой не превышает величины 5 R. Измерение магнитной составляющей поля проводится с помощью измерителя 7 и индукционного датчика 6, например, с помощью летательного аппарата, или индукционные датчики буксируются катером или небольшим судном. При наличии магнитной составляющей поля, что свидетельствует о наличии локального объекта, проводят более детальные измерения на предмет оконтуривания этого объекта, а на исследуемой площади проводят дополнительно измерения электрической составляющей поля E(t). Измеритель 8 располагают на катере или судне, датчик 9, представляющий собой линию MN, буксируется.When working in the open sea using the device shown in FIG. 2, the location (coordinates) of the supply electrodes 2.4, which are determined using a GPS navigation receiver (for example, Trimble Geo XH, ceries 2008, USA), is preliminarily set on the map of the marine section. At the same time, it is taken into account that the radius R of the system of supply electrodes and supply lines is greater than or equal to the depth of the sea at the site of the study. Then the geophysical vessel moves to a point with the specified coordinates of the central electrode 2 and using a lifting device (not shown in the figures), lower the central electrode 2 into the sea water on a cable-cable 3. When electrode 2 reaches the seabed, a floating buoy 10 is unloaded onto the water and its cable-cable, from which the supply line 3 is made, is fixed in the center. Then the geophysical vessel moves to the point with the coordinates of any of the supply electrodes 4 and lowers it using the supply line 5, made of cable, to the seabed. When the seabed is reached, the floating buoy 11 is unloaded and the cable for the supply line 5 is attached to it. Then the cable is laid radially on the sea surface from the floating buoy 11 to the floating buoy 10. The cable cable of the supply line 5 is held on the sea surface using floats (not shown in the figures). Fasten the cable cable of the electrode feed line 5 to the floating buoy 10. A similar operation is performed with all the external external electrodes 4. Then, the floating buoys 11 of the external electrodes are connected to each other by cable segments, each of which is equal to the distance between two adjacent electrodes 4. On the central floating buoy 10 the ends of the cable cables of the supply lines 5 are connected around the circumference, forming a circular pole. Through the center of the circular pole passes the supply line 3, the end of which is connected to one of the outputs of the current generator, and the circular pole of the power supply of the external electrodes is connected to the second output of the current generator. From a current generator, a current of a given amplitude and duration enters the supply lines 3, 5. It should be noted that the total current flows through the central supply electrode 2, and a current n times smaller flows through the external electrodes 4, where n is the number of supply lines 5 , i.e. the number of electrodes 4. The supply electrodes 4 should be at least 6, and they should be located on a circle with a radius R uniformly. After turning off the current, the magnetic component of the field H (t) is measured over an area bounded by a circle whose radius does not exceed 5 R. The magnetic component of the field is measured using a meter 7 and an induction sensor 6, for example, using an aircraft, or induction sensors towed by boat or small vessel. In the presence of a magnetic component of the field, which indicates the presence of a local object, more detailed measurements are made for the contouring of this object, and additional measurements of the electric component of the field E (t) are carried out on the studied area. The meter 8 is placed on a boat or ship, the sensor 9, which is a line MN, is towed.

При электроразведочных геофизических исследованиях в районах, закрытых полярными льдами, способ реализуется с помощью приведенного на фиг.3 устройства. С помощью приемника GPS определяют заданные координаты электродов 2, 4. В соответствии с координатам на поверхности ледяного поля пробуривают центральное отверстие и отверстия, расположенные равномерно по окружности с радиусом R для спуска внешних питающих электродов 4. С помощью спускоподъемного устройства опускают на морское дно центральный питающий электрод 2 и внешние питающие электроды 4 с помощью прикрепленных к ним трос-кабелей питающих линий 5. При этом также учитывают, что радиус R окружности, по которой располагают внешние питающие электроды 4, равен или больше глубины моря в исследуемой области. Трос-кабели питающих линий 5 крепят на выходе из отверстий во льду и прокладывают радиально к центральному отверстию, где закреплен конец трос-кабеля питающей линии 3. Концы питающих линий 5 объединяются в круговой полюс, в центре которого проходит питающая линия 3. Конец трос-кабеля питающей линии 3 соединяют с одним из выходов генератора тока, а круговой полюс соединяют со вторым выходом генератора тока. С помощью генератора тока в линии подают импульсы тока заданной амплитуды и длительности. После выключения импульса тока проводят измерения магнитной составляющей поля H(t) на площади, ограниченной окружностью, радиус которой не превышает величины 5 R, по заранее размеченной с помощью приемников GPS сети профилей. Измерения магнитной составляющей в условиях ледяного покрова проводят, например, с помощью снегохода или с помощью летательного аппарата. При этом измеритель и датчик буксируют на санях или измеритель размещают непосредственно на летательном аппарате, а индукционный датчик - в гондоле, которая соединена с летательным аппаратом с помощью трос-кабеля. При наличии измеренных значений магнитной составляющей поля, что свидетельствует о наличии локального объекта, производят более детальные измерения на предмет оконтуривания этого объекта. По результатам измерений строят геоэлектрический разрез, по которому судят о характере и свойствах среды. В обоих случаях при измерении составляющих поля регистрация измеренных данных осуществляется с помощью переносного компьютера.In electrical prospecting geophysical surveys in areas covered by polar ice, the method is implemented using the device shown in figure 3. Using the GPS receiver, the predetermined coordinates of the electrodes 2, 4 are determined. In accordance with the coordinates on the surface of the ice field, a central hole is drilled and holes located uniformly in a circle with a radius R for lowering the external supply electrodes 4. Using a lifting device, lower the central supply bottom the electrode 2 and the external supply electrodes 4 by means of the supply lines 5 attached to them with cable cables. It is also taken into account that the radius R of the circle along which the external supply electrodes 4 is equal to or greater than the depth of the sea in the test area. The cable cables of the supply lines 5 are mounted at the outlet of the holes in the ice and laid radially to the central hole, where the end of the cable cable of the supply line 3 is fixed. The ends of the supply lines 5 are combined into a circular pole, in the center of which passes the supply line 3. The end of the cable the cable of the supply line 3 is connected to one of the outputs of the current generator, and the circular pole is connected to the second output of the current generator. Using a current generator, current pulses of a given amplitude and duration are fed into the line. After turning off the current pulse, the magnetic component of the field H (t) is measured over an area bounded by a circle whose radius does not exceed 5 R, according to a profile network pre-marked using GPS receivers. Measurements of the magnetic component under ice cover are carried out, for example, using a snowmobile or using an aircraft. In this case, the meter and sensor are towed on a sled or the meter is placed directly on the aircraft, and the induction sensor is in the gondola, which is connected to the aircraft using a cable cable. In the presence of measured values of the magnetic component of the field, which indicates the presence of a local object, more detailed measurements are made for the contouring of this object. Based on the measurement results, a geoelectric section is built, which is used to judge the nature and properties of the medium. In both cases, when measuring the field components, the measurement data are recorded using a laptop computer.

При использовании устройства, приведенного на фиг.4, способ морской электроразведки осуществляется следующим образом. Аналогично описанному выше геофизическое судно перемещают в точку с координатами центрального электрода 2. С помощью спускоподъемного устройства опускают на дно моря центральный электрод 2, крепят трос-кабель 3 питающей линии к бую 11 и соединяют проводную линию трос-кабеля питающей линии 3 с первым выходом генератора тока. Затем геофизическое судно перемещают в точку с координатами любого из внешних питающих электродов 4 и с помощью спускоподъемного устройства опускают внешний питающий электрод 4 на морское дно. К бую 10 крепят трос-кабель питающей линии 5 под наклоном к отрезку вертикальной оси, проходящей через центр окружности, на которой размещены питающие электроды 4, и равный по длине диагонали прямоугольного треугольника со сторонами, равными радиусу R окружности, по которой размещены питающие электроды 4, и длине трос-кабеля питающей линии 3, равной глубине моря в точке исследования. Аналогично к бую 10 крепятся все трос-кабели 5 внешних питающих электродов 4. Концы проводных линий трос-кабелей питающих линий 5 объединяют электрически в круговой полюс, который соединяют со вторым выходом генератора тока. От генератора тока подают в питающие линии 3,5 импульсы тока заданной амплитуды и длительности. Затем проводят измерения магнитной и электрической компонент поля. После измерения компонент поля по всей исследуемой площади строят контур локального объекта, если объект был обнаружен, и вертикальные геоэлектрические разрезы по измеренным профилям. Во всех случаях регистрация измеренных данных осуществляется с помощью переносного компьютера.When using the device shown in figure 4, the method of marine electrical exploration is as follows. Similarly to the geophysical vessel described above, move to the point with the coordinates of the central electrode 2. Using a lifting device lower the central electrode 2 to the bottom of the sea, attach the cable cable 3 of the supply line to buoy 11 and connect the wire line of the cable cable of the supply line 3 with the first output of the generator current. Then the geophysical vessel is moved to the point with the coordinates of any of the external supply electrodes 4 and using the hoisting device lower the external supply electrode 4 to the seabed. To the buoy 10, a cable cable of the supply line 5 is inclined at an angle to a segment of the vertical axis passing through the center of the circle on which the supply electrodes 4 are placed, and equal in length to the diagonal of a right triangle with sides equal to the radius R of the circle along which the supply electrodes 4 , and the cable length of the supply line 3, equal to the depth of the sea at the point of study. Similarly, all cable cables 5 of the external supply electrodes 4 are attached to the buoy 10. The ends of the wire lines of the cable cables of the supply lines 5 are electrically combined into a circular pole, which is connected to the second output of the current generator. From a current generator, 3.5 current pulses of a given amplitude and duration are fed into the supply lines. Then measure the magnetic and electrical components of the field. After measuring the field components, the contour of the local object is constructed over the entire investigated area, if the object has been detected, and vertical geoelectric sections along the measured profiles. In all cases, the registration of measured data is carried out using a laptop computer.

При электроразведочных исследованиях с применением устройства, приведенного на фиг.5, способ реализуется следующим образом. С помощью приемников GPS определяют заданные координаты центрального питающего электрода 2 и внешних питающих электродов 4. Геофизическое судно перемещают в точку с заданными координатами питающего электрода 2. С помощью спускоподъемного устройства опускают центральный электрод 2 на морское дно, а трос-кабель питающей линии 3 крепят на поверхности моря к центральному бую 10. Затем геофизическое судно перемещают в точку с координатами любого внешнего электрода 4. Опускают внешний электрод 4 в морскую воду с помощью спускоподъемного устройства. При достижении морского дна соответствующим питающим электродом 4 геофизическое судно возвращается в точку погружения центрального питающего электрода 2, при этом трос-кабель питающей линии 5 опускают в воду так, чтобы он располагался на дне радиально. От центрального буя 10 трос-кабель питающей линии 5 опускают в воду до тех пор, пока его длина не будет равна сумме расстояния от внешнего питающего электрода 4 до центрального питающего электрода 2 и расстояния по вертикали от поверхности воды до дна, равного длине трос-кабеля питающей линии 3. Крепят трос-кабель питающей линии 5 к центральному бую 10. Затем проделывают описанную выше операцию до тех пор, пока трос-кабели всех питающих линий 5 не будут закреплены на буе 10. Концы одножильных проводных линий трос-кабелей питающих линий 5 объединяют в круговой полюс источника питания вокруг центральной питающей линии 3, которую соединяют с первым выходом генератора тока, а круговой полюс проводных линий трос-кабелей питающих линий 5 подключают ко второму выходу генератора тока. От генератора тока подают в питающие линии 5 импульсы тока заданной амплитуды и длительности. Аналогично описываемому выше проводят измерения магнитной и электрических компонент поля.When electrical exploration studies using the device shown in figure 5, the method is implemented as follows. Using GPS receivers determine the specified coordinates of the central supply electrode 2 and the external supply electrodes 4. The geophysical vessel is moved to a point with the specified coordinates of the supply electrode 2. Using a lifting device, lower the central electrode 2 to the seabed, and the cable cable of the supply line 3 is mounted on the surface of the sea to the central buoy 10. Then the geophysical vessel is moved to a point with the coordinates of any external electrode 4. Lower the external electrode 4 into sea water using a lifting device a. When the seabed reaches the appropriate supply electrode 4, the geophysical vessel returns to the immersion point of the central supply electrode 2, while the cable cable of the supply line 5 is lowered into the water so that it is radially located at the bottom. From the central buoy 10, the cable-cable of the supply line 5 is lowered into the water until its length is equal to the sum of the distance from the external supply electrode 4 to the central supply electrode 2 and the vertical distance from the surface of the water to the bottom equal to the length of the cable-cable supply line 3. Fasten the cable cable of the supply line 5 to the central buoy 10. Then, perform the above operation until the cable cables of all the supply lines 5 are fixed on the buoy 10. The ends of the single-core wire lines of the cable cables of the supply lines 5 unite in the circular pole of the power source around the central supply line 3, which is connected to the first output of the current generator, and the circular pole of the wire lines of the cable cables of the supply lines 5 are connected to the second output of the current generator. A current pulse of a given amplitude and duration is supplied from the current generator to the supply lines 5. Similarly to those described above, measurements are made of the magnetic and electrical components of the field.

Пример реализации предлагаемого способа приведен для модели исследуемой среды, представляющей собой геоэлектрический разрез, состоящий из слоя морской воды толщиной 100 м и удельным сопротивлением 10 Ом·м и слоя осадочных пород толщиной 1000 м с удельным сопротивлением 10 Ом·м, вмещающего локальный объект 100×300 м с удельным сопротивлением 200 Ом·м. Протяженность локального объекта составляет 1000 м. Расстояние от локального объекта до центра питающей установки равно 1000 м. Для данной модели выбраны следующие параметры приемо-передающей установки: эффективная площадь индукционного датчика составляет 200000 м, радиус R равен 500 м, общий ток генератора составляет 100 А, число питающих линий равно восьми. По значениям сигналов становления магнитной составляющей, полученным путем математического моделирования с использованием стандартных методик, строят карту изолиний. Для случая ближайшего аналога, когда питающие электроды расположены на поверхности моря, на фиг.6 приведена карта изолиний, где на горизонтальной и вертикальной осях обозначены расстояния в метрах, а на изолиниях приведены значения сигналов становления в милливольтах. На фиг.7 приведена карта изолиний для случая, когда питающие электроды расположены на дне моря. Сгущения и разрежения изолиний отражают рельеф магнитного поля, наблюдаемого на исследуемой площади. Экстремумы рельефа показывают положения неоднородности и ее границы. Во втором случае уровень сигнала от локального объекта превышает уровень сигнала для первого случая на 2 порядка.An example of the implementation of the proposed method is given for the model of the studied medium, which is a geoelectric section consisting of a layer of sea water with a thickness of 100 m and a resistivity of 10 Ohm · m and a layer of sedimentary rocks with a thickness of 1000 m and a resistivity of 10 Ohm · m containing a local object of 100 × 300 m with a resistivity of 200 Ohm · m. The length of the local object is 1000 m. The distance from the local object to the center of the supply unit is 1000 m. For this model, the following parameters of the transceiver installation were selected: the effective area of the induction sensor is 200,000 m, the radius R is 500 m, the total current of the generator is 100 A , the number of supply lines is eight. Using the values of the signals of the formation of the magnetic component obtained by mathematical modeling using standard techniques, a map of contours is constructed. For the case of the closest analogue, when the supply electrodes are located on the sea surface, Fig. 6 shows a map of contours, where the distances in meters are indicated on the horizontal and vertical axes, and the values of formation signals in millivolts are shown on contours. Figure 7 shows a map of isolines for the case when the supply electrodes are located at the bottom of the sea. The thickening and rarefaction of the isolines reflect the relief of the magnetic field observed in the area under study. The extremums of the relief indicate the positions of the heterogeneity and its boundaries. In the second case, the signal level from the local object exceeds the signal level for the first case by 2 orders of magnitude.

Таким образом, достигается уменьшение влияния на результаты измерений эффекта экранирования геоэлектрического разреза толщей морской воды, а также уменьшение влияние колебаний воды на изменение геометрии системы, т.е. повышение стабильности характеристик возбуждаемого поля и расширение области применения.Thus, the effect of shielding of the geoelectric section on the thickness of sea water is reduced, as well as the effect of water fluctuations on the change in the geometry of the system, i.e. increasing the stability of the characteristics of the excited field and expanding the scope.

Claims

1. A method of marine electrical exploration, in which an electromagnetic field is excited in a test medium by axisymmetric introduction of an electric current into the test medium using a system of supply lines connected to the corresponding supply electrodes, of which one or more of the first is placed in the central part of the circle of radius R, on which the second supply electrodes are located at equal distances, the formation parameters of the electric and magnetic components of the field are measured, and on the characteristics and properties of the medium under study, characterized in that the current is introduced into the medium under study using a three-dimensional system of electrodes and supply lines, while the supply electrodes are located at the bottom or near the bottom, and the supply lines are located both along and symmetrically with respect to the vertical axis passing through the center of a circle of radius R, on which the second supply electrodes are located at equal distances, and the length of the aforementioned segment of the vertical axis corresponds to the depth of the sea in the studied areas, and the radius R is equal to or greater than the depth of the sea in the studied area.

2. The method of marine electrical exploration according to claim 1, characterized in that at least one supply line connected to the first supply electrode is arranged along the vertical axis, and the supply lines connected to the second supply electrodes are arranged symmetrically to the vertical axis so that one part of each of the aforementioned supply lines connected to the corresponding supply electrode extends parallel to the vertical axis in water and the other part extends radially on the sea surface within the circumference of the radius R centered at the upper point of the aforementioned segment of the vertical axis, while the ends of the parts of the supply lines radially located on the sea surface are electrically and mechanically combined near the upper point of the aforementioned segment of the vertical axis.

3. The method of marine electrical exploration according to claim 1, characterized in that in the case when the sea surface is covered with ice, at least one supply line connected to the first supply electrode is placed along a vertical axis, placing in the hole in the ice, and the supply the lines connected to the second supply electrodes are arranged symmetrically to the vertical axis segment so that one part of each of the aforementioned supply lines connected to the corresponding supply electrode passes parallel to the vertical axis segment in water, and d the right part passes through the corresponding hole in the ice and is located radially on the ice surface within a circle of radius R centered at the upper point of the aforementioned segment of the vertical axis, while the ends of the parts of the supply lines radially located on the ice surface are electrically and mechanically combined near the upper point of the aforementioned segment of the vertical axis.

4. The method of marine electrical exploration according to claim 1, characterized in that at least one supply line connected to the first supply electrode is arranged along the vertical axis, and the supply lines connected to the second supply electrodes are arranged symmetrically to the vertical axis so that the supply lines pass in water at the same slope to a segment of the vertical axis and are combined electrically and mechanically on the sea surface near the upper point of the aforementioned segment of the vertical axis.

5. The method of marine electrical exploration according to claim 1, characterized in that at least one supply line connected to the first supply electrode is arranged along the vertical axis, and the supply lines connected to the second supply electrodes are arranged symmetrically to the vertical axis so that a part of each of the aforementioned supply lines connected to the corresponding supply electrode extends radially along the bottom within a circle of radius R on which the second supply electrodes are located, and the other part extends along l of the vertical axis segment, while the ends of the parts of the supply lines passing along the vertical axis segment are combined electrically and mechanically near the upper point of the aforementioned vertical axis segment.

6. A device for marine electrical exploration, comprising a current generator and a system of supply lines connected to respective supply electrodes, of which one or more of the first electrodes are located in the central part of the circle of radius R, on which the second supply electrodes are located at equal distances, while one or several electrically combined first electrodes are connected to the first output of the current generator, and the ends of the supply lines connected to the second supply electrodes are electrically combined and connected They are connected with the second output of the current generator, characterized in that the system of electrodes and supply lines is three-dimensional, while the supply electrodes are located at the bottom or near the bottom, and the supply lines are both longitudinally and symmetrically with respect to a segment of the vertical axis passing through the center of the circle with a radius R, at which the second supply electrodes are located at equal distances, the length of the aforementioned segment of the longitudinal axis corresponding to the depth of the sea in the study area, and the radius R is equal to or greater than the depth of the sea in the studied area, while one or more of the first supply electrodes, combined electrically, are connected to the first output of the current generator through the corresponding supply lines passing along a segment of the vertical axis.

7. The device for marine electrical exploration according to claim 5, characterized in that one or more of the first supply electrodes, combined electrically, are connected to the first output of the current generator through the corresponding supply lines running along the vertical axis, and the supply lines connected to the second supply electrodes, are located symmetrically to the vertical axis segment and have a kink so that one part of each of the aforementioned supply lines runs in water parallel to the vertical axis segment, and the other part passes radially about on the sea surface within a circle of radius R centered at the upper point of the aforementioned vertical axis segment, and at the inflection point, the aforementioned supply line is mechanically fixed to a controlled buoy located on a circle of radius R centered at the upper point of the aforementioned vertical axis segment, and electrically combined the ends of the supply lines are mechanically connected to the corresponding controlled buoy located near the upper point of the aforementioned segment of the vertical axis.

8. The device for marine electrical exploration according to claim 5, characterized in that one or more of the first supply electrodes, combined electrically, are connected to the first output of the current generator through the corresponding supply lines running along the vertical axis, and the supply lines connected to the second supply electrodes, are located symmetrically to the vertical axis segment and have a kink so that one part of each of the aforementioned supply lines runs in water parallel to the vertical axis segment, and the other part passes radially about on the sea surface, bounded by a circle of radius R centered at the top of the vertical axis, each infeed line is mechanically fixed to a controlled buoy located on a circle of radius R, and the electrically connected ends of the supply lines are mechanically connected to a controlled buoy located in the central part of a circle of radius R near the upper point of the aforementioned segment of the vertical axis, each controlled buoy located on a circle of radius R is connected to two I have adjacent segments of a non-conductive cable controlled by buoys of equal length, and the supply lines located on the surface of the sea are equipped with floats.

9. The device for marine electrical exploration according to claim 5, characterized in that in the case when the sea surface is covered with ice, one or more of the first supply electrodes, combined electrically, are connected to the first output of the current generator through the corresponding supply lines passing along the vertical axis through an ice hole located in the central part of the circle of radius R centered at the upper point of the vertical axis, and the supply lines connected to the second supply electrodes are symmetrically located at the vertical axis and have a kink so that one part of each of the aforementioned supply lines runs in water parallel to the vertical axis, and the other part runs radially on the ice-covered surface of the sea, bounded by a circle of radius R centered at the top of the vertical axis, and in of inflection, the supply line is mechanically fixed in the hole in the ice located on a circle of radius R, and the electrically connected ends of the supply lines are mechanically fixed in the central part of the circle of radius R near the top of the aforementioned vertical axis of the segment.

10. The device for marine electrical exploration according to claim 5, characterized in that at least one supply line connected to the first supply electrode is located along a vertical axis using a guided buoy located on the sea surface in the central part of the circle of radius R centered at the top of the vertical axis, and the supply lines connected to the second supply electrodes are located symmetrically to the vertical axis so that the supply lines pass in water at the same slope to the vert ical axis and end on the sea surface at the upper point of the aforementioned segment of the vertical axis, where the ends of these supply lines are mechanically connected to a controlled buoy located in the central part of the circle of radius R centered at the upper point of the vertical axis segment, so that one or more supply lines connected to the first supply electrodes were arranged coaxially inside the annular pole, combining the ends of the supply lines connected to the second supply electrodes, while the annular pole is connected to torym output current generator.

11. The device for marine electrical exploration according to claim 5, characterized in that at least one supply line connected to the first supply electrode is located along a vertical axis using a controlled buoy located on the sea surface in the central part of the circle of radius R centered at the top of the vertical axis, and the supply lines connected to the second supply electrodes are located symmetrically to the vertical axis, so that one part of each such line runs parallel to the the longitudinal axis, and the other part extends radially at the bottom of the sea within a circle of radius R on which the second supply electrodes are located and end on the sea surface at the highest point of the aforementioned segment of the vertical axis, where the ends of these supply lines are mechanically connected to a controlled buoy located on the surface of the sea in the central part of the circle of radius R centered at the upper point of the vertical axis, so that one or more supply lines connected to the first supply electrodes are located it is clear inside the annular pole uniting the ends of the supply lines connected to the second supply electrodes, while the annular pole is connected to the second output of the current generator.