RU2581768C1 - Method for geoelectric prospecting - Google Patents
Method for geoelectric prospecting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2581768C1 RU2581768C1 RU2014147521/28A RU2014147521A RU2581768C1 RU 2581768 C1 RU2581768 C1 RU 2581768C1 RU 2014147521/28 A RU2014147521/28 A RU 2014147521/28A RU 2014147521 A RU2014147521 A RU 2014147521A RU 2581768 C1 RU2581768 C1 RU 2581768C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grounding
- meter
- extreme
- ground
- central
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электрической разведке по методу электросопротивления и позволяет повысить эффективность изучения верхней части геологического разреза, выявления геоэлектрических неоднородностей как в близповерхностных, так и коренных породах.The invention relates to electrical exploration by the method of electrical resistance and can improve the efficiency of studying the upper part of the geological section, identifying geoelectric heterogeneities in both near-surface and bedrock.
Область преимущественного применения предлагаемого способа: инженерно-геологические изыскания; изучение состояния грунтовых инженерных объектов, в том числе гидротехнических сооружений; картирование геологической среды при выявлении структурно-тектонических неоднородностей; выявление рудоносных объектов, перекрытых рыхлыми отложениями и др.The area of primary application of the proposed method: engineering-geological surveys; study of the condition of soil engineering facilities, including hydraulic structures; mapping of the geological environment in the identification of structural-tectonic heterogeneities; identification of ore-bearing objects covered by loose sediments, etc.
Известен способ вертикального электрического зондирования (ВЭЗ), в котором используются четыре заземления, расположенных на одной линии (профиле наблюдений). Два из них - приемные - отстоят на одинаковом расстоянии от центра установки (пункта наблюдений) и подключены к измерительному прибору, а два других - питающие - отнесены на одинаковое расстояние от центра установки и подключены к источнику электрического тока. После выполнения измерений при одном положении питающих заземлений они перемещаются на следующее заданное расстояние от центра установки и т.д. По результатам электрического зондирования определяют значения кажущегося электросопротивления пород для каждого положения питающих заземлений и по изменению электросопротивления в зависимости от расстояния между питающими заземлениями судят о наличии в разрезе геоэлектрических неоднородностей [1].A known method of vertical electrical sounding (VES), which uses four grounding located on the same line (observation profile). Two of them - receiving ones - are located at the same distance from the center of the installation (observation point) and are connected to the measuring device, and the other two - power supplies - are placed at the same distance from the center of the installation and connected to an electric current source. After performing measurements at one position of the supply ground, they move to the next specified distance from the installation center, etc. Based on the results of electric sensing, the values of the apparent electrical resistance of the rocks for each position of the supply ground are determined and the presence of geoelectric heterogeneities is judged by the change in the electrical resistance depending on the distance between the supply ground [1].
Известный способ имеет недостатки: он предназначен для изучения горизонтально-слоистых сред, поэтому при неоднородном строении верхней части разреза, наличии глубинных негоризонтальных поверхностей раздела возрастает неоднозначность результатов количественной интерпретации; экспериментальные материалы значительно искажаются при неровностях рельефа; присутствие непроводящего слоя в среде затрудняет изучение нижних горизонтов [2].The known method has disadvantages: it is designed to study horizontally layered media, therefore, with the heterogeneous structure of the upper part of the section, the presence of deep non-horizontal interfaces, the ambiguity of the results of quantitative interpretation increases; experimental materials are significantly distorted with uneven terrain; the presence of a non-conductive layer in the medium makes it difficult to study lower horizons [2].
Известен способ дифференциального электрического профилирования, в котором первое питающее заземление относят в практическую бесконечность, а второе питающее заземление размещают на профиле наблюдений и оно является центром установки, а на одной прямой с ним по разные стороны на равных расстояниях устанавливаются два приемных заземления. Трехэлектродную дифференциальную установку перемещают по профилю с заданным шагом и в каждой точке наблюдений питающие заземления подключают к источнику электрического тока, приемные к измерительному прибору и измеряют падение напряжения между ними. Над однородным пространством падение напряжения будет равно нолю, а при наличии в разрезе геоэлектрических неоднородностей принимает отличные от ноля аномальные значения [3].A known method of differential electrical profiling, in which the first supply ground is carried to practical infinity, and the second supply ground is placed on the observation profile and it is the center of the installation, and two receiving grounding are installed on the same line on different sides at equal distances. The three-electrode differential installation is moved along the profile with a predetermined step, and at each observation point, the supplying ground is connected to an electric current source, receivers to a measuring device, and the voltage drop between them is measured. Over a homogeneous space, the voltage drop will be equal to zero, and if there are geoelectric inhomogeneities in the section, it takes anomalous values different from zero [3].
Известный способ имеет следующий недостаток: при профилировании над геоэлектрической неоднородностью аномальные значения падения напряжения пропорциональны электросопротивлению пород, вмещающих неоднородности и без информации об электросопротивлении вмещающих пород фиксируемая аномалия является неопределенной.The known method has the following disadvantage: when profiling over geoelectric heterogeneity, the anomalous voltage drop is proportional to the electrical resistance of the rocks enclosing the heterogeneities and without information about the electrical resistance of the surrounding rocks, the fixed anomaly is uncertain.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ геоэлектроразведки, в котором совмещены вертикальные электрические и дифференциальные зондирования [4]. В данном способе используют первое питающее заземление, отнесенное в практическую бесконечность, а также три заземления, расположенные вдоль профиля наблюдений при одинаковом расстоянии между крайними и центральным из них, из которых центральное используют в качестве второго питающего заземления, а два других являются приемными заземлениями и применяются для измерения падения электрического напряжения между ними, заключающемся в том, что в нем кроме четырех основных заземлений используют два дополнительных заземления, расположенных вдоль профиля наблюдений на одинаковом расстоянии от центрального питающего заземления и при каждой их установке в процессе работ подключают дополнительные заземления либо к источнику электрического тока и измеряют падение электрического напряжения между основными неподвижными приемными заземлениями, либо к измерительному прибору, а к источнику электрического тока подключают основные неподвижные питающие заземления, измеряют падение электрического напряжения между дополнительными приемными заземлениями, выполняют указанные операции при всех заданных положениях дополнительных заземлений, находят зависимости падения электрического напряжения между дополнительными приемными заземлениями, кажущегося электросопротивления между основными приемными заземлениями при всех положениях дополнительных питающих заземлений и по их распределению судят о наличии и положении в разрезе геоэлектрических неоднородностей.The closest in technical essence to the proposed one is a method of geoelectrical exploration, in which vertical electrical and differential sounding are combined [4]. In this method, the first supply ground is used, which is referred to practical infinity, as well as three ground connections located along the observation profile at the same distance between the extreme and central ones, of which the central one is used as the second supply ground, and the other two are receiving grounds and are used to measure the voltage drop between them, which consists in the fact that in addition to the four main earths, two additional earths are used, located along the observation profile at the same distance from the central supply ground and during each installation during operation, additional ground connections are connected either to the source of electric current and measure the voltage drop between the main fixed receiving ground or to the measuring device, and the main fixed ones are connected to the electric current source supply grounding, measure the voltage drop between the additional receiving grounding, perform the specified op radios at predetermined positions of all additional grounding, are depending voltage drop between the additional receiving ground, apparent resistivity between the main receiving ground at all positions of the supply of additional grounding and their distribution is judged on the presence and position of a sectional geoelectric inhomogeneities.
Способ-прототип имеет недостаток: при выполнении дифференциальных зондирований, а именно измерения падения напряжения между дополнительными заземлениями, должна происходить смена знака измеренного значения над неоднородностью. Аппаратура на постоянном токе позволяет измерять знак, но при увеличении разносов приемных заземлений в дифференциальной установке сильно возрастает влияние помех. Аппаратура на низкой частоте значительно уменьшает влияние помех, но при включении генератора фаза переменного тока, возбуждающего электрическое поле в среде, может произвольно меняться, что приводит к ошибочному определению знака измеренного сигнала.The prototype method has a drawback: when performing differential soundings, namely, measuring the voltage drop between additional groundings, the sign of the measured value over the inhomogeneity must change. DC equipment allows the sign to be measured, but with increasing separation of the receiving earthing in a differential installation, the influence of interference greatly increases. The equipment at a low frequency significantly reduces the influence of interference, but when the generator is turned on, the phase of the alternating current exciting the electric field in the medium can change arbitrarily, which leads to an erroneous determination of the sign of the measured signal.
Целью предлагаемого способа является повышение эффективности выявления геоэлектрических неоднородностей в геологической среде и снижение неоднозначности интерпретации экспериментальных данных при неоднородном строении верхней части разреза.The aim of the proposed method is to increase the efficiency of detecting geoelectric heterogeneities in the geological environment and reduce the ambiguity of the interpretation of experimental data with the heterogeneous structure of the upper part of the section.
Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе геоэлектроразведки, в котором используют первое питающее заземление, отнесенное в практическую бесконечность, а также три заземления, расположенные вдоль профиля наблюдений при одинаковом расстоянии между крайними и центральным, заключающемся в том, что центральное заземление подключают к одной клемме измерителя электрического напряжения, при этом ко второй клемме измерителя подключают одно из крайних заземлений, а другое используют в качестве второго питающего заземления и измеряют падение напряжение, затем крайнее заземление, которое подключалось к измерителю, подключают к источнику тока, а крайнее питающее - подключают к измерителю и снова измеряют падение напряжение, после выполнения двух измерений при одном положении крайних заземлений их перемещают на заданное одинаковое расстояние от центрального заземления и процесс измерений повторяют, выполняют указанные операции при всех заданных положениях крайних заземлений, затем в каждой точке наблюдений для заданного разноса по двум измеренным падениям напряжений вычисляют разность между ними, а также среднее кажущееся электрическое сопротивление и относят вычисленные значения к центру установки (центральному заземлению), вычисления выполняют для всех разносов, строят разрезы кажущегося электросопротивления и разности потенциалов и по результатам зондирований судят о наличии и расположении в разрезе геоэлектрических неоднородностей.This goal is achieved by the fact that in the proposed method of geoelectrical exploration, in which they use the first supply grounding, referred to practical infinity, as well as three groundings located along the observation profile at the same distance between the extreme and the central one, namely, that the central grounding is connected to one the terminal of the voltage meter, while one of the extreme earths is connected to the second terminal of the meter, and the other is used as the second supply ground I measure the voltage drop, then the extreme ground, which was connected to the meter, is connected to the current source, and the extreme power supply is connected to the meter and the voltage drop is measured again, after two measurements are made at the same position of the extreme ground, they are moved to a predetermined equal distance from the central grounding and the measurement process is repeated, perform the indicated operations at all given positions of the extreme grounding, then at each observation point for a given separation of two measured drops the voltage wells calculate the difference between them, as well as the average apparent electrical resistance and relate the calculated values to the center of the installation (central grounding), the calculations are performed for all spacings, sections of the apparent electrical resistance and potential difference are constructed, and the presence and location of geoelectric cross-sections are determined by sounding heterogeneities.
На фиг. 1 показана схема предлагаемой установки. Сигнал ΔUMA измеряют при использовании в качестве питающих заземлений (А) и (В). Сигнал
Предлагаемый способ осуществляется с электроразведочной аппаратурой, предназначенной для электромагнитных методов исследований (например, «ЭРА», «ЭРА-В-ЗНАК», «ЭРА-МАХ» и другие, работающие на переменном низкочастотном токе), следующим образом. На профиле наблюдений размещают три заземления
По измеренным падениям напряжения в каждом пункте зондирований при каждом из заданных разносов (r) крайних заземлений вычисляют разность падений напряжений
Для предлагаемого способа электроразведки теоретические расчеты определяемых параметров электрозондирований, выполненные по профилю, проходящему над центром локальной неоднородности, в качестве которой был выбран шар с повышенной в 10 раз электропроводностью, по сравнению с вмещающей средой, показали, что на разрезе кажущихся сопротивлений , построенных от разноса r и x - местоположения пункта зондирования на профиле относительно центра шара, уверенно выделяется не только верхняя кромка неоднородности, но и ее нижняя граница (фиг. 2). На рисунке жирной линией показан контур сечения шара вертикальной плоскостью, проходящей через его центр, расположенный на заданной глубине 1,5 м. Изолиниями представлены относительные (по отношению к вмещающей среде) средние значения кажущегося электросопротивления , а изолиния 0,8 наиболее точно описывает контур сечения шара.For the proposed method of electrical exploration, theoretical calculations of the determined parameters of electrical sounding, performed along a profile passing above the center of local heterogeneity, which was selected as a ball with 10 times higher electrical conductivity compared with the enclosing medium, showed that the apparent resistance in the section constructed from the separation r and x — the location of the sounding point on the profile relative to the center of the ball, not only the upper edge of the inhomogeneity, but also its lower boundary, is confidently distinguished (Fig. 2). The bold line shows the contour of the cross section of the ball with a vertical plane passing through its center, located at a given depth of 1.5 m. The isolines represent the relative (relative to the enclosing medium) average values of the apparent electrical resistance , and isoline 0.8 most accurately describes the contour of the cross section of the ball.
В качестве сравнения на фиг. 3 для той же модели приведен теоретический разрез кажущегося электросопротивления ρк, построенный по известному методу ВЭЗ с симметричной четырехэлектродной установкой, где r=АВ/2 (АВ - расстояние между питающими заземлениями). Из рисунка видно, что по характеру изолиний затруднительно определить морфологию геоэлектрической неоднородности и отнести аномалиеобразующий объект к изометричному классу форм, а его нижнюю границу оценить практически невозможно.By way of comparison in FIG. 3 for the same model, a theoretical section of the apparent electrical resistance ρ k is presented, constructed according to the well-known VES method with a symmetric four-electrode installation, where r = AB / 2 (AB is the distance between the supply ground). It can be seen from the figure that it is difficult to determine the morphology of the geoelectric heterogeneity by the nature of the isolines and to attribute the anomaly-forming object to the isometric class of forms, and its lower boundary is almost impossible to evaluate.
Таким образом, преимущество предлагаемого способа состоит в повышении эффективности выявления неоднородностей геологической среды за счет комплексирования двух методов электрических зондирований и более четком выделении границ геоэлектрического объекта с вмещающей средой на разрезе электросопротивлений.Thus, the advantage of the proposed method is to increase the efficiency of detecting heterogeneities of the geological environment by combining two methods of electrical sounding and more clearly identifying the boundaries of the geoelectric object with the surrounding medium in the context of electrical resistivity.
Источники информацииInformation sources
1. Якубовский Ю.В. Электроразведка. - М.: Недра, 1973, с. 56-57.1. Yakubovsky Yu.V. Electrical intelligence. - M .: Nedra, 1973, p. 56-57.
2. Матвеев Б.К. Электроразведка. - М.: Недра, 1990, с. 303.2. Matveev B.K. Electrical intelligence. - M .: Nedra, 1990, p. 303.
3. Тархов А.Г. Об электроразведочных методах чистой аномалии. Известия АН СССР. Сер. Геофизическая, 1957, №8, с. 981-982.3. Tarkhov A.G. About electrical prospecting methods of pure anomaly. Proceedings of the USSR Academy of Sciences. Ser. Geophysical, 1957, No. 8, p. 981-982.
4. Способ геоэлектроразведки. Патент №2332690. Опубл. 28.08.2008. Бюл. №24, с. 3.4. The method of geoelectrical exploration. Patent No. 2332690. Publ. 08/28/2008. Bull. No. 24, p. 3.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014147521/28A RU2581768C1 (en) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | Method for geoelectric prospecting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014147521/28A RU2581768C1 (en) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | Method for geoelectric prospecting |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2581768C1 true RU2581768C1 (en) | 2016-04-20 |
Family
ID=56194985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014147521/28A RU2581768C1 (en) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | Method for geoelectric prospecting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2581768C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4246538A (en) * | 1977-02-10 | 1981-01-20 | Barker Ronald D | Method of investigating the electrical resistivity of the ground and apparatus for use in the method |
US4446434A (en) * | 1978-12-20 | 1984-05-01 | Conoco Inc. | Hydrocarbon prospecting method with changing of electrode spacing for the indirect detection of hydrocarbon reservoirs |
RU2098847C1 (en) * | 1994-04-25 | 1997-12-10 | Институт геофизики Уральского отделения РАН | Method for electric reconnaissance |
RU2332690C1 (en) * | 2006-11-13 | 2008-08-27 | Институт геофизики Уральского отделения Российской академии наук (РАН) | Method of geological prospecting |
RU2427007C2 (en) * | 2009-07-06 | 2011-08-20 | Учреждение Российской академии наук Институт геофизики Уральского отделения (РАН) | Method of combining three-electrode, vertical and unipolar electrical sounding |
EP2772767A1 (en) * | 2013-03-02 | 2014-09-03 | Fluke Corporation | Earth ground tester with remote control |
-
2014
- 2014-11-25 RU RU2014147521/28A patent/RU2581768C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4246538A (en) * | 1977-02-10 | 1981-01-20 | Barker Ronald D | Method of investigating the electrical resistivity of the ground and apparatus for use in the method |
US4446434A (en) * | 1978-12-20 | 1984-05-01 | Conoco Inc. | Hydrocarbon prospecting method with changing of electrode spacing for the indirect detection of hydrocarbon reservoirs |
RU2098847C1 (en) * | 1994-04-25 | 1997-12-10 | Институт геофизики Уральского отделения РАН | Method for electric reconnaissance |
RU2332690C1 (en) * | 2006-11-13 | 2008-08-27 | Институт геофизики Уральского отделения Российской академии наук (РАН) | Method of geological prospecting |
RU2427007C2 (en) * | 2009-07-06 | 2011-08-20 | Учреждение Российской академии наук Институт геофизики Уральского отделения (РАН) | Method of combining three-electrode, vertical and unipolar electrical sounding |
EP2772767A1 (en) * | 2013-03-02 | 2014-09-03 | Fluke Corporation | Earth ground tester with remote control |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Aizebeokhai | 2D and 3D geoelectrical resistivity imaging: Theory and field design | |
CN101520517B (en) | Method for accurately evaluating targets containing oil gas in clastic rock basin | |
Samyn et al. | Integrated geophysical approach in assessing karst presence and sinkhole susceptibility along flood-protection dykes of the Loire River, Orléans, France | |
CN112965141B (en) | Delineating method of ore-forming favorable section of uranium polymetallic ore | |
US20100332198A1 (en) | Method For Obtaining Resistivity From Controlled Source Electromagnetic Data | |
US7737699B2 (en) | Method of marine electromagnetic survey using focusing electric current | |
Legault et al. | Synthetic model testing and distributed acquisition dc resistivity results over an unconformity uranium target from the Athabasca Basin, northern Saskatchewan | |
WO2010074593A1 (en) | Marine geological electrical exploration with electric current focusing | |
Seidel et al. | Direct current resistivity methods | |
CN106199708B (en) | A kind of city Geophysical Method for Prediction containing structure of coal and device | |
Gyulai et al. | In-mine geoelectric investigations for detecting tectonic disturbances in coal seam structures | |
RU2540216C1 (en) | Method of forecast of capacitive parameters and type of fluid saturation of reservoirs | |
Venkateswara Rao et al. | Hydrogeophysical investigations in a typical Khondalitic terrain to delineate the kaolinised layer using resistivity imaging | |
RU2650084C2 (en) | Method of monitoring control of the physical state of a geological environment | |
Carrière et al. | Using resistivity or logarithm of resistivity to calculate depth of investigation index to assess reliability of electrical resistivity tomography | |
RU2568986C1 (en) | Method of geological monitoring | |
Barsukov et al. | Mapping bedrock topography and moraine deposits by transient electromagnetic sounding: Oslo graben, Norway | |
RU2581768C1 (en) | Method for geoelectric prospecting | |
Kirsch et al. | Geoelectrical methods | |
Barsukov et al. | New interpretation of the reduction phenomenon in the electrical resistivity of rock masses before local earthquakes | |
RU2340918C2 (en) | Geo-electrical prospecting method | |
RU2466430C2 (en) | Method of electrical exploration using cylindrical probe | |
RU2427007C2 (en) | Method of combining three-electrode, vertical and unipolar electrical sounding | |
RU2721475C1 (en) | Method for direct search for hydrocarbons using geoelectrics | |
RU2332690C1 (en) | Method of geological prospecting |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201126 |