ыs
фиъ.1fig 1
i i
Изобретение относитс к электр1У магнитным методам исследовани земной коры и поиска полезных ископаемых . Известен способ геоэлектроразведки с использованием мощных импульсов тока, возбуждаемых, в частности, с помощью МГД-генератора, в котором длительность импульсов тока, такова что скинова глубина близка к глубинё исследовани , т.е. длительност импульса тока Т сравнима с величиной jud Ь , где ГЦ ( h - соответственно магнитна проницаемость, электропроводность и толщина (мощность ) исследуемой среды Л . Этот способ обладает недостаточно высокой разрешающей способностью поскольку измерение вторичных полей в частности переходного процесса, осуществл етс в течение времени, не превышающем длительности импульса т.е. вторичное поле возбуждаетс ступенчатым изменением тока, основна дол энергии спектра которого приходитс на диапазон низких частот . Известен также сйособ геоэлектро разведки, в котором с целью повышени разрешающей способности измерений среду возбуждают сери ми импульсов переменной амплитуды izj . В указанном способе разрешающа способность недостаточно высока при зондировании вертикального геол гического разреза. При использовании серии импульсов тока амплитуды (1) которых измен ютс по закону ( п + 1-Л)К где 1 - общее число импульсов t - пор дковьш номер импульса., и при П 5 величина сигнала в горизонтальной рамке, расположенной вблизи горизонтального электрического дипол , определ ема как алгебраи ч-еска сумма сигналов от фронтов импульсов , выражаетс формулой (над однородным полупространственном электропроводностью О ): VT) (2) где Р - коэффициент определ емый размерами установки; Т - длина импульса в серии, t - врем становлени пол . При малой длительности импульса () с учетом (1) получаем , (1-е а при значительной длительности () Отскща следует, что при малых и больших, длительност х импульса в серии разрешенность остаетс такой же недостаточно высокой, как и при ступенчатом возбуждении, дл которого , св зь сигнала g и времени t така как и (4). Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс способ геоэлектроразведки, основанный на возбуждении, например, МГДгенератором изучаемой среды серией последовательных знакопеременных импульсов и измерении электромагнитного пол после окончани серии, в котором дл увеличени чувствительности используют тройной импульс со сменой пол рности (Триплет) sj . Дл такого импульса в соответствии с (2) имеет место соотношение (при t, 0,5 ,5 ЕЗ 14) А.2 --1-1 () При значительных длительност х импульса () св зь сигнала и времени i така как и (4). При малых длительност х импульса ( ) Отсюда следует, что чувствительность и разрешенность зондировани при возбуждении тока Триплетом повьш1аетс только при- коротких импульсах в.серии. Вместе с тем это повьииение чувствительности, оп редел емое зависимостью бл-- /2 недостаточно высокое. Кроме того, при коротких импульсах тока ( измер емый сигнал также стремитс к нулю (), что приводит к ухудшению помехозащищенности измерений в известном способе и в конечном итоге к ослаблению чувствительности и разрешенности геоэлектроразведки Целью изобретени вл етс повышение разрешающей способности измер ений. Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу, основанному на возбуждении, например МГД-генера тором изучаемой среды серией последовательных знакопеременных импульсов и измерении электромагнитного пол после окончани серии, среду возбуждают серией из 2 импульсов (где Y 1, 2,3 ..,) образующих импульсы переменной длительности, последовательностью и величиной тока I в импульсе, устанавливаемых, исход из рекуррентного соотношени , V.W-l,(), (7) 1где t врем становлени пол ; Т - средн длительность импул са в серии, при этом Т i (U(j h , где (U.d.h - с ответственно магнитна проницаемость , электропроводность и мощность изучаемой среды. Начальный импульс тока (t), т.е. когда ц О, известен и может быть произвольной формы. Повьш1ение разрешающей способност измерений, при возбуждении тока импульсами , форма KOTOpbDj выбрана в с ответствии с (7). обусловлена тем, что с повышением величины возрас тает Ьор док.производной по времени измер емого сигнала. Пример. Задава начальный импульс тока 1о (t), например, в виде №при LO при получаем i,ttMo(tMb(i-T), 12(1)г,щ-гЛ1-ат), 3(ibl;,lt)-l2(t-4t). 0Л Из (8) и (9) следует, что f-UtlnpH Qst-T t . О при или то же самое, что и вьфажение -l.ii-Tvp P V .при . Тогда функци Ig(t) вл етс суммой разнопол рных импульсов одинаковой амплитуд, один из которых смещен относительно другого по оси времени на Т . Функци 12 есть сумма функции 1,(-Ь) и функции -1. (t -2Т), котора имеет вид -iii-iTbr P 1 О npMT6t-2T&0-, или то же самое, что и -lit-2TbP i (13) - О приЗТа 2Т. Продолжа этот процесс, получаем -l(t-24bP P - (14). inlt- 2 д . На фиг. 1-3 приведены примеры серий зондируюш 1х импульсов при П 2, 3, 4 соответственно, если начальный импульс IQ задать формулой (8)J на фиг. 4 и 5 - форма зокдирующего импульса при п 1 и П- 2 соответственно при условии, если начальный импульс IQ задать соотношением , ri.5incoi при 1 О при где 1с - посто нна составл юща CJ - некотора кругова частота. Зависимость сигнала становлени пол при tj 2 следующа (при Т р|С5Ь-, что равноценно соотношекию Tit): -piTTThe invention relates to electrically magnetic methods for studying the earth's crust and searching for minerals. The known method of geoelectrical exploration using powerful current pulses, excited, in particular, with the help of an MHD generator, in which the duration of current pulses, is such that the skin depth is close to the depth of investigation, i.e. the duration of the current pulse T is comparable to the value jud b, where HZ (h is the magnetic permeability, electrical conductivity and thickness (power) of the medium under study, respectively. This method does not have a sufficiently high resolution because the secondary fields, in particular, are transient, take time not exceeding the pulse duration, i.e., the secondary field is excited by a step change in the current, the main part of the spectrum energy of which falls on the low frequency range. geoelectro reconnaissance, in which, in order to improve the measurement resolution, the medium is excited by a series of izj variable amplitude pulses. In this method, the resolution is not sufficiently high when probing a vertical geological section, when using a series of current pulses, the amplitudes (1) of which change according to the law ( + 1-L) K where 1 is the total number of pulses; t is the order of the pulse number., And when P 5, the magnitude of the signal in the horizontal frame located near the horizontal electric dipole is determined as the algebraic sum of h-eska signals from pulse edges, is expressed by formula (uniform half-space above the conductive O): VT) (2) where F - factor defined by the dimensions of the installation; T is the pulse length in series, t is the time of formation of the field. With a small pulse duration (), taking into account (1), we obtain (1st and for considerable duration () otknschka it follows that for small and long pulse durations in the series the resolution remains as not sufficiently high as with step excitation, for which, the connection of the signal g and time t is such as (4). The closest to the invention according to the technical essence is a geoelectromagnetic method based on excitation, for example, by a MHD generator of the studied medium by a series of successive alternating pulses and measuring a magnetic field after the end of a series in which a triple pulse with a change of polarity (Triplet) sj is used to increase the sensitivity. For such a pulse, in accordance with (2), the relation (at t, 0.5, 5 ЕЗ 14) А.2 --1-1 () With significant pulse durations () the signal is connected and time i is the same as (4). With small pulse durations () It follows that the sensitivity and resolution of sounding when a current is excited by a Triplet increases only short pulses of the v.serii. At the same time, this increase in sensitivity, determined by the dependence of bl - / 2, is not high enough. In addition, with short current pulses (the measured signal also tends to zero (), which leads to a decrease in the noise immunity of measurements in a known method and ultimately to a weakening of the sensitivity and resolution of geoelectrical exploration. The purpose of the invention is to increase the measurement resolution. The specified goal is achieved according to the method based on excitation, for example, an MHD generator of the studied medium, a series of consecutive alternating pulses and measurement of the electromagnetic field after The series punctures, the medium is excited by a series of 2 pulses (where Y is 1, 2, 3, ...) which form pulses of varying duration, the sequence and magnitude of the current I in the pulse, based on the recurrence ratio, VW-l, (), (7 ) 1 where t is the field formation time; T is the average duration of an impulse in a series, with T i (U (jh, where (Udh is, respectively, magnetic permeability, electrical conductivity and power of the studied medium. Initial current pulse (t), i.e . when q O, is known and can be of arbitrary shape. Increasing the resolution of the measurements, when current is excited by pulses, the form KOTOpbDj is chosen in accordance with (7). This is due to the fact that with an increase in magnitude, the Dopp doc derivative of the measured signal will increase. Example. Given the initial impulse of the current 1o (t), for example, in the form of “when LO” we get i, ttMo (tMb (iT), 12 (1) g, u-hL1-at), 3 (ibl;, lt) -l2 ( t-4t). 0L From (8) and (9) it follows that f-UtlnpH Qst-T t. O at or the same as the f -l.ii-Tvp P v .pri. Then the function Ig (t) is the sum of opposite polarity pulses of the same amplitude, one of which is offset relative to the other along the time axis by T. Function 12 is the sum of the function 1, (- b) and the function -1. (t -2T), which has the form -iii-iTbr P 1 O npMT6t-2T & 0-, or the same as -lit-2TbP i (13) - O priZTa 2T. Continuing this process, we get -l (t-24bP P - (14). Inlt- 2 d. Figures 1-3 show examples of series of probing 1x pulses at P 2, 3, 4, respectively, if the initial impulse IQ is given by the formula ( 8) J in Fig. 4 and 5 is the form of the back-up pulse at n 1 and P-2, respectively, provided that the initial impulse IQ is given by the relation, ri.5incoi at 1 O at where 1c is a constant component CJ - some circular frequency The dependence of the field-becoming signal at tj 2 is as follows (at T p | C5L-, which is equivalent to the ratio of Tit): -piTT