SU871035A1 - Method of geoelectric prospecting - Google Patents
Method of geoelectric prospecting Download PDFInfo
- Publication number
- SU871035A1 SU871035A1 SU792831916A SU2831916A SU871035A1 SU 871035 A1 SU871035 A1 SU 871035A1 SU 792831916 A SU792831916 A SU 792831916A SU 2831916 A SU2831916 A SU 2831916A SU 871035 A1 SU871035 A1 SU 871035A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- frequency
- phase
- receiving
- positions
- field
- Prior art date
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
Изобретение относитс к способам электроразведки рудных- месторождений на- переменном токе, основанным на излучении пол ризуемости геологических сред. Известен частотный способ фазовых измерений эффектов вызванной пол ризации , основанный на изучении фазовых частотных характеристик электрического пол , созданного заземленными источниками тока. Разделение полей пол ризационного и индукционного происхождени осуществл ют на основе различи формы их частотных характеристик . Фазовые частотные характерно тики (ФЧХ) полей ВП имеют один или несколько экстремумов и пологие низкочастотные и высокочастотные ветви. Положение экстремумов на оси частот дает информацию о геологических особенност х пол ризук цихс объектов. Фазовые частотные характеристики индукционных полей в области малого параметра электромагнитного пол (низких частот) пр мо пропорционсшьно завис т от частоты. Пользу сь раз личием в крутизне ФЧХ полей, индукционные эффекты исключают из результатов измерений путем преобразовани сигналов, измеренных на двух или тре частотных по специальному алгоритму СП . Недостатком способа вл етс то, что он применим только в области относительно машых параметров пол . Известен способ разделени пол ризационных и индукционных эффектов, в котором измер ют фазовую частотную характеристику суммарного пол , ссз- даваемого заземленным источником, питаемым гармоническим током 21. С целью увеличени глубинности и разрешающей способности методаВП измен ют взаимное положение приемных и питающих линий, образу острые или тупые углы между ними. Угол между лини ми мен ют до тех пор, пока не изменитс вид фазовой частотной характеристики , и по низкочастотной асимптоте суд т о наличии пол ризующихс объектов. Недостатком способа вл етс его невысока разрешающа способность в высокочастотной области. Это св зано с тем, что в способе подразумеваетс применение относительно болыаих рассто ний мезкду питающими и приемными .электродами, при которых велики и индукционные эффекты. Сближение электродов с целью исключени кндукции приводит к уменьшению глубинности исследований за счет увеличени вклада по л , порожденного вмещающей средой, в измер емый суммарный сдвиг фазы. Это позвол ет примен ть способ при изучении частотных характеристик в широком диапазоне частот на этапе детального изучени вы вленных аномалией с целью оценки их геологической природы. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс способ , в котором .используют приближенно потенциальную установку, у которой приемные электроды располагаютс по разные стороны питающего электрода , причем один из приемных электродов размещаетсз в центре установки , а отношение п г строго фиксировано . Така установка обеспечивает частичную компенсацию первичного пол и приемной линии 3 . Однако один из приемных электродов располагаетс в центре питающей линии, где.потенциал пол равен нулю Дл того, чтобы разность потенциалов в приемной линии была близка к нулю (этим определ етс компенсаци пол и ослабление вли ни вмещающей среды второй приемный электрод требуетс удал ть на бесконечность, что увеличивает сигналы - помехи, наводимые в приемной линии, и усложн ет технологию работ. Кроме того, отношение п вМ/АМ фиксировано. Фиксаци параметра п не позвол ет в процессе измерений мен ть положение приемных электродов независимо от питающих, что не обеспечивает глубокой компенсации первичного пол . Дополнение фазовых измерений амплитуднЕлми при использовании известных установок не приводит к ослаблению индукционных вли ний в методе ВП на переменном токе, Целью изобретени вл етс повьн ение разрешающей способности измерений при излучении геологических особенностей пол ризующихс объектов. Поставленна цель достигаетс тем что по предложенному способу геоэлектроразведки по методу вызванной пол ризации при возбуждении первичного пол заземленным источником и измерении амплитудно-фазовых характеристик суммарного пол при изменении взаимного положени питающих и приемных электродов измен ют взаимное расположение приемных и питающих линий до Тех пор, пока фаза суммарного пол на фазовой частотной характеристике не перейдет через значение совокупности дополнительных амплитуд .но-частотных и фазовых измерений суд т о геологических особенност х пол ризующихс объектов. Дл по снени теоретических предпосылок способа, рассмотрим идеализмрованную модель геоэлектрического разреза, состо щую из однородного пол ризующегос полупространства с включением в виде пол ризующегос объекта, не отличающегос по удельному сопротивлению от вмещающей среды. Разместим один из питающих электродов вблизи объекта и положим, что частота переменного тока настолько низка, что электрическое поле можно считать квазипотенциональным. Пол ризуемость среды, учтем через комплексное сопротивление: :-Pu. 5u(-H где о соответственно пол ризуемость и удельное сопротивление среды; i; - посто нна времени процесса пол ризации среды; и - частота пол , На поверхности полупространства в окрестност х одного из питающих электродов, пренебрега вли нием другого электрода, потенциал пол определ етс выражением 0(1-1 ,U6n) где RelJen-wUgfT действительна и мнима компоненты пол ВП, создаваемого локальным объектом, завис щие , в общем случае как от величины R , так и от частоты пол ш , Э - сила тока в питающей линии. Расположим приемные электроды на одной линии с питакхдим электродом по разные стороны от него на рассто ни х R и RU Суммарное напр жение в приемной линии можно представить формулой ,1л.г) Cf, - CeiUen-i b4n (-)+ReflU6n-i 3niuUen+uJr3j . Сдвиг фазы суммарного напр жени относительно тока определ етс из выажени 1 4 21T:jpo (-5-- )+ReuU6Ti RI 9. Рассмотрим знаменатель выражени (2), Первое слагаемое знаменател определ етс геометрическими параметрами устанопки (1 и RQ) и может быть как положительным так и отрицательным сколь угодно малым числом. Второе слагаемые зависит как от R и Rg: , так и от частоты пол . Можно подобратьThe invention relates to methods for electrical prospecting of ore deposits with alternating current, based on the polarization of geological media. The known frequency method of phase measurements of the effects of induced polarization, based on the study of the phase frequency characteristics of the electric field created by grounded current sources. The fields of polarization and induction origin are separated on the basis of the difference in the shape of their frequency characteristics. Phase frequency characteristic tics (PFH) of VP fields have one or several extremes and flat low-frequency and high-frequency branches. The position of the extremes on the frequency axis gives information about the geological features of polarisation objects. The phase frequency characteristics of the induction fields in the region of the small parameter of the electromagnetic field (low frequencies) directly proportionally depend on the frequency. Using the difference in the slope of the phase response of the fields, induction effects are excluded from the measurement results by converting the signals measured on two or three frequencies by a special SP algorithm. The disadvantage of this method is that it is applicable only in the field of relatively large parameters of the floor. There is a known method of separation of polarization and induction effects, in which the phase frequency characteristic of the total field, measured by a grounded source fed by harmonic current 21, is measured. To increase the depth and resolution of the WWP method, the relative position of the receiving and feeding lines is changed to form sharp or obtuse angles between them. The angle between the lines is changed until the appearance of the phase frequency characteristic changes, and the presence of polarizing objects is judged by the low-frequency asymptote. The disadvantage of this method is its low resolution in the high-frequency region. This is due to the fact that the method implies the use of relatively large distances to a mezkdu feeding and receiving electrodes, at which induction effects are also large. The convergence of the electrodes in order to eliminate induction leads to a decrease in the depth of research due to an increase in the contribution along the l produced by the containing medium to the measured total phase shift. This allows the method to be applied when studying frequency characteristics in a wide range of frequencies at the stage of detailed study of the anomalies revealed in order to assess their geological nature. The closest in technical essence to the invention is a method in which an approximately potential installation is used, in which the receiving electrodes are located on opposite sides of the supply electrode, one of the receiving electrodes is located in the center of the installation, and the ratio ng is strictly fixed. This installation provides partial compensation of the primary field and the receiving line 3. However, one of the receiving electrodes is located in the center of the supply line, where the potential of the field is zero. In order for the potential difference in the receiving line to be close to zero (this determines the compensation of the field and the weakening effect of the surrounding medium, the second receiving electrode needs to be removed to infinity , which increases the signals - interference induced in the receiving line, and complicates the technology of work. In addition, the PMV / AM ratio is fixed. Fixing the parameter n does not allow the position of the receiving electrodes to be changed during measurements depending on the power supply, which does not provide a deep compensation of the primary field. Addition of amplitude phase measurements using known installations does not weaken induction effects in the AC method, the purpose of the invention is to increase the measurement resolution when emitting geological features of polarizing objects The goal is achieved by the fact that, according to the proposed method of geoelectromagnetic exploration according to the method of induced polarization during the excitation of the primary field By varying the source and measuring the amplitude-phase characteristics of the total field, when the relative position of the supply and receiving electrodes changes, the relative position of the receiving and supply lines changes until the total field phase in the phase frequency characteristic passes through the value of the set of additional amplitudes. phase measurements judge the geological features of polarizing objects. To clarify the theoretical background of the method, let us consider an idealized model of a geoelectrical section consisting of a uniform polarizing half-space with an inclusion in the form of a polarizing object that does not differ in resistivity from the enclosing medium. Place one of the supply electrodes near the object and assume that the frequency of the alternating current is so low that the electric field can be considered quasi-potential. The polarizability of the environment, we take into account through the complex resistance:: -Pu. 5u (-H where o are respectively the polarizability and resistivity of the medium; i; is the time constant of the process of polarization of the medium; and is the frequency of the field. On the surface of the half-space in the vicinity of one of the supply electrodes, the polarity of the other electrode is neglected by the expression 0 (1-1, U6n) where RelJen-wUgfT is real and imaginary components of the field of EP created by a local object, depending, in general, both on the value of R and on the frequency of the field w, E is the current in the supply line We place the receiving electrodes on the same line pitakhdim electrode on opposite sides of it at distances R and RU total voltage in the receiving line can be represented by the formula, 1l.g) Cf, - CeiUen-i b4n (-) + ReflU6n-i 3niuUen + uJr3j. The phase shift of the total voltage relative to the current is determined from the expression 1 4 21T: jpo (-5--) + ReuU6Ti RI 9. Consider the denominator of expression (2). The first term in the denominator is determined by the geometrical parameters of the installer (1 and RQ) and can be both positive and negative with an arbitrarily small number. The second term depends on both R and Rg: and the frequency of the sex. Can pick up
такие величины фиксированной астоте u/g , чтоvalues of fixed frequency u / g, which
a3i3po(.)4ReuUBn 0, т.е. (4) N a3i3po (.) 4ReuUBn 0, i.e. (4) N
Ц1 C 1
Т T
При отключении частоты пол отWhen you turn off the frequency of the floor from
Шр в большую или меньшую сторону частотна характеристика фазы суммарного напр жени , монотонно измен сь, переходит через значение - J (вследсвтие зависимости Reли ЦП от частоты).Schr to a greater or lesser side, the frequency characteristic of the phase of the total voltage, monotonically changing, passes through the value - J (due to the dependence of the CPU Rely on the frequency).
Нетрудно показать, что в области частот, где близко К - , мгшман компонента напр жени , создаваема локальным объектом, намного превышает мнимую компоненту напр жени ,св занную с вмещающей средой. Дл грубых оценок примем дл вмешаюших иоинопровод щих пород 1х 0,02, - 1, а дл локального объекта: йе&изп . С учетом выражени (3) и сделанных допущений перепишем выражение (1)It is easy to show that in the frequency range, where K - is close, the voltage component of the voltage component created by the local object is much higher than the imaginary voltage component associated with the containing medium. For rough estimates, we accept 1x 0.02, - 1 for intervening and inducing rocks, and for a local object: yes & Taking into account expression (3) and the assumptions made, we will rewrite expression (1)
(йи|:-ил1&ийп- -0101«вйи5,п-,0(1-3(пливпОтсюда видно, что измер емое напр жение при - равно, мнимой компоненте напр жени пол ВП от локального объекта с точностью 0,02%. Изменение реальной и мнимой компонент пол ВП от частоты не увеличивает указанную погрешность, поэтому частотна характеристикаJ nuUgf, определ етс в основном электрохимическими процессами, св занными с изучаемым локальным объектом.(yi |: -il1 & iyp -0101 "vyi5, p-, 0 (1-3 (plvt) From here it can be seen that the measured voltage at - is equal to the imaginary component of the voltage field of the VP from the local object with an accuracy of 0.02%. Change the real and imaginary component of the field of EP does not increase the indicated error from the frequency; therefore, the frequency response of J nuUgf is determined mainly by electrochemical processes associated with the local object under study.
В однородном полупространстве цл получени сдвига фазы величиной достаточно обеспечить геометрическую симметрию в расположении приемных электродов относительно питамщего, поскольку линии равного потенциала точечного источника тока представл ют собой окружности. В реальных услови х симметри пол потенцигша как правило нарушаетс , что требует выполнени специальных операций, направленных на определение на местности такого положени приемных электродов вблизи питающего электрода,при котором фазова частотна характеристика суммарного напр жени переходит череэ - .In a homogeneous half-space, it is sufficient to ensure geometric symmetry in the location of the receiving electrodes with respect to the power supply, in order to obtain a phase shift of magnitude, since the lines of equal potential of the point source of current are circles. Under real conditions, the symmetry of the potentiostatic field is usually violated, which requires performing special operations aimed at determining on the ground such a position of the receiving electrodes near the supply electrode, at which the phase frequency characteristic of the total voltage goes over.
При изменени х по данному способу осуществл ютс следующие операции.With the changes in this method, the following operations are carried out.
1.В земле задаетс первичное электрическое поле с помощью источника в виде заземленной двухэлектродной линии, питаемой гармоническим током, причем один из электродов (основной ) располагаетс в пределах исследуемой аномалии ВП.1. In the ground, the primary electric field is set using a source in the form of a grounded two-electrode line fed by a harmonic current, with one of the (main) electrodes located within the studied anomalies of the EAP.
2.Располагают приемные электроды по разные стороны основного питающего электрода, предпочтительно на одной линии с ним.2. Position the receiving electrodes on opposite sides of the main supply electrode, preferably in line with it.
3.Измер ют фазовые частотные характеристики суммарного напр жени 3. Measure the phase frequency characteristics of the total voltage
в приемной линии при изменении взаим него расположени электродов.in the receiving line when the position of the electrodes changes.
. 4. Наход т такое положение приемных электродов, при котором фазова частотна характеристика су «иарного напр жени в используемсмм диапазоне частот переходит через значение-.. 4. Find the position of the receiving electrodes, at which the phase frequency characteristic of the cyan voltage in the usable frequency range passes through the value-.
5. При достигнутом положении электродов измер ют дополнительно амплитудную частотную характеристику.5. When the position of the electrodes is reached, an additional amplitude frequency response is measured.
По совокупности амплитудных и фаo зовых измерений при таком положении электродов, когда фазова частотна характеристика переходит череэ значение г суд т о геологических осо- бенност х пол ризующихс объектов.From the totality of amplitude and phase measurements at such a position of the electrodes, when the phase frequency response goes over the value of r, the geological features of the polarizing objects are judged.
5five
Операци 4 обеспечивает в приемной линии компенсацию напр жени , св занного с вмещак цей средой., .что позвол ет приблизить приемнБЕе электроды к питающим и сииз«цсь Н4«Е кцИбнные вли ни без потё Пинфррмавдш о по1груженных пол ризующихс о6ъекта1Х. jOperation 4 provides in the receiving line compensation for the voltage associated with the containment medium., Which allows the receiving electrodes to be brought closer to the power supply and they are influenced without any loss of fluorescence from the unloaded polarizers. j
При найденной оптимальной раьстановке электродов можно построи сь частотную характеристику мнимойi компоненты напр Ежени в приемной линии With the found optimal placement of electrodes, it is possible to construct the frequency response of the imaginary component, for example, at a receiver line.
5 и судить по ней о геологических особенност х ПОЛ5ФЙЭУКВЦИХСЯ объектов.5 and judge from it about the geological features of the POLFUEUKVTSIKhSya objects.
Таким образом, удаетс снизить индукционные вли ни на высоких .частотах , получить частотную характерис0 тику вторичного пол ВП в широком диапазоне частот и увеличить разрешающую способность метцда при детализационных исследовани х.Thus, it is possible to reduce the induction effects at high frequencies, to obtain the frequency response of the secondary field of EP in a wide range of frequencies and to increase the resolution of the metzd during detailed research.
На фиг. 1, 2 показана измеритель5 на установка дл выполнени способа геоэлектроразведки в полевых услови х и даны результаты измерений при разных ее положени х.FIG. 1, 2 shows an installation meter5 for performing a method of geoelectromagnetic exploration in field conditions and gives the results of measurements at its different positions.
Установка содержит основной 1 и The installation contains primary 1 and
0 вспомогательный 2 питакнцие электроды генератор тока 3, неподвижный 4 и . ПОДВИЖНЕЙ 5 приемные электродел и амплитудно-фазовый измеритель 6.0 auxiliary 2 power electrodes current generator 3, fixed 4 and. MOBILE 5 receiving electrodes and amplitude-phase meter 6.
Измерени выполнены на одной иэ аномалий вП. Измерительную установ5 ку, показанна на фиг. 1, размещали на местности так, чтобы основной питающий электрод находилс в пределах аномалии ВП. Приемные электроды размещались симметрично относительно The measurements were performed on one of the IP anomalies. The measurement setup shown in FIG. 1, was placed on the ground so that the main supply electrode was within the VP anomaly. The receiving electrodes were placed symmetrically relative to
0 питающего электрода. Измер ли фазовую частотную характеристику (ФЧМ) суммарного напр жени в приемной линии в частотном диапазоне 0,3-156 Гц с помощью образца аппаратуры .0 supply electrode. The phase frequency response (FFM) of the total voltage in the receiving line was measured in the frequency range 0.3-156 Hz using an equipment sample.
5five
Вначале приемные электроды (в предложении однородности среды по сопротивлению ) располагали симметрично относительно питающего электрода в позиции С . Характер ФЧХ в этой поo зиции показан на фиг. 2.1. Он отличаетс практической независимостью фазы от частоты,. Аналогично ведут себ амплитуда (iU) и мнима компонента (3niu(J) напр жени , что объ сн етс Initially, the receiving electrodes (in the proposal of medium homogeneity in resistance) were positioned symmetrically with respect to the supply electrode in position C. The nature of the phase response in this position is shown in FIG. 2.1. It differs in practical phase independence from frequency. The amplitude (iU) and imaginary component (3niu (J) of the voltage, which is explained by
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792831916A SU871035A1 (en) | 1979-10-20 | 1979-10-20 | Method of geoelectric prospecting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792831916A SU871035A1 (en) | 1979-10-20 | 1979-10-20 | Method of geoelectric prospecting |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU871035A1 true SU871035A1 (en) | 1981-10-07 |
Family
ID=20855869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792831916A SU871035A1 (en) | 1979-10-20 | 1979-10-20 | Method of geoelectric prospecting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU871035A1 (en) |
-
1979
- 1979-10-20 SU SU792831916A patent/SU871035A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8030934B2 (en) | Method for hydrocarbon reservoir mapping and apparatus for use when performing the method | |
US7737699B2 (en) | Method of marine electromagnetic survey using focusing electric current | |
US6720771B2 (en) | Moving source dipole electromagnetic exploration device for deeper and poorer conductors and a method of detecting such conductors | |
RU2069878C1 (en) | Process of electromagnetic logging of holes | |
Tezkan | Radiomagnetotellurics | |
RU2733095C2 (en) | Method of three-dimensional objects searching by tm-polarization geoelectrics methods | |
SU871035A1 (en) | Method of geoelectric prospecting | |
Beamish | Three-dimensional modelling of VLF data | |
US3085197A (en) | Inductor survey apparatus and method for determining presence of oil bearing substrata | |
Swift | Fundamentals of the electromagnetic method | |
RU2235347C1 (en) | Method for geoelectrosurveying (variants) | |
RU2231089C1 (en) | Process of geoelectric prospecting | |
Saksa et al. | System stability and calibrations for hand-held electromagnetic frequency domain instruments | |
Oskooi | 1D interpretation of the Magnetotelluric data from Travale Geothermal Field in Italy | |
West et al. | The borehole controlled-source audiomagnetotelluric response of a three-dimensional fracture zone | |
RU2279106C1 (en) | Method for geo-electro-surveying with focusing of electric current (variants) | |
RU2786037C1 (en) | Non-contact electrical prospecting method | |
RU2302018C2 (en) | Mode of geoelectrical prospecting | |
Negi et al. | Asthenospheric parameters of dipping plate regions by magnetotelluric investigations | |
SU1479907A1 (en) | Method of geolectric survey | |
VAN ZIJL | On the uses and abuses of the electrical resistivity method | |
RU2250479C2 (en) | Method of geophysical prospecting by electric means | |
Mauriello et al. | Examples of ac resistivity prospecting in archaeological research | |
RU2156987C2 (en) | Method for inductive vertical sounding | |
Lei et al. | Capacitively coupled effect and capacitive decoupling of multichannel controlled-source audio magnetotellurics observations |