SU940114A1 - Method of detecting local geological objects - Google Patents

Method of detecting local geological objects Download PDF

Info

Publication number
SU940114A1
SU940114A1 SU792707655A SU2707655A SU940114A1 SU 940114 A1 SU940114 A1 SU 940114A1 SU 792707655 A SU792707655 A SU 792707655A SU 2707655 A SU2707655 A SU 2707655A SU 940114 A1 SU940114 A1 SU 940114A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
time
thermal
rocks
temperature
heat
Prior art date
Application number
SU792707655A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Попов
Original Assignee
Научно-Производственное Объединение "Геофизика"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Производственное Объединение "Геофизика" filed Critical Научно-Производственное Объединение "Геофизика"
Priority to SU792707655A priority Critical patent/SU940114A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU940114A1 publication Critical patent/SU940114A1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

(54) СПОСОБ ПОИСКОВ ЛОКАЛЬНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ(54) METHOD OF SEARCHING FOR LOCAL GEOLOGICAL OBJECTS

Claims (2)

Изобретение относитс  к геофизическим методам, в частности, к поискам пока пьных объектов в земной коре, отличающихс  от окружающих пород по тепловым свойствам. Известен способ поисков локальных объектов, основанный на измерении температуры в скважине на глубине, гаран тирующей отсутствие помех суточных и сезонных изменений температуры земной поверхности. Измерени  пров1 д тс  спуст  некоторое врем  после пров дени  бурени  по достижении теплового равновеси  между скважиной и окружающими ее горными породам. Исследовани  провод тс  с датчиком температуры типа терморезистора или термопары flj. Недостатком способа  вл етс  необхо димость углублени  ниже зоны температурных колебаний, что приводит к постановке больших объемов буровых работ. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ поисков локальных геологических объектов , основанный на изучении теплового пол  горных пород на исследуемом участке. В данном способе два термочувствительных датчика размешаютс  в неглубоких скважинах по вертикали на заданнс л рассто нии . По разности температур суд т о воличине теплового потока /2j. Недостатке известного способа  вт етс  сильное вли ние температурных помех на проводголые измерени . Разность температур в точках юмерен   (теппово вой поток) вблизи поверхности в завис мости от вариаиий солнечной радиации, погодных условий и вызываемых им  изменений режима приповерхностной зовы, что не позвол ет однозначно ннтертретнровать получаемые результаты. Цель да обретени  - упрющение способа и повышение его точности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе поисков локальных геологических объектов, основанном ка изучении теплового пол  горных пород на во 394 следуемом участке в точках наблюдени  измер ют.в течение фиксируемого промежутка времени количество теплоты, иопускаемое горными породами, и по полученным данным суд т о наличии и местоположений локальных объектов. Способ реализуют следующим образом , . Провод т одновременно измерени  в точках наблюдени  количества теплоты CQ/I ) , испускаемой горными породами за длительные промежутки времени, приблизительно равные между собой дл ,каждой точки наблюдени , затем внос т поправки на отклонение времени наблюдени  -- и в 1 точке.от среднего t ХЬ|1и путем умножени  на безразмерный множитель К -€ I-1, И стро т карты изолиний Др превышени  параметра Q над некотором фоновым значением ОсР . Способ основан на ослаблении действи кратковременной и периодической составл ющей помехи за счет длительного характера накоплени  полезного сигнала при измерении данного параметра теплового пол . На фиг. 1 показаны изменени  температуры (К) теплового потока (() И количества теплоты (дР) при воздайствии одних и тех: ,же дестабилизирук щих факторов в зависимости от времени, где -fe /1 - 12.- интервал времени воздействи ; Ьу.и t - текуи ие времена отсчета. л д Значени  k , ф и Д Q в мсмент времени -Ьу искажены действием тепловой помехи с периодом Т . Если значени  температуры К и теплового пото ка искажаютс  помехой с амплитудой не завис1пцей от момента времени вз ти  отсчета, то величина количества теплоты & Q искажаетс  помехой тем меньше, чем больше . прошедшее с момента накоплени  Л Q по сравнению с периодом псмехи Т за счет накоплени  посто нного полезного сигнала и взаимной компенсации переменной составл ющей помехи . В предлагаемом способе врем  накоп пени  скгнала выбираетс  большим, чем лериод помехи. Аналогично действие и кратковрз ленной нерегул рной тепловой помехи, возникающей, например, за счет инфильтрации атмосферных осадков, действуготцвй в момент времени t- . Если аначви   )H Wsv) могут значитель 44 но отклон тьс  о средних значений К и (фиг. 1 а и б), то значение AQ(-ly меньше отклон етс  от истинного значеки  д(} (t,; , которое в любой момент вре мени i равно uQ atft, где а ( сС - угол наклона пр мой, показан на фиг. 1-р), , если момент начала накоплени  &Q - врем  отсчета t-j совместить с началсал координат. Это объ с н етс  кратковременностью действи  значительной по амплитуде тепловой помехи,, вызванной, например, инфильтрацией атмоо ферньтх осадков. Пример. Участок работ выбран в равнинной местности в средних широтах. За врем  измерени  средн   температура по .изучаемой площади на глубине 0,75 м составл ет 3 С. На изучаемс  участке имеетс  рудное тело изометрической форj i , перекрытое 80-метровой толщей глинистых сланцев (коэффициент теплопроводности 5, -7 Разрез по профилю, пересекающему рудное тело. с графиком приращений Л О приведен «а фиг. 2. Карта изолиний Л Q -С , проекций рудного тела на-дневную поверхность (заштрихованный участок) приведена на фиг. 2. Сечение изолиний - через 25 Дж. Дп  измерени  количества теплоты, выдел емой горными породами в точке.измерени  за длительный промежуток времени, применен изотермический калор-иметр с термоизол цией на основе пенопласта. Константа калориметра К -6,2810 при массе рабочего тела в 1ОО г, что обеспечивает врем  накоплени  сигнала в 1,5.10 с. Рассмотрим ход измерений на примере, пикетов 32 и 36. На пикете (ПК) 36 на глубине 0,75 м установлен калориметр с массой льда 100,075 г, на ПК 32 - 100,032 г. Врем  установки и сн ти  приборов зафиксировано с погрешностью ЗО с и составл ет -Ьзе 1,249510 с, 1,2465-105-с. Среднее врем  наблюдений Ь i,. Поправки К-| ifti составл ют Kjfe 1,ООО56О2, ,1(52 1,002968. Масса расплавившегос  льда (определ етс  с погрешностью О,О01 г) составл ет Ш, 65,2ОО.т, ,131 г. Количество поглощенного приборами тепла с учетом ; 1ножителей 141 соста&л ет ЪЬ 1,б895«10 Дж, 1, Дж. Фоновое ко ичество тепла Р ср устанавливаемое по площадному распредел ншо параметра, выбрано 1 авным 1,О7бО1б Дж. Тогда AQ-5fe 195 Дж, .42Дж. Дналогв но провод тс  операции на других пикетах. На основе полученных значений uQ строитс  карты графиКОБ и изолиний &р . По ним, как видно на фиг. 3, отчетливо выдел ютс  анса«1аль ные -зоны, св занные с локальным геол гическим объектом, контрастным в тепло вом поле Земли. Поскольку QI в случае приме{шшш изотермического калориметра определ ют с  rio формуле Q 1,671О tv Дж где t - среднее врем  пребывани  изотермического калориметра в контакте с горными породами, с; ti - врем  его нахождени  в пикете, с; масса расплавившегос  льда, г, то ашшратурио-методическа  погрешность определени  QI дл  данного примера составл ет dQi si ,67.10Ч ( 4 а Qi. (3-t - соответствующие погрешности. В нашем случае dQ равно 2,8 Дж. Итак, полезный сигнал в 15О Дж может быть охарактеризован 8-17 изолини ми, прово -„ димыми через ЗС или даже 6 G, что вполне удовлетвор ет погрешности поискового метода. На фиг.4 представлена карта изолиний йК -приращений температуры дл  того же участка (сечетще изолиний через 9 i 146 ). В силу высокого уровн  ламек поле йК более изрезано, чем поле ДО . Аномали  пол  л К над рудным телсм, отмеченна  на карте штриховкой, распадаетс  на две.. В отсутствие помех дол &на была бы наблюдатьс  более локалвзованна  аномали  с максимумом около . В поле ДК про вл - ютс  еще несколько слабо аномальных участков, св занных с искажени ми пературного пол  псжсэхами,- В результатe положение рудного тела фиксируетс  неуверенно. Предлагаемый способ позвол ет сократить буровые работы и повысить точнооти измерений. Формула из.о. бретени  Способ поисков локальных геологичеоких объектов, основанный на изучешш теплового пол  горных пород на исследу&мом участке, отличающийс , тем, что, с целью упрощени  и повыщен   точности, в точках наблюдени  измер ют в течение фиксируемого пром кутка ерв мени количество теплоты, испускаемое ; горными породами, и по полученным суд т о наличии и местоположении локальных объектов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 24О37О4, кл. 73-432, 1946. The invention relates to geophysical methods, in particular, to the search for as yet pny objects in the earth's crust, which differ from the surrounding rocks in thermal properties. There is a known method of searching for local objects based on measuring the temperature in a well at a depth that guarantees the absence of interference with daily and seasonal changes in the temperature of the earth's surface. The measurements are carried out some time after the drilling is carried out upon reaching thermal equilibrium between the well and the surrounding rocks. The studies are carried out with a temperature sensor such as a thermistor or flj thermocouple. The disadvantage of this method is the need to deepen the temperature fluctuations below the zone, which leads to the production of large volumes of drilling operations. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is the method of searching local geological objects, based on the study of the thermal floor of rocks in the studied area. In this method, two temperature-sensitive sensors are placed in shallow wells vertically for a given distance l. From the temperature difference, the heat flux wise is judged / 2j. The disadvantage of this method is that the strong influence of temperature interference on the conductive measurements involves. The temperature difference at the points of ymeren (thermal flux) near the surface depends on the variation of solar radiation, weather conditions and the changes in the near-surface mode caused by it, which does not allow uniquely interpret the results. The goal of gaining money is to simplify the method and increase its accuracy. The goal is achieved by the fact that in the method of searching for local geological objects, based on the study of the thermal floor of rocks in the 394 follow-up area, observation points are measured. During a fixed period of time, the amount of heat generated by rocks and availability and locations of local objects. The method is implemented as follows,. At the observation points, measurements are simultaneously carried out of the amount of heat CQ / I) emitted by rocks for long periods of time approximately equal to each other for each observation point, then corrected for the deviation of the observation time and at 1 point. From the average t XB | 1i by multiplying by the dimensionless factor K - € I-1, and plotting the contour maps, Others exceed the value of the parameter Q over a certain background value OCP. The method is based on the weakening of the short-term and periodic component of the interference due to the long-term nature of the accumulation of the useful signal when measuring this thermal field parameter. FIG. Figure 1 shows the temperature change (K) of the heat flux (() And the amount of heat (dR) in response to one and the other: and the destabilizing factors depending on the time, where -fe / 1 is 12.- time interval of exposure; t is the current reference times l d The values of k, φ, and D Q in the time dimension are distorted by the action of thermal interference with a period T. If the values of temperature K and heat flux are distorted by interference with amplitude not depending on the reference time, then the magnitude of the amount of heat & Q is distorted by interference, the smaller the larger. elapsed from the moment of accumulation of Q Q compared with the period of pmeme T due to the accumulation of a constant useful signal and mutual compensation of the variable component of the noise. In the proposed method, the time of accumulation of signal scaling is chosen longer than the interference period. arising, for example, due to the infiltration of precipitation, acting at time t-. If the anachvi) H Wsv) can significantly 44 but deviate about the mean values of K and (Fig. 1 a and b), then the value of AQ (-ly less deviates from the true value of e (} (t ,; which, at any moment time i is equal to uQ atft, where a (cC is the angle of inclination of the straight line, shown in Fig. 1-p), if the start time of accumulation & Q is the counting time tj combined from the beginning of the coordinates. This is due to the short duration large amplitude thermal disturbance, caused, for example, by infiltration of atmospheric precipitation. Example: A site of work is selected in a flat terrain in medium shea During the measurement, the average temperature over the area under study at a depth of 0.75 m is 3 C. The site under study has an ore body of an isometric formj i, covered by an 80-meter thick shale layer (thermal conductivity coefficient 5, -7 Profile section, crossing the ore body. With a graph of increments of L O is shown “and Fig. 2. A map of the isolines L Q -C, the projections of the ore body on the day surface (shaded area) is shown in FIG. 2. The cross-section of the isolines — after 25 J. Dp. Of measuring the amount of heat released by rocks at the point of measurement over a long period of time, an isothermal calorimeter with thermal insulation based on foam is used. The calorimeter constant K is 6.2810 with the mass of the working fluid in 1OO g, which provides a signal accumulation time of 1.5.10 s. Consider the course of measurements using the example of pickets 32 and 36. A calorimeter with an ice mass of 100.075 g is installed on a picket (PC) 36 at a depth of 0.75 m, and on a PC of 32 - 100.032 g. The installation and removal of instruments is fixed with an error of 30 s and is −2,249510 s, 1.2465-105-s. The average observation time b i ,. Amendments K- | ifti is Kjfe 1, LLC56O2,, 1 (52 1.002968. The mass of melted ice (determined with an error O, O01 g) is W, 65.2OO t, 131 g. Amount of heat absorbed by the devices, taking into account; 1 multipliers 141 constants & 1 b, b 895 “10 J, 1, J. Background heat value R cf set over the area distribution of the parameter selected by 1 avny 1, O7 – B1 b J. Then AQ-5fe 195 J, .42 J. but operations are carried out on other pickets. Based on the obtained uQ values, graphICOB maps and isolines & p maps are constructed. As can be seen in Fig. 3, the аль 1fangled zones, in connection with a local geological object contrasting in the thermal field of the Earth, since QI, in the case of an isothermal calorimeter, is determined with rio to the formula Q 1,671О tv j where t is the average residence time of the isothermal calorimeter in contact with rocks, with; ti is the time it was in the station, s; the mass of melted ice, g, the ashsturih-methodical error of determining QI for this example is dQi si, 67.10H (4a Qi. (3-t is the corresponding errors. In our case, dQ is 2.8 J. So, the useful signal of 15O j can be characterized by 8-17 isolines, conducted through the CS or even 6 G, which fully satisfies the errors 4 shows the contour map of the KK temperature increments for the same section (cross-section of the isolines through 9 and 146.) Due to the high level of the lamek, the field K is more rugged than the field before. Anomalies field K over ore bodies, marked shaded on the map, splits into two .. In the absence of interference, it should be observed its localized anomalies with a maximum of about. In the DK field, several more weakly anomalous areas appear that are associated with distortions of the perforation field psjsehami - As a result, the position of the ore body is fixed uncertainly. Formula of an active breach A method of searching for local geological objects, based on a study of the thermal floor of rocks in the survey area, characterized in that, in order to simplify and improve accuracy, at the points of observation The days of the day measure the amount of heat emitted; rocks, and on the resulting judged on the presence and location of local objects. Sources of information taken into account in the examination 1. US Patent No. 24О37О4, cl. 73-432, 1946. 2.Патент США № 3714832, кл. 73-432, 1973 (прототип).2. US patent number 3714832, cl. 73-432, 1973 (prototype). аbut iiii ЬB tixtix УizUiz /V/ V УtzTz |4,Лг| 4, Lg
SU792707655A 1979-01-04 1979-01-04 Method of detecting local geological objects SU940114A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792707655A SU940114A1 (en) 1979-01-04 1979-01-04 Method of detecting local geological objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792707655A SU940114A1 (en) 1979-01-04 1979-01-04 Method of detecting local geological objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU940114A1 true SU940114A1 (en) 1982-06-30

Family

ID=20803110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792707655A SU940114A1 (en) 1979-01-04 1979-01-04 Method of detecting local geological objects

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU940114A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1985000635A1 (en) * 1983-07-15 1985-02-14 The Trustees Of Columbia University In The City Of Exploring for subsurface hydrocarbons by sea floor temperature gradients preferably using a multiplexed thermistor probe
US5743642A (en) * 1996-06-24 1998-04-28 Fons; Lloyd C. Method for compensating earth surface temperatures for the skyward effect thereon

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1985000635A1 (en) * 1983-07-15 1985-02-14 The Trustees Of Columbia University In The City Of Exploring for subsurface hydrocarbons by sea floor temperature gradients preferably using a multiplexed thermistor probe
US4676664A (en) * 1983-07-15 1987-06-30 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Exploring for subsurface hydrocarbons by sea floor temperature gradients preferably using a multiplexed thermistor probe
US5743642A (en) * 1996-06-24 1998-04-28 Fons; Lloyd C. Method for compensating earth surface temperatures for the skyward effect thereon
US5964530A (en) * 1996-06-24 1999-10-12 Fons; Lloyd C. Method for compensating earth surface temperatures for the skyward effect thereon

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Von Herzen et al. Thermal origin of the Hawaiian swell: Heat flow evidence and thermal models
Roy et al. Heat flow in the United States
Langseth Jr et al. Crustal structure of the mid‐ocean ridges: 5. Heat flow through the Atlantic Ocean floor and convection currents
CA1219078A (en) Exploring for subsurface hydrocarbons by sea floor temperature gradients preferably using a multiplexed thermistor probe
Herzen et al. Present status of oceanic heat-flow measurements
US3217550A (en) Geothermal prospecting
Birman Geothermal exploration for ground water
US3410136A (en) Differential temperature well logging apparatus
Shvartsman et al. Climate variations and dynamic ecosystems of the Arkhangelsk region
SU940114A1 (en) Method of detecting local geological objects
US3375702A (en) Leak detection method
Vaquier Transcurrent faulting in the ocean floor
Hartmeyer et al. A SCALE-ORIENTED APPROACH FOR THE LONG-TERM MONITORING OF GROUND THERMAL CONDITIONS IN PERMAFROST-AFFECTED ROCK FACES, KITZSTEINHORN, HOHE TAUERN RANGE, AUSTRIA.
US4120199A (en) Hydrocarbon remote sensing by thermal gradient measurement
Davis Oceanic heat-flow density
Hagen et al. In situ measurement techniques: land ice
CA2079664C (en) Methods for locating oil or gas deposits employing earth surface temperatures
Alkhaier et al. A qualitative description of shallow groundwater effect on surface temperature of bare soil
Uyeda et al. Studies of the thermal state of the earth: the first paper: Preliminary report of terrestrial heat flow in Japan
Vincze et al. An experimental study of the Atlantic variability on interdecadal timescales
Lee On shallow-hole temperature measurements—a test study in the Salton Sea geothermal field
US2933923A (en) Method for detecting underground radioactive deposits
US5964530A (en) Method for compensating earth surface temperatures for the skyward effect thereon
Beck et al. A preliminary value of heat flow at the Muskox Intrusion near Coppermine, NWT, Canada
SU672333A1 (en) Method of temperature investigation of producing oil wells