Электроразведка методом сопротивлений - Шевнин В.А.
ISBN 5-211-03303-5
Скачать (прямая ссылка):
Модели в которых преобладают изменения свойств среды с глубиной обычно изучаются методами электрических зондирований. Модели с преобладающим изменением свойств по горизонтали - методами электрического профилирования. Модели с анизотропией свойств в горизонтальной плоскости -круговыми наблюдениями (профилированием или зондированием). Эта классификация моделей и применяемых для их
изучения модификаций электроразведки и положена в основу данной книги.
1.3. Установки метода сопротивлений
Термин "Установка" в методе сопротивлений используется для обозначения взаимного расположения питающих (A1B) и приемных (M1N) электродов. Выбор установки является важнейшим элементом методики электроразведки методом сопротивлений и зависит от геологических задач, технологических условий, используемой аппаратуры, глубинности исследований, уровня помех. Хотя за время существования метода было предложено большое количество различных установок, новые варианты продолжают появляться и эта тема кажется неисчерпаемой. Рассмотрим основные типы установок и некоторые соображения их выбора.
По числу движущихся или "рабочих" электродов различают установки двухэлектродные (AM), трехэлектродные (AMN1 MAN), четырехэлектродные (AMNB, ABMN и др.) и многоэлектродные (рис. 1.3.1):
1) симметричная четырехэлектродная градиентная установка Шлюмберже (MN«AB), 2) установка Веннера (MN=AB/3), 3) дипольная осевая (r=00',AB1MN < г), 4) комбинированная (AMN+MNB), т.е. объединяющая две трехэлек-тродных, 5) двухэлектродная потенциал-установка AM, 6) установка MAN (MA=AN)1 7) установка В.Х.Фролова [73], 8) установка "метода двух составляющих" (МДС) А.Н.Боголюбова [7], 9) дипольная экваториальная установка (см. гл. 5), 10) установка "триполь" (см. гл. 5), 11) двухкомпонентная (X1Y) установка (см. гл. 4,5). Список установок можно продолжать долго. Например установка Шлюмберже часто используется для ЭП с двумя разносами питающих электродов, различающимися в 2-4 раза. При этом обработка результатов измерений (а вообще говоря и сами измерения) могут проводиться по методике "вычитания полей" [57]:
P, = P«/lP«-r(3Pll/ar)l . (16)
По этой же методике могут трансформироваться кривые
ВЭЗ.
Метод сопротивлений используется для трех основных ви-
3 ab
4 а_
5 а
6м
7 а
¦ а
в
10
11 Г
m n
в
2 а_m_n
в ¦
m n
.-с
со
m в
M1
In,
в
-У b00n00 а_n b00
n
n1 b
.n1
¦ М
In
n.
м
«n3 в
00
in:
m
¦nx b00
дов исследовании: зондирования, профилирования и изучения анизотропии негоризонтальных напластований круговым ЭП. В каждом из них свои критерии выбора установок.
Например для зондирования горизонтально-слоистых сред установки Шлюмберже и дипольная экваториальная теоретически эквивалентны, а для изучения анизотропии негоризонтальных напластований резко различны: первая дает эллипс анизотропии с отношением X, а вторая - пропорциональный X5 (см. главу 5). При профилировании наибольшие отличия имеют градиентные и потенциальные установки: первые на контактах сред с разными сопротивлениями дают резкие аномалии, так как напряженность поля терпит разрыв, а вторые - более плавные аномалии, так как потенциал на тех же границах непрерывен (рис. 1.3.2).
100
Рис. 1.3.1. Виды установок метода сопротивлений
При ЭП по разному ведут себя дипольная осевая и симметричная градиентная установка Шлюмберже (рис. 1.3.3). Токовые линии в установке СЭП в пространстве Рис. 1.3.2. Графики ЭП для под MN идут горизонтально, а в AM и AMN установок
установке ДОП почти вертикально. Поэтому вертикальный пласт высокого сопротивления сильнее проявится в установке СЭП, а проводящий пласт - в ДОП (за счет концентрации токовых линий). Тонкий горизонтально лежащий проводящий пласт сильнее отразится в установке СЭП, а плохоп-роводящий - в ДОП.
Установка ДОП нашла широкое применение для ЭП, а ДЭП - для зондирования и круговых исследований анизотропных сред. рис. 1.3.3. Сравнение установок Дипольные установки ис- СЭп (вверху) и ДОП (внизу) пользуются при глубинных
электрических зондированиях, т.к. требуют меньшей длины проводов, меньше подвержены индукционным влияниям, но нуждаются в мощных источниках тока.
Установка срединного градиента обеспечивает максимальную производительность, возможность работы с несколькими измерителями одновременно, но требует более мощных источников тока.
Выбор установок определяется характером решаемых задач, а более узко - моделью среды. Бесчисленное разнообразие моделей способствует появлению новых установок. Заранее точная модель среды обычно не известна, поэтому выбор установки должен опираться на обобщенную (базовую) модель среды (см. раздел 1.2) и соображения технологического характера.
Потенциал и электрическое поле точечного источника постоянного тока над однородным полупространством определяются формулами:
V=P-• Ex = -!*---!-. (17)
2«т х 2пт2 г
Из этих формул легко определить истинное сопротив-
ление однородного полупространства. Эта величина в случае неоднородных сред получила название кажущегося сопротивления:
