способ геоэлектроразведки

Формула изобретения

СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, при котором возбуждают поле генераторной петлей в заданных точках профиля, измеряют ЭДС переходных процессов в каждой точке незазамленной измерительной петлей, сдвинутой относительно генераторной, интерпретируя получаемую кривую кадущихся сопротивлений, определяют параметры гидроэлектроразреза, отличающийся тем, что предварительно в каждой точке измеряют ЭДС переходного процесса измерительной петлей, расположенной в центре генераторной, а сдвиг центра измерительной петли относительно генераторной осуществляют на расстояние, равное по крайней мере длине стороны генераторной петли, по результатам обоих измерений строят графики кажущегося сопротивления или кажущейся продольной проводимости, а при интерпретации используют обобщенную кривую, при этом отрезок сближения или совпадения графиков принимают за границу между ранними и поздними временами измерения, а ветви обобщенной кривой проводят так, чтобы левая ветвь этой кривой соответствовала левой ветви кривой, построенной по результатам измерений соосной установкой, а правая ветвь правой ветви кривой, построенной по результатам измерений разнесенной установкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к геофизике, в частности к геоэлектроразведке, и может быть использовано для проведения полевых работ методами ЗСБ и МПП при наличии суперпарамагнитных свойств исследуемой среды.

На практике при проведении полевых работ традиционными методами ЗСБ и МПП выявлено, что в некоторых исследуемых областях результаты измерений на поздних временах противоречат геологически обоснованной модели разреза, принимаемой к интерпретации. Получаемый сигнал имеет замедленный характер убывания на поздних временах, что может трактоваться как отклик от глубинных низкоомных образований, в действительности отсутствующих в исследуемой среде. Научные исследования показали, что эти искажения результатов измерений вызваны наличием дисперсной магнитной фракции в исследуемой среде, что придает ей суперпарамагнитные свойства.

Известен способ геоэлектроразведки [1] в котором возбуждают поле генераторной петлей, фиксированной последовательно в заданных точках профиля на исследуемой площади, измеряют в каждой точке ЭДС переходного процесса незаземленной измерительной петлей, расположенной соосно с генераторной петлей. Измерительная петля может быть на местности совмещена с генераторной (совмещенный вариант) либо иметь меньшие размеры, часто с сохранением эффективной площади благодаря многовитковому исполнению, и располагаться так, чтобы ее центр совпадал с центром генераторной петли. По измеренным значениям сигнала для каждой точки наблюдения строят график зависимости кажущегося сопротивления от времени затухания сигнала, по которому определяют параметры разреза.

Однако совмещенная модификация установки может быть использована только если исследуемая среда не обладает суперпарамагнитными свойствами, в противном случае в такой установке регистрируется сигнал с замедленным характером спада на поздних временах, при этом относительный вклад дополнительного мешающего сигнала возрастает с течением процесса спада. Избыточные значения сигнала, обусловленные релаксацией магнитных пород, дают уменьшенные значения кажущихся сопротивлений, что не позволяет правильно определить параметры георазреза.

Использование измерительной петли малых размеров позволяет в некоторых случаях существенно (до приемлемого уровня) уменьшить вклад мешающего сигнала, а именно в тех случаях, когда суперпарамагнитный материал присутствует лишь в тонком поверхностном слое почвы, либо когда концентрация его в исследуемой толще невелика.

При возрастании глубины распространения суперпарамагнитных пород и/или их концентрации в исследуемой среде сокращение геометрических размеров приемной петли не всегда может обеспечить достаточное подавление сигнала, вызванного магнитной релаксацией пород. Интерпретация таких материалов дает сомнительный результат.

Известен также способ геоэлектроразведки [2] в котором возбуждают поле генераторной петлей, фиксированной в заданных точках профиля, измеряют ЭДС переходных процессов в каждой точке фиксации незаземленной измерительной петлей, сдвинутой относительно генераторной.

Величина сдвига должна в несколько раз превышать глубину распространения суперпарамагнитного материала в породах. При этом даже при высоких, реально существующих концентрациях содержания суперпарамагнитного материала, удается исключить релаксационный сигнал из измерений. Поскольку величина сдвига существенно меньше размеров петель, характер их взаимного расположения в главном остается осесимметричный, квазисовмещенный, что позволяет при интерпретации использовать традиционные приемы определения параметров георазреза.

Однако этот способ не может быть использован в тех случаях, когда глубина распространения суперпарамагнитных пород соизмерима с размерами генераторной петли. Приемную петлю пришлось бы вынести вообще за пределы генераторной. При этом нарушится осевая симметрия установки и традиционные способы интерпретации таких измерений окажутся неприемлемыми.

Как показывает практика, сокращение размеров приемной петли оказывается в этих условиях так же не эффективным.

Задачей изобретения является создание способа геоэлектроразведки, обеспечивающего повышение достоверности проведения исследований георазреза методами ЗСБ и МПП при наличии суперпарамагнитных свойств среды до глубин, соизмеримых или больших размеров генераторной петли.

Это достигается тем, что в способе геоэлектроразведки, при котором возбуждают поле генераторной петлей в заданных точках профиля, измеряют ЭДС переходных процессов в каждой точке незаземленной измерительной петлей, сдвинутой относительно генераторной, и по измеренным значениям определяют параметры георазреза, согласно изобретению предварительно в каждой точке измеряют ЭДС переходного процесса измерительной петлей, расположенной соосно с генераторной, а сдвиг центра измерительной петли относительно генераторной осуществляют на расстояние не менее длины генераторной петли, и повторяют измерения. По результатам предварительного и повторного измерений строят графики кажущейся продольной проводимости или кажущегося сопротивления и проводят обобщенную кривую так, чтобы левая ветвь этой кривой соответствовала левой ветки кривой, построенной по результатам измерения соосной установкой, а правая ветвь правой ветви кривой, построенной по результатам измерений разнесенной установки, интерпретируя эту кривую, определяют параметры георазреза.

Интерпретацию полученной кривой осуществляют традиционными способами.

На фиг. 1 показана схема установки для осуществления способа; на фиг. 2 приведены полученные по данным измерений графики зависимости кажущегося сопротивления от параметра времени и обобщенная кривая.

Установка содержит подключенную к генератору 1 незаземленную генераторную петлю 2 и одну или две незаземленные измерительные петли 3 и 4, расположенные на профиле, которые подключены к измерительной аппаратуре (не показана).

Способ осуществляется следующим образом.

На профиле (фиг. 1) раскладывают генераторную петлю 2, подключенную к генератору 1. Выбор размеров генераторной петли обусловлен характером решаемой задачи и требуемой глубиной исследований.

Для примера рассмотрим реальные результаты полевых измерений со следующей геометрией установки: размер генераторной петли 800 х 800 м², приемной петли 400x х 400 м² х 3 витка. Глубина георазреза 6 км.

Измерительную петлю 3 устанавливают соосно генераторной петле 2, а измерительную петлю 4 на профиле так, что расстояние между ее центром и центром генераторной петли 2 не менее стороны генераторной петли, чтобы на поздних временах становления поля эффект от суперпарамагнитных пород оказался несущественным. Это расстояние зависит от глубины распространения и концентрации суперпарамагнитных пород в исследуемой среде и в нашем случае составляет 1300 м.

Возбуждают генератором 1 ток в генераторной петле 2 и измеряют ЭДС переходного процесса измерительной петлей 3. Затем снова возбуждают ток в генераторной петле и измеряют ЭДС измерительной петлей 4 или предварительно вынесенной на это расстояние измерительной петлей 3. Далее установку перемещают в заданные точки профиля и в каждой повторяют оба измерения.

По результатам проведенных измерений строят графики кажущейся продольной проводимости или кажущегося сопротивления (фиг. 2), где кривая 5 представляет результаты измерений при соосном расположении петель установки, а кривая 6 значения при измерении разнесенными петлями установки. При этом за границу между ранними и поздними временами измерения принимают отрезок сближения или совпадения кривых 5 и 6. Затем проводят обобщенную кривую 7 так, чтобы левая ветвь этой кривой 7 соответствовала левой ветви кривой 5, построенной по результатам измерений соосной установкой, а правая ветвь правой ветви кривой 6, построенной по результатам измерений разнесенной установкой. Далее эту обобщенную кривую интерпретируют одним из традиционных способов, например рассчитывают на ЭВМ теоретическую кривую, подбирая для расчета такие параметры георазмера, чтобы получить точки кривой, максимально приближенные к обобщенной кривой 7. Подобранные при расчете теоретической кривой параметры соответствуют параметрам реального георазреза.

Предлагаемый способ геоэлектроразведки позволяет повысить эффективность электроразведочных работ при наличии в исследуемой среде суперпарамагнитных пород большой концентрации, распространенных на большие глубины.

Способ геоэлектроразведки может быть использован в геофизической разведке при решении задач, связанных с поиском и разведкой рудных и нефтяных месторождений.