27)Частотное зондирование(чз)

Метод частотного электромагнитного зондирования (ЧЗ) основан на изучении электрической или магнитной составляющих электромагнитного поля, созданного в Земле электрическим диполем АВ или петлей, питаемыми переменным током с постепенно меняющейся частотой. В качестве искусственного источника поля служит заземленный кабель или не заземленная петля отнесенная от источника на расстояние R,через которые пропускается переменный ток. AB-q, Q-MN , Q-q Глубина проникновения электромагнитного поля в землю определяется его частотой и растет с уменьшением частоты.В следствии этого поле диполя,момент которого меняется с большой частотой,зависит от строения тольо верхней части геоэлектрического разреза. по результатам измерений рассчитывают кажущееся сопротивление и фаза:

Здесь К-коэф.установки;∆U-э.д.с. в датчиках электрического или магнитного поля,мкВ;I-ток в питающем диполе; -фазы сигнала в датчике поля и опорного сигнала А так же строиться график зависимости

По результатам интерпретации фазовой кривой опред-ся параметр геометрич профиля

Фазовая кривая:

28)Зондирование становления поля. Основан метод на изучении неустановившегося поля переходных процессов при ступенчатом изменении тока в питающей установке. Источником поля могут служить электрический или магнитные диполи, незаземленная петля или длинный заземленный кабель. АВ-q ,AB-MN , Q-q , Q-MN(соосная установка- петля в петле)При включении импульса тока в питающую линию или петлю электромагнитное поле рассматривается сначала в приповерхностных частях разреза, а в дальнейшем проникает все глубже и глубже. При этом в среде происходят сложные переходные процессы. В результате форма регулируемого импульса будет отличаться от формы импульса, поданную в питающую установку. Максимальная глубина ЗС около 5км.ЗС поля выпл. с помощью обычных электроразведочных станций при неизменном расстоянии м/у питающим и измерительными диполями.

Схема установки “петля в петле”:

центр установки - точка записи

генератор

Измеритель

генераторная петля (Q) . Основной способ интерпретации значений –способ подбора рассчитывающий теоретический сигнал и сравнивают с наблюдением.

Метод используется при поиске нефти и газа,а также при изучении осадочного чехла. Теоретические основы метода зондирования становлением поля. Решение задачи о становлении поля в однородном горизонтально слоистом разрезе было получено на основе квазистационарной модели распространения электромагнитного поля (т.е. без учета токов смещения в системе уравнений Максвелла). Полученные аналитические выражения для напряженности магнитного и электрического поля переходных процессов зависят от: - расстояния от приемника до источника (r); - времени становления (t); - электрических свойств разреза (сопротивление).

У

Т

при t→0 и r→∞ , для дальней зоны

при t→∞ и r→0 , для ближней зоны.

Обработка данных ЗСБ заключается в пересчете получен-

ных на различных временах задержки значений приведенной ЭДС в значения кажущегося сопротивления. Кажущееся сопротивление в методе ЗСБ обозначается ρτ. Пересчет производится по формуле: ,

где Q и q – эффективные площади генераторной и приемной петель (т.е. с учетом количества витков) – м2, t – время становления с, E(t) – приведенная ЭДС – В/А, μ0=4*π*10-7 Гн/м – магнитная проницаемость вакуума. Напомним, что графики кажущегося сопротивления строятся в билогарифмическом масштабе. По оси абсцисс в методе ЗСБ принято откладывать параметр 2⋅π ⋅t .

29. Метод переходных процессов(МПП) основан на изучении неустановившегося эл.м. поля(переходного процесса) , возникающего в горных породах в момент выключения эл. тока в питающей цепи. Метод МПП наиболее эффективен при поисках крупных залежей колчеданных, полиметаллических и других сульфидных руд, обладающих достаточно высокой электропроводностью. МППО - одно­петлевая модификация ( измеряется интегральное значение потока нестационар­ного магнитного поля через контур петли (подходит для опоискования больших площадей). В про­стых геоэлектрических условиях МППО обладает повышенной глубинностью при поисках локальных рудных залежей. Существенный недостаток МППО — низкая детальность иссле­дований, ограничивающая разрешающую возможность методов переходных процессов в отношении локализации источников вто­ричного поля. Методика и техника работ. В качестве источника первичного поля используется прямоугольная незаземленная петля. Выбор ее размеров определяется протяженностью рудных тел и стремлением уменьшить мешающее влияние покровных отложений; на практике обычно используется петля с длиной сторон 300 и 1500 м. Для локальных тел, оптимальный размер стороны петли 2l равен необходимой глу­бине исследования (h≈ 2l ).В комплект аппаратуры для регистрации переходных процессов входят генераторная установка и регистрирующее устройство, состоящие из ряда узлов и приборов, размещенных на двух автомашинах. Измерение переходных процессов производится в центральной части петли по заранее разбитой прямоугольной сети 50x20 или 100x50 м. (при масштабах съемок 1 : 5000 и 1:10 000 соответственно). Петли раскладывают с перекрытием, а их размер уменьшают в не­сколько раз по сравнению с поисковой установкой МППО. На каждой точке съемоч­ного планшета с помощью автономной рамки на одном-двух опти­мальных временах измеряют вертикальную (ξ_z/1) и горизонталь­ную (ξ_х/1) составляющие неустановившегося сигнала. В эпицентрах аномалий на всех временах снимают полные переходные характеристики ξ(t)/I которые необходимы для интерпретации. Допустимая средняя арифметиче­ская погрешность измерений ξ/I составляет 20 %. Результаты площадных съемок первоначально могут представляться в виде графиков, карт графиков и карт изолиний измеренного неустановившегося сигнала для раз­личных времен t. Для простых геоэлектрических разрезов по этим материалам по амплитудному признаку ξ/I (обычно при t > 5 мс) удается выделить «аномальные петли», заслуживаю­щие дальнейших детальных исследований. В сложных геоэлектрических условиях при наличии мощных покровных и хорошо проводящих рудовмещающих пород затяну­тые во времени переходные процессы могут наблюдаться и на без- рудных площадях. Т. о., полезный сигнал от рудной за­лежи приходится выделять на фоне сигнала-помехи от нерудных образований. В этом случае в качестве информационного параметра рекомендуется использовать кажущуюся проводимость ρ_к и ее за­висимость от времени регистрации.

Параметр ρ_К при наблюдениях с совмещенными квадратными петлями находят из асимптотического соотношения между неустановившимся сигналом ξ в петле со стороной 21 для момента t и проводимостью однородного полупространства:

, здесь т_к — кажущееся обобщенное время:

В этих выражениях — ξ - в мкВ; I - в A; t - в мс; l - в м.

Признаком наличия рудного тела под прово­дящими наносами является нарушение монотонности спада ρ_к с ростом t .

30. Метод незаземленной петли (НП). Источником поля слу­жит прямоуг. петля из провода Пт (рис. 118, а) со сторонами от нескольких сотен метров до 1—2 км, питаемая переменным то­ком от генератора Г. Поле этой петли исследуют с помощью изме­рительного устройства И вдоль профилей Пр, расположенных внутри петли (реже вне ее). Иногда для увеличения глубинности исследования выполняют интегральные измерения поля с помощью второй приемной петли (параллельной Пт), подключенной к И" (двухпетлевой индукционный метод — ДИМ). В скважинном ва­рианте метода НП поле, принимаемое скважинным снарядом (СС), регистрируется на поверхности прибором И'. Петля как источник первичного поля выгодна прежде всего потому, что ее поле сравнительно однородно, особенно в централь­ной части. Это облегчает выделение аномалий, связанных с особен­ностями строения геоэлектрического разреза. За счет однородности первичного магнитного поля существенно упрощается характер аномалий, что позволяет использовать некоторые приемы для оп­ределения их геологической природы. Существенный недостаток НП — ее громозд­кость, обусловливающая нежелательные (особенно при поисковых работах) затраты труда и времени на перемещение питающей уста­новки в процессе полевых работ.

Рис 118. Основные модификации индуктивных методов.

а — метод незаземленной петли (НП)- И — с абсолютными точечными измерениями по наземным профилям, И' — то же, вдоль оси скважин, И" — с интегральными измере­ниями; 6 — метод длинного кабеля (ДК): И — с абсолютными измерениями, И' — с от­носительными измерениями; в — метод дипольного индуктивного профилирования (ДИП) с установкой типа Z-Z