13.6 Апаратура методу мс
Магнітна сприйнятливість гірських порід може бути виміряна двома принципово різними способами: по зміні індуктивності соленоїда і величині реактивної складової напруженості вторинного магнітного поля.
Дослідження розрізів свердловин методом МС здійснюється апаратурою КМВ, АМК-3 і комплексною апаратурою ЕМК-1, КМК і ТСМК-40.
Апаратура типу КМВ розроблена на основі мостової схеми (Рис. 13.1). Міст живиться струмом частотою 1 кГц від електронного генератора через трансформатор. Напруга розбалансу моста надходить на підсилювач, потім на фазовий випрямляч для випрямлення реактивної складової поля, далі через фільтри подається на прилад, що реєструє. Свердловинний прилад живиться від генератора струмом частотою 50 Гц, анодна напруга знімається з випрямляча. Фільтри призначені для поділу живильної і вимірювальної ланцюгів.
В апаратурі КМВ застосовуються два датчики: 1) чутливий – для вимірів у слабомагнітних породах і рудах; 2) грубий – для вимірів у сильномагнітних рудах. Чутливий датчик довжиною 20 см з феритовим сердечником має високу індуктивність при низькому омічному опорі (велика добротність датчика). Його чутливість складає 3-5 мільйонних частинок одиниці. Довжина грубого датчика 12 див, індуктивність його порівняно невелика (мала добротність датчика). Датчики поміщені в заповнений маслом неметалічний кожух.
Масштаб запису кривих еф встановлюється за даними еталонування апаратури на моделях з матеріалів з відомими значеннями магнітної сприйнятливості (наприклад, з магнетиту, магнетиту з гіпсом).
Масштаб запису кривих МС обчислюється по формулі
,
(13.7)
де K=40·π·n – коефіцієнт соленоїда (п – число витків, що приходяться на 1 см довжини соленоїда); I – сила струму; l – величина ефекту, що спостерігається, від градуйованого соленоїда.
Масштаб глибин кривих χеф при детальних дослідженнях розрізів рудних свердловин складає 1:50 або 1:25. Оптимальна швидкість запису кривих МС порядку 1000-1500 м/с.
Свердловинний прилад стабільно працює при температурі до 60°С.
13.7 Криві методу мс
Однорідні пласти на кривих χеф відзначаються симетричними аномаліями щодо їх середини (рис. 13.2). Характерні значення χеф приурочені до середини пласта – максимальні при магнітній сприйнятливості пласта більше магнітної сприйнятливості вміщуючих порід χп>χвм, мінімальні при χп<χвм. У малопотужних пластах (h<1с, де 1с – довжина датчика) криві χеф мають два максимуми з мінімумом у центральній частині кривої
Границі шарів достатньої потужності (h>21с) визначаються точками, де величина сигналу дорівнює половині його максимального значення Δχmax/2, тобто потужність таких пластів визначається шириною аномалії на рівні половини її максимального значення Δχп max. З зменшенням потужності пластів точки з координатами Δχп max/2 зміщаються щодо границь пласта в бік вміщуючих порід.
13.8 Області застосування методу мс
Метод магнітної сприйнятливості найбільш ефективний при дослідженні розрізів свердловин, пробурених на магнетитових і титаномагнетитових родовищах. Його можна застосовувати також для виявлення в розрізах свердловин скупчень бокситів, марганцевих, хромітових, нікелевих, сидеритових і олов’яних руд.
Основні геологічні задачі, розв’язувані методом МС при вивченні розрізів свердловин, складаються в літологічному розчленовуванні розрізів і їх кореляції, виділенні рудних зон, визначенні змісту заліза в магнетитових рудах, одержанні даних про величину магнітної сприйнятливості порід для інтерпретації аномалій магнітного поля, відзначених магніторозвідкою.
Літологічне розчленовування розрізів свердловин за методом МС базується на різній магнітній сприйнятливості порід. Найбільші величини χП характерні для магнетиту і титаномагнетиту, за ними йдуть ультраосновні породи (габро, діабази, порфірити й ін.), потім кислі породи (граніти, гранодіорити). Найнижчими значеннями χп володіють карбонатні і гідрохімічні осадки .
Виділення в розрізах руд базується на їх високій, порівняно з вміщуючими породами (глинами, піщаниками, карбонатами), магнітної сприйнятливості. Процентний вміст заліза в рудах визначається по залежності величини магнітної сприйнятливості від кількості, що міститься в них магнетиту.