Особенности применяемых установок

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

Наиболее производительными являются установки градиента и срединного градиента. Так как для А_fixМNВ_fix токовые электроды в процессе съемки остаются неподвижными, то рабочие требуются только на измерительные электроды. При съемке планшета или нескольких профилей можно параллельно использовать неограниченное число бригад с измерителями. Как правило, установки градиента и срединного градиента имеют большие размеры, и тогда при использовании низкочастотного переменного тока могут возникать индукционные помехи. Для их уменьшения методически правильным является обведение линии АВ вокруг планшета съемки. Такая технология должна быть обязательным правилом при выполнении работ методом ВП. При постановке задачи и анализе материалов полевых работ необходимо учитывать, что в установке градиента при приближении к питающим электродам реально уменьшается глубина исследования. Поэтому аномалии кажущегося сопротивления могут вызываться не только локальными неоднородностями, но и изменением электрических свойств по глубине аналогично тому, как это происходит в методе ВЭЗ.

Многоразносные установки А₁A₂MNB₂B₁ как правило, применяются при изучении квазислоистого, медленно меняющегося в горизонтальном направлении разреза. Кроме того, они позволяют разделить влияние приповерхностных и глубинных объектов. На рис. 5.1 показан пример, когда над двумя существенно разными объектами наблюдаются одинаковые графики профилирования на больших разносах. Использование второго (маленького) разноса позволяет разделить две эти ситуации.

Комбинированная установка АМN+МNВ хорошо зарекомендовала себя при поисках малоконтрастных объектов в геоэлектрическом разрезе, в условиях существенного влияния приповерхностных неоднородностей. В этом случае так называемые рудные и нерудные пересечения четко указывают на проводящие и высокоомные тела, а по максимальному расхождению между кривыми кажущегося сопротивления определяются горизонтальные границы тел.

Дипольная установка АВМN также позволяет получить на графиках кажущегося сопротивления рудные и нерудные пересечения, но при одноразовых измерениях ΔU_MN. В силу действия принципа взаимности при перемене положения питающего и приемного диполя кажущиеся сопротивления будут одинаковыми, и это позволяет переносить точку записи с измерительного диполя на питающий. Таким образом, при одном проходе мы имеем две кривые ρ_к двух встречных дипольных установок.

Кажущееся сопротивление

Рассмотренные в выше способы позволяют определить истинные значения удельного сопротивления только в том случае, если изучаемая среда однородна во всем полупространстве или размеры установок много меньше расстояния от них до контакта данной породы с породами другого значения сопротивления. Во всех других случаях вычисленные значения ρ будут отличаться от удельного сопротивления среды, в которой находится установка.

В связи с этим вычисляемое в практике полевых работ сопротивление принято называть кажущимся сопротивлением ρ_к, которое может быть больше или меньше сопротивления среды, в пределах которой находится измерительная установка. При этом в зависимости от соотношения сопротивлений пород, слагающих изучаемую площадь, вида, размеров и ориентировки установок относительно контактов пород кажущееся сопротивление может быть больше, чем наибольшее удельное сопротивление породы, встречающейся в районе исследования, или меньше сопротивления породы с наименьшим удельным сопротивлением. Таким образом, кажущееся сопротивление ρ_к не может рассматриваться как некоторое среднее значение сопротивления пород в пределах распространения электрического поля, создаваемого данной установкой. Кажущееся сопротивление принято относить к середине линии МN (к центру приемной цепи).

Кажущееся сопротивление вычисляется по одной из формул (31') — (34/), которые отличаются друг от друга только коэффициентом установки. Опуская индекс, стоящий у коэффициента установки, можно записать общую формулу для вычисления кажущегося сопротивления р_к:

(7.2)

где К — коэффициент применяемой установки; ΔU - разность потенциалов между приемными электродами; I - сила тока в цепи питания.

В случае однородной среды формула (7.2) полностью совпадает с формулой (7.1).

Для рассмотренных установок, когда расстояние между приемными электродами мало, можно написать:

где j_о - суммарная плотность тока в центре между приемными электродами в случае симметричного растекания тока с каждого токового электрода (для однородной среды); а - расстояние между приемными электродами.

Формулу (7.2) можно переписать:

(7.3)

где ρ и j - (соответственно) сопротивление среды и плотность тока на участке приемных электродов (в случае неоднородной среды).

Это уравнение может быть распространено на любые применяемые в практике работ установки, если считать, что сопротивление среды в пределах электродов МN однородно, а под плотностью тока j и j₀ понимать некоторые средние значения их в пределах приемных электродов.

Уравнение (7.3) является очень важным для понимания сущности измеряемых в полевых условиях кажущихся сопротивлений. Измеряемое кажущееся сопротивление пропорционально удельному сопротивлению среды в пределах приемных электродов. Коэффициент пропорциональности (j/j₀) показывает, во сколько раз плотность тока в районе приемных электродов больше или меньше той плотности тока, которая имела бы место в случае однородной изотропной среды неограниченных размеров. Отношение j/j₀ можно назвать относительной плотностью тока в пределах приемных электродов.

В том случае, когда применяемая для измерений установка находится в однородной изотропной среде и однородность среды сохраняется на достаточном расстоянии от установки, т. е. когда плотность тока в пределах приемных электродов будет такой же, как и в случае однородной среды (j = j₀), измеряемое кажущееся сопротивление будет равно удельному сопротивлению среды в пределах приемных электродов (ρ_к = ρ).

Если же применяемая для работ установка находится в неоднородной среде или в однородной среде, но вблизи с породой, имеющей другое сопротивление (вблизи вертикального или горизонтального контакта двух сред различного сопротивления), симметрия растекания тока с токовых электродов будет нарушена (j ≠ j₀) и измеряемое сопротивление не будет равно удельному сопротивлению среды в пределах приемных электродов.

Таким образом, кажущееся сопротивление имеет размерность удельного сопротивления. По величине оно прямо пропорционально удельному сопротивлению среды и относительной плотности тока в пределах приемных электродов. Значения кажущихся сопротивлений, получаемые при электропрофилировании, представляются в виде графиков по профилям или карты графиков по участкам съемки. Называются они графиками или картами графиков кажущегося сопротивления электропрофилирования.

Принцип взаимности

При выводе формул для определения удельного сопротивления однородной изотропной среды предполагалось, что ток в проводящую среду вводится через электроды А и В, а разность потенциалов ΔU измеряется между электродами М и N. Если в любой из рассмотренных в таблице 7.1 установок сохранить расположение и наименование электродов, но ток той же силы пропустить через электроды М и N, то разность потенциалов между электродами А и В будет такой же, как между электродами М и N в первом случае. Вычисленное удельное сопротивление не зависит от того, пропускается ли ток через электроды А и В, а разность потенциала измеряется между электродами М и N,. или ток пропускается через электроды М и N, а разность потенциала измеряется на участке АВ. Это положение называется принципом взаимности, и оно также справедливо при измерении кажущихся сопротивлений.

Из принципа взаимности следует, что в методах электропрофилирования (как и в других методах электроразведки, основанных на применении аналогичных установок) всегда можно поменять местами токовые и измерительные электроды. Однако в практике полевых работ в качестве приемных используют электроды MN ввиду того, что расстояние между ними меньше расстояния АВ. В этом случае на точность замеров меньшее влияние оказывают мешающее факторы: промышленные помехи, теллурические токи и др.

Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 341; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!