Физическая сущность и установки в методе электропрофилирования.

Электрическое профилирование представляет собой одну из основных модификаций метода сопротивлений. В процессе электрического профилирования кажущееся сопротивление измеряют установками, размеры которых остаются постоянными, а сами установки перемещают вдоль профиля или системы профилей, покрывающих исследуемую площадь с густотой, определяемой характером решаемой геологической задачи. При этом на всей площади наблюдений коэффициент установки постоянен.

4. Чему равно значение потенциала в точке М от электродов А и В? (записать формулу). Покажите токовые и эквипотенциальные линии от электродов А и В.

 

5. Нарисуйте вид кривой ВЭЗ, если геоэлектрический разрез имеет вид: r1=120 Ом*м , r2=50 Ом*м , r3=200 Ом*м, r4=80 Ом*м. Какой это тип кривой и разрез?

6. Физическая сущность метода и установки, применяемые в методе ВЭЗ.

Зависимость глубинности исследований от расстояния между источником поля и точкой его измерения используется в группе модификаций метода сопротивлений, объединяемых под общим названием вертикальные электрические зондирования (ВЭЗ).

Сущность электрических зондирований заключается в исследовании зависимости между кажущимся сопротивлением и расстоянием от точки наблюдения поля до источника. Технически наиболее просто выполнять зондирование симметричной установкой AMNB и различными модификациями дипольных установок.

Метод ВЭЗ обычно применяется для изучения горизонтально слоистых разрезов с углами наклона слоев, не превышающими 10 – 15 градусов. Наиболее достоверные результаты получаются, когда в разрезе не более 3 – 4 слоев и в середине присутствует низкоомный или высокоомный маркирующий горизонт

7. Покажите, какой вид имеют аномалии естественного поля (ЕП) над скоплениями сульфидов (съемка способом потенциала). Как определить, где находится рудный объект?

8. В чем разница между истинным и кажущимся удельными электрическими сопротивлениями ?

При однородной в геоэлектрическом отношении среде значение будет равно истинному удельному электрическому сопротивлению среды, однако реальные геологические разрезы практически никогда не бывают геоэлектрически однородными, поэтому измеренное значение будет равно некоторому эффективному значению сопротивления, которое называют кажущимся удельным электрическим сопротивлением к: .Кажущееся сопротивление сложным образом зависит от расположения питающих и приемных заземлений, а также от характера геоэлектрического разреза. Его не следует понимать как параметр, усредняющий истинные удельные сопротивления пород, слагающих геологический разрез. В практике известны случаи, когда величина к выходит за пределы изменения истинных удельных сопротивлений.

9. Что понимается под удельным электрическим сопротивлением и удельной проводимостью в электроразведке и каковы единицы измерения этих величин?

Чаще всего в электроразведке изучается удельное электрическое сопротивление среды , которое определяется как удельное сопротивление кубика горной породы со стороной 1 метр электрическому току, текущему перпендикулярно одной из граней кубика. ,где R – полное сопротивление проводника, S - его сечение l – длина проводника. Размерность удельного электрического сопротивления Ом*м.

Удельная проводимость (электропроводность) среды , которая определяется как обратная величина УЭС: .[См/м.]

10. Запишите формулу для определения разности потенциалов между электродами MN от электрода А (электрод В можно считать удаленным на бесконечность). Покажите токовые и эквипотенциальные линии от электрода А.

11. В каких единицах измеряется значение коэффициента установки? Покажите - почему?

Коэффициент установки определяется по простой формуле: , где АМ, AN и MN – расстояния между соответствующими электродами. К [м]

12. Для симметричной установки АМNB c коэффициентом k = 3.14 м на точке получено значение rk = 52 Ом м. Чему будет равно значение rk , если АМ=BN=40 м, MN=20 м, V=300mB, J=0.002 A?

13. Определите, в соответствии с вашим вариантом, можно ли считать указанную в табл.1 установку трехэлектродной, если среднее удельное сопротивление среды равно rСР, и ток равен J. Питающий электрод можно считать удаленным на бесконечность, если его потенциал в точке N не превышает 3 % значения потенциала в этой точке от ближнего питающего электрода.

Таблица 1

Вариант Установка rСР Ом м J , А
A10M5N120B 0.08
A50M20N400B 0.1
A80M15N100B 0.07
A60M30N80B 0.09
A40M20N300B 0.05
A20M6N100B 0,06

 

Вариант I II III IV
Установ-ка A10M5N120B A50M20N400B A80M15N100B A60M30N80B
rср.
J 0.08 0.1 0.07 0.09

14. Сущность электрического профилирования и зондирования (что общее и в чем отличие?).

Электрическое профилирование представляет собой одну из основных модификаций метода сопротивлений. В процессе электрического профилирования кажущееся сопротивление измеряют установками, размеры которых остаются постоянными, а сами установки перемещают вдоль профиля или системы профилей, покрывающих исследуемую площадь с густотой, определяемой характером решаемой геологической задачи. При этом на всей площади наблюдений коэффициент установки постоянен.

Зависимость глубинности исследований от расстояния между источником поля и точкой его измерения используется в группе модификаций метода сопротивлений, объединяемых под общим названием вертикальные электрические зондирования (ВЭЗ).

Сущность электрических зондирований заключается в исследовании зависимости между кажущимся сопротивлением и расстоянием от точки наблюдения поля до источника. Технически наиболее просто выполнять зондирование симметричной установкой AMNB и различными модификациями дипольных установок.

Метод ВЭЗ обычно применяется для изучения горизонтально слоистых разрезов с углами наклона слоев, не превышающими 10 – 15 градусов. Наиболее достоверные результаты получаются, когда в разрезе не более 3 – 4 слоев и в середине присутствует низкоомный или высокоомный маркирующий горизонт

15. Какие разрезы называются двухслойными, трехслойными и какими параметрами они характеризуются?

Для двухслойного разреза зависимость кажущегося сопротивления, измеренного в поле точечного источника, от параметров разреза и разноса будет иметь вид к/ 1=(2/ 1, r/h1) (*), h1 – мощность первого горизонта, 2/ 1 принято обозначать и наз. модулем двухслойного разреза, r –растояние между источником поля и точкой его измерения.

В общем виде зависимость кажущегося сопротивления от параметров трехслойного разреза и разносов установки может быть представлена:

к/ 1=(2, 3, 2, r/h1),где 2=2/ 1 3=3/ 1 = h2/ h1

16. Почему кривые ВЭЗ изображаются в билогарифмическом масштабе?

Форма кривой ВЭЗ, построенной в полулогорифмическом масштабе, при данном не зависит от 1. Если зависимость (*) изобразить в виде графика, построенного в билогарифмическом масштабе, то форма кривой не будет зависить также и от h1. Т.о., если кривые построены в билогарифмическом масштабе, изменение 1 и h1 приводит лишь к их смещению параллельнооси r или к. Это обстоятельство облегчает технику интерпретации полевых кривых ВЭЗ, а также позволяет обьединить теоретические кривые для всех возможных двухслойных разрезов в одно семейство кривых.

17. В каких единицах измеряется истинное и кажущееся удельное электрическое сопротивление?

[Ом*м] [м]*[м2*кг/А*с3]/[A]=[м*Ом]

18. Что такое коэффициент установки и в каких единицах он измеряется?

Удельное сопротивление . Коэффициент К [м] - коэффициентом установки. Он зависит только от взаимного положения питающих и измерительных заземлений. Взаимное положение питающих и приемных электродов в электроразведке называется установкой.

19. Что понимается под качественной и что - под количественной интерпретацией кривых ВЭЗ?

Методы интерпретации результатов электрических зондирований по характеру получаемых результатов можно разделить на количественные и качественные.

Количественные методы дают получить численные геоэлектрического разреза (мощность, горизонтов, угол падения и др.) с некоторой погрешностью, которая в общем случае может быть оценена.

Качественные методы предназначены для определения общего характера геологического строения района – оценки возможности обнаружения в данном районе некоторых геологических структур, определения их планового положения, направления падения, последовательности в выклинивании горизонтов и т.п.

20. Поясните сущность метода ВП. По каким признакам на графиках измеряемых параметров мы можем судить о наличии электронно-проводящего объекта?

Метод вызванной поляризации ВП основан на исследовании полей, создаваемых искусственно поляризованными горными породами и рудами. Интенсивность и характер этих полей зависят от физико-химических процессов, происходящих на контакте жидкой и твердой фаз в горных породах и рудах, если через эти породы протекает ток.

21. Какие параметры измеряются и определяются в методе частотного зондирования (ЧЗ)? Чем метод ЧЗ отличается от ВЭЗ?

Способ выполнения электромагнитного зондирования с переменными диполями заключается в том, что в некоторой фиксированной точке пространства изучают зависимость поля диполя от характера его изменения во времени. Простейший пример –частотное зондирование (ЧЗ), при которм изучается зависимость электромагнитного поля и точкой наблюдения. Физической основой ЧЗ является скин-эффект – зависимость глубины проникновения поля в землю от его частоты.

Электромагнитные зондирования выгодно отличаются от ВЭЗ и ДЭЗ такими возможностями, как изучение разрезов с высокоомными экранами и бесконтактные измерения. Кроме того, в ЧЗ процессе зондирования не приходится перемещать источник и приемник поля, так как разнос постоянен.

22. Поясните сущность магнитотеллурического зондирования. Чем здесь достигается изменение глубины исследования? Чем метод МТЗ отличается от ЕП?

Процесс магнитотеллурического зондирования заключается в изучении зависимости входного импеданса, измеряемого на поверхности Земли, от частоты магнитотеллурического поля. Физической основой МТЗ является скин-эффект, в соответствии с которым высокочастотные компоненты поля, не проникающие на большие глубины, несут информацию о поверхностной части разреза, а низкочастотные – о глубинных его облостях.

23. За счет чего возможно применение методов электроразведки при поисках нефтегазовых залежей?

В области развития вечной мерзлоты аномалии теплового поля над залежами углеводородов выражаются уменьшением мощности (толщины) мерзлых горных пород, что впервые было отмечено в конце 50-х годов. Поведение верхней и нижней границ мерзлой толщи отражает наличие залежей углеводородов. Сопутствующие им аномалии глубины сезонного протаивания и мощности мерзлых толщ надежно устанавливаются наземными методами электроразведки, что может быть использовано для прямых поисков месторождений нефти и газа: в области развития пресных подмерзлотных вод по аномалиям мощностей СТС и мерзлых горных пород, а также их отношению; в области развития соленых подмерзлотных вод по аномалиям глубины сезонного протаивания. Оценивая возможную эффективность указанных поисковых критериев, следует сказать, что, по-видимому, большинству залежей углеводородов соответствуют аномалии элементов залегания мерзлых толщ. Обратное верно далеко не всегда: подобные аномалии могут быть вызваны и другими причинами, кроящимися, например, в былых нарушениях поверхностных условий, след которых и после восстановления первоначального состояния сохранился в виде аномалий мощности мерзлой толщи. Степень соответствия залежей углеводородов аномалиям глубины сезонного протаивания, по-видимому, заметно выше, так как другие источники столь интенсивных аномалий и такой их пространственной организации просто трудно указать. Возможное наличие засоленных участков легко обнаруживается по ходу работ и поддается учету. Проведение работ в нужной последовательности и использование аномалий поведения верхней и нижней границ мерзлых толщ в комплексе с другими поисковыми признаками повысят эффективность прямых поисков залежей углеводородов.

 

Относительно высокими сопротивлениями по сравнению с вмещающими их породами могут обладать продуктивные пласты нефтяных и газовых месторождений, угольные пласты, залежи хромитовых руд, дайки изверженных пород, прорывающих комплексы метаморфизованных пород, кварцевые жилы и др. Кроме того, аналогичными свойствами могут характеризоваться искусственно созданные скопления нефти, бензина и др. в результате деятельности человека.

 

В последнее время метод ВП все большее применение находит при поисках нефтегазовых месторождений. Как показали многочисленные полевые эксперименты, над углеводородными залежами образуются скопления вкрапленников пирита, что создает физические предпосылки для поисков и оконтуривания месторождений нефти и газа.