ПРОФИЛИРОВАНИЕ НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ (ЭЛЕКТРОПРОФИЛИРОВАНИЕ)

При перемещении электроразведочной установки по поверхности земли с неизменным разносом мы будем получать информацию о распределении удельного сопротивления по горизонтали. Подобная методика, называемая «профилированием» и широко применяется для поиска и оконтуривания локальных неоднородностей (рудных тел, зон разломов, подземных коммуникаций или любых других объектов), отличающихся по сопротивлению от вмещающих пород. Поле, при отсутствии горизонтальных неоднородностей принято называть «нормальным».

Обычно электропрофилирование выполняют по системе параллельных профилей, предварительно разбитых на местности так, чтобы протяженные аномалии были, по возможности, ортогональны профилям. Дистанция между профилями должна быть такой, чтобы аномальные объекты, являющиеся предметом поиска, выделялись не менее чем на двух профилях. Шаг профилирования обычно берут в несколько раз меньше расстояния между профилями. Результаты профилирования по отдельным профилям изображают в виде графиков r_k. По оси ординат откладывают значения кажущегося сопротивления, по оси абсцисс - середину измерительной установки. Если кажущееся сопротивление меняется в широких пределах, по оси ординат берется логарифмический масштаб.

Результаты площадных съемок обычно изображают в виде карт изоом – изолиний кажущегося сопротивления, или карт графиков r_k. Для построения карты графиков профили наносятся на план, и вдоль каждого профиля строят соответствующие значения кажущегося сопротивления. Вертикальный масштаб при этом выбирается так, чтобы графики по возможности не пересекались.

Для профилирования можно использовать такие же установки, как и для зондирования. Существует множество методик профилирования, выбор которой зависит от решаемой геологической задачи, аппаратурных возможностей и затрачиваемых средств, а иногда и от личных предпочтений исполнителя:

1. Симметричное электропрофилирование (СЭП) с установкой Шлюмберже (AMNB). В этом случае по профилю перемещаются все электроды, бригада состоит обычно из четырех человек. Этот вид профилирования применяется в простых геологических ситуациях. В некоторых случаях используется двухразносное профилирование с установкой A’AMNBB’. Такой вид профилирования позволяет получать информацию о распределении удельного сопротивления на двух глубинах, например, учитывать влияние покровных отложений.

2. Комбинированное электропрофилирование. (КЭП) с установкой AMNBС_∞ Такая установка рекомендуется для выявления в разрезе крутопадающих хорошо проводящих пластов. Обычная симметричная установка при решении таких задач малоэффективна, так как субвертикальный тонкий проводящий пласт почти не меняет распределение тока в среде при ортогональной ему ориентации установки. Установка КЭП является комбинацией двух несимметричных установок АМN и MNB с общим электродом С, отнесенным на «бесконечность». Измерения проводятся поочередно для каждой установки, а точку записи относят к центру приемной линии. При приближении к пласту значения r_k будут больше в том случае, когда электроды MN расположены между токовым электродом и пластом. Над пластом значения r_k для обеих установок совпадают, и на профильных кривых образуется так называемое «проводящие перекрестие». Среднее арифметическое из значений кажущегося сопротивления для каждой установки дает значение r_k,измеренное установкойAMNB.

3. Круговое профилирование. Такое профилирование проводится, как правило, для исследования анизотропии. Если используется симметричная установка, то неподвижным остается центр установки, а электроды перемещаются по кругу. Изучается зависимость r_k от азимута. В случае изотропной среды полярная диаграмма кажущегося сопротивления будет представлять собой окружность, в случае анизотропной – эллипс, большая полуось которого будет соответствовать направлению трещиноватости. Следует помнить, что из-за так называемого «парадокса анизотропии» максимальное значение кажущегося сопротивления соответствует направлению, в котором истинное удельное сопротивление анизотропной среды минимально и наоборот.

4. Метод серединных градиентов (СГ). Методика работ, в которой профилирование проводится с фиксированными питающими электродами, получило название «метода серединных градиентов». Как отмечалось выше, в однородной среде поле двух точечных источников почти не меняется в средней трети отрезка АВ. Фактически, поле однородно в пределах квадрата со стороной АВ/3, поме щенного в центр между питающими электродами. (Рис.1.8). Съемка проводится по системе профилей, параллельных АВ, при этом изменения разности потенциалов на электродах MN, а следовательно и r_k, зависят в первую очередь от неоднородностей в разрезе. Это, а также простота расчета аномального поля, делает метод СГ одним из основных методов профилирования в районах со сложным геоэлектрическим разрезом. Глубинность метода определяется минимальным расстоянием между питающим и приемным электродами.

При выполнении работ методом СГ часто используется переменный ток низкой частоты (4.88 Гц.). Для исключения индукционной наводки на провода приемной линии MN линию АВ иногда сдвигают в сторону от профилей, на которых производится измерения. В любом случае, при работе на переменном токе следует по возможности располагать приемную линию в стороне от линии АВ.

Современные компьютерные технологии позволяют эффективно рассчитывать нормальные поля для любой конфигурации электродов, поэтому в последнее время в методиках СГ участок профилирования не ограничивают квадратом со стороной АВ/3, а фактически используют всю область между электродами А и В, обеспечивающую необходимую глубинность исследования. При этом в процесс вычисления r_k и в процесс интерпретации вносятся поправки, учитывающие неоднородность поля.