Методы на основе неустановившегося электрического поля

Рис.2.24. Установка частотного зондирования

В процессе зондирования частота f изменяется с коэффициентами 1.2 – 1.5.

На каждой частоте измеряют  U() и I и вычисляют _к:

(2.12), где

(2.13)

Неустановившееся поле – поле переходных процессов, возникающих при ступенчатом изменении силы тока в источнике. Постоянный электрический ток пропускают через возбуждающие устройства гальванического (линия АВ) или индукционного (петля) типа. В момент включения или выключения тока резко изменяется магнитная индукция, в проводящей среде образуется вихревое переменное электромагнитное поле, структура и частная характеристика которого непрерывно изменяется во времени и в пространстве.

Ранняя стадия – в частотном спектре высокие гармоники, вихревые токи концентрируются у поверхности.

Средняя стадия – высокочастотная часть поля затухает, (энергия поглощается средой), возрастает роль низкочастотных гармоник.

Поздняя стадия – поле выравнивается, токи равномерно распределяются в пространстве, поле зависит от суммарной продольной проводимости пород.

Основной параметр неустановившегося электрического поля– время(t).

Модификации ЭП носят название методов переходных процессов (МПП), основанных преимущественно на петлевых установках (индукционные рамки возбуждения и приема сигналов). Измерения выполняют на всех временных задержках (рис. 2.25).

Модификации ЭЗ основаны на явлении проникновения вихревых токов во все более глубокие горизонты с течением переходного процесса. Эти методы относятся к разряду глубинных и подразделяются на зондирование становлением поля в дальней (ЗСД), и ближней (ЗСБ) зонах.

Рис. 2.25. Схема съемки для однопетлевого варианта МПП (а) и план отработанных

петель с нанесенными переходными характеристиками (б)

А – переходная характеристика над аномальной зоной, Г – генератор, И - измеритель

ЗСД выполняют в так называемой дальней зоне, где преобладают линейные процессы распределения электромагнитного поля. Неустановившееся поле регистрируют в режиме включения тока. Применяется экваториальная установка, состоящая из питающего диполя AB (гальваническое возбуждение) и приемного контура q (индуктивный прием) при расстоянии между ними до 10-15 км. Разнос AB-q должен в два и более раз превышатьглубину залегания основного опорного горизонта. Установка ЗСД, форма тока и кривая зондирования приведены на рис. 64.

Рис. 2.26. Установка ЗСД (а),

кривая зондирования (б)

У – усилитель, Р – регистратор,

q – приемная петля

ЗСБ основано на изучении неустановившегося поля в ближней зоне, когда преобладают процессы поздней стадии, поле «выравнивается» и равномерно распределяется в разрезе. Наблюдения выполняют после выключения тока. Используют различные установки (рис. 2.27).

Рис. 2.27. Схемы установок ЗСБ: а) – диполь-петля, б) – петля-петля, в) – петля в петле,

г) – длинный кабель – петля и кривые кажущегося сопротивления ρ_τ

и кажущейся проводимости S_τ (д)

Графики ρ_τ и S_τиспользуют для детализации геоэлектрического разреза и выделения в них проводящих слоев.