О нормальных полях в электроразведке

Как отмечалось выше, под нормальным полeм понимается электромагнитное поле того или иного источника над однородным изотропным полупространством с неизменными электромагнитными свойствами.

Из простейшей прямой задачи о поле точечного источника постоянного тока на земной поверхности (см. 7.1.3) можно получить нормальные поля постоянных электрических токов для разных установок или разных комбинаций питающих ( АВ) и приемных ( МN) электродов (см. рис. 3.2).

В практике электроразведки часто применяются четырехэлектродные установки АМNВ (см. рис. 3.2).

О нормальных полях в электроразведке - student2.ru
Рис. 3.2. План расположения питающих (А и В) и приемных ( М и N) электродов в разных установках метода сопротивлений: а - четырехэлектродной, б - срединного градиента, в - симметричной четырехэлектродной, г - трехэлектродной, д - двухэлектродной, е - дипольной радиальной, ж - дипольной азимутальной

К одному питающему электроду (например, А) подключается положительный полюс источника тока, к другому ( В) - отрицательный. Разность потенциалов на приемных электродах ( МN) от электрода А, определенная по полученной выше формуле (3.1), равна:

О нормальных полях в электроразведке - student2.ru

Аналогичным образом можно получить разность потенциалов от отрицательного полюса В, но величину тока следует принять равной ( О нормальных полях в электроразведке - student2.ru ).

Разность потенциалов от обоих электродов АВ равна суперпозиции О нормальных полях в электроразведке - student2.ru и О нормальных полях в электроразведке - student2.ru :

О нормальных полях в электроразведке - student2.ru (3.6)

Если МN установить в центре АВ так, чтобы АМ = BN, АN = ВМ, то получим формулу для расчета О нормальных полях в электроразведке - student2.ru симметричной четырехэлектродной установки (см. рис. 3.2):

О нормальных полях в электроразведке - student2.ru (3.7)

Потенциал двухэлектродной установки АМ ( А и N удалены в бесконечность) можно получить из (3.6), приняв О нормальных полях в электроразведке - student2.ru , т.е. О нормальных полях в электроразведке - student2.ru .

В методах сопротивлений применяется и ряд других установок. Так, например, для глубинных исследований используются различные дипольные установки (рис. 3.2). Если приемный диполь ( МN) перпендикулярен радиусу ( О нормальных полях в электроразведке - student2.ru ) между его центром и центром питающего диполя ( АВ), а угол между радиусом и питающей линией АВ ( О нормальных полях в электроразведке - student2.ru ) находится в пределах О нормальных полях в электроразведке - student2.ru , то такая установка называется азимутальной. Частным случаем азимутальной является экваториальная установка ( О нормальных полях в электроразведке - student2.ru ). Если приемный диполь (МN) направлен вдоль О нормальных полях в электроразведке - student2.ru , а О нормальных полях в электроразведке - student2.ru , то такая установка называется радиальной. Частным случаем радиальной установки является осевая ( О нормальных полях в электроразведке - student2.ru ).

Для каждой установки можно получить формулы, по которым рассчитывается коэффициент установки. Так, для азимутальной установки О нормальных полях в электроразведке - student2.ru , для радиальной О нормальных полях в электроразведке - student2.ru , где О нормальных полях в электроразведке - student2.ru и О нормальных полях в электроразведке - student2.ru - коэффициенты, мало отличающиеся от единицы и определяемые по специальным номограммам.

Таким образом, при работах любой установкой О нормальных полях в электроразведке - student2.ru рассчитывается по формуле для нормального поля

О нормальных полях в электроразведке - student2.ru (3.8)

где О нормальных полях в электроразведке - student2.ru - разность потенциалов на МN, О нормальных полях в электроразведке - student2.ru - ток в АВ, а О нормальных полях в электроразведке - student2.ru - коэффициент устaновки, зависящий лишь от расстояний между электродами.

Как отмечалось выше, по этим же формулам можно рассчитать некоторое \rho над реальным, неизвестным и практически всегда неоднородным полупространством. Тогда оно называется кажущимся (КС или О нормальных полях в электроразведке - student2.ru ).

Расчет нормальных полей для других источников (гармонических, импульсных) очень сложен, но в любом случае принято получать КС (см. 7.1.3 - 7.1.5).

Наши рекомендации