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 ρ будет равно истинному удельному электрическому сопротивлению среды, однако реальные геологические разрезы практически никогда не бывают геоэлектрически однородными, поэтому измеренное значение ρ будет равно некоторому эффективному значению сопротивления, которое называют кажущимся удельным электрическим сопротивлением ρ_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 ρ_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 ρ, которое определяется как удельное сопротивление ρ 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 γ, 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 r_k = 52 Ом м. Чему будет равно значение r_k , 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 r_СР, 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 ρ_к/ ρ₁=ƒ(ρ₂/ ρ_1, r/h₁) (*), h₁ – мощность первого горизонта, ρ₂/ ρ₁ принято обозначать μ 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:

ρ_к/ ρ₁=ƒ(μ_2, μ_3, ν₂, r/h₁),где μ₂=ρ₂/ ρ₁ μ₃=ρ₃/ ρ₁ ν= h_2/ h₁

16. Почему кривые ВЭЗ изображаются в билогарифмическом масштабе?

Форма кривой ВЭЗ, построенной в полулогорифмическом масштабе, при данном μ не зависит от ρ₁. 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 ρ₁ и h₁ приводит лишь к их смещению параллельнооси r или ρ_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.