 |
Продольная проводимость и поперечное сопротивление
|
|
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ
________________________________________________________________
И.А. Доброхотова, К.В. Новиков
ПРАКТИКУМ
ПО ИНТЕРПРЕТАЦИИ ВЭЗ
Учебное пособие для специальности 130201
«геофизические методы поисков и разведки
месторождений полезных ископаемых»
Москва – 2009
УДК 550.837
И.А. Доброхотова, К.В. Новиков. Практикум по интерпретации ВЭЗ. Учебное пособие для студентов дневного, вечернего и заочного обучения. М.: РГГРУ, 2009.
Оглавление
Введение. 4
1. Физические основы вертикального электрического зондирования. 5
1.1. Типы кривых ВЭЗ. 5
1.2 Продольная проводимость и поперечное сопротивление. 7
1.3. Принцип эквивалентности для слоистых разрезов. 8
2. Решение прямых задач ВЭЗ. 8
2.1. Расчет кажущегося сопротивления для двухслойного геоэлектрического разреза 8
2.2. Расчет кажущегося сопротивления для трехслойного и многослойного разреза 11
3. Ручная интерпретация результатов ВЭЗ. 12
3.1. Ручная интерпретация двухслойных кривых ВЭЗ. 13
3.2. Ручная интерпретация трехслойных кривых ВЭЗ (r2 – известно) 14
4. Основы компьютерной интерпретации данных ВЭЗ. 16
Компьютерная интерпретация двухслойных кривых ВЭЗ. 16
Компьютерная интерпретация трехслойных кривых ВЭЗ. 16
Компьютерная интерпретация четырехслойных и многослойных кривых ВЭЗ 17
5. Интерпретации кривых ВЭЗ в программе IPI2Win. 18
5.1. Обзор возможностей и основные функции программы IPI2Win. 19
Ввод данных. 19
Форматы файлов данных. 21
|
|
|
Открытие файла данных. 23
Задание координат пикетов ВЭЗ. 24
Задание рельефа профиля (высот пикетов ВЭЗ) 25
Изменение числа слоев. 25
Просмотр кривых и моделей. 26
Интерпретация ВЭЗ в программе IPI2Win. 27
Изменение свойств слоев. 27
Перенос модели с другой точки ВЭЗ. 28
5.2. Интерпретация кривых ВЭЗ в программе IPI2Win. 28
5.3. Интерпретация данных ВЭЗ с воротами. 32
6. Качественная интерпретация кривых ВЭЗ. 36
6.1. Интерпретация кривых ВЭЗ методом S. 36
6.2. Построение разрезов rк 39
7. Расчет установки для вертикального электрического зондирования. 41
Итоговое задание. 45
Приложение 1. 55
Приложение 2. 56
Список литературы.. 57
Введение
Физические основы вертикального электрического зондирования
Зондирование – это изучение геоэлектрического разреза по вертикали, то есть на глубину. В электроразведке существует два принципа зондирования: геометрический и частотный. Электрические зондирования в методе сопротивлений являются типичным представителем геометрических зондирований, то есть глубинность их исследований зависит от расстояния между приемными и питающими электродами, чем больше это расстояние – тем больше глубинность. Метод при котором проводятся многократные измерения с четырехэлектродной симметричной установкой при возрастающем расстоянии между питающими заземлениями и постоянном положении ее центра называется методом вертикального электрического зондирования (ВЭЗ)
В зависимости от применяемых установок электрические зондирования бывают: четырехточечные (AMNB), трехточечные (AMN, B ¥), двухточечные (AM, N ¥, B ¥), дипольные. Далее будем рассматривать четырехточечные (симметричные) зондирования, в которых изучают зависимость rк от расстояния AB /2. Они получили наибольшее распространение в электроразведке.
Типы кривых ВЭЗ
Графики зависимости rк от полуразноса AB /2 называются кривыми ВЭЗ. Тип кривых электрических зондирований зависит от соотношения параметров слоев в геоэлектрическом разрезе (рис. 1.1.1.). В зависимости от количества слоев в горизонтально слоистом разрезе его называют двухслойным, трехслойным, четырехслойным и т.д., также именуют и соответствующие кривые ВЭЗ. Кривые ВЭЗ строятся в билогарифмическом масштабе, с модулем[1] 6.25 см. По оси абсцисс откладывается AB /2 в метрах, а по оси ординат rк в Ом×м.
|
|
|
| 
| 
|
| а. | б. | в. |
| Рис. 1.1.1. Слоистые геоэлектрические разрезы: а – двухслойный, б - трехслойный, в – четырехслойный. |
Рассмотрим некоторые типы кривых ВЭЗ и их особенности. Двухслойные кривые могут быть двух типов r1>r2 (рис. 1.1.2.а), r1<r2 (рис. 1.1.2.б). Отдельно можно выделить тип кривой, когда r2®¥, тогда правая ветвь кривой стремиться к асимптоте под углом 45°. Необходимо отметить, что угол восхождения кривой ВЭЗ не может быть больше 45°, в противном случае измерения выполнены неверно или же есть какая-то помеха.
| 
|
| r1>r2 | r1<r2 |
| а. | б. |
| |
| r2®¥ | |
| в. | |
| Рис. 1.1.2. Типы двухслойных кривых ВЭЗ |
Для трехслойных геоэлектрических разрезов, в зависимости от соотношения параметров слоев, выделяют 4 типа трехслойных кривых, которые маркируются латинскими буквами H, K, Q и A. (рис. 1.1.3.).
| 
|
| Тип H: r1>r2<r3 | Тип K: r1<r2>r3 |
| а. | б. |
| 
|
| Тип A: r1<r2<r3 | Тип Q: r1>r2>r3 |
| в. | г. |
| Рис. 1.1.3.. Типы кривых вертикального электрического зондирования. |
Многослойные кривые маркируются несколькими буквами на основании разделения их на трехслойные кривые. Например, четырехслойные кривые могут быть HK (рис. 1.1.4.а), или HA (рис. 1.1.4.б.), а пятислойные HAA и т.д.
| 
|
| а. | б. |
| Рис. 1.1.4. Маркировка четырехслойных кривых ВЭЗ. а.– HK, б. – HA. |
Продольная проводимость и поперечное сопротивление
В электроразведке в качестве характеристик геоэлектрического разреза часто применяются понятия продольной проводимости и поперечного сопротивления.
Продольная проводимость S однородного одиночного пласта – это проводимость объема породы в виде квадратной призмы с площадью основания s, равной 1 м2, и высотой, равной мощности пласта, в направлении, перпендикулярном одной из боковых граней этой призмы.
| (1.2.1.) |
Поперечное сопротивление T однородного одиночного пласта – это сопротивление той же призмы в направлении от одного основания призмы к другому, т.е. перпендикулярно к границам пласта.
|
|
|
| (1.2.2.) |
Если в многослойном разрезе ток течет параллельно напластованию, то электрическое поле на поверхности определяется суммарной продольной проводимостью разреза. Если же ток течет перпендикулярно напластованию, то электрическое поле на поверхности определяется в основном поперечным сопротивлением.
|
|
|
