Вертикальное электрическое зондирование.Установка Шлюмберже.
Среди методов постоянного электрического поля пользуется широкой популярностью метод вертикального электрического зондирования (ВЭЗ). С начала 20-го века он применяется при поисках и разведке нефтяных и рудных месторождений, инженерно-геологических, гидрогеологических изысканиях, ВЭЗ – один из наиболее распространенных, а в ряде случаев и незаменимых методов исследования, так как с его помощью можно решать многие геологоразведочные задачи при низкой себестоимости полевых работ и несложных приемах наблюдения. Повышение геологической и экономической эффективности метода ВЭЗ связано с разработкой качественно новых, более совершенных приемов истолкования результатов наблюдений, основанных на использовании ЭВМ. Известен ряд работ, в которых предлагаются и опробуются разные варианты решения обратной задачи ВЭЗ с помощью ЭВМ: Страхов В.Н., Матвеев Б.К., Изотова Е.Б., Хорев О.А., Koefoed O., Kunetz G., Rocroi J., Ghosh D. и др. 
Техника выполнения зондирования довольно проста. В простой схеме измерений используется четырехточечная установка AMNB с двумя питающими 
и 
и двумя измерительными 
и 
электродами рис.1. К питающим электродам 
и 
подключают какой-либо источник постоянного тока так, что через электрод 
в землю втекает ток силой 
, а через электрод 
вытекает ток силой (-
). При этом производят измерения разности потенциалов 
между измерительными электродами 
и 
. Рис.1. Рис.2. 
Рис.3. В случае однородного полупространства с удельным электрическим сопротивлением 
потенциал точки 
определяется как сумма потенциала двух точечных источников 
и 
. 
. Аналогично, 
. Следовательно, 
(1.1) Заметим, если растояние между измерительными электродами 
достаточно мало, отношение 
стремится к величине 
(проекция напряженности поля на линию 
) в точках измерения. Такие измерительные установки называются предельными. Они позволяют измерять непосредственно напряженность электрического поля 
на поверхности земли. В часности для четырехточечной установки 
, (1.2)
На практике применяют следующие разновидности четырехточечных установок.
- Прямолинейная четырехточечная установка.
В ней все электроды располагаются на одной линии. (рис.1). При этом обычно измерительные электроды размещают в пределах средней трети отрезка АВ, поскольку в этом случае установка близка к предельной.
- Симметричная четырехточечная установка (установка Шлюмберже) наиболее распространенный вид прямолинейных установок. В ней питающие электроды
и
и измерительные
и
расположено симметрично относительно некоторого центра 
(рис.2). При этом, как правило выбирают
, для того, чтобы установка по своим свойствам была бы близка к предельной.
Для установки Шлюмберже и, следовательно, (1.1) и (1.2) записываются следующим образом:
, (1.3) 
(1.4) В случае точных предельных установок (при 
) выражение (1.4) переходит в формулу 
(1.5) где 
— половина расстояния между питающими электродами. 3. Трехточечная установка. Если в прямолинейной четырехточечной установке электрод В отнести на бесконечность (
), получающаяся схема измерений носит название трехточечной установки (рис.3). Такая установка возникает на практике, если электрод В удален настолько далеко от точек измерения, что создаваемое им электрическое мало по сравнению с полем электрода А. На поверхности однородного полупространства разность потенциалов, измеряемая трехточечной установкой, определяется формулой, получаемой из (1.1) при 
и 
: 
(1.6) Предельная трехточечная установка называется установкой Гуммеля. Для нее формула (1.2) записывается как 
, (1.7) где 
— расстояние от точки А до точки измерения поля О. Формулы (1.1) – (1.7) показывают, что измеряемые разности потенциалов 
и электрическое поле 
на поверхности однородной Земли прямо пропорциональны 
. Конечная цель геоэлектрических исследований – определение удельного электрического сопротивления земли по результатам геофизических измерений, поэтому выразим удельное сопротивление из (1.1) через остальные величины: 
, (1.8) где 
— геометрический коэффициент установки: 
(1.9) В случае установки Шлюмберже из (1.3) 
, (1.10)
Установка Шлюмберже
При постоянном расстоянии MN последовательно увеличивают разносы АВ. Питающие электроды разносятся в диаметрально противоположные стороны по отношению к центру установки О. MN в процессе серии наблюдений остается постоянным. В каждом положении АВ определяется rк.
В обобщенной установке Шлюмберже расстояние между потенциальными электродами (2 ) мало по сравнению с расстоянием (2L) с токовыми. Последовательное увеличение расстояния 2L (АВ), пытаются увеличивать объем исследуемых пород и глубину исследований.
В результате для вычисления кажущегося сопротивления аппроксимируется выражение:
где х – расстояние между точкой измерений (средней точкой между потенциальными электродами) и серединой отрезка АВ.
В симметричной установке Шлюмберже х = 0. Формула для вычисления кажущегося сопротивления упрощается, принимая вид:
В результате измерений мы строим кривую rк, характеризующую изменение сопротивления пород с глубиной. Эта кривая строится в логарифмическом масштабе (по оси абсцисс — , по оси ординат — rк)
При построении кривой точки, полученные при данном разносе MN, соединяются в отдельный отрезок. Поэтому кривая ВЭЗ состоит из отдельных отрезков, частично перекрывающих друг друга.
При производстве работ необходимо определять расстояние . Отмечать на местности неудобно, поэтому метки размечаются прямо на проводах изолентой (на питающих проводах) или медной проволокой.
Полевые геофизические исследования методом сопротивлений выполняются с помощью простого оборудования, состоящего из источника тока (комплекта высоковольтных батарей), четырех металлических штырей, миллиамперметра, вольтметра и четырех катушек с изолированным кабелем.
Порядок выполнения работ на точке измерений:
1. Рабочие устанавливают катушки с питающими проводами. Разбивают приемную линию.
2. Центральный рабочий отпускает рабочих на концах А и В до появления первой метки. Рабочие забивают электроды.
3. Оператор производит измерения DU и J.
4. Вычислитель определяет величину rк и наносит на бланк точку по величинам rк и .
5. Рабочий на центре отключает от катушек тройник и дает сигнал рабочим питающей линии о перемещении на следующий разнос.
6. Рабочие вынимают электроды и протягивают провод дальше, пока их не остановит легким рывком центральный рабочий, следящий за появлением меток.
7. Рабочие забивают электроды.
8. Оператор берет замер и т.д.
По мере увеличения разносов падает сила тока J и DU. Поэтому оператор присоединяет в питающую линию (цепь) дополнительное число батарей или дает указание рабочим уменьшить сопротивление заземлений (подбить электроды глубже или увеличить число забиваемых электродов). После окончания зондирования провода сматываются на катушки, оборудование грузиться на автомашину на следующую стоянку.
Когда разрез состоит из ряда более или менее горизонтальных слоев, желательно знать распределение удельного сопротивления по вертикали. Электрические зондирования выполняют для получения представлений об изменениях удельного сопротивления с глубиной под данной точкой земной поверхности и корреляция этих изменений с имеющейся геологической информацией, с тем, чтобы можно было делать выводы о глубинах и удельных сопротивлениях присутствующих в разрезе слоев. Эта методика основана на том факте, что с увеличением расстояния между токовыми электродами ток проникает в землю все глубже. Когда расстояние между АВ мало, по сравнению с мощностью разреза (его верхнего слоя h), кажущееся сопротивление, определенное по результатам измерения DU между MN, практически равно удельному сопротивлению r1 верхнего слоя. Это происходит потому, что лишь незначительная часть тока проникает в нижний слой r2. Когда расстояние увеличивается между токовыми электродами, все большая доля тока проникает глубже границы, причем на этой границе изменяется и форма токовых линий.
В случае зондирования установкой Шлюмберже, когда перемещаются только два токовых электрода, потенциальные электроды остаются неподвижными, значит влияние поверхностных неоднородностей около них остается постоянным для всех наблюдений. А в установке Веннера увеличивается расстояние a, средние же точки фиксируются. Как правило используются следующие интервалы установки: a = 2; 6; 18; 54… m. Хотя кривые кажущегося сопротивления зависят от a, но они имеют ту же общую форму, что и для установки Шлюмберже.
Дата добавления: 2021-02-19 ; просмотров: 343 ;
Сколько точек заземления на схеме установки шлюмберже
Сколько цинка в батарейке Солевая батарейка, изготавливаемая по набивной технологии. Цинковый корпус в картонной оболочке. 1 Цилиндрические батарейки 1.1 Назначение элементов конструкции 1.2 Положительный электрод… Подробнее » Сколько цинка в батарейке
Сколько точек заземления на схеме установки шлюмберже
- автор: admin
- 27.07.2023
Вертикальное электрическое зондирование.Установка Шлюмберже. Среди методов постоянного электрического поля пользуется широкой популярностью метод вертикального электрического зондирования (ВЭЗ). С начала 20-го века он применяется при поисках… Подробнее » Сколько точек заземления на схеме установки шлюмберже
Сколько стоит узо на 25 ампер 220 вольт
- автор: admin
- 27.07.2023
УЗО АВВ Серия FH202 Серия F202 Серия F202, F204 тип А Серия F202A-S, F204A-S селективное тип А Серия F204 Серия FH204 УЗО на 25 Ампер… Подробнее » Сколько стоит узо на 25 ампер 220 вольт
Сколько стоит трехтарифный счетчик на электроэнергию цена в москве
- автор: admin
- 27.07.2023
Трехтарифный счетчик (многотарифный) Купить трёхтарифный счетчик электроэнергии Меркурий с доставкой через СДЭК или Boxberry можно у нас на сайте, связавшись удобным способом. Продажа трёхтарифных электросчётчиков… Подробнее » Сколько стоит трехтарифный счетчик на электроэнергию цена в москве
Сколько стоит перепаять светодиод
- автор: admin
- 27.07.2023
Сколько стоит замена светодиодов в телевизоре? Второе: для увеличения яркости производитель чаще всего завышает напряжение подсветки, и поэтому светодиоды начинают работать с большой перегрузкой и… Подробнее » Сколько стоит перепаять светодиод
Сколько точек заземления на схеме установки шлюмберже
Вертикальное электрическое зондирование.Установка Шлюмберже.
Среди методов постоянного электрического поля пользуется широкой популярностью метод вертикального электрического зондирования (ВЭЗ). С начала 20-го века он применяется при поисках и разведке нефтяных и рудных месторождений, инженерно-геологических, гидрогеологических изысканиях, ВЭЗ – один из наиболее распространенных, а в ряде случаев и незаменимых методов исследования, так как с его помощью можно решать многие геологоразведочные задачи при низкой себестоимости полевых работ и несложных приемах наблюдения.
Повышение геологической и экономической эффективности метода ВЭЗ связано с разработкой качественно новых, более совершенных приемов истолкования результатов наблюдений, основанных на использовании ЭВМ. Известен ряд работ, в которых предлагаются и опробуются разные варианты решения обратной задачи ВЭЗ с помощью ЭВМ: Страхов В.Н., Матвеев Б.К., Изотова Е.Б., Хорев О.А., Koefoed O., Kunetz G., Rocroi J., Ghosh D. и др.
Техника выполнения зондирования довольно проста. В простой схеме измерений используется четырехточечная установка AMNB с двумя питающими и и двумя измерительными и электродами рис.1. К питающим электродам и подключают какой-либо источник постоянного тока так, что через электрод в землю втекает ток силой , а через электрод вытекает ток силой (-). При этом производят измерения разности потенциалов между измерительными электродами и .
В случае однородного полупространства с удельным электрическим сопротивлением потенциал точки определяется как сумма потенциала двух точечных источников и .
.
Аналогично, .
Следовательно, (1.1)
Заметим, если растояние между измерительными электродами достаточно мало, отношение стремится к величине (проекция напряженности поля на линию ) в точках измерения. Такие измерительные установки называются предельными. Они позволяют измерять непосредственно напряженность электрического поля на поверхности земли. В часности для четырехточечной установки
, (1.2)
На практике применяют следующие разновидности четырехточечных установок.
Прямолинейная четырехточечная установка.
В ней все электроды располагаются на одной линии. (рис.1). При этом обычно измерительные электроды размещают в пределах средней трети отрезка АВ, поскольку в этом случае установка близка к предельной.
Симметричная четырехточечная установка (установка Шлюмберже) наиболее распространенный вид прямолинейных установок. В ней питающие электроды ии измерительныеирасположено симметрично относительно некоторого центра (рис.2). При этом, как правило выбирают, для того, чтобы установка по своим свойствам была бы близка к предельной.
Для установки Шлюмберже и, следовательно, (1.1) и (1.2) записываются следующим образом:
, (1.3)
(1.4)
В случае точных предельных установок (при ) выражение (1.4) переходит в формулу
(1.5)
где — половина расстояния между питающими электродами.
3. Трехточечная установка.
Если в прямолинейной четырехточечной установке электрод В отнести на бесконечность (), получающаяся схема измерений носит название трехточечной установки (рис.3). Такая установка возникает на практике, если электрод В удален настолько далеко от точек измерения, что создаваемое им электрическое мало по сравнению с полем электрода А. На поверхности однородного полупространства разность потенциалов, измеряемая трехточечной установкой, определяется формулой, получаемой из (1.1) при и :
(1.6)
Предельная трехточечная установка называется установкой Гуммеля. Для нее формула (1.2) записывается как
, (1.7)
где — расстояние от точки А до точки измерения поля О.
Формулы (1.1) – (1.7) показывают, что измеряемые разности потенциалов и электрическое поле на поверхности однородной Земли прямо пропорциональны . Конечная цель геоэлектрических исследований – определение удельного электрического сопротивления земли по результатам геофизических измерений, поэтому выразим удельное сопротивление из (1.1) через остальные величины:
, (1.8)
где — геометрический коэффициент установки:
(1.9)
В случае установки Шлюмберже из (1.3)
, (1.10)
Установка Шлюмберже
При постоянном расстоянии MN последовательно увеличивают разносы АВ. Питающие электроды разносятся в диаметрально противоположные стороны по отношению к центру установки О. MN в процессе серии наблюдений остается постоянным. В каждом положении АВ определяется rк.
В обобщенной установке Шлюмберже расстояние между потенциальными электродами (2 ) мало по сравнению с расстоянием (2L) с токовыми. Последовательное увеличение расстояния 2L (АВ), пытаются увеличивать объем исследуемых пород и глубину исследований.
В результате для вычисления кажущегося сопротивления аппроксимируется выражение:
где х – расстояние между точкой измерений (средней точкой между потенциальными электродами) и серединой отрезка АВ.
В симметричной установке Шлюмберже х = 0. Формула для вычисления кажущегося сопротивления упрощается, принимая вид:
В результате измерений мы строим кривую rк, характеризующую изменение сопротивления пород с глубиной. Эта кривая строится в логарифмическом масштабе (по оси абсцисс — , по оси ординат — rк)
При построении кривой точки, полученные при данном разносе MN, соединяются в отдельный отрезок. Поэтому кривая ВЭЗ состоит из отдельных отрезков, частично перекрывающих друг друга.
При производстве работ необходимо определять расстояние . Отмечать на местности неудобно, поэтому метки размечаются прямо на проводах изолентой (на питающих проводах) или медной проволокой.
Полевые геофизические исследования методом сопротивлений выполняются с помощью простого оборудования, состоящего из источника тока (комплекта высоковольтных батарей), четырех металлических штырей, миллиамперметра, вольтметра и четырех катушек с изолированным кабелем.
Порядок выполнения работ на точке измерений:
1. Рабочие устанавливают катушки с питающими проводами. Разбивают приемную линию.
2. Центральный рабочий отпускает рабочих на концах А и В до появления первой метки. Рабочие забивают электроды.
3. Оператор производит измерения DU и J.
4. Вычислитель определяет величину rк и наносит на бланк точку по величинам rк и .
5. Рабочий на центре отключает от катушек тройник и дает сигнал рабочим питающей линии о перемещении на следующий разнос.
6. Рабочие вынимают электроды и протягивают провод дальше, пока их не остановит легким рывком центральный рабочий, следящий за появлением меток.
7. Рабочие забивают электроды.
8. Оператор берет замер и т.д.
По мере увеличения разносов падает сила тока J и DU. Поэтому оператор присоединяет в питающую линию (цепь) дополнительное число батарей или дает указание рабочим уменьшить сопротивление заземлений (подбить электроды глубже или увеличить число забиваемых электродов). После окончания зондирования провода сматываются на катушки, оборудование грузиться на автомашину на следующую стоянку.
Когда разрез состоит из ряда более или менее горизонтальных слоев, желательно знать распределение удельного сопротивления по вертикали. Электрические зондирования выполняют для получения представлений об изменениях удельного сопротивления с глубиной под данной точкой земной поверхности и корреляция этих изменений с имеющейся геологической информацией, с тем, чтобы можно было делать выводы о глубинах и удельных сопротивлениях присутствующих в разрезе слоев. Эта методика основана на том факте, что с увеличением расстояния между токовыми электродами ток проникает в землю все глубже. Когда расстояние между АВ мало, по сравнению с мощностью разреза (его верхнего слоя h), кажущееся сопротивление, определенное по результатам измерения DU между MN, практически равно удельному сопротивлению r1 верхнего слоя. Это происходит потому, что лишь незначительная часть тока проникает в нижний слой r2. Когда расстояние увеличивается между токовыми электродами, все большая доля тока проникает глубже границы, причем на этой границе изменяется и форма токовых линий.
В случае зондирования установкой Шлюмберже, когда перемещаются только два токовых электрода, потенциальные электроды остаются неподвижными, значит влияние поверхностных неоднородностей около них остается постоянным для всех наблюдений. А в установке Веннера увеличивается расстояние a, средние же точки фиксируются. Как правило используются следующие интервалы установки: a = 2; 6; 18; 54… m. Хотя кривые кажущегося сопротивления зависят от a, но они имеют ту же общую форму, что и для установки Шлюмберже.
Дата добавления: 2021-02-19 ; просмотров: 240 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
ЧЕТЫРЕХЭЛЕКТРОДНЫЕ УСТАНОВКИ
Формула (1) позволяет нам, определять по измеренному полю удельное электрическое сопротивление однородного полупространства. Для этого необходимо взять два электрода, один из которых унести далеко (на «бесконечность»), воткнуть их в землю, пропустить через них ток, измерив его силу I, а другую пару электродов, один из которых также унесен «на бесконечность», использовать для измерения разности потенциалов. При этом измерительный электрод должен находиться так близко к токовому, чтобы можно было пренебречь расстоянием до «бесконечности», но так далеко от него, чтобы электроды можно было считать точечным источником и приемником. Однако на практике осуществлять измерения таким способом довольно сложно. Гораздо удобнее во многих случаях не относить один токовый и один приемный электрод далеко, а использовать для измерений четыре относительно близко расположенных электрода (или, по крайней мере, три: один токовый и два — для измерения разности потенциалов). Использовать четырехэлектродную схему для измерения удельного сопротивления Земли и предложил в начале ХХ века Конрад Шлюмберже.
Можно задаться вопросом: «почему бы нам не использовать только токовый электрод, при этом измеряя на нем потенциал?» Значение U/I равно так называемому сопротивлению заземления, которое связано с удельным сопротивлением нашей среды. Например, если заземление – полусфера радиуса а,
R = r /2pа. (2)
Если среда действительно однородна, так провести измерения можно, однако в реальной ситуации практически нельзя измерить точно площадь заземления. Есть и еще одно обстоятельство, не позволяющее делать измерения таким способом. Можно показать, что R определяется в первую очередь удельным сопротивлением пород, находящихся в непосредственной близости от электрода. Таким образом, неоднородности малых масштабов, не представляющие для нас интереса, будут оказывать существенное влияние на наши измерения. Схема четырехэлектодной установки приведена на рис.1.2.
Пусть через электрод А в среду (однородное изотропное полупространство) течет ток I, а через электрод В, соответственно, — I. Определим разность потенциалов на электродах М и N. Потенциал аддитивен, следовательно потенциалы от электродов А и В в точке М сложатся:
Аналогично, в точке N
где k называется коэффициентом установки.
Если установка симметрична относительно центра расстояния АВ, и электроды расположены на одной прямой, то rAM=rBN и rAN=rBM. Такая установка называется симметричной установкой Шлюмберже. Легко вычислить ее коэффициент:
Обычно в геофизике расстояние между источником и приемником поля называют разносом. В случае симметричной установки разнсом будет называться расстояние АО = АВ/2. (точка О — центр отрезка АВ).
Частным случаем установки Шлюмберже является установка Веннера, для которой rAM=rBN =rMN , т.е. расстояния между электродами равны. Для такой установки
Если электрод В унести на бесконечность (на практике его уносят перпендикулярно линии остальных электродов на расстояние, более, чем в семь раз превышающее максимальный разнос, или по линии электродов — на 10-15 максимальных разносов) мы получим трехэлектродную установку, иногда называемую установкой Гуммеля, для которой
Если на бесконечность отнести и электрод N, получаем двухэлектродную установку. В этом случае k определяется формулой (5).
Итак, если мы хотим измерить удельное электрическое сопротивление однородного изотропного полупространстваю, используя постоянный ток, мы должны собрать одну из описанных выше установок, определить разность потенциалов D U, ток I и вычислить r по формуле:
. (7)
При использовании четырехэлектродной установки величины сопротивлений заземлений электродов А и В не сказываются на результатах определения r, они влияют только на величину тока, которая учитывается в формуле (7). Сопротивления заземлений электродов М и N малы по сравнению с сопротивлением вольтметра. Таким образом, выбранная схема измерений наилучшим образом подходит для решения поставленной задачи.
Обратим теперь внимание на некоторые технические аспекты проведения измерений. Геологическая среда всегда содержит жидкую фазу, поэтому на поверхности электрода, помещенного в эту среду, происходят электрохимические процессы. В двух разных электродах, если не принять специальные меры, они никогда не будут проходить одинаково. Поэтому между двумя электродами всегда, даже в отсутствии внешнего поля, возникает разность потенциалов. Эту разность потенциалов, обусловленную поляризацией электродов, необходимо компенсировать. Для этого используют специальные компенсационные схемы, а приборы для измерения удельного сопротивления пород называют автокомпенсаторами.
Существует еще один способ избавиться от влияния поляризации электродов. Вместо постоянного можно использовать использовать переменный ток столь низкой частоты, чтобы влияние индукции было пренебрежимо мало. Это будет соответствовать случаю, когда длина волны в среде много больше размеров нашей измерительной установки.
1.3. ПОЛЕ ДИПОЛЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ОДНОРОДНОГО ПОЛУПРОСТРАНСТВА
Рассмотрим теперь поле дипольного источника, расположенного на поверхности однородного изотропного полупространства. Дипольным источником, или просто электрическим диполем, будем называть систему из двух токовых электродов (точечных источников) А и В, расстояние между которыми пренебрежимо мало, по сравнению с расстоянием, на котором мы измеряем поле. Через электрод А течет ток + I, через электрод В, – I. Возьмем на поверхности нашего полупространства полярную систему координат с центром в точке О и осью, проходящей по линии АВ, и определим потенциал в точке М, используя формулу (Рис.1.3)
,
где Dr = АС = rAM — rBM
Пусть расстояние AB = l, а вектор, соединяющий А и В, соответственно .Расстояние ОМ = r. В нашем случае r >> l, следовательно Dr = l ×cos j1» l ×cos j. Учитывая, что rAM×rBM»r 2 , получаем:
.
Назовем величину P = I ρ l/2π « моментом диполя», тогда
.
Определим компоненты электрического поля:
,
.
Итак, потенциал дипольного источника убывает с расстоянием как 1/ r 2 , а напряженность поля — как 1/ r 3 . Для измерения поля мы обычно используем два электрода, расстояние между которыми мало по сравнению с r. В этом случае мы можем говорить и о приемном диполе. Разность потенциалов на этих электродах, отнесенная к расстоянию между ними дает нам значение поля в вольтах, деленных на метр. Установка, у которой токовый и приемный диполи расположены по одной линии, совпадающей с линией разносов, называется «осевой». На оси диполя (j=0) Е r= 2Р /r 3 ,а Еj = 0. Установка, у которой токовый и приемный диполи перпендикулярны линии разносов, называется «экваториальной». В этом случае j= 90 о , Е r=0, а Еj =Р /r 3 .
Значения удельного сопротивления определяются по формуле (7). Коэффициент дипольной установки можно определить по формуле (3). Для осевой установки можно использовать формулу: 
, где 
и 
— коэффициенты соответствующих трехэлектродных установок.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Appendix B: The Wenner-Schlumberger array ( Установка Веннера — Шлюмберже )
В районах с ограниченными размерами для длинных профилей обычная установка Веннера имеет недостаток, занимая много места по горизонтали при глубоких исследованиях. Например, чтобы увеличить глубину в два раза, межэлектродное расстояние a нужно увеличить до 2 a (Figure 14). В этом случае, общая длина установки возрастает с 3 a до 6 a. В то же время, ширина псевдоразреза убывает в 3 a раз на каждом уровне измерения (Figure 15).
Для сравнения, ширина псевдоразреза убывает в 2 a раза для установкиВеннера-Шлюмберже.
Рисунок 14: Шаги, используемые установками Веннера (a) и Веннера-Шлюмберже (b) для увеличения глубины исследования.
Кажущееся сопротивление для установки Веннера-Шлюмберже определяется по формуле
r = pi n ( n +1) a R
где R измеряемое сопротивление, a разнос между электродами P1 и P2 и n отношение расстояний между электродами C1-P1 и P1-P2. Эта установка превращается в установку Шлюмберже, когда коэффициент n становится больше 2. Таким образом, это действительно комбинация установок Веннера и Шлюмберже, адаптированная для использования с многожильной системой проводов и электродов с постоянным шагом (обычно используемая для 2-D electrical imaging). Кроме того, эта установка компактнее по горизонтали и максимальная глубина проникновения для нее на примерно 15% больше чем для установки Веннера. Заметим, что обычная установка Веннера в действительности представляет частный случай установки Веннера — Шлюмберже, когда коэффициент n равен 1.
На практике, разность потенциалов между электродами P1 and P2 уменьшается при увеличении коэффициента n, при этом максимальное значение n используемое при реальных полевых съемках равно 8. Чтобы увеличить глубину исследования, разнос между электродами P1-P2 увеличивают до 2 a и повторяют измерения для n равного 1, 2, 3, 4, 5 и 6. Затем, разнос P1-P2 увеличивают до 3 a, и выполняют ту же последовательность измерений. Файл PIPESCHL.DAT дает пример полевых данных по этой методике.
Рисунок 15: Расположение точек записи на псевдоразрезах для установки Веннера (a) и Веннера-Шлюмберже (b).
Хотя обычно коэффициент n factor имеет целые значения, программа может принимать нецелые значения этого коэффициента. Файл данных WENSCHN5.DAT является примером с нецелыми значениями этого коэффициента n.
Одно из преимуществ обычной установки Веннера состоит в том, что она имеет наиболее высокое отношение сигнал-шум среди распространенных установок. Чтобы обезопасить себя, вам следует включить измерения с обычной установкой Веннера, когда вы проводите съемку с установкой Веннера-Шлюмберже. Результирующий псевдоразрез может выглядеть немного странно с перекрывающимися данными разных уровней, но программа RES2DINV может работать с такими данными. В очень шумных районах, измерения с установкой Веннера являются наиболее надежными.
Appendix C: Fixing Resistivities ( Закрепление сопротивлений )
В некоторых случаях, сопротивление отдельных слоев разреза может быть известно, например, по измерениям в скважинах. Наша программа позволяет вам закрепить сопротивления до 256 блоков разреза. Форма закрепленных блоков должна быть прямоугольной или треугольной. Данные о закреплении сопротивлений отдельных блоков модели записываются во входной файл после части с топографической информацией. Примером такого файла является MODELFIX.DAT, показанный ниже.
0 | Topography flag
2 | Число закрепляемых блоков, или 0 если ни одного
R | Тип первого блока, R для прямоугольника
24,0.7 | координаты X и Z верхнего левого угла прямоугольника
28,2.3 | координаты X и Z нижнего правого угла прямоугольника
2.0 | Значение сопротивления прямоугольного блока
2.0 | Вес коэффициента затухания (Damping factor weight)
T | Тип второго блока, T для треугольника
30,0.0 | координаты X и Z первого угла треугольника
30,3.0 | координаты X и Z второго угла треугольника
45,3.0 | координаты третьего угла треугольника
10.0 | Значение сопротивления треугольного блока
2.0 | Вес коэффициента затухания (Damping factor weight)
В первой строке после информации о рельефе идет число регионов, где сопротивление должно быть фиксировано. В приведенном выше примере указаны 2 региона. Если в строке стоит 0 (по умолчанию), то пользователь не закрепляет ни одного региона. Затем, задается форма региона, R для прямоугольника или T для треугольника. Если выбран прямоугольный блок, то задаются координаты X и Z для верхнего левого и нижнего правого углов как показано на рис. 16.
Если выбран треугольный блок, то задаются координаты X и Z для 3 вершин треугольника против часовой стрелки. После задания координат блока, в следующей строке задается его сопротивление.
После этого, задается величина коэффициента затухания для сопротивления блока.
Этот параметр позволяет вам контролировать степень, до которой подпрограмма инверсии может менять сопротивление блока. Обычно имеется некоторая степень неопределенности знания сопротивления блока. Измерения в скважинах могут дать только сопротивление очень ограниченной зоны вблизи скважины. Таким образом, рекомендуется позволить программе менять сопротивление блока (в допустимых пределах).
Если величина коэффициента затухания равна 1.0, то сопротивление блока можно менять в той же самой степени, как и у других блоков модели.
Чем больше используется величина коэффициента затухания, тем в меньших пределах разрешается менять «фиксированное» сопротивление блока. Обычно используется значение от 1.5 до 2.5. Если используется относительно большое значение, например 10.0, изменения сопротивления блока в процессе инверсии будут очень маленькими. Такое большое значение можно использовать лишь в том случае если сопротивление и форма блока точно известны.
Рисунок 16: Закрепление сопротивления для прямоугольного и треугольного блоков в модели инверсии.
Дата добавления: 2019-11-16 ; просмотров: 301 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Похожие публикации:
- Чем меньше расстояние между обкладками тем
- Что подложить под розетку в деревянном доме
- Пкт 40 как подключить
- Что такое частота волны