Электроразведка методом сопротивлений - Шевнин В.А.
ISBN 5-211-03303-5
Скачать (прямая ссылка):
а вкрест простирания:
Pmnx = Pn» Jmnx = ' ' -> Pkj. = Pt-Z я А
Изменения плотности тока для разных азимутов наблюдений над анизотропным полупространством оказываются сильнее, чем изменения УЭС, поэтому рк и оказываются ориентированными иначе, чем истинные р. Таким образом
возникновение парадокса анизотропии можно объяснить за счет преимущественного роста плотности тока по простиранию анизотропной толщи.
Замечание. Если бы каким либо образом удалось в приведенных выше формулах поменять местами сочетания pMN и составляющих плотности тока jMN, то отношение осей эллипса анизотропии увеличилось бы до к5. По-видимому нечто подобное и происходит при использовании установок ДЭП и триполь, которые рассматриваются ниже.
Выбор установок
Вообще говоря, для изучения анизотропии с помощью кругового профилирования можно использовать любые установки метода сопротивлений. Однако хотелось бы добиться сочетания высокой производительности и помехоустойчивости, информативности и устойчивости к воздействию помех. Эти требования в значительной степени являются взаимоисключающими. Наиболее широко при изучении анизотропии применяется круговое ЭП с 4-электродной установкой Шлюмберже, реже - с трехэлектродной AMN. Природные среды отличаются малыми коэффициентами анизотропии (чаще 1.05-1.2, реже 1.5-2 и более), поэтому эффективность круговых ЭП с такими установками невелика. Единственными определяемыми параметрами являются азимут простирания анизотропной толщи и отношение осей эллипса. При вертикальном залегании это отношение равно истинному коэффициенту анизотропии, при наклонном залегании имеет смысл кажущегося - А,к.
А.С.Семенов [62-65] обратил внимание геофизиков на следующие особенности в изучении анизотропных сред методом сопротивлений. 1. Все установки с ориентацией электродов по одной прямой на поверхности земли (AM, AMN1 AMNB1 радиальная AB_MN) дают равнозначную информацию, т.е. идентичные эллипсы кругового профилирования. 2. При заземлении питающих и приемных электродов на поверхности земли нельзя определить направление и угол падения, а только азимут простирания анизотропной толщи. 3. Заземление на глубине дает возможность определить все параметры анизотропии. 4. Дипольная экваториальная установка (ДЭП) обладает существенно большей чувствительностью к анизотропии с отношением осей эллипса для вертикального залегания толщи Л5, вместо А. для линейных установок. Формула для расчета рк в случае идеальной установки ДЭП:
Рк:
Pm(A1B1-SC12)
в;
5/2
(5)
где A1=SIn2PH^BCoS2P, B1=CoS2P+В Sinzp,
C1 = (B-I) Sinp Cosp, B = Cos2a +Я2 Sin2a
2Oi
8
б
Предел для 2-комп. и ДЭП-15.6
коми. иДЭП
a -90°
Pn' Pt=3
1.73
AB-MN
Установка ДЭП
M
N
(Здесь угол р - между направлением простирания и разносом R, соединяющем центры диполей AB и MN). Из формулы 5 можно оценить Ак. При а=90°, рк по простиранию (P=O") равно: рк=рмА2, а вкрест простирания (р=90°): рк=рм/А3 и отношение осей эллипса V=A5.
Из работ А.С.Семенова можно сделать вывод, что поиск новых методик изучения анизотропии не следует вести на основе линейных установок; наоборот, нужно обратить внимание на установки, у которых электроды расположены не на одной линии, и на установки с погруженными на глубину питающими электродами.
Для исследования влияния анизотропии авторами были проведены расчеты потенциала U, электрического поля E и кажущегося сопротивления для ряда установок: двухэлектродной потенциал-установки AM1 трехэлектродной AMN1 идеальной и реальной установок ДЭП и др. Из сопоставления эллипсов анизотропии для установок AM и AMN с _ _ .. . _
установкой ДЭП (рис.5.1.4) ^5.1A Зависимости А для AM, видно основное преимущес- ДЭП и T-усіановки от R/MN тво установки ДЭП - заметно более высокая чувствительность к анизотропии. Там же показано влияние реальных значений R/AB (при MN=AB) на Ак установки ДЭП. Установка ДЭП близка к идеальной при R/AB>5, когда Ак близко к А5. Для квадратной установки (R/AB=1) Ак снижается в 2.5 раза,
N3
.A M1
N2.
2-комп. уст-ка
N4
і J_
AMhAMN
R/MN
б 8 10
20
причем особенно резко после R/AB<3.
ДВУХКОМПОНЕНТНАЯ УСТАНОВКА
При изучении установок аналогичных ДЭП нами предложена другая установка, получившая название триполь (T -установка) или двухкомпонентная (2-комп.) (рис.5.1.4). Один питающий электрод А располагается на поверхности или в скважине. Измерительная система находится на расстоянии R от А и состоит из трех линий MN1 сходящихся в одной точке M и ориентированных по радиусу, проведенному из точки А, и в разные стороны перпендикулярно ему. Это сочетание установки AMN и двух Г-образных установок. В отличие от известной установки метода двух составляющих [7], для Г-образной установки можно вычислить рк. Сочетание двух Г-
AM LA-I
А-14) .Lсотр.
Рис.5.1.5. Эллипсы для разных составляющих Т-установки
образных установок позволяет вычислить среднее значение рк, имеющее точку записи на том же радиусе (азимуте), что и у AMN. Эллипсы анизотропии для каждой из Г-образных установок имеют сложную форму с положительными и отрицательными лепестками и нулевыми значениями по отдельным азимутам, они смещены относительно линии простирания (рис.5.1.5 (2,3)), но среднее рк Т-уст-
