Профили и структурные карты. Электрокаротаж и его значение. Газовый каротаж.

1.Электроразведка изучает распределение электрического тока в толщв горных пород. Ее методы основаны на различных электрических свойствах ге<Я логических образований, таких как удельное электрическое сопротивление, дИв электрическая и магнитная проницаемость, электрохимическая активность, лот ляризуемость. В электроразведке изучаются как естественные, так и искусов венные, как постоянные, так и переменные электрические поля. Исходя из этЯ го, все электроразведочные методы подразделяются на методы на постоянномили электроразведка постоянного тока, и методы на переменном токе, или ^Т_Лектроразведка на переменном токе.

Методы постоянного токафизическая сущность электроразведочных методов постоянного токалятся к пропусканию тока в изучаемом объеме горных пород и измеренииности потенциалов Д1Л и силы пропускаемого тока 1 для последующего рас-сопротивления. В качестве источников тока используют комплекты сухихбатарей аккумуляторы или специальные бензиновые и дизельные генераторы.

Электропрофилирование (ЭП). ЭП является одним из самых распро­страненных методов электроразведки, предназначенных для Изучения крутопа­дающих, слоистых толщ с некоторой постоянной глубинностью вдоль профиля. Схема электроразведочной установки электропрофилирования включает 4 электрода (АМЫВ), источник тока, прибор для измерения Ш и I, соедини­тельные провода . Схема установки при электропрофилировании: ИП - источник питания (ис­точник тока), точка О - точка записи.

Электроды А и В называются питающими (токовыми), так как через них в Землю пропускают электрический ток. Они представляют собой металличе­ские штыри длиной около 1 м, которые забивают в грунт. Проводами электро­ды соединены с источником питания. Электроды М и N являются приемными (измерительными). С их помощью измеряют разность потенциалов Д1Х По ре­зультатам этих наблюдений вычисляют сопротивление р в Ом-м:

р_к=КДШ,,гДе К - коэффициент установки, величина которого зависит от взаимного рас­положения питающих и приемных электродов. Он необходим для того, чтобы ^м°жно было сравнивать результаты измерений установками разного размера.Ш - разность потенциалов, замеренная между электродами МЫ, I - величинагокав линии АВ.Сопротивление р_к называется кажущимся сопротивлением. Оно совпада­ет с истинным только для однородных пород, а в остальных случаях зависит от сопротивления горных пород, слагающих участок, формы и условий залегания геологических объектов и многих других причин.Результат измерений относят к центру установки - точке записи О (рис. 3.4.1). Если приемные (МЫ) и питающие электроды (АВ) рас­положены симметрично относи­тельно центра установки, то такая установка называется симметрич­ной установкой, а метод носит на­звание симметричного электро­профилирования (метод СЭП). Применяются и другие установки. После выполнения замера на дан­ной точке вся установка перемеща­ется на следующую точку или пи­кет параллельно самой себе с со­хранением взаимного расположе­ния всех четырех электродов, и из­мерения продолжаются. По резуль­татам работ строят графики р_к планы графиков или планы изолиний,В соответствие с геомет­рией электроразведочных уста­новок различают несколько ви­дов электропрофилирования: дипольное (ДЭП), комбиниро­ванное (КЭП), методом средин­ного градиента (СГ) и др.

Графики рк СЭП и вертикальный раз­рез в изолиниях Рк ВЭЗ по одному из участков

БАМа.

1 - график р_ь СЭП (АВ = 50 м), 2 - график р_к СЭП (АВ = 125 м). Между пикетами 42-47 - линза мно-голетнемерзлых пород.

Методы электропрофилирования позволяют надежно выделить и просле-ить одиночные крутопадающие, вертикально протяженные объекты, такие как олото-кварцевыс жилы, тела изверженных пород среди осадочных, зоны раз-ывных нарушений, рудные залежи, линзы многолетней мерзлоты и пр. Наряду с электропрофилированием широкое применение получили мето­ды электрического зондирования, т.е. исследования горизонтально-слоистого геологического разреза на глубину.Вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ).Метод ВЭЗ осуще­ствляют симметричной установкой АМЫВ путем измерений на одной точке (О) нескольких значений р_к при последовательно увеличивающемся расстоянии между питающими электродами А и В. Чем больше разнос АВ, тем глубже ток проникает в нижнюю часть геологического разреза и тем с большей глубины получаем информацию. Практически расстояние между питающими электро­дами А и В на точке зондирования меняется в пределах от нескольких метров до километров в зависимости от требуемой глубины исследований. Фактиче­ская глубинность симметричной установки АМЫВ, которую используют в ме­тоде ВЭЗ, составляет около 1/10 разноса АВ^ма\ К примеру, при разносе АВ равном 100 м исследуют разрез до глубины 10 метров, при АВ = 200 м инфор­мацию получают уже с глубины 20 м.По результатам измерений для каждой точки зондирования на специаль­ном бланке строят кривую ВЭЗ, представляющую собой график изменения ка­жущегося сопротивления с расстоянием между электродами АВ или с глубиной (рис. 3.4.3). Разработаны способы интерпретации кривых ВЭЗ, позволяющие определить мощность слагающих разрез пластов и их удельное электрическое сопротивление. По этим данным строят геологический разрез.

Кривые ВЭЗ

Метод ВЭЗ применяется для поисков и изучения соляных куполов и по­логих антиклинальных структур, перспективных на нефть и газ, поисков мест! рождений подземных вод, определения мощности слоя осадочного чехла и гл| бины залегания кристаллического фундамента на платформе, поисков и разве! ки месторождений ископаемых углей, каменных солей, бокситов и других по­лезных ископаемых.

Метод заряда (МЗ). Данный метод применяется для оконтуривания и разведки полезных ископаемых, характеризующихся низким удельным эЛ трическим сопротивлением: пластов графитов, залежей массивных магнетйИ вых и сульфидных руд, линз минерализованных вод и т. д.

Если изучаемый проводящий объект вскрыт хотя бы в одной точке ШЛ фом, канавой, скважиной или имеет выход на дневную поверхность, метод Я ряда позволяет быстро оценить его размеры и контуры.

Работы методом заряда выполняются с использованием питающей (АЗ! приемной (МЫ) линий. Один из питающих электродов (электрод А) помеи^В в исследуемое тело, а второй электрод В заземляют на некотором расстояИ (1-3 км) в стороне от электрода А. Пропускают электрический ток и тем самД_Через электрод А все тело. На поверхности с помощью приемной ус-хд^ изучают распространение потенциала в окрестностях заряженногоПп полю распространения измеренного потенциала судят о форме, конту-Р.И размере тела.Метод естественного электрического поля (метод ЕП). Метод ЕП ос-на измерении постоянных во времени электрических полей, самопроиз-возникающих в результате окислительно-восстановительных процессовньгх _телах, а также за счет фильтрационных и диффузионных явлений впорах горных пород.границе электронного проводника (рудного тела) с ионами подземных вод возникает скачок потенциала. Верхняя часть рудного тала постоянно омы­вается просачивающимися сверху водами, богатыми кислородом, и находится в окислительной среде, а нижняя часть тела, омываемая подземными водами, обедненными кислородом, - в восстановительной. Поэтому верхняя часть тела заряжена положительно, а нижняя - отрицательно. Во вмещающей среде рас­пределение зарядов будет обратное. В результате от приповерхностной части тела к его нижней части потечет электрический ток. Этот процесс является дол­говременным и устойчивым. На поверхности земли над рудным телом будет наблюдаться отрицательная аномалия потенциала естественного электрическо­го поля (ЕП).Аномалии отрицательных значений ЕП окислительно-восстановительного происхождения возникают над сульфидными месторожде­ниями меди, свинца, молибдена и других металлов и составляют обычно -(100-300) мВ, над пластами антрацита, графита и углистых сланцев -(800-1100) мВ.

Методы переменного тока

Для возбуждения электромагнитных полей в земле в большинстве элек­троразведочных методов используют специальные генераторы переменного то­ка. Некоторые из методов электроразведки основаны на измерении электромаг­нитных полей широковещательных радиостанций, естественных региональных электромагнитных полей ионосферного происхождения, разрядов молний, ажньщ достоинством электромагнитных методов является возможность вве-^{Ния т}ока в землю не только через металлические электроды, но и индуктив-^м способом с использованием рамочных и магнитных антенн, раскладывае-^{1Х На} поверхности в виде незаземленных петель, кабелей и т.п. Это позволяетпроводить электроразведочные работы на скальном грунте, в мерзлых породЛ зимой, когда применение гальванических заземлений исключено.Информативность электромагнитных методов повышается за счет одцЯ временного измерения нескольких параметров поля, например, фазы и амгщД туды его электрических и магнитных составляющих.Породы, непроводящие электрический ток, такие как базальты, зоны мно. голетней мерзлоты, представляющие непреодолимое препятствие для прохозкЁ| дения постоянного тока в методах ВЭЗ и СЭП, не являются экраном при рабЛ тах электромагнитными методами. Наоборот, наличие пласта-изолятора сверД облегчает индуцирование вторичных электромагнитных эффектов в нижелД жащих проводящих ток слоях, например, при зондированиях становлением пЯ ля. Другим преимуществом многих электромагнитных методов является индуЛ тивный способ возбуждения или приема электромагнитных сигналов, позвЯ ляющий обойтись без применения заземленных металлических электродов. ,

Магнитотеллурические методы. Магнитотеллурические методы заклю­чаются в измерении переменной составляющей регионального естественного электромагнитного поля Земли. Магнитотеллурические поля возникают в зеЛ ной коре на значительных площадях и обусловлены космическими причинами. Их происхождение связано с воздействием на ионосферу Земли потока заря­женных частиц, идущих от Солнца. Вариации геомагнитного поля, в том чисЛ магнитные бури, вызывают синхронные изменения магнитотеллурического по! ля, электрическую составляющую которого называют теллурическими, т.ш земными, токами.Магнитотеллурические методы применяют в вариантах профилирования (МТП) и зондирования (МТЗ).Магнитотеллурическое зондирование (МТЗ). МТЗ осуществляют пи тем наблюдения за разнопериодными вариациями регионального ионосферног! электромагнитного поля.Как известно, чем выше частота тока, тем большая часть его течет по п(л верхности. Это так называемый скин-эффект (зЫп на английском означает «кш жа»). Длиннопериодные вариации проникают на значительную глубину и несун информацию о глубинном строении региона, а короткопериодные характере зуют верхние части геологического разреза. Глубинность МТЗ составляет нЯ сколько километров. С помощью МТЗ изучают рельеф кристаллического фун!платформах и расчленяют отложения осадочного чехла. Это помо-.мента ^кструктуры антиклинального типа, перспективные на нефть и газ.т выявлять описанных методов электроразведки существует еще много мето­дов и модификаций.

Кавернометрия. Инклинометрия. Радиокаротаж, гамманейтронный каротаж. Монтаж механизмов для спуско-подъемных операций: центратора, механизма расстановки, подъема, захвата свечей, подсвечника, магазина для свечей, механизма смазки свечей.