Elektrisk udforskning (elektrometri) er en gren af udforskningsgeofysik . Elektriske efterforskningsmetoder er baseret på måling af parametrene for kunstigt skabte og naturlige elektromagnetiske felter i klipper. Elektrisk efterforskning bruges til eftersøgning og udforskning af forekomster af metalmalme, grundvand, inden for ingeniørgeologi, økologi og arkæologi [1] .
I 1829 målte R. V. Fox de naturlige elektriske felter forbundet med redoxprocesser ved kobberkis aflejringer i Cornwall ( England ) .
I 1903 udgav den russiske ingeniør E. I. Ragozin en monografi "Om brugen af elektricitet til udforskning af malmforekomster."
I 1910 udviklede den franske videnskabsmand C. Schlumberger resistivitetsmetoden, som efterfølgende fandt bred anvendelse i geologiske og strukturelle undersøgelser.
I 1919-1922 lagde de svenske videnskabsmænd N. Lundberg og K. Zundberg med deres arbejde grundlaget for elektrisk prospektering med vekselfelter og især metoder baseret på observation af ækvipotentielle elektriske feltlinjer og magnetfeltstyrke. Noget senere, i Amerika, blev metoden til induktion (radior) foreslået.
En vigtig rolle i udviklingen af teorien om elektrisk efterforskning af jævnstrøm blev spillet af undersøgelser af den tyske videnskabsmand I. Hummel og især den rumænske videnskabsmand S. Stefanescu, som udviklede metoder til beregning af punktkilders elektriske felter med planparallelle grænseflader.
I 1924 udførte grundlæggeren af indenlandsk elektrisk udforskning , A. A. Petrovsky, for første gang i USSR , elektrisk udforskning ved hjælp af naturlige feltmetoder ( Ridder polymetalliske forekomst i Altai). I 1925 blev ækvipotentiallinjemetoden modificeret til vekselstrøm, og i de efterfølgende år blev den i vid udstrækning testet på sulfidaflejringer i USSR. Det første eksperimentelle arbejde med anvendelsen af intensitetsmetoden, udført i Ural-minen (Bogomolovsky-minen), går også tilbage til 1925. Siden 1926 har induktionsmetoden været inkluderet i udøvelsen af elektrisk udforskning. Siden 1928 har A. A. Petrovsky udført systematisk forskning inden for radiobølgerekognosceringsmetoder.
I 1920'erne blev elektrisk efterforskning primært brugt til at søge efter malmforekomster. Det udførte arbejde var dog i høj grad af eksperimentel karakter, mængden af produktionsarbejde var lille.
I 1928-1929 begyndte elektrisk efterforskning at blive brugt til efterforskning og efterforskning af olie- og gasbærende strukturer. I de efterfølgende år stiger mængden af disse værker betydeligt i overensstemmelse med den generelle stigning i mængden af geofysisk arbejde i søgningen efter olie og gas og organiseringen af en geofysisk service i olieindustrien.
I 1930 udførte A.S. Semyonov det første elektriske efterforskningsarbejde for at løse hydrogeologiske og ingeniørgeologiske problemer.
I 1932 blev det første elektriske efterforskningsarbejde udført for at søge efter og udforske fossile kulforekomster . Inden for dette område af geologisk forskning er elektrisk prospektering blevet brugt som en metode til at studere den geologiske struktur af kulbassiner og søge efter kullag såvel som kulholdige suiter.
I 1960'erne og 1970'erne, A.I. Zaborovsky , såvel som værker af V.A. Komarov , L.M. Alpin, V.N. Dakhnov, A.N. Tikhonov, A. P. Kraeva, E. N. Kalenova, A. M. Pylaeva og andre. Andre udforskningsmetoder blev udviklet af E. Sergeev (naturlig feltmetode), A. S. Semyonov (opladningsmetode), A. G. Tarkhov, I. G. Mikhailov (induktionsmetode) osv.
Inden for elektrisk udforskning er der nu mere end halvtreds forskellige metoder og modifikationer beregnet både til dyb udforskning og til at studere den øverste del af sektionen. Afhængigt af forskningsprincippet kan de opdeles i følgende grupper: modstandsmetoder (jævnstrømsmetoder) og elektromagnetiske metoder.
Tilsyneladende modstandsmetoder er baseret på at sende en kendt jævnstrøm gennem jorden med et par elektroder og måle spændingen forårsaget af denne strøm ved hjælp af et andet par elektroder. Ved at kende strøm og spænding kan du beregne modstanden, og givet konfigurationen af elektroderne kan du bestemme, hvilken del af det underjordiske rum denne modstand gælder. En stigning i afstanden mellem strømelektroderne fører til en stigning i dybden af undersøgelsen og er en sonderende faktor for vertikal elektrisk lyd (VES). Ud over VES inkluderer gruppen dens modifikationer baseret på måling af amplituder (VES-VP) og faser (VES-VPF) af det inducerede polarisationsfelt, enpolet kombination (SCES) og dipol (DES) elektrisk lyd, som samt elektrisk profilering (EP), hvor afstanden ikke ændres, og hele installationen bevæger sig langs profilen eller stedet. I de seneste årtier er modstandsmetoden blevet brugt til modifikation af to- og tredimensionel jævnstrømstomografi (Electric Resistivity Tomography).
Modstandsmetoder hører ikke til elektromagnetiske metoder, da det i virkeligheden ikke er en konstant, men en lavfrekvent strøm, der bruges, men det magnetiske felt forekommer ikke i denne gruppe af metoder. Ifølge modstandsmetoderne kan man finde ud af fordelingen af resistiviteten og den inducerede polarisationsvektor i mediet.
Elektromagnetisk sondering bruges hovedsageligt i regionale, strukturelle kortlægnings- og udforskningsundersøgelser, når opgaverne med at opdele et geologisk snit i lag og blokke, bestemme rækkefølgen af forekomst af lag og kortlægge tektoniske strukturer, især ved søgning efter olie- og gasfelter , er indstillet. Elektrotomografi bruges til malmefterforskning, miljømæssige og ingeniørgeologiske opgaver.
Gruppen af metoder omfatter et stort antal forskellige modifikationer, hvis essens kan beskrives som følger. Under påvirkning af et vekslende elektrisk eller magnetisk felt opstår et elektromagnetisk felt i jorden på grund af fænomenet magnetisk induktion. Ved at kende nøjagtigt parametrene for feltkilden er det muligt at måle forskellige elektriske og magnetiske komponenter i det inducerede felt og genoprette mediets parametre fra dem. I modsætning til modstandsmetoder, hvor sonderingsparameteren er afstanden, afhænger dybden i induktionsmetoder ud over størrelsen af installationen også af frekvensen af strømmen i generatoren (en undergruppe af frekvenssonderinger - FZ) eller af optagelsestid efter afbrydelse af strømmen i generatoren (en undergruppe af sonderinger ved feltdannelse - FS) . Ved overførsel langs profilen eller området af installationen med konstante dimensioner, frekvens eller tid opnås elektromagnetisk profilering.
Det matematiske apparat til behandling af data for induktion elektrisk udforskning er meget mere kompliceret end modstandsmetoderne. Når du arbejder i højfrekvensområdet, påvirkes signalet ikke kun af mediets elektriske ledningsevne, men også af dets dielektriske og magnetiske permeabilitet .
På grund af de særlige forhold er metoderne til elektrisk efterforskning nede i borehullet opdelt i en separat gruppe, selvom metoderne til geofysisk brøndundersøgelse (GIS) ikke er begrænset til elektriske efterforskningsmetoder.
Elektrisk efterforskning i borehullet er en metode til volumetrisk undersøgelse af rummet mellem brønde, baseret på excitation og undersøgelse af feltet både inde i brønde og på jordens overflade, samt på elektromagnetisk translucens af miljøet mellem brønde, dette omfatter bl.a. alle muligheder for elektrisk brøndprofilering (EPS), inducerede polariseringsmetoder (VPS, VPFS), naturligt elektrisk felt (EEPS, PEEMPS), elektrisk korrelation (IEC), nedsænkede elektroder (MES), inklusive metoder til elektrisk (MZ) og magnetisk ( MZM) ladnings-, kontakt- og ikke-kontaktmetoder for polarisationskurver (KSPK), BSPK), samt alle typer elektromagnetisk profilering i borehullet baseret på studiet af feltet af en dipolkilde (DEMPS), en ujordet sløjfe (NSL) , transienter (MPPS), radiobølgetransmission (RWP) osv. Modifikationer nede i borehullet bruges til at søge efter mineralaflejringer i brøndnære og mellemrum, hvor man studerer form, størrelse og komponenter sammensætning af forekomsten, samt at sammenkæde resultaterne af jord- og boreobservationer.
I "Instruktioner om elektrisk prospektering" (1984) blev det teknologiske princip om at opdele metoder og modifikationer i grupper efter arbejdsforhold vedtaget. Der skelnes mellem terrestriske, sø-, mine- og luftmetoder til sondering og profilering samt borehulsforskningsmetoder. Alle af dem kommer i det væsentlige ned til tre fornemme grupper.
| ELEKTRISK PROBING MED JENSTRØM | ELEKTROMAGNETISK SØGNING MED AC STRØM | DC ELEKTRISK PROFILING | AC ELEKTROMAGNETISK PROFILING | D.C. D.C. | ELEKTRISK UNDERSØGELSE NED HULLET MED AC STRØM |
|---|---|---|---|---|---|
| VES | VES-BIEP | BOT | BIEP | EPS, IEC | BIEPS |
| OKES | OKEZ-BIEP | KEP, EP-SG | EP-SG | MPE, MZ | MPE, MZM |
| DEZ | RIZ, CHZ | DEP | DEMP, DIP | DEPS | DEMPS |
| VES-VP | VES-VPF | EP-VP | WPF | UPU | VPFS |
| - | - | CHIM | - | KSPK, BSPC | - |
| - | - | CES | PEEMP | EEPS | PEEMPS |
| - | ZS, ZSB | - | WFP | - | MPPS |
| - | MTZ | - | MTP, MTT | - | MTPS |
| - | RVZ | - | SDVR | - | RVP |
| - | DIP-A, AMPP | - | DIP-A, AMPP | - | - |
| - | - | - | - | - |
| Geologi | |
|---|---|
| teoretisk | |
| Dynamisk | |
| historisk | |
| Anvendt | |
| Andet | |
| Kategori Geologi | |