Трехэлектродные ВЭЗ вблизи электропроводной линейной помехи Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

25 км от станции нагнетания, то крупномасштабную площадную магнитную съемку необходимо проводить на этих участках.

Выводы

Изучение газопроводов должно осуществляться с помощью площадных магнитных съемок крупного масштаба. Интерпретация полей должна проводиться с учетом полей-помех, обусловленных особенностями геологического строения и техногенных факторов территории, на которой проложен трубопровод. Для выделения аномалий "трубопроводного типа" методом геологического редуцирования необходимо использовать материалы крупномасштабных наземных магниторазведочных работ. Для истолкования необходимо использовать современные технологии разделения полей и способы интерпретации, специально разработанные для трубопроводов. Важным методом контроля состояния газопроводов должны стать режимные наблюдения (мониторинг) магнитного поля вблизи станций нагнетания.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ CI1ИСОК

1. Блох Ю.И. Намагничение моделей аппроксимирующих геологических обьектов // Геофизика. 1998. С. 42-44.

2. Еременко А.В., Модип И.Н., Нал снов А.Ю. Электрический потенциал и магнитное поле над трубопроводами // Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей: Тез. докл. сем. Екатеринбург: УГГГА, 1999. С. 220-221.

3. Киселев С.Е., Сапунов В.А., Некрасов И.А. Применение метода протонной магниторазведки для исследования магистральных газопроводов Я Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических нолей: Тез. докл. сем. Екатеринбург: УГГГА, 1999. С. 127-128.

4. Кобрунов А.И. Информационная модель геофизических исследований // Геофизика. 1997. №3. С. 18-26.

5. Краинвский Е.И., Кобрунов А.И., Демченко Н.П. Комплсксирование дистанционных геофизических методов для оценки технического состояния трубопроводов // Российский геофизический журнал. 2000. № 19-20. С. 99-104.

6. Breiner S. Applications Manual for portable magnetometers. GeoMetrics. 1995. 60 s.

УДК 550.873

A.B. Кузин

ТРЕХ ЭЛЕКТРОДНЫЕ ВЭЗ ВБЛИЗИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОЙ ЛИНЕЙНОЙ ПОМЕХИ

В практике электроразведочных работ часто профили исследований пересекают линейные электропроводные объекты: подземные кабели, трубопроводы, железнодорожные магистрали и т. п. Интерпретационные формулы электроразведки составлены для горизонтально-слоистого или блокового распределения природных электропроводных сред. Линейные объекты вносят существенные искажения в интегральную геоэлектрическую характеристику разреза, учесть которые непросто. Известны расчеты влияния на результаты ВЭЗ линейных объектов типа ров, уступ, гряда, долина [2, 3]. В этих моделях используются или две однородные изотропные среды, или однородная изотропная и изолятор R спучяе с реальной электропроводной помехой ее электрическая связь с природной средой чаще всего неоднородная вследствие различного переходного сопротивления между протяженной помехой и вмещающей средой. Так что даже теоретические расчеты искажающего влияния линейного объекта затруднены. Потому целесообразно исследовать влияние идеализированной линейной помехи на результаты ВЭЗ путем изучения однородных по электропроводности моделей и поискать приемы исключения или уменьшения влияния помехи.

Мы при выполнении электроразведочных работ методами ЕП и ВЭЗ в окрестности ст. Билимбай на Среднем Урале в 2001 г. столкнулись с искажающим влиянием электропроводной

линейной помехи. Ею выступила водопроводная стальная труба диаметром 305 мм, уложенная на землю. Труба создавала понижение потенциала ЕП на 200 мВ. При переходе питающих электродов установки ВЭЗ через трубу она искажала кривые зондирования.

Моделирование проведено в ванне, заполненной влажным песком. Размер ванны 100x50x10 см. Линейная электропроводная помеха - латунный стержень длиной 18 см, диаметром 0,8 см. Аппаратура АНЧ-3. В присутствии проводника, располагающегося перпендикулярно к азимуту разносов ВЭЗ, проведено зондирование четырехэлектроднон А1ШВ и трехэлектродной АМ1\ установками. Величина линии М!1^! см, максимальный полуразнос симметричной и разнос однополюсной установок составлял 22 см. Погружение горизонтального латунного стержня в среду -на 2/3 его диаметра.

Зондирование выполнено на различных расстояниях от электропроводной помехи. Так, при расположении точек зондирования в 3,5 и 6 см от помехи сняты кривые р, четырехэпектродной и трехэлектродной установками (питающий электрод А переходил через помеху). Для сравнения в этих же точках проведено зондирование при извлечении помехи из модели. На рис. I приведены результаты этих зондирований. Кривые ВЭЗ модели без помехи представляют (с небольшими искажениями) двухслойные кривые с параметрами разреза: /»1=10 см, р|=17-20 Ом.м, р2=оо. Искажающее влияние помехи проявляется в снижении р* на кривой при переходе питающего электрода через помеху. Искажающее влияние оценено в процентах по относительному уменьшению значений р., в присутствии помехи в сравнении с РК в модели без помехи. Искажение кривой симметричного зондирования максимально на полуразносе АВ, равном расстоянию от точки зондирования до помехи. Оно составляет 41 и 18 %. Для трехэлектродной установки, пересекающей питающим электродом А помеху, искажение при тех же удалениях от помехи составит о 62 и 32 %. Отметим здесь два момента. Первый: грехэлсктродная установка ВЭЗ более чувствительна к линейной электропроводной помехе. Второй: линейный проводник при приближении к нему питающего электрода становится заряженным телом. По теории потенциал линейного заряженного проводника подчиняется закону экспоненциального спада [1] и примерно вдвое ниже (на исследуемых нами удалениях), чем потенциал точечного заземления. В наших опытах значения ркна кривых зондирования при заземлении вблизи линейного проводника уменьшались.

Рис. 1. Искажение кривых ВЭЗ линейной электропроводной помехой.

Пунктиром указаны кривые трех-и четырехэлсктродиой установок в срсдс 6« помехи

ГК 3.5см ГКбсм

ю у го зр § зд

ЯМЫ8

ЛМНв

Приведем методический прием, позволяющий значительно уменьшить влияние линейной помехи на результаты ВЭЗ. Он заключается в зондировании среды вблизи линейной электропроводной помехи трехэлектродной установкой с направлением питающего электрода в противоположную сторону от помехи. На рис. 2 приведены результаты зондирования установкой

АМДО па пикетах слева и справа от помехи. Видно, что помеха, располагающаяся вне пределов установки в 3 и 1 см. лишь плавно снижает общий уровень значений рк кривой зондирования, не внося в нее искажения, которые могли бы вызвать существенные ошибки при восстановлении геоэлекгрического разреза среды изучаемой нами модели. Здесь же указаны характерные искажения кривых трехэлектродного ВЭЗ линейной помехой при пересечении ее питающим электродом.

-Л —8<х>

М /V

В нюне 2002 г. проведена съемка кривых ВЭЗ в иоле, вблизи реальной линейной электропроводной помехи, описанной в абзаце 2 настоящей статьи. Точки зондирования располагались в 32,3 и 22,3 м ог трубы. На каждой точке выполнены зондирования симметричной установкой АМКВ с разносами АВ до 100 м, установками АМ|\ и размером до 50 м. Электрод

А переходил через помеху. Полученные в 22,3 м от помехи кривые зондирования приведены на рис. 3. Как видно по не искаженной помехой кривой, полученной установкой АММ. интерпретируется трехслойный разрез: глины, трещиноватые известняки, известняки. При интерпретации кривой зондирования установкой АМ1ЧВ может быть ошибочно выделена относительно электропроводная зона на глубине 9-16 м. Искажение помехой данных зондирования установкой М.\'А привело бы к выделению ложной электропроводной зоны на глубине 3,7-14 м. Электропроводные зоны на исследуемом участке обусловлены карстовыми полостями в известняках, заполненными глиной.

В заключение сделаем два вывела. Первый касается исключения влияния линейной приповерхностной электропроводной помехи на результаты ВЭЗ. Зондирование геологической среды вблизи помехи целесообразно делать трехэлектродной установкой, питающий электрод которой удаляется в сторону, противоположную размещению помехи. При этом электрод В в "бесконечности" не должен приближаться к линейной помехе, ведь она также может простираться перпендикулярно к разносам зондирования. В таком случае азимут зондирования следует развернуть на 70-45° относительно линейной помехи. Второй вывод сделаем об эффективности трехэлектродной градиент-установки [3] ВЭЗ при детализации местоположения приповерхностных линейных электропроводных зон (техногенные металлические объекты, тектонические разломы, жильные рудные тела и т. п.). Проводннк проявляетсч существенным снижением к на кривой зондирования при переходе питающего электрода через объект поиска. И это снижение в 1,5-2 раза интенсивнее, чем при опоискованин электропроводных зон симметричными установками ВЭЗ.

fü 2Q_SO m 2QO J*,0мм

t.s* 22

jM s H f&-

rs-2H ¿¿r 50

VMS?

О-

2-

6-

в-

| / Ю-

и 2 12-

V,-

I, 1■ h

1! 1 fS-

| 6S 18-

20-

JfMM

43

f I

tpa

1

i 1

460

J3MMB

*t5

\

2*0

J )

?o

2170

MNJJ'

33

/

236

as

ЗГ

2300

Рис 3. Кривые ВЭЗ я 22,3 м or металлической грубы и формально восстановленный по кривым геоэлектрический разрез:

> - глина; 2 -трешимоватый июеоняк: 3 - »¡есстияк; 4 - значение удельного тлсктрнчсского сопрошАисния arcs

i Ом.м

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Овчинников И.К- Теории ноля. М. Недра, 1971 312 с.

2 Пмлаеь A.M. Руководство по интерпретации вертикальных электрических зондирований. М .Л. ГИГЛ, 19-18. 168 с.

3 Руденко Т.В. О глубинности однополюсных потенииап-зондирований // Аппаратурный и методические разработки в геофизике. Киев: Наукова Думка, 197? С 70-75