Эл.поле ВП в ионно- и электронопроводящих г.п. Методы зондирования (ВЭЗ-ВП) и эл-проф.(ЕП-ВП)

Электрические св-ва их физ.содержание. Эл.модель г.п.

Объект изучения- г.п., представляет осбой сложное образование,состоящее из тв.минер.массы и порового простр-ва,заполненного флюидом, рудой или иным вторичным материалом. Эл.модель среды представляется в виде ДФ-среды(2-хфазной).ДФ-среда сост из тв.скелета и воды.

М м/у скелетом и электролитом возникает двойной эл.слой: обкладка со стороны тв.фазы, образ.либо свободными электронами(если она проводник), либо –слоем ионов(если тв.фаза-диэлектрик).

Эл.св-ва г.п.:

1)УЭС-сопр.1м³ г.п.постоянному току,протекающему от 1 грани куба к другой.ρ=R*S/l зависит от мин.сост.,пористости,трещин-ти,влажности,минерализ,темпер.и др.

2)искусств.поляриз-ть-св-во г.п.нахох-ся в ионной среде поляриз-ся под дей-ем пост.тока.

3)ест.поляриз.возник.вследствие элхим.процессов.

4)диэлектр.прониц-ть-св-во в-ва концентир.или рассеивать.потокэл.индукции вследствие явл.эл.поляриз.

5)магнит.прониц-ть- св-во в-ва концентр.или рассеив.поток магнит.инд.,вследствие явл.поляриз.

 

3.пост.эл.поле: потенциал и градиент потенциала в поле точечного источника.

Пост.эл.поле примен.в нескольких мет.эл-ки:ВЭЗ,ВП,ЭП,МЗ и др. Его возбуждают в З.гальваническим способом с пом.заземлен.кабеля,к кот.подведено питание от источника пост.тока. Среда анизотропная.

j=-1/ρ*dU/dl=1/ρ*E-з.Ома в диффер.форме.

j-плотность тока

E=-dU/dl=-grad U

Плотность тока под шаром:

j =I/ ρ=I/4πx² =-1/ ρ*dU/dx

dU=- ρI/4π*dx/dx,dU-разность потенциалов м/у2-мя эквипотенциальными линиями на расст.х.

U_N=I ρ/4π*1/r.

U_N-потенциал в точке N на расст.r от центра шара

Эта формула справедлива при стягивании шара в точку.

При нахождении точечного источника тока на пов.З.: U_N=I ρ/2π*1/r.

 

4.ВЭЗ и ЭП:методика наблюдений и обработка результатов.

ВЭЗ -метод эл.просвечивания млоистой толши З.,основанной на изучении эл.поля при последовательном увеличении глубины проникновения тока. С увеличением разносов возрастает объем г.п.,пронизанных эл.током. в кач-ве аппар.примен.АЭ-72,АНЧ-3. Установка ВЭЗ-AMNB.

Измеряют I и U. После первого замера АВ увелич.на 20% и снова замеряют I и U. На кажд.ПК делают 20-25 таких измерений при пост.увелич.разносов АВ. Величину наибольшего разноса опред.в завис.от заданной глубины исследования:Z_эф.max ≈0,1АВ_max. По резт измер.на кажд.разносе вычисляют ρ_к (ρ_к=К∆U/I),где К-коэфф.устан.,его подбир.так,чтобы при измер.на пов.однород.среды.вычисленное знач. ρ_к =истин.УЭС. рез-ты измер записывают в журнал и изображ.графически в виде кривой ρ_к. кривая ВЭЗ качественно отображ. Структуру разреза, послед.залегания слоев с различн.эл.сопротивлением. м.опред.кол-во слоев вразрезе и послед.их залегания. Кривые ВЭЗ интерпрет.с пом.комп.программ методом подбора моделей разреза(набл.кривую ВЭЗ сравн.с модельной кривой).

ВЭЗ примен.д.реш.структ.задач. при изуч.ВЧР, при поисках и разведке п.и, инженерно-геол.и экол.изысканиях.

ЭП -изучение геол.разреза вдоль профиля при фиксир.глубине проник.тока. Сущность:в З.с пом.пит.эл-дов возб. Пост. Или низкочаст.перем.поле и измер.на пов.З.разность потенциалов. Вычисляют ρ_к. всю установку смщают на один шаг и повт.измер. шаг проф-я =длине MN(10,20 или 50м). расст.м/у профилями-исходя из масшт.съемки(чтобы искомое тело пересекалось не менее чем двумя профилями). Рез-ты ЭП подобны рез-там магнитки и гравики.их интерпрет.качественно(выделяют аном.участки,кот.м.б.связ.с искомыми объектами).

Виды ЭП:СЭП, КЭП,ДЭП и др.

 

Эл.поле ВП в ионно- и электронопроводящих г.п. Методы зондирования (ВЭЗ-ВП) и эл-проф.(ЕП-ВП).

ВП - явл.электризации г.п. и руд при пропускании ч/з них пост. И переем.тока. одна из осн.причин ВП-инерционность эл.зарядов,кот.при пропуск.эл.тока накплив.в порах и трещинах г.п.,а после выкл.тока возвращ.на св.место. Это происх.из-за переноса в-ва. При изучении ВП измер.выполн.2раза:во вр.пропускания тока ∆U,послевыкл.тока ∆U_ВП. ВП используютпри изуч.осад.г.п и руд.местор.

Схема образ ЭДС ВП:

Ионопроводящие породы-облом.осад.г.п.,сост-е из тв.скелета и трещин,кот заполнены природн.эл-литом. Вследствие разности потенциалов м/у тв.и жид.фазами стенки капилляра и пов.отдел частиц заряж.одинаково. Анионы адсорбир.,в облом.г.п.к ним присоед.слой катионов. На гран.образ.двойн.эл.слой(слой Гельмгольца). После выкл.тока заряды возвратятся на св.места, встречая сопротивл.среды.

Электронопровод.породы-г.п.,содержащие в св.составе включения природн.эл.проводников (сульфидов,графитов идр.). при пропуск.тока ч/з такую г.п. часть тока б.проходить по порам и трещинам, а др- непосредственно по тв.мин.оболочке. Общ.ЭДС ВП б.во много раз превышать ЭДС ВП в ионопров.г.п. ВП м.использ.д.изуч.осад.г.п., разделения песков,глин, д.поисков и разведки электронопров.г.п. и руд(ЭДС ВП на порядок выше,чем над осад.г.п.). Чем больше глинистость,тем выше эффект ВП.