Дипольное индуктивное профилирование

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

 «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт природных ресурсов

Специальность 21.05.03 «Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых»

Специализация «Геофизические методы исследования скважин»

Кафедра геофизики

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Электроразведка»

«Дипольное индуктивное профилирование»

Выполнил: студент гр. 222Б

Романовский Р.В

Проверил: асс. кафедры ГЕОФ

Ислямова А.А.

Томск 2017

ВВЕДЕНИЕ        3

1. Физико-математическое обоснование        4

2. Геологическая теория и применение метода        7

3. Аппаратура        9

4. Методика работ        13

5. Интерпретация данных        19

ЗАКЛЮЧЕНИЕ        26

Список литературы        27

ВВЕДЕНИЕ

Дипольное индуктивное профилирование – низкочастотный метод электроразведки, основанный на использовании в качестве источников возбуждения установившихся гармонических электромагнитных полей в диапазоне частот от нескольких герц до первых десятков тысяч герц, а также неустановившихся полей, возбуждаемых последовательностью однополярных или разнополярных импульсов тока.

В данной курсовой работе рассмотрен метод дипольного индуктивного профилирования (ДИП). Метод основан на измерении переменного низкочастотного электромагнитного поля, возбужденного искусственным путем - магнитным диполем,  для изучения геоэлектрического разреза.

1. Физико-математическое обоснование

Гармоническим электромагнитным полем называют такое поле, характеристики которого меняются во времени по синусоидальному закону. При его рассмотрении применяется символический метод, заключающийся в представлении характеристик поля в следующем виде :

[pic 1]

Здесь E(t) r и H(t) r - мгновенные значения напряженностей электрического и магнитного полей, E r и H r - их не зависящие от времени комплексные амплитуды, ω - круговая частота колебаний, t - время. Такое представление позволяет упростить уравнения поля, сводя дифференцирование по времени к операции умножения. Гармонические поля непосредственно применяются во многих методах электроразведки (в том числе в ДИП и в РВП). Кроме того, любое меняющееся во времени поле может быть выражено через гармонические составляющие с помощью преобразования Фурье. Ниже мы будем описывать поле в терминах комплексных амплитуд E r и Hr.

Гармоническое электромагнитное поле на участках, где среда однородна, удовлетворяет уравнениям Гельмгольца :

[pic 2]

где k - волновое число, причем

[pic 3]

где σ - проводимость, ε - диэлектрическая проницаемость, μ - магнитная проницаемость среды. Магнитная проницаемость входит в оба стоящих под корнем слагаемых, в то время как проводимость входит лишь в слагаемое, пропорциональное частоте, а диэлектрическая проницаемость - в слагаемое, пропорциональное квадрату частоты. В электроразведке магнитными свойствами пород обычно пренебрегают, поэтому в дальнейшем мы будем считать магнитную проницаемость μ равной магнитной проницаемости вакуума μ0 = 4π*10-7 Гн/м. Поскольку квадратный корень из комплексного числа - двузначная функция, то для определенности полученных выражений, в которые входит k , нужно выбрать одно из значений корня Берется  то значение волнового числа, действительная часть которого положительна (рис. 1).