电阻率_激电法勘探的装置及参数

电阻率/激电法勘探的装置

电阻率/激电法勘探的装置 ................................................................................................................. 1

一、电阻率/激电法勘探测量方法 .............................................................................................. 2

1.1 剖面测量 ....................................................................................................................... 3 1.2 电测深 ........................................................................................................................... 3 1.3 标本测量 ....................................................................................................................... 3 1.4 电测井 ........................................................................................................................... 3 二、测量装置说明 ....................................................................................................................... 3

2.1 中梯装置 ....................................................................................................................... 3

2.2 对称四极装置 ............................................................................................................... 5 2.3 三极装置 ....................................................................................................................... 6 2.4 二极 ............................................................................................................................... 7 2.5 偶极 ............................................................................................................................... 8 2.6 温纳 ............................................................................................................................... 8 2.7 标本装置 ....................................................................................................................... 9 2.8 五极 ............................................................................................................................... 9 2.9 任意 ............................................................................................................................. 10 2.10 测井 ........................................................................................................................... 11 2.11 联合剖面 ................................................................................................................... 11 三、测量参数输入设计 ............................................................................................................. 11

3.1 测线测点参数输入设计 ............................................................................................. 12 3.2 装置参数输入设计 ..................................................................................................... 13

3.2.1 中梯装置输入设计 ......................................................................................... 13 3.2.2对称四极 .......................................................................................................... 15 3.2.3 三极 ................................................................................................................. 16 3.2.4 二极 ................................................................................................................. 17 3.2.5 偶极 ................................................................................................................. 18 3.2.6 温纳 ................................................................................................................. 19 3.2.7 标本 ................................................................................................................. 19 3.2.8 五极 ................................................................................................................. 20

2

3.2.9任意 .................................................................................................................. 21 3.2.10测井 ............................................................................................................... 22 3.2.11联合剖面 ....................................................................................................... 22

四、数据绘图要求 ..................................................................................................................... 23

4.1 剖面数据绘图要求 ..................................................................................................... 23 4.2 测深数据绘图要求 ..................................................................................................... 23

一、电阻率/激电法勘探测量方法

图1-1 电法勘探装置与测量方法

电法勘探（电阻率法/激电法）装置与测量方法如图1-1所示。测量方法包括剖面、测深、测井和标本测试，测量装置包括中梯、二极、三极、对称四极、偶极、温纳（对称四极的特例）、标本、任意、五极、测井等。测量方法和测量装置有着不可分割的联系，一方面，测量方法离不开测量装置，任何一种测量方法，都要通过测量装置来实现，另一方面，测量装置的作用通过测量方法体现出来，离开了测

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量方法，测量装置就失去存在的意义。

1.1 剖面测量

利用同一装置在一条线上连续测量。装置包括对称四极、中梯、二极、三极、温纳、联合剖面、偶极等。

1.2 电测深

在同一测点，通过改变装置系数，获取不同深度的地电状况。装置包括对称四极、二极、三极、温纳、偶极、五极等。

1.3 标本测量

标本测量是获取物性参数的主要手段。是仪器设计中必须考虑的。

1.4 电测井

在井中开展电阻率法/激电法。

二、测量装置说明

2.1 中梯装置

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中梯装置AMNB

图2-1 中梯装置示意图

中梯装置如图2-1所示，这种装置的特点是：供电电极AB的距离取得很大，且固定不动；测量电极在其中间三分之一地段逐点测量。记录点取在MN中点。其s表达式为：

sKUMNI

其中

2AMANBMBNMNAMANBMBN

K此外，中间梯度装置还可在离开AB连线一定距离（AB/6范围内）且平行AB的旁侧线上进行观测（见图2-2）。

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YMONxAyBX

图2-2 旁侧中梯装置示意图

其装置系数的表达式为：

21111AMANBMBN

K其中，

AMy2AB/2xMN/2

2ANy2AB/2xMN/2

2BMy2AB/2xMN/2

2BNy2AB/2-x-MN/22

2.2 对称四极装置

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AMNB 图2-3 对称四极装置示意图

对称四极装置如图2-3所示，这种装置的特点是AM=NB，记录点取在MN的中点。其s表达式为：

sKUMNI

其中

AMANMNK

2.3 三极装置

BAMN 图2-4三极装置

7

三极装置如图2-4所示，其s表达式为：

sKUMNI

其中

2AMANMN

K2.4 二极

BNAM 图2-5 二极装置

如图2-5所示，其s表达式为：

sKUMI

其中

K2AM

8

2.5 偶极

偶极装置aaaABMN 图2-6 偶极装置

如图2-6所示，其s表达式为：

sKUMNI

其中

Kan(n1)(n2)

2.6 温纳

aAMaaNB 图2-7 温纳装置示意图

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如图2-7所示，是对称四极装置的特例。这种装置的特点是AM=MN=NB=a，记录点取在MN的中点。其s表达式为：

sKUMNI

其中

K2a

2.7 标本装置

对截面积为为S的岩矿石标本，通过A、B两极对其供电（电流强度为I），并在相距为L的环形电极M、M处测量其间之电位差（U）时，电阻率计算公式如下：

USIL

2.8 五极

BABMN 10

图2-8 五极装置示意图

如图2-8所示，其s表达式为：

sKUMNI

其中

21AB2AM2KAN-AMANAM1AB2AN2

2.9 任意

MNBA

图2-9 任意装置示意图

如图2-9所示，其s表达式为：

sKUMNI

11

其中

21111AMANBMBN

K2.10 测井

暂不考虑

2.11 联合剖面

CAMNB 图2-10 联合和剖面装置

如图2-10所示，装置系数计算方法和三极装置相同。

三、测量参数输入设计

设计目标：有利于仪器操作者在尽量短的时间内输入各种测量参数。从而提高测量效率。

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剖面测量参数输入：除了中梯装置外，其它装置在测点移动过程中参数不需要修改，解决中梯装置在测点移动过程中的参数输入是关键。

电测深参数输入：由于在测量过程中接收机不移动，主要是电极移动影响测量效率，装置改变时要求用户输入参数可以满足要求。

3.1 测线测点参数输入设计

图3-1 测线测点参数输入界面示意图

测线测点参数输入如图3-1所示，现说明如下：

天气：可选项，晴天|阴天|小雨|大雨

测区：输入项，0000~9999

测线：输入项，-9999~9999

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测量方法：可选项，剖面|联合剖面|电测深|标本测量|测井

装置类型：可选项，中梯|对称四极|联剖|三极|二极|偶极|温纳|标本|五极|任意|

操作员：输入项，0000~9999

当前测点号：输入项，-9999~+9999，在测量过程中可以根据测点增量自动增加

起始测点号：输入项，-9999~+9000

测点距：输入项，0.01~9999m

测点增量：输入项，-999~999

3.2 装置参数输入设计

介绍各种装置的输入界面及参数设计

3.2.1 中梯装置输入设计

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图3-2 中梯装置参数输入界面示意图

中梯装置参数输入界面如图3-2所示，现说明如下：

电极A测点号：输入项，-9999~+9999

电极B测点号：输入项，-9999~+9999，电极A和电极B的测点号不能相等。

MN长度：输入项，0.01~9999.00米

侧向距：输入项，-99999~+99999米

其装置系数的表达式为：

21111AMANBMBN

K其中，

AMy2AB/2xMN/2

2ANy2AB/2xMN/2

2 15

BMy2AB/2xMN/2

2BNy2AB/2-x-MN/2

2y = 侧向距

ABAB/2nBnA（nSt = 测点号，nA=电极A测点号，nB=电极B

xnSt-nA测点号）

在一个剖面的测量过程中，由于电极A和电极B的位置固定不变，MN长度和侧向距也不变，只有测点号在变化，而测点号通过测点增量实现了自动变化，从而解决了中梯剖面测量过程的参数输入问题。上述方法还可以应用在多道测量。由于每一道对应一个测点，而每个测点号已知，通过测点号可以计算装置系数。

3.2.2对称四极

图3-3 对称四极装置参数输入界面示意图

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对称四极装置参数输入界面如图3-3所示，现说明如下：

AB/2：输入项，0.01~9999.00米

MN/2：输入项，0.01~9000.00米

其装置系数的表达式为：

a2b22bK

其中，

aAB/2

bMN/2

3.2.3 三极

图3-4 三极装置参数输入界面示意图

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三极装置参数输入界面如图3-4所示，现说明如下：

AO：输入项，0.01~9999.00米，O为MN的中点。

MN/2：输入项，0.01~9000.00米

其装置系数的表达式为：

a2b2bK

其中，

aAO

bMN/2

3.2.4 二极

图3-5 二极装置参数输入界面示意图

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二极装置参数输入界面如图3-5所示，现说明如下：

AM：输入项，0.01~9999.00米

其装置系数的表达式为：

K2AM

3.2.5 偶极

图3-6 偶极装置参数输入界面示意图

偶极装置参数输入界面如图3-6所示，现说明如下：

a：输入项，0.01~9999.00米

n：输入项，0.01~100.00

其装置系数的表达式为：

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Kan(n1)(n2)

3.2.6 温纳

图3-7 温纳装置参数输入界面示意图

温纳装置参数输入界面如图3-7所示，现说明如下：

a：输入项，0.01~9999.00米

其装置系数的表达式为：

K2a

3.2.7 标本

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图3-8 标本装置参数输入界面示意图

标本装置参数输入界面如图3-8所示，现说明如下：

截面积S：输入项，0.01~9999.00cm

2长度L：输入项，0.01~100.00cm

其装置系数的表达式为：

S0.01l

K3.2.8 五极

图3-9 五极测深装置参数输入界面示意图

五极测深装置参数输入界面如图3-8所示，现说明如下：

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AM：输入项，0.01~9999.00米

AN：输入项，0.01~9999.00米

AB：输入项，0.01~9999.00米

其装置系数的表达式为：

21AB2AM2KAN-AMANAM1AB2AN2

3.2.9任意

图3-10 五极测深装置参数输入界面示意图

五极测深装置参数输入界面如图3-10所示，现说明如下：

AM：输入项，0.01~9999.00米

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AN：输入项，0.01~9999.00米

BM：输入项，0.01~9999.00米

BN：输入项，0.01~9999.00米

其装置系数的表达式为：

21111AMANBMBN

K3.2.10测井

暂不考虑

3.2.11联合剖面

与三极装置相同

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四、数据绘图要求

4.1 剖面数据绘图要求

剖面数据绘图中纵坐标对应的数据有Fs、Vg、Vd和视电阻率，视电阻率数据采用对数坐标，其它数据采用线性坐标。横坐标为测点号，采用线性坐标。

4.2 测深数据绘图要求

测深数据绘图中纵坐标对应的数据有Fs、Vg、Vd和视电阻率，视电阻率数据采用对数坐标，其它数据采用线性坐标。横坐标为极距（对称四极为AB/2，三极为AM、二极为AM、温纳为a、五极为AM，偶极不考虑），采用对数坐标。