辽宁省第五地质大队有限责任公司 辽宁 大石桥 115100
摘要：由于在新疆塔里木盆地进行广域电磁法施工时，供电回路电流波动幅度大，对工作进度影响较大。本实验在室内通过实验模拟供电回路，在不同场景时分析研究供电介质的变化对采集端均方误差变化的影响，总结得出不同供电介质极距布设时对测量精度的影响结果，在应用于实际野外施工时改善效果明显，本次实验可以为新疆野外工作提供参考。
关键词：广域电磁；盐碱化；供电回路；稳定性
1、前言
新疆地区由于干旱荒漠气候、岩土层含盐母质较多、河流水动力水文地质条件等自然因素，以及大量引水开荒等农业措施、水库等灌排体系不完善的人为因素共同造成新疆大面积区域盐碱化，盐碱化已经成为新疆农业开发和持续发展的重大限制条件和障碍因素，新疆除伊犁谷地、阿勒泰地区和塔城部分地区土壤含盐较少外，其余地区均有盐渍化，土壤中盐类主要以氯化物和硫酸盐为主，当在盐碱化地区进行地球物理勘查时，地层盐碱化这种情况对所采用的勘查仪器以及勘查手段都有着较大的影响。
本实验是在新疆塔里木盆地进行广域电磁法的过程中，发现供电系统出现诸多异常，采集端数据误差增大（如图1），在实验室模拟盐碱地供电进行分析研究，并进行不同场景下的供电测量，以改善供电电流的稳定性为目的，从而提高数据采集端的稳定行和可靠度。
图1 新疆野外采集数据曲线图
2、实验装置与方法
在新疆盐碱地区域的油气勘查的在实际生产工作当中，测量数据存在不稳定的情况。关于在电子导体与围岩中离子溶液间电化学电场的形成原因，迄今仍然是一个需要探讨的复杂问题，它与矿体的成分以及围岩中离子溶液的性质等许多因素有关。根据电化学的理论知识，形成均匀的封闭的双电层，是在离子溶液性质均匀，且外界干扰小的理想前提下，故当进行电磁法发射短供电时，应对含离子溶液较多的岩层土层形成的电化学反应应该进行深入研究分析。
2.1实验装置极原理
实验使用12v直流电源、万用表、地层模拟物以及继善高科技有限公司的双频激电仪分两步进行实验测量，连接方式如图2所示。
图2 实验室模拟测量装置图
图中①号图为12v直流电源直接给不同盐碱度实验体供电，采用万能表直流电流档测量实验体中是否会发生电化学反应影响万用表的读数；②号图采用双频激电仪进行不同频率供电，电源电压也为12v，采用接收机分别对不同盐碱度实验体进行测量，通过采集数据来分析不同实验体对采集端数据的影响情况。
2.2实验方法
实验在我单位实验室进行，实验地点选择无电磁干扰的清洁实验室内，不同实验体采用面团分别用蒸馏水以及氯化钠和硫酸铜饱和溶液进行和制，替代不同盐碱度实验体，两种实验体分别分成两份进行①号和②号实验，通过万用表和接收仪进行采集数据。
3、实验数据采集
分别制作不同的实验体，依次标号A:蒸馏水和的面团；B：氯化钠和硫酸铜饱和溶液和的面团；C：两端接触部位替换为A的B面团；D：两端1/6替换为A的B面团；E：一半替换为A的B面团；F：两端各1/3替换为A的B面团；G：一端2/3替换为A的B面团。采用两种连接测量方式进行数据采集见表1。
4、实验分析与实践
4.1实验结果分析
对实验采集的数据进行分析，对于不同实验体盐碱化程度不同时供电回路供电电流的稳定情况会有不同的反映，在实验体为蒸馏水和制的面团时，供电电流较高但相对稳定，当实验体为模拟盐碱化区域时，供电回路中电流突变严重，供电功率不稳定，在盐碱化区域逐渐降低时，实验体供电回路中供电电流趋于稳定，当非盐碱化置换率超过二分之一时，供电回路中供电电流波动明显减小，推断测量端可以正常进行数据采集。
4.2野外实践
按照实验结果在实际野外操作选择场源的过程中，AB供电线选1km，A端开始约400m选择在非盐碱化区域，供电电流80A，在采集点进行采集时，数据稳定性较AB全部在盐碱化区域明显提高，测量的均方误差明显减低。
当选择AB供电电源线位置时，超过三分之二的范围布置在非盐碱化区域时，供电电流亦设置为80A时，在相同采集端进行数据采集，数据稳定性较高，均方误差达到较高精度范围。
通过实验分析总结的成果，在实际的野外施工中时，供电电流的稳定性在供电极距二分之一布设在非盐碱化区域时逐步提高，供电回路供电功率趋于稳定，超过三分之二时，供电回路供电功率基本稳定，采集端数据稳定性，可靠度都显著提高。
5、结论
(1) 在新疆实地开展广域电磁法数据采集工作时，发射场源受盐碱化地层干扰的影响较大，在盐碱化地区会出现供电功率波动大，采集端数据信号弱等异常的概率高。
(2) 本次室内模拟实验在供电电源一定的情况下，实验体置换为正常盐碱度后，供电回路中电流的稳定行得到改善，在置换率超过一半后，趋于稳定。
(3) 本实验有利于野外工作中场源位置的选定，按照实验结果在实际野外工作中，场源AB供电线路选择在非盐碱化区域在大于三分之二时，供电电流较稳定，采集端信号质量较高。
参考文献
[1]何继善.广域电磁法和伪随机信号电法[M].北京：高等教育出版社，2010.
[2]李帝铨，胡艳芳.强干扰矿区中广域电磁法与CSAMT探测效果对比[J].物探与化探，2015，39(5).
[3]高建华，夏代学等.新疆石油物探回顾与展望[J].新疆地质，2002，20(1).
论文作者:梁维天
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/8/30
标签：新疆论文; 电流论文; 面团论文; 回路论文; 测量论文; 数据论文; 稳定论文; 《防护工程》2019年12期论文;