Среды с плоско–параллельными поверхностями раздела
Исследование условий непрерывности электрического поля. Особенность определения фиктивных токов. Сущность пересечения границы раздела электродами. Анализ сопоставления двухслойных и трехслойных кривых. Характеристика интерпретации каротажных диаграмм.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.12.2016 |
| Размер файла | 59,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
СРЕДЫ С ПЛОСКО-ПАРАЛЕЛЬНЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ РАЗДЕЛА
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ МЕТОДОМ ЗЕРКАЛЬНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ.
При одной бесконечной плоской границе, разделяющей два однородных и изотропных полупространства со средами, имеющими 1 и 2, потенциал электрического поля в каждой среде можно определить методом зеркальных изображений, исходя из следующих положений.
Условия непрерывности электрического поля и граничные условия
1.
2.При
3. На границе раздела потенциалы в разных средах равны (А).
4. должно соблюдаться постоянство нормальной составляющей
(В).
Будут выполнены, если предположить следующее:
1. В среде 1, в которой находится источник тока, потенциал электрического поля будет таким, как в случае однородного безграничного пространства, заполненного средой с сопротивлением, равным сопротивлению полупространства, в котором находится источник тока, при условии, что кроме этого источника тока, в точке А, являющейся зеркальным изображением точки А в плоскости Р раздела сред, находится второй фиктивный источник тока А, отдающий некоторый ток I.
2. В среде 2, в которой источник тока А отсутствует, потенциал электрического поля будет таким, как будто все исследуемое пространство безгранично и заполнено этой средой, но источник А при этом отдает фиктивный электрический ток I.
Обозначая через R и R расстояние от источников А и А до точки М1 и М2 определим потенциал электрического поля.
для среды 1 (точка М1)
для среды 2 (точка М2)
(индекс вверху - среда, где находится питающий электрод,
внизу - среда, где измеряется поле измерительным электродом).
Для определения фиктивных токов I и I воспользуемся пограничными условиями А и Б приравняв обе части при R=R запишем:
и взяв производные (Б) получим:
и
Так как , получим I-I=I R=R
Решая совместно и получим:
,
k12 - наз. коэффициент отражения
(1 - k12) - коэффициент пропускания.
В частности, если 2= k12= 1 и 1-k12= 0. В этом случае весь ток будет отражаться границей раздела (средой 2), в среде 2 токовое поле будет отсутствовать и в среде 1 плотность тока будет в 2 раза выше, чем в случае однородного изотропного пространства.
При идеально проводящей среде 2 (2=0) k12= -1 1-k12= 2. В этом случае токовые линии не только не будут отражаться границей раздела, а, наоборот, будут полностью втягиваться средой 2. При этом весь ток, вместо того, чтобы растекаться по телесному углу 4 будет протекать в среду 2 и распространяться в телесном угле, равном 2, что будет эквивалентным отдаче источником А фиктивного тока удвоенной силы.
Подставляя найденные значения I и I, получим в среде1
в среде 2
(В.Н. Дахнов, промысловая геофизика, Госоптехиздат, М, 1959 г.).
ФИЗИЧЕСКОЕ ОБЪЯСНЕНИЕ КРИВЫХ.
Последовательн. градиент - зонд.
При удалении зонда от плоскости раздела z2Lr
j=j0
При приближению к разделу плотность тока возрастает
В пределе при 2= к,121
До пересечения границы раздела электродами M и N k=2121+2-1 - постоянно
СледовательноI1=I2
Таким образом, пересечение границ плоскости раздела отметится на кривой k резким скачком. Чем больше 2, тем больше скачок k,222. При дальнейшем удалении от границ раздела k стремится к 2 (при 1,5 Lr достигает 2). электрический ток интерпретация каротажный
Для обращенного зонда (NMA) при приближении к границе раздела сред в связи с экранированием тока верхней средой высокого сопротивления плотность тока между электродами М и N и, следовательно, кажущееся сопротивление, уменьшаются. На границе раздела сред k минимально и при 2 k,2. При пересечении электродами М и N плоскости раздела сред k резко возрастает и достигает величины 212121.
В силу постоянства In на границе раздела сред k,1k,2=12
Следовательно
После перехода заземления А в верхнюю среду кажущееся сопротивление следствие уменьшающего влияния среды возрастает вначале резко, а затем более плавно, достигая при l=2-3lп значение 2.
При взаимной замене сопротивлений сред 1 и 2 кривые кажущегося сопротивления будут зеркальным отображением для сред 21.
2=101
При удалении от границы раздела k1=k2. При приближении к границе раздела к возрастает, что объясняется увеличением плотности тока в полупространстве ниже электрода М (момента пересечения заземлением А границы раздела и до пересечения этой границы электродом М
k=212/1+2=const
После перехода электрода М в верхнюю среду кажущееся сопротивление вновь возрастает, асимитотически приближаясь к 2 сперва интенсивно, затем более плавно.
Зона в пределах которой фиксируется переход от k=212/1+2 к к=2 тем больше, чем выше отношение 21 и больше размер зонда. Протяженность этой зоны практически не превышает пятикратного размера зонда.
Для пласта неограниченной мощности значения К подсчитаны для ряда наиболее важных практически случаев. Это кривые зависимости к /с от L/dС.
Это теоретические кривые БКЗ
Удобно пользоваться логарифмическим масштабом. На каждый бланк с логарифмической сеткой наносят несколько кривых БКЗ, объединенных согласно этому принципу на одном бланке, называется палеткой БКЗ.
Двухслойные кривые БКЗ для градиент - зондов свидетельствуют о следующем:
1.При очень малых L величина к приближается к величине с независимо от п.
2. При пс с увеличением длины зонда к сначала растет, становится равным п и потом превышает его. Достигнув максимального значения, к при дальнейшем увеличении длины зонда стремится к удельному и становится равном ему.
3. При пс с увеличением длины зонда к сначала уменьшается, становится равным п ,а затем меньше него. Достигнув минимального значения, к при дальнейшем увеличении L приближается к п и, наконец, становится равным ему.
Таким образом, правой асимптотой кривых БКЗ является величина п, а левой - значение п = с.
Трехслойные кривые БКЗ
сгруппированы на трехслойных палетках БКЗ, которые отличаются друг от друга параметрами зп с и D/dc.
Зона проникновения изменяется в большинстве случаев от 5 до 100 с, а D - от 2 до 16 dc. В случае необходимости палетки и отдельные трехслойные кривые получают путем интерполяции.
Форма кривых кажущегося сопротивления. Экранирование
Из сопоставления двухслойных и трехслойных кривых видно, что:
1. Понижающее проникновение приводит в основном к понижению к, а повышающее - к повышению по сравнению с показаниями против пласта такого же удельного сопротивления без проникновения. Изменение показаний характерно для малых и средних градиент - зондов и несущественно для зондов большой длины.
Чем больше глубина ЗП, тем больше L, при котором проникновение влияет на к.
Любая трехслойная кривая расположена между двумя двухслойными кривыми БКЗ, модули которых равны значениям п/с и зпс данной трехслойной кривой. Левые ветви трехслойных кривых приближаются к двухслойной кривой с модулем, равным зпс, а их правые ветви - к трехслойной кривой с модулем зпс.
Форма кривых кажущегося сопротивления
Экранирование
Форма кривой КС и величина к зависит от мощности пласта h. При интерпретации каротажных диаграмм большую роль играет отношение длины зонда к мощности пласта L/h. Форма кривой КС и величина к для пластов hL существенно различаются.
Подошвенный градиент-зонд (Рис. 25а)
При Lh кривая КС образует минимум в кровле пласта - минимальное значение ниже к покрывающих пласт пород. Против пласта кривая КС возрастает от кровли к подошве. Ширина пика КС меньше h на величину L. Участок длиной L в кровле пласта со сравнительно заниженным сопротивлением наземной зоной экранирования (ЗЭ). К подошве пласта кривая КС достигает максимума, превышающего п и далее спадает до к подстилающих пород.
При L=h зона экранирования занимает основную часть кривой КС против пласта. Только в подошве наблюдается узкий пик с кп.
При Lh против пласта наблюдается несколько смещенный к подошве симметричный max с кп. Значения к - занижены.
Для кровельных градиент - зондов картина зеркально симметричная.
Потенциал - зонд (б).
При Lh пласт на кривой КС отмечается максимумом, симметричным относительно середине пласта. Кровлю пласта смещают на L/2 выше, а подошву пласта - на L/2 ниже участков кривой КС с наибольшей крутизной.
При Lh пласт отмечается небольшим min. Величина к против вмещающих пород на L/2 выше и ниже границ пласта.
Два пласта высокого сопротивления, расположенные недалеко друг от друга, оказывают взаимное влияние на форму кривой КС, полученных градиент - зондом.
Если соседний экранирующий пласт высокого сопротивления расположены со стороны парных электродов ГЗ, то он не оказывает существенного влияния на величину к против исследуемого пласта.
Если расстояние между серединами пластов меньше L, то к - занижены против пласта (рис. а-в).
Если расстояние между серединами пластов больше L, то к против исследуемого пласта завышено (г).
Занижающее экранирование вызвано тем, что при положении электродов M и N против исследуемого пласта электрод А оказывается под экранирующим пластом, который действуя как малопроводящий экран, препятствует распространению тока в сторону электродов M, N.
Завышающее экранирование вызвано тем, что при положении электродов M,N против исследуемого пласта электрод А находится ниже экранирующего пласта, и ток от него распространяется преимущественно вниз.
При исследовании двух пластов высокого сопротивления кровельным градиент - зондом ход кривых КС меняется на обратный.
Экранирование является существенным ограничением и снимает эффективность БКЗ при изучении пластов малой и средней мощности с наличием экранирующих пластов высокого сопротивления.
При измерении потенциал - зондом соседние пласты не оказывают существенного влияния на показания против пласта высокого сопротивления.
Для градиент - зонда - кривые КС сильно искажены, что ограничивает их применение по сравнению с ГЗ.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Анализ основных форм самостоятельного разряда в газе. Исследование влияния относительной плотности воздуха на электрическую прочность разрядного промежутка. Определение значения расстояния между электродами, радиуса их кривизны для электрического поля.
лабораторная работа [164,5 K], добавлен 07.02.2015Квантовый перенос в мезоскопических системах. Рассеяние на примесных атомах. Резонансное туннелирование электронов. Электрон-фононное рассеяние. Рассеяние на шероховатостях границы раздела. Межподзонное рассеяние. Эффект всплеска дрейфовой скорости.
контрольная работа [2,4 M], добавлен 26.08.2015Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля. Условия на границе раздела двух диэлектрических сред. Вывод основных законов электрического тока в классической теории проводимости металлов.
шпаргалка [619,6 K], добавлен 04.05.2015Работа сил электрического поля при перемещении заряда. Циркуляция вектора напряжённости электрического поля. Потенциал поля точечного заряда и системы зарядов. Связь между напряжённостью и потенциалом электрического поля. Эквипотенциальные поверхности.
реферат [56,7 K], добавлен 15.02.2008Электромагнитное поле. Система дифференциальных уравнений Максвелла. Распределение потенциала электрического поля. Распределения потенциала и составляющих напряженности электрического поля и построение графиков для каждого расстояния. Закон Кулона.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.05.2016Силовые линии напряженности электрического поля для однородного электрического поля и точечных зарядов. Поток вектора напряженности. Закон Гаусса в интегральной форме, его применение для полей, созданных телами, обладающими геометрической симметрией.
презентация [342,6 K], добавлен 19.03.2013История открытия электричества. Заряды как основа электрического поля, создание магнитного поля через их движение по проводнику. Характеристика величины электрического поля. Длина электромагнитной волны. Международная классификация электромагнитных волн.
реферат [173,9 K], добавлен 30.08.2012Анализ электрического состояния цепей постоянного или переменного тока. Системы уравнений для определения токов во всех ветвях схемы на основании законов Кирхгофа. Исследование переходных процессов в электрических цепях. Расчет реактивных сопротивлений.
курсовая работа [145,0 K], добавлен 16.04.2009Сущность магнетизма, поле прямого бесконечно длинного тока. Форма правильных окружностей, описываемых силовыми линиями электрического поля элемента тока. Структура латентного поля тока. Закон Био-Савара, получение "магнитного" поля из электрического.
реферат [2,2 M], добавлен 04.09.2013Отражения поверхностями лучистых потоков. Эффективные излучения поверхностей. Приведенная степень черноты. Требования к тепловым экранам, их эффективность. Лучистый теплообмен при наличии экранов. Степень черноты зеркальных поверхностей и сосуд Дьюара.
презентация [80,3 K], добавлен 18.10.2013Практический расчет токов короткого замыкания в трехфазных установках напряжением выше 1 кВ с помощью аналитического метода, метода расчетных кривых, с использованием типовых кривых, метода спрямленных характеристик. Схема построения расчетных кривых.
презентация [252,1 K], добавлен 11.12.2013Появление вихревого электрического поля - следствие переменного магнитного поля. Магнитное поле как следствие переменного электрического поля. Природа электромагнитного поля, способ его существования и конкретные проявления - радиоволны, свет, гамма-лучи.
презентация [779,8 K], добавлен 25.07.2015Анализ баланса реактивной мощности на границе раздела энергоснабжающей организации и потребителя. Расчет токов короткого замыкания, выбор электрооборудования и электроаппаратуры. Электрический расчет сетей внешнего и внутризаводского электроснабжения.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 15.02.2014Изучение электромагнитного взаимодействия, свойств электрического заряда, электростатического поля. Расчет напряженности для системы распределенного и точечных зарядов. Анализ потока напряженности электрического поля. Теорема Гаусса в интегральной форме.
курсовая работа [99,5 K], добавлен 25.04.2010Рассмотрение способов определения коэффициентов амбиполярной диффузии. Общая характеристика уравнения непрерывности. Анализ пространственного распределения частиц. Знакомство с особенностями транспортировки нейтральных частиц из объема к поверхности.
презентация [706,1 K], добавлен 02.10.2013Исследование колебаний гибких однослойных и двухслойных прямоугольных в плане оболочек с позиции качественной теории дифференциальных уравнений и нелинейной динамики. Расчет параметров внешнего воздействия, характеризующих опасный и безопасный режимы.
статья [657,5 K], добавлен 07.02.2013Формулировка математической постановки задачи дифракции первичного волнового поля на теле, ограниченном замкнутым контуром. Представление поля посредством волновых потенциалов. Особенности аналитического продолжения поля. Метод вспомогательных токов.
реферат [361,0 K], добавлен 07.07.2013Анализ однофазных электрических цепей, определение мгновенных значений токов при наличии и отсутствии индуктивно связанных элементов. Построение векторно-топографических и круговых диаграмм, проверка энергетического баланса мощностей, оценка погрешности.
курсовая работа [569,6 K], добавлен 19.12.2010Электрический заряд и закон его сохранения в физике, определение напряженности электрического поля. Поведение проводников и диэлектриков в электрическом поле. Свойства магнитного поля, движение заряда в нем. Ядерная модель атома и реакции с его участием.
контрольная работа [5,6 M], добавлен 14.12.2009Отражение и преломление плоской однородной волны на плоской поверхности раздела двух сред. Формулы Френеля. Отражение и преломление на границе двух идеальных диэлектриков, на границе раздела с проводником. Фаза преломлённой волны и отраженной волны.
курсовая работа [983,0 K], добавлен 17.06.2012
