Ch-ơng 3 Các ph-ơng pháp điện từ tr-ờng . Giới thiệu Trong địa vật lý giếng khoan, các ph-ơng pháp điện từ tr-ờng bao gồm rất nhiều phép đo khác nhau nhằm xác định giá trị điện trở suất/độ dẫn điện của đất đá ở thành giếng khoan. Các ph-ơng pháp trong nhóm này có các đặc điểm chung là qua các điện cực hoặc ống dây phát các tín hiệu (dòng điện hoặc tr-ờng điện từ) kích thích vào môi tr-ờng nghiên cứu rồi dùng các điện cực/ống dây khác đặt cách điểm phát một khoảng nhất định để thu. | a b Hình . Sơ đồ vi hệ cực hội tụ cầu MSFL a Nguyên tắc đo. b Sơ đổ sắp xếp các điện cực theo Schlumberger Hình . Zond MSFL gắn trên một cánh đòn của thiết bị đo đường kính . Các phương pháp điện từ trường Trong các mục và ta đã xét các phương pháp đo điện trở của đất đá trên cơ sở đo vẽ trường điện của các nguồn điểm có dòng nuôi là dòng một chiều hoặc xoay chiều tần số thấp. Trong mục này sẽ nghiên cứu các phương pháp có nguồn là trường điện từ tần số khác nhau. . Trường điện từ trong môi. trường đất đá Sóng điện từ lan truyền từ nguồn phát đi trong môi trường đất đá sẽ bị suy giảm lệch pha và phản xạ trên các mặt ranh giới bất đồng nhất. Trong mọi trường hợp ta cần nghiên cứu sự phân bố của trường điện từ trong giếng khoan gắn liền vối các tính chất điện và từ của đất đá. Nguồn trường sẽ là một ống dây được nuôi bằng một dòng biến đổi có tần số nhất định được coi như một lưỡng cực từ biến đổi có momen đặt trùng vối trục giếng khoan. Để xác định tín hiệu sinh ra trong một ống dây thu hãy bắt đầu từ hệ phương trình Maxwell viết cho trường điện từ chuẩn dừng quen thuộc sau đây 73 ta có rotE rotH cE divE 0 divH 0 Từ phương trình thứ nhất và thứ ba của hệ ta có thể viết E rotA Với A là thế vectơ của trường điện từ. Mặt khác cũng có thể viết rotA p Với ọ là thế vô hướng. Để tìm A và ọ cuối cùng tính E và H ta đặt ọ -divP Trong đó P là vectơ Hertz. Từ hai phương trình và ta có A iPLiP Khi chú ý tới ta sẽ có E -ia ụrotP Mặt khác cũng từ phương trình thứ hai và thứ tư của hệ và dựa vào rotH -iPLicrotP K2 rotP Hoặc H K2P - gradọ Trong đó K2 iwpc Là bình phương số sóng trong trường hợp dòng dịch nhỏ hơn dòng dẫn c - Độ dẫn điện của môi trường LI - Độ thẩm từ của môi trường w - Vận tốc góc 74 Thay vào ta có biểu thức H K2 p graddivP Kết hợp với ta có hệ phương trình E -rP H K2 P graddivP Từ các hệ phương trình và ta có H ----ỉ .
