N N N. perpendicular. axil (radial y paralelo)

Transcripción

1 ÉTDS LÉCTCS D PSPCCÓ SDS DPLS n los Sondeos léctricos Dipolres (SD) ls seprciones entre electrodos de corriente () de potencil () son pequeños en comprción con l distnci que los sepr. Su posición mutu puede ser culquier, unque, en l práctic se emplen ls configurciones básics de l fig. 0 SDS DPLS perpendiculr prlelo rdil zimutl Fig. 0 Dispositivos dipolres ecutoril (zimutl prlelo) il (rdil prlelo) Fig. 04 Dispositivos dipolres especiles Definición o obstnte, el dispositivo preferido es el zimutl, prticulrmente el cso en el que 90º que se conoce con el nombre especil de Sondeo Dipolr cutoril (SD). Lo mismo puede decirse del dispositivo rdil con 0º que recibe el nombre de sondeo Dipolr il (SD), mostrdos mbos en l fig. 04. Se tiene un Sondeo léctrico Dipolr (SD) cundo se obtienen vlores de l resistividdd prente del subsuelo, utilizndo culesquier de los dispositivos mostrdos en los gráficos nteriores, en función de l seprción creciente entre dipolos, l procedimiento que se emple es similr l plicdo en el método SV. l método SD se desrrolló con el propósito de reemplzr ls dificultoss mediciones de SV profundos en los que ls línes de corriente son demsido lrgs. Como el cmpo dipolr decrece con (c. 8 siguientes), sus requerimientos de energizción son mores. P(,) Fig. 05 Un punto en el cmpo de un dipolo l potencil de un dipolo Ubicndo un dipolo de corriente en un sistem de coordends crtesins siendo: b << ; P(,) un punto culquier (fig. 05), será: U (5) P b ( b) ( b) b b b 4 b b 85

2 ÉTDS LÉCTCS D PSPCCÓ SDS DPLS 86 De modo que reemplzndo los vlores de en l ecución (5) obtendremos el vlor de U en función de : b b U... b... b cos b b (6) donde se denomin momento del dipolo: b (7) l cmpo dipolr: sus componentes Por derivción de l ecución (6), según conveng, se obtienen ls componentes del cmpo eléctrico en el punto P(,): cos cos U (8) sen cos U (9) P β Fig. 06 Componentes del cmpo dipolr ( ) ( ) 5 (40) ( ) ( ) 5 (4)

3 ÉTDS LÉCTCS D PSPCCÓ SDS DPLS esultndo pr el módulo del cmpo: n coordends polres: n coordends crtesins: ( ) ( cos ) (4) [( ) ] ( ) (4) 5 ( ) Y siendo β el ángulo entre el cmpo l dirección P, tendremos que: Propieddes del cmpo dipolr tgβ sen cos tg (44) tg tgβ tg tg( β) (45) tgtgβ tg ) Sobre un mismo rdio vector ( CT) U decrece con (c. 6: decrece con (c. 4) ( cos U cos ) ) β β Fig. 07 Vrición de con ( Cte) b) Si CT U es máimo sobre el eje nulo sobre el eje. (en c. 6, hciendo: 0 (cos ) / (cos 0) c) β es independiente de : (c. 44) tg β /tg Fig. 08 áimo vlor de ( 0) d) n el eje ( 0; 0) 0 (hcer 0 en l c. 4: 0 en l c. 9:, 5 ( ) sen e) n el eje ( 0; /) 0 (hcer 0 en l c. 4 / en l c 8: cos Fig. 09 Vlor de en 0; /. 87

4 ÉTDS LÉCTCS D PSPCCÓ SDS DPLS Por lo tnto, en el cso d) como en e) result que: si en mbos csos el vlor de es el mismo: 0 que se deduce reemplzndo los correspondientes vlores de en l c 4. Pero, el sentido de ( ) 0 es opuesto l de ( ) 0. s decir, el signo de cmbi en el primer cudrnte, entonces, h en él un punto en el que 0, cul es? Pr sberlo, igulmos 0 l c. 40: de donde result que: ( ) tg o ' 08 '' esistividd prente en los dispositivos dipolres l cmpo credo por un dipolo de corriente, puede eplorrse con un dipolo de potencil (con centro en P(,)), conectdo un voltímetro, conformndo un circuito de potencil similr l empledo en el método SV. Denominndo l ángulo entre el rdio vector P el dipolo, tendremos: Fig. 0 dipolo culquier cos sen (46) (cos cos sen sen ) (cos cos sen sen ) (cos cos sen sen ) (47) Girndo el dipolo lrededor de se obtienen diferentes resistividdes prentes, entre ells: ; ; que dn lugr los tipos básicos de Sondeo Dipolr, pr cuo cálculo necesitmos conocer los respectivos vlores de l constnte geométric, (cos cos sen sen ) dndo los vlores que corresponde en cd cso. 88

5 ÉTDS LÉCTCS D PSPCCÓ SDS DPLS Coeficientes geométricos en los dispositivos dipolres ) dispositivo prlelo ( -) (fig. ) (cos sen ) (cos ) (48) - Fig. : SD Fig. : SD b) dispositivo perpendiculr ( /-) (fig. ) 4 sen (49) c) dispositivo rdil ( 0) (fig. ) (50) cos Fig. : SD d) dispositivo zimutl ( /) (fig. 4) sen (5) Fig. 4: SD / / Fig. 5: SD e) dispositivo ecutoril ( /) (fig. 5). (5) f) dispositivo il ( 0) (fig. 6) 0 (5) 0 0 Fig. 6: SD 89

6 ÉTDS LÉCTCS D PSPCCÓ SDS DPLS n l práctic los dispositivos dipolres más utilizdos son los tres últimos: el SD zimutl (SD), el SD ecutoril (SD) el SD il (SD). Los sondeos dipolres De mner similr l método SV, se obtienen vlores de l resistividd prente pr vlores de crecientes, lo que se hce hbitulmente desplzndo el dipolo de potencil mnteniendo fijo el de corriente por l mor dificultd de su instlción en condiciones de que sen mínims ls resistencis de contcto. Por otr prte, no debe descuidrse el que puedn considerrse relmente dipolos. n tl sentido, Cun pequeños deben ser? De cuerdo con los geofísicos rusos depende del dispositivo según: SD: 0,6, 70º 0º SD: SD: ientrs que: 0,6, 0, en los tres csos 0,. Suelen medirse SD bilterles, de los que en ls figurs 7 8 se dn ejemplos pr SD SD. Son de grn utilidd pr detectr buzmientos de sustrtos resistivos, lo que suele conseguirse con un solo SD bilterl. Fig. 7 SD ilterl Distnci representtiv Fig. 8 SD ilterl Los SD deben grficrse de mner similr los SV, lo que se consigue representndo en función de l "distnci representtiv", que según el dispositivo será: SD: SD: SD: p L determinción de p en este último cso se efectú con ud de un ábco en función de l relción / del ángulo ϑ (figur 9). Fig. 9 bco de VDTSV pr determinción de p 90

7 ÉTDS LÉCTCS D PSPCCÓ SDS DPLS Clses de resistividd prente en los sondeos dipolres Ls distints resistividdes (fig. ) se obtienen girndo lrededor de (fig. 0), previmente se estblece un convención de signos, tnto pr l corriente como pr los ángulos de los dispositivos. () (-) () () Fig. 0 Convención de signos en los SD Fig. Dirección de ls resistividdes principles Pr provechr todo el desrrollo efectudo en el método SV, result conveniente prtir de un epresión del potencil en función de l resistividd Schlumberger ( S ) epresr en función de este prámetro ls distints clses de resistividd de los SD. elción de U con l resistividd de Schlumberger ( S ) Prtmos de considerr un monoelectrodo de corriente, por el que se introduce en el terreno (de resistividd ) un corriente, un dipolo de potencil con culquier orientción (fig. ), en cuo cso siendo <<, se tendrá: cos cos cos cos Fig. Polo-dipolo cos cos (54) cos 4 De est últim, hciendo se deduce: cos ' cos Siendo el cmpo en dirección de el cmpo en dirección de, es: ' cos 9

8 ÉTDS LÉCTCS D PSPCCÓ SDS DPLS Similr l observd con un dispositivo trielectródico de Schlumberger (c. 47). Por el principio de reciprocidd, un dipolo ctivo en producirá en un potencil U igul l nterior, o se: U cos, lo que es lo mismo, l de en, dispositivo que result de girr el nterior lrededor del centro T (fig. ), en cuo cso se puede poner: S b cos U (56) (55) T Fig. Dispositivo girdo lrededor de T Potencil de prtid pr clculr ls componentes del cmpo dipolr con bse en ells ls resistividdes dipolres. U b S S cos (57) U b S sen (suponiendo homogeneidd lterl: S 0 puesto que S depende de, pero no de ) Ls fórmuls pr Θ n se reemplzn los vlores de (c. 50 5): (58) (59) cos b cos sen b sen reemplzndo en ésts por ls epresiones correspondientes (c ), se obtiene finlmente: S S S (60) (6) Ls fórmuls pr De modo nálogo podemos clculr reemplzndo en de (c ): los vlores (cos ) (cos ) (6) b 9

9 ÉTDS LÉCTCS D PSPCCÓ SDS DPLS pero 4 4 (6) cos b cos cos sen sen cos de donde, reemplzndo en ésts ésts en ls nteriores, se lleg : S cos S cos S S (64) siendo tendremos: n el cso generl de un ángulo culquier según l c 47 será: b (cos.cos sen.sen ) cos sen cos cos. sen sen. cos cos sen sen S cos cos (S ) sen sen. cos cos sen sen S (65) n resumen.- Ls diferentes resistividdes que se pueden obtener en los SD:,, pueden epresrse en función de l resistividd S obtenid con un dispositivo Schlumberger..- Trbjndo en condiciones de homogeneidd lterl, o se, cundo se cumple que: S / 0,, son independientes de. llo implic que los SD, SD SD son independientes de (son posibles los sondeos curvos).- l hecho de que S implic que en SD ( en prticulr en los SD) se pueden utilizr los métodos de interpretción de los SV, lo que constitue un inestimble ventj. Trbjo de cmpo Vlen pr los sondeos dipolres ls misms observciones relizds pr el método SV, debiendo tenerse presente demás que los SD, requieren mor poo topográfico el empleo de corrientes de emisión más intenss (decens de mperes en los SD profundos). n tención reducir en lo posible ls resistencis de contcto en, se busc que tles puntos se movilicen lo menos posible, si ello es fctible, que ni siquier cmbien de posición mientrs dur tod l operción. llo implic que pr grndr el dispositivo entre punto punto deben necesrimente desplzrse, lo que segurmente será cus de errores debido ls inevitbles heterogeneiddes lterles. n SD (el ms utilizdo) se comienz midiendo un SV hst km. 9

10 ÉTDS LÉCTCS D PSPCCÓ SDS DPLS Crcterístics comprtivs entre los distintos dispositivos Crcterístics práctics del SD s el de más fácil ejecución ( se mueve sobre un rect), mor poder resolvente pero menor penetrción (comprble con l del SV). decudo pr determinr sustrtos resistivos, decrece con : es máimo pr 0, nulo pr / (en terreno lterlmente homogéneo). Cundo 0 se tiene el dispositivo dipolr il. Crcterístics práctics del SD De penetrción doble que l del SV. Cundo h homogeneidd lterl sus curvs son igules ls de los SV. crece con : es máimo pr / nulo pr 0 (en terreno lterlmente homogéneo). Se prest pr sondeos curvos, Cundo / se tiene el dispositivo dipolr ecutoril. Crcterístics práctics del SD L form de l curv depende de. es máimo pr / 0 mínimo pr vlores entre 40º 60º (en medio homogéneo se nul pr 54º44 08"). ntre tles vlores de su resolución es máim, pero l mismo tiempo es más sensible ls heterogeneiddes superficiles. Cundo 0 se tiene el dispositivo dipolr il. Cundo / se tiene el dispositivo dipolr ecutoril. Crcterístics práctics del SD De mor poder resolvente que el SD. o pdece de efectos inductivos entre mbos dipolos. ores vlores de sobre cortes H mor precisión pr obtener S ( clculr l resistividd longitudinl, l ) sobre sustrtos resistivos. Permite obtener directmente el buzmiento de sustrtos resistivos si éste es menor que º. s menos sensible ls heterogeneiddes lterles que los demás tipos de SD. 94