Метод магнітної сприйнятливості

Метод магнітної сприйнятливості (МС) базується на вивченні штучного змінного електромагнітного поля гірських порід, величина е.р.с. якого визначається їх магнітною сприйнятливістю.

Для однорідного магнітного ізотропного середовища у випадку двокотушечного зонда можна записати

(2.34)

З формули випливає, що величина ЕРС електромагнітного поля, наведеної в прийомній котушці при переміщенні зонда в магнітне середовище, зростає зі збільшенням її магнітної сприйнятливості. Частка сигналу, обумовлена величиною c, залежить від відношення c і електропровідності δ.

Електрорушійна сила, що виникає при низькочастотному змінному полі за рахунок магнітної сприйнятливості середовища, являє собою реактивну складову сигналу, фаза якої утворить 90° з фазою струму генераторної котушки. Активна складова ЕРС, обумовлена електропровідністю середовища, збігається по фазі з струмом живлення і зміщена щодо реактивної складової також на 90°. Реєструвати можна або одну складову сигналу – реактивну, або одночасно дві складові – реактивну й активну, одержуючи свідчення як про магнітну сприйнятливість, так і про електропровідність порід.

У випадку однокотушечного зонда, складеного із соленоїда із сердечником з феромагнітного матеріалу, виміряється зміна індуктивності котушки, що залежить від магнітної сприйнятливості порід.

Зміна індуктивності DL в однорідному середовищі з магнітною сприйнятливістю χ при низькочастотному змінному полі визначається виразом

, (2.35)

де L – індуктивність соленоїда в повітрі; C –коефіцієнт, що визначає чутливість апаратури; g₀=f(d_c/λl_c) – геометричний фактор (d_c – діаметр свердловини, λ – коефіцієнт скорочення соленоїда, що залежить від неоднорідності намагнічування сердечника, λ=0.64, l_c – довжина сердечника соленоїда, λl_c – діюча довжина чуттєвого елемента; χ_еф – ефективна магнітна сприйнятливість, зв’язана з дійсним значенням χ співвідношенням

, (2.36)

де N – коефіцієнт розмагнічування середовища, що залежить від її геометрії; при малих змінах d_c його можна вважати постійним і рівним 10.9.