Submit an Article
Become a reviewer
Vol 226
Pages:
397
Download volume:

Petrophysical approach to electrical properties of loose soils

Authors:
V. A. Shevnin1
D. A. Kvon2
A. A. Ryzhov3
About authors
  • 1 — Moscow State University
  • 2 — Moscow State University
  • 3 — VSEGINGEO
Date submitted:
2017-03-21
Date accepted:
2017-04-30
Date published:
2017-08-27

Abstract

The paper focuses on the relation between geoelectrical characteristics of the soil: resistivity, polarizability and normalized polarizability (ρ, η, M n ) – and its superficial conductivity (SC or σ") using methods of vertical electrical sounding with induced polarization (VES-IP), electric profiling with induced polarization (EP-IP) and frequency characteristic (FC-IP). The authors demonstrate that superficial conductivity can be determined not only from spectral IP data, but also from soil resistivity obtained through petrophysical measurements. In this case normalized polarizability (M n ) is equal to superficial conductivity (SC). Superficial conductivity, in its turn, is proportionate to clay content of the soil. Increasing clayiness reduces hydraulic conductivity. It has been demonstrated that interpretation of EP-IP results benefits from combined study of the plots of three abovementioned parameters (ρ, η, M n ). In the aeration zone, incomplete humidity has a significant effect on geoelectrical parameters of the soil. Petrophysical modelling helps to investigate the impact of humidity.

10.25515/pmi.2017.4.397
Go to volume 226

References

  1. Лыков A.B. Тепломассообмен: Справочник. 2-e изд, переpaб. и доп. M.: Энергия, 1978. 480 с.
  2. Матвеев B.C. Геофизическое обеспечение региональных гидрогеологических, инженерно-геологических, геокриологи-ческих и геоэкологических исследований / B.C.Матвеев, А.А.Рыжов // Разведка и охрана недр. 2006. № 2. С. 50-57.
  3. Модин И.Н. Обработка данных ВП для выделения и оценки перспектив слабых аномалий поляризуемости / И.Н.Модин, В.А.Шевнин // Прикладная геофизика. 1985. Вып. 113. С. 33-42.
  4. Рыжов А.А. О повышенной поляризуемости песка, вызванной влажностью / А.А.Рыжов, В.А.Шевнин // Геофизика. 2014. № 6. С. 30-38.
  5. Рыжов А.А. Петрофизический подход к данным малоглубинной электроразведки / А.А.Рыжов, В.А.Шевнин, Д.А.Квон // Инженерная, угольная и рудная геофизика – 2015: Материалы конференции. М.: Межрегиональная общественная организация Евро-Азиатское геофизическое общество, 2015. С. 26-30.
  6. Рыжов А.А. Расчет удельной электропроводности песчано-глинистых пород и использование функциональных за-висимостей при решении гидрогеологических задач / А.А.Рыжов, А.Д.Судоплатов // Научно-технические достижения и передовой опыт в области геологии и разведки недр: Науч.-техн. информ. сб. М.: ВИЭМС, 1990. С. 27-41.
  7. Шарапанов Н.Н. Методика геофизических исследований при гидрогеологических съемках с целью мелиорации земель / Н.Н.Шарапанов, Г.Я.Черняк, В.А.Барон. М.: Недра, 1974. 178 с.
  8. Шевнин В.А. Лабораторные измерения сопротивления и параметров вызванной поляризации рыхлых грунтов для определения литологического строения разреза / В.А.Шевнин, А.А.Бобачев, К.И.Баранчук // Инженерные изыскания. 2014. № 09-10. С. 53-58.
  9. Borner F.D. Evaluation of transport and storage properties in the soil and groundwater zone from induced polarization measurements / F.D.Borner, R.Schopper, A.Weller // Geophysical Prospecting. 1996. 44. 583-601.
  10. Clavier C. Theoretical and Experimental Bases for the Dual-Water Model for Interpretation of Shaly Sands / C.Clavier, G.Coates, J.Dumanoir // Journal SPE. 1984 April. P. 153-168.
  11. Estimation of soil superficial conductivity in a zone of mature oil contamination using DC resistivity / V.Shevnin, O.Delgado-Rodríguez, A.Mousatov, A.Ryjov // SAGEEP-2006, Seattle. P. 1514-1523.
  12. Slater L.D. Controls on induced polarization in sandy unconsolidated sediments and application to aquifer characterization / L.D.Slater, D.R.Glaser // Geophysics. 2003. Vol. 68. N 5 (September-October). P. 1547-1558.
  13. Slater L. Near Surface Electrical Characterization of Hydraulic Conductivity: From Petrophysical Properties to Aquifer Geometries – A Review // Surv. Geophys. 2007. 28:169-197.
  14. Vinegar H.J. Induced polarization of shaly sands / H.J.Vinegar, M.H.Waxman // Geophysics. 1984. 49. 1267-1287.
  15. Weller A. On the relationship between induced polarization and surface conductivity: Implications for petrophysical inter-pretation of electrical measurements / A.Weller, L.Slater, S.Nordsiek // Geophysics. 2013. Vol. 78. N 5 (September-October). P. D315-D325.

Similar articles

Dynamic stabilization of machining process based on local metastability in controlled robotic systems of CNC machines
2017 V. V. Maksarov, Yu. Olt
Prospects of gas hydrate presence in the Chukchi sea
2017 T. V. Matveeva, A. A. Semenova, N. A. Shchur, E. A. Logvina, O. V. Nazarova
Topological interlocking as a principle of engineering design in consruction of marine and coastal structures
2017 V. Yu. Piirainen, Yu. Z. Estrin
3D-diagnostics of function of electron distribution in plasma
2017 A. S. Mustafaev, A. A. Strakhova
Legal challenges of the new energy policy in Germany
2017 Marian Pashke
Mathematical modeling of seismic explosion waves impact on rock mass with a working
2017 A. P. Gospodarikov, Ya. N. Vykhodtsev, M. A. Zatsepin