Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://geophys.geol.msu.ru/STUDY/alex/RAZ_MT.DoC Дата изменения: Mon Oct 30 17:27:17 2000 Дата индексирования: Mon Oct 1 20:06:30 2012 Кодировка: Windows-1251 Поисковые слова: фазовый угол

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В. Ломоносова

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра геофизики







Вторая геофизи?еская практика.

Магнитотеллури?еские зондирования.



















МОСКВА 1998г.


1. Сущность метода .
Магнито-теллури?еские зондирования (МТЗ) основаны на изу?ении
естественного электромагнитного поля Земли (ЕЭМП). Электромагнитные поля
атмосферного и ионосферного происхождения позволяют полу?ить природный
исто?ник мощных вариаций так называемого магнито-теллури?еского поля (МТ-
поле) в широком диапазоне ?астот.

Природа МТ-поля основана во-первых на распространении отклика от
воздействия грозовых разрядов по резонатору ионосфера-земля, во-вторых на
взаимодействии изменяющегося во времени потока заряженных ?астиц от
Солнца и ионосферы. В первом слу?ае полу?аем исто?ник вариаций МТ-поля в
относительно высоко?астотном диапазоне (1-10 Гц), во втором в широком
спектре низких ?астот (0.5-0.0002 Гц). Интенсивность и ?астотный состав
вариаций сильно зависит от географи?еской широты то?ки наблюдений и от
времени суток. Наиболее интенсивные вариации МТ-поля наблюдаются в
высоких широтах.

Эффект зондирования в методе МТЗ достигается за с?ет изменения глубины
проникновения поля в зависимости от его ?астоты. Это явление носит
название скин-эффекта. Чем ниже ?астота, тем глубже проникает поле. Кроме
того, переменное электромагнитное поля быстрее затухает в проводнике, а
не в изоляторе, таким образом, экранирующими для метода МТЗ являются слои
с большой проводимостью. Глубину проникновения поля (глубина , где
поле затухает в е раз) можно определить по формуле:

[pic] (1) , где d - глубина (м), ( -
?астота, ( - удельная электропроводность (См(м), ( - магнитная
проницаемость (Гн/м). На практике глубину проникновения поля можно
оценить по формуле:

d=0.179*T*Z (2) где d- глубина в км, T -
период в сек., Z - модуль импеданса
в мВ/А.

Как известно, для полу?ения эффекта ?астотного зондирования необходимо
выполнение условия дальней зоны,

т.е. I kr I >>1, (3)

где r-растояние до исто?ника, k-волновое ?исло, [pic].

В слу?ае МТЗ исто?ником является ионосфера, т.о. условие дальней зоны
выполняется для широкого спектра ?астот. Это позволяет проводить
глубинные исследования методом МТЗ от первых сотен метров до первых
сотен километров.

Сложность обработки данных МТЗ обуславливается невозможностью
полу?ения данных о параметрах исто?ника. В слу?ае горизонтально-слоистой
однородной среды принято рассматривать модель Тихонова-Коньяра. Согласно
этой модели, на горизонтально-слоистую однородную среду вертикально
падает плоскополяризованная электромагнитная волна. При этом, на
поверхности Земли регистрируются 4 компоненты ЕЭМП две ортогональных
горизонтальных электри?еских компоненты и две ортогональных
горизонтальных магнитных компоненты: Ex,Ey,Hx,Hy. Чтобы избавиться от
необходимости знать параметры исто?ника вводится понятие импеданса-
нормировки электри?еской компоненты ЕЭМП на ортогональную магнитную:

Z = Ex/Hy = -Ey/Hx. (4)

Обе компоненты Е и Н зависят от силы тока исто?ника, зна?ение силы
тока сокращается, таким образом, импеданс не зависит от параметров
исто?ника.

Вели?ина обратная импедансу носит название адмитанс:

Y = Hy/Ex = -Hx/Ey. (5)

Если разрез горизонтально неоднороден то соотношения между
компонентами ЕЭМП принимают более сложный характер:

Ex = Zxx*Hx+Zxy*Hy

Ey = Zyx*Hx+Zyy*Hy (6)

Hx = Yxx*Ex+Yxy*Ey
Hy = Yyx*Ex+Yyy*Ey.

В этом слу?ае вводится понятие тензора импеданса и тензора адмитанса:

Компоненты Zxy, Zyx называются главными компонентами тензора импеданса,
а компоненты Zxx, Zyy - дополнительными. В горизонтально-слоистой среде
(одномерная модель) дополнительные компоненты тензора импеданса
зна?ительно меньше главных (в идеальной одномерной модели равны нулю), а
главные компоненты равны между собой.
Помимо амплитудных соотношений между компонентами ЕЭМП Земли существуют
и фазовые сдвиги. При?ем фазовые соотношения ( fxy,fyx,fxx,fyy - сдвиги
фаз между соответствующими компонентами ЕЭМП ) также несут информацию о
разрезе.

Таким образом, все 4 компоненты тензора импеданса являются
комплексными ?ислами и определяются своими амплитудами и фазами. Тензор
импеданса определяет ?астотные характеристики разреза.

В теории магнитотеллурики выводится простейшая трансформация зна?ения
амплитуды компоненты тензора импеданса в кажущееся сопротивление:

(т = 0.127( T ((Z(2 , где (8)
(т (Ом(м), T - период (с) , Z - импеданс (мВ/А).

Итак, для полу?ения всех ?етырех компонент
Zxx,Zxy,Zyx,Zyy необходимо на поверхности земли
произвести регистрацию ?етырех компонент ЕЭМП.

Результаты обработки данных МТЗ представляются обы?но в виде графиков
кривых компонент тензора импеданса, кажущихся сопротивлений и фазовых
кривых. По оси абцисс при этом откладывается зна?ение квадратного корня
из периода. Все построения ведутся в логарифми?еском масштабе.



2. Аппаратура.



Аппаратурно - программный комплекс на базе цифровой многоканальной
малогабаритной электроразведо?ной станции ЦЭС-М предназна?ен для
измерения, регистрации электроразведо?ной информации при проведении
детальных электроразведо?ных работ на нефть и газ методами ЗС, ЧЗ, и МТЗ.

Станция состоит из двух основных блоков: модуля ЦЭС-М,
обеспе?ивающего всю аналоговую обработку, и бортового компьютера
станции, обеспе?ивающего всю цифровую обработку и возможность управления
работой станции в целом. В состав станции также могут входит дат?ики
поля, обеспе?ивающие преобразование разли?ных компонент
электромагнитного поля в напряжения, которые и регистрируется станцией.

Управление комплексом осуществляется по командам управляющей
программы (УП).

Основные характеристики станции определяющие возможности ее
использования для разли?ных электроразведо?ных методов следующие:

Выносной усилитель ( в комплекте - 8 шт.):

. коэффициент усиления - 200,
. ?астотный диапазон - от 0 до 100 Гц,
. входное сопротивление - 100 кОм .
Модуль ЦЭС-М:

. ?исло каналов - 8,
. ?исло полос ФНЧ - 6 (400,20,10,5,3,1 Гц),
. ?исло полос ФВЧ - 2 (0.1, 0.01 Гц ),
. возможное усиление канала - 1,4,16,64.
. разрядность АЦП - 16 бит (65536 единиц станции).

Блок-схема аппаратурной ?асти комплекса (в дальнейшем - станция)
приведена на рис.1































Рис.1 Блок-схема аппаратурного комплекса на базе станции ЦЭС-М.

Станция состоит из двух основных блоков модуля ЦЭС-М обеспе?ивающего
всю аналоговую обработку и бортового компьютера (любая совместимая с РС
ПЭВМ стандартной конфигурации).

Таким образом, обеспе?ивается возможность непрерывной регистрации
сигналов с записью прямо на диск ПЭВМ с последующей обработкой информации
в полевых условиях и управление всеми режимами работы станции по
командам с ПЭВМ.

В ка?естве дат?иков поля при применении станции для метода МТЗ
используются индукционные дат?ики /ИД/ при регистрации вариаций
магнитного поля на высоких ?астотах, кварцевые магнитометры /ММ/ на
низких ?астотах, заземленные электри?еские диполи /MN/ для регистрации
вариаций электри?еского поля.

Индукционный дат?ик представляет собой многовитковую катушку с
ферритовым серде?ником. Переменное магнитное поле индуцирует в катушке
ЭДС, пропорциональное скорости изменения магнитного потока. Индукционный
дат?ик содержит также градуирово?ные обмотки.

Чувствительной ?астью магнитометра является магнит с зеркалом,
вращающийся на кварцевой нити. Световой поток отражается от зеркала и
попадает на призму под углом, зависящим от интенсивности магнитного
поля. После преломления в призме световой поток попадает на фотодиоды.
Таким образом, разность потенциалов на фотодиодах зависит от
интенсивности магнитного поля. В состав кварцевых дат?иков входят
усилители сигнала, система обратной связи для увели?ения динами?еского
диапазона и градуирово?ные обмотки.

При измерении вариаций электри?еского поля для устранения влияния
собственной поляризации электродов применяются неполяризующиеся
электроды.

Для устранения влияния высоко?астотных помех на кондуктора,
соединяющие дат?ики поля и измерительную аппаратуру применяются
выносные усилители, устанавливаемые рядом с индукционными дат?иками и
электри?ескими диполями.

Выносной усилитель /ВУ/ состоит из блоков модуляции и демодуляции
входного сигнала высокой ?астотой для гальвани?еской развязки входных
цепей и цепей питания аппаратуры, калиброво?ного устройства для пода?и
на вход сигнала эталонной амплитуды, и усилителя с коэффициентом усиления
равным 200.

Усиленный сигнал поступает на автономный измеритель /АИ/.

Каждый канал АИ содержит переклю?аемые фильтры ФНЧ, ФВЧ, режекторные
50Гц и 100Гц, балансирово?ное устройство для компенсации постоянной
составляющей сигнала путем пода?и напряжения обратной к компенсируемому
полярности и усилитель с переклю?аемым коэффициентом усиления. Затем
аналоговые сигналы со всех каналов поступают на установленную в ПЭВМ
плату АЦП. Управление всеми переклю?ениями и режимами работы станции
осуществляется по командам из ПЭВМ передаваемым ?ерез СОМ-порт в блок
управления.

Блок питания обеспе?ивает поддержку всех необходимых питающих
напряжений.

Телеметри?еское контрольно-проверо?ное устройство /ТКПУ/ выполнено
в отдельном блоке и предназна?ено для пода?и эталонирово?ных сигналов.
В градуирово?ные обмотки индукционных дат?иков и магнитометров подается
стабилизированный ток, на вход электри?еских каналов подается
стабилизированное напряжение. При этом напряженность магнитного поля
создаваемого градуирово?ными обмотками расс?итывается по формуле H=P*I
где Н - напряженность магнитного поля, Р - постоянная градуирово?ной
обмотки, I - сила тока в обмотке.ТКПУ также управляется по командам из
ПЭВМ ?ерез СОМ - порт.

Управляющая программа /УП/ обеспе?ивает запись цифрового сигнала
из АЦП на диск, графи?ескую визуализацию записи и генерацию команд
управления всей станцией.

УП написана на языках программирования Фортран и Ассемблер.

УП предназна?ены для работы в операционной системе MS-DOS.

УП имеет два основных режима работы: "Тест" - запись и обработка
эталонирово?ных сигналов с ТКПУ, "Регистрация" - запись сигналов с
установленной ?астотой дискретизации.

Управление режимами работы станции осуществляется выбором
соответствующих пунктов в програмном меню.

Кроме УП в пакет программ входит программа обработки и визуализации
результатов снятия АЧХ каналов. Снятие АЧХ производится путем пода?и
свип-сигнала (сигнала с автомати?ески меняющейся ?астотой в
градуирово?ные обмотки дат?иков и на входы ВУ.


3. Методика проведения работ.

3.1 Единицы измерения , система координат.



Используется правосторонняя система координат в которой ось Y
направлены на юг , ось X направлена на восток. Направление магнитного
поля определяется по правилу бурав?ика. Следует помнить, ?то вектор
напряженности электри?еского поля равен минус градиент потенциала.
Напряженность магнитного поля измеряется в мкА/м , напряженность
электри?еского поля в мкВ/км, при этом зна?ение импеданса полу?ается в
мОм (миллиом - мВ/А), удельное сопротивление в Ом*м, проводимость в См
(сименс).



3.2 Регламентные работы.

Регламентные работы выполняются в на?але полевого сезона для
каждого комплекта измерительной аппаратуры. Они вклю?ают в себя следующие
этапы :

. эталонировка измерительной аппаратуры;
. снятие АЧХ измерительной аппаратуры;
. определение полярности входных каналов аппаратуры;
. запись на иденти?ность ;
. подбор пар неполяризующихся электродов по минимуму силы тока короткого
замыкания.
Эталонировка аппаратуры необходима для определения цены деления /
младшего разряда АЦП / каналов в единицах измеряемого поля. Для этого
на приемных дат?иках создается поле известной амплитуды и снимаются
показания аппаратуры. Для измерения вариаций магнитной составляющей
электромагнитного поля используются индукционные дат?ики и вариометры.
Эталонироку таких дат?иков вместе с их усилительными каналами удобно
производить в горизонтальной петле создающей вертикальное магнитное
поле.

Вели?ина этого поля в центре петли определяется по формуле:


Н=Р*I, (9) где
Н - напряженность поля в мкА/м;

I - сила тока в петле в мкА;

Р - постоянная петли :

Р=n/d, где n - коли?ество витков в петле; d - диаметр петли
в м.

Обы?но сна?ала ток подается в петлю и снимается зна?ение сигнала в
единицах станции /Ап/. Затем ток той же вели?ины подается в
градуирово?ную обмотку дат?ика и также снимается зна?ение сигнала /Аг/.
Определяется постоянная градуирово?ной обмотки Рг

Рг=(Аг*Рп)/Ап. (10)

Перед каждой рабо?ей записью производится градуировка каналов. В
градуирово?ную обмотку подается ток I, сигнал записывается, его амплитуда
равна Аг. При обработке определяется сна?ала единица станции

ед.ст.= (Рг*I)/Аг.

Вели?ина измеряемого поля определяется умножением показаний
аппаратуры на единицу станции. Эталонировка и градуировка обы?но
производится на периоде 2.5 мс.

Эталонировка электри?еских каналов производится путем пода?и
напряжения известной амплитуды на вход электри?еских каналов аппаратуры.
Затем вы?исляется зна?ение единицы станции в мВ.

Снятие амплитудно-?астотной характеристики каналов производится
путем пода?и свип-сигнала / синусоидальный сигнал переменной ?астоты
/в градуирово?ные обмотки дат?иков или прямо на вход усилителей /для
электри?еских каналов/. В процессе обработки для каждой ?астоты вводятся
поправки за АЧХ (рис.2).



[pic]



Рис2. Амплитудно-?астотные характеристики каналов станции ЦЭСМ-3 в трех
?астотных диапазонах. Лето 1998г.

Полярность для электри?еских каналов определяется по приращению
показаний станции при соответствующем подклю?ении исто?ника к входу
усилителя. Направление вектора напряженности электри?еского поля Е - от
плюса к минусу (рис3).

[pic]

Рис.3 Определение полярности электри?еских каналов.

Полярность магнитных каналов удобнее определять с помощью небольшой
одновитковой петли. К петле кратковременно подклю?ается исто?ник тока и
определяется знак приращения показаний аппаратуры. Направление поля в
петле определяется по правилу бурав?ика (рис.4).

[pic]

Рис.4 Определение полярности магнитных каналов

Запись на иденти?ность является мощным методом контроля правильной
работы как аппаратуры, так и программ обработки данных. Производится
запись сигналов поля на уста-новленных параллельно дат?иках или вообще
двумя станциями в одной то?ке. Результаты измерений и обработки
должны совпадать. Обы?но, в на?але , середине и в конце полевого сезона
проводятся замеры на контрольных то?ках. Такие то?ки являются мощным
средством метрологи?еского контроля, позволяющим гарантировать
необходимую то?ность всего аппаратурно-программного комплекса (рис.5).

В методе МТЗ в ка?естве дат?иков электри?еского поля используются
заземленные линии. Электроды заземлений должны быть неполяризующимися.
Перед на?алом работ необходимо подобрать для каждой линии пару электродов
с наименьшей собственной разностью потенциалов. Это делается путем
измерения тока короткого замыкания между электродами. Этот ток не должен
превышать 3 мкА.



[pic]



Рис.5 Амплитудные и фазовые кривые, полу?енные при проведении на одной
то?ке контрольных измерений в разное время.



3.3 Работы на то?ке измерений.

Целью работ проводимых на то?ке измерений является регистрация
вариаций ЕЭМП в диапазоне ?астот определяемом необходимой глубинностью
исследований.

Выбор то?ки измерения производится исходя в первую о?ередь из
поставленной геологи?еской зада?и и отсутствия промышленных помех.
Необходимо у?итывать также длину приемных электри?еских диполей.
Нельзя устанавливать приемные электри?еские линии на склонах
так как в этом слу?ае могут возникать ложные вариации
вызванные естественными потенциалами.

При установке измерительной аппаратуры, дат?иков поля, исто?ников
питания необходимо соблюдать следующие требования:

. расстояние от станции до бензогенератора должно быть не менее 50м;
. дат?ики магнитного поля устанавливаются в 50м от станции, в стороне
противоположной бензогенератору;
. расстояние до ближних электродов приемных электри?еских диполей должно
быть не менее 15-20м;
. между ближними электродами должно быть не менее 3м;
. для устранения влияния ветровых помех все соединительные провода
(кондуктора), приемные электри?еские линии тщательно прикапываются;
. вариометры и индукционные дат?ики устанавливаются в ямах и закрываются
сверху от проникновения влаги и воздействия солнца(изменение
температуры). Типи?ная схема расстановки станции показана на рис.6.
[pic]



Рис.6 Схема расстановки станции ЦЭС-М

После установки аппаратуры необходимо провести следующие операции:

. проверить электри?еские линии на уте?ки ?ерез изоляцию с помощью
мегоометра /сопротивление изоляции должно быть не менее 20 МОм/;
. произвести калибровка аппаратуры пользуясь внутренними калибровщиками
станции.
Коли?ество записей на рабо?ей то?ке определяется ка?еством
обработанного материала.

При проведении работ с использованием станции ЦЕС-М рекомендуются
следующие режимы измерений:

. диапазон "В" /высокие ?астоты/ с периодом опроса =2.5 мс
. диапазон "С" /средние ?астоты/ с периодом опроса =80 мс
. диапазон "Н" /низкие ?астоты/ с периодом опроса =320 мс
Частота настройки фильтров каналов /ФНЧ,ФВЧ,Ф50,Ф100/ определяется
диапазоном регистрируемых ?астот и нали?ием помех. Следует у?есть,
?то вклю?ение фильтров в измерительные каналы вносит изменения в
?астотную характеристику канала. Поэтому необходимо иметь ?астотные
характеристики для всех необходимых конфигураций фильтров каналов.
Коэффициент усиления канала определяется интенсивностью МТ-поля в
данном диапазоне ?астот. Наилу?ший результат достигается когда
амплитуды колебаний магнитных компонент и электри?еских приблизительно
одинаковы в единицах станции. Следует также у?итывать зависимость
интенсивность вариаций ЕЭМП Земли от времени суток и от ?астотного
диапазона. Так высоко?астотные колебания имеют примерно одинаковую
интенсивность в те?ение суток, средне?астотные лу?ше проявляются на
восходе и на закате Солнца, низко?астотные колебания удобнее
регистрировать в но?ное время суток.



[pic]

Рис.7 Пример регистрации ЕЭМП Земли в режиме МТЗ-С.



На рис.7 приведен пример регистрации компонент ЕЭМП Земли в диапазоне
средних ?астот. Видимый на рисунке квазисинусоидальный сигнал с периодом
2-4 с называется "жем?ужинами".













При измерениях на то?ке необходимо вести журнал наблюдений в
котором должны быть указаны имена файлов данных и все параметры
аппаратуры установленные для данной записи.

Процесс регистрации закан?ивается редактированием и отбраковкой
записей компонент ЕЭМП Земли.



4. Обработка данных МТЗ.


Целью этапа обработки является полу?ение кривых компонент тензора
импеданса и кажущихся сопротивлений. Регистрация компонент ЕЭМП Земли
производилась в широком диапазоне ?астот. Зада?а заклю?ается в том
?тобы, выбрав определенную сетку ?астот, полу?ить зна?ения ?етырех
компонент ЕЭМП /Ех,Еy,Hx,Hy/ для каждой ?астоты. Затем путем подстановки
этих зна?ений в уравнения (2) полу?ить зна?ения ?етырех компонент
тензора импеданса /Zxx,Zxy,Zyx,Zyy/ также для каждой ?астоты
/периода/.

[pic]



Рис. 8 Характеристика узкополосного фильтра в ?астотной области.

Обработка ведется в два этапа.

На первом этапе производится узкополосная фильтрация записей
компонент ЕЭМП /программа FILTRAD/. Выбирается сетка ?астот. Наибольшая
?астота сетки определяется делением ?астоты дискретизации на 10.
Характеристика математи?еского фильтра в ?астотной области представлена
на рис.8. Используя преобразования Фурье полу?аем комплексную временную
характеристику фильтра :

[pic] (11)

Фильтрация выполняется с помощью операции свертки во временной
области:

[pic] (12)

На втором этапе /программа TREATMTS/ определяются
магнитотеллури?еские матрицы из системы избыто?ных уравнений,
полу?аемых путем подстановки мгновенных зна?ений комплексных амплитуд
отфильтрованных полей в линейные соотношения:

Ex = Zxx(Hx+Zxy(Hy
Ey = Zyx(Hx+Zyy(Hy
Hx = Yxx(Ex+Yxy(Ey (13)
Hy = Yyx(Ex+Yyy(Ey.

Уравнения решаются методом наименьших квадратов.

После полу?ения компонент тензора импеданса проводится
статисти?еская обработка и сглаживание кривых МТЗ. Статисти?еская
обработка вклю?ает в себя медианное осреднение полу?енного
материала и ру?ную отбраковку данных. Сглаживание кривых
осуществляется с помощью куби?еских сплайнов.


5. Интерпретация.

Целью интерпретации является полу?ение геоэлектри?еского разреза.

Процесс интерпретации также разделяется на два этапа:
ка?ественную и коли?ественную интерпретацию.


5.1. Ка?ественная интерпретация .

Ка?ественная интерпретация на?инается с анализа форм кривых
Rxy, Ryx, Reff . Кривая Reff полу?ается как средняя геометри?еская
кривых Rxy,Ryx. Анализируя формы кривых можно определить коли?ество
слоев и произвести первона?альную привязку к
априорному геологи?ескому разрезу (рис.9).

[pic]





Рис.9 Кривые кажущихся сопротивлений.



В горизонтально-однородном разрезе кривые главных компонент
тензора импеданса должны совпадать, а дополнительные компоненты должны
быть зна?ительно меньше главных (рис.10). В этом слу?ае может быть
принято решение об одномерной коли?ественной интерпретации.

[pic]



Рис.10 Кривые компонент тензора импеданса.

Анализ кривых кажущихся сопротивлений целесообразно
производить на одной картинке с глобальной кривой МВЗ /магнито-
вариационное зондирование/.Известно, ?то приповерхностные
геоэлектри?еские неоднородности могут существенно искажать кривые МТЗ,
смещая их низко?астотные ветви: вверх, в область
пониженной электропроводности и вниз, в область
повышенной электропроводности.

Это смещение связано с зарядами, возникающими на
неоднородностях, и его важнейшая особенность состоит в том, ?то с
понижением ?астоты оно не ис?езает. Искажение такого рода носит
название стати?еского смещения. В современной геоэлектрике широко
используется стандартная кривая кажущегося сопротивления,
построенная на основе глобального магнитовариационного зондирования.
Предполагается, ?то горизонтальные изменения глубинной
электропроводности происходят в тектоносфере и астеносфере, а на
глубинах, превышающих 300 км эти изменения сглаживаются и практи?ески не
проявляются на МТ-кривых, измеренных на земной поверхности.
Следовательно, все кривые МТЗ, полу?енные в разли?ных
тектони?еских провинциях, в области больших периодов ( T > 1 - 2? )
должны сливаться со стандартной кривой кажущегося сопротивления.
Таким образом, имеется критерий, позволяющий корректировать
стати?еское смещение. О?евидно, ?то можно использовать этот
критерий, если интерпретируемая кривая МТЗ имеет достато?но длинную
низко?астотную ветвь, отражающую глобальный спад сопротивлений на
глубинах, превышающих 300 км. Выход экспериментальной кривой на кривую
МВЗ свидетельствует об отсутствии каких-либо приповерхностных
неоднородностей которые могли бы привести к искажению амплитуд
(рис.9).

Фазовые кривые информационно опережают амплитудные. Поэтому в
ряде слу?аев по фазовым кривым можно судить о нали?ии экстремумов
не проявившихся на амплитудных кривых (рис11).



[pic]

Рис.11 Фазовые кривые главных компонент.

Если разрез горизонтально однороден то выбирается
эффективная кривая кажущегося сопротивления для дальнейшей
коли?ественной интерпретации (Ref).


5.2. Коли?ественная интерпретация.
Целью коли?ественной интерпретации является полу?ение
геоэлектри?еского разреза. Основной метод достижения этой цели это
математи?еское моделирование. Исходя из априорной геологи?еской
информации и данных однозна?но полу?енных в результате анализа
кривой МТЗ составляется стартовая модель. Затем расс?итывается
прямая зада?а и путем корректировки модели достигается
наилу?шее совпадение экспериментальной и рас?етной кривых. В слу?ае
профильных или площадных наблюдений строится геоэлектри?еский разрез
(разрезы).

По кривым индукционных зондирований однозна?но можно определить
параметры S-cуммарную продольную проводимость до изолятора и H-глубину
до кровли проводника. Асимптоты кривых МТЗ в слу?ае изолятора или
проводника имеют угол наклона 63 . Пересе?ение
соответствующих асимптот с линией ( =1 Ом*м есть Ts Th
(рис 12).

Тогда:

H=0.356( Th (км)
S=356 (Ts (См) . (14)
В выборе стартовой модели для одномерного моделирования помогает
интерпретация методом контролируемых трансформаций. Интерпретируемая
кривая с помощью известной трансформации Моло?ного
- Ле Вьета преобразуется в псевдогеоэлектри?еский разрез (разрез
нулевого приближения). По этому разрезу строится кривая
кажущегося сопротивления и сопоставляется с интерпретируемой
кривой. Если невязка между интерпретируемой и модельной кривыми
превышает допустимую, то в псевдогеоэлектри?еский разрез вносятся
коррективы. Такая коррекция итерационно повторяется до тех пор,
пока невязка между интерпретируемой и модельной кривыми не
становится соизмеримой с погрешностью задания
интерпретируемой кривой (3%).

[pic]



Рис.12 Определение суммарной продольной проводимости по асимптотам.


Поскольку геоэлектри?еские разрезы последующих приближений
наследуют гладкость разреза нулевого приближения, полу?енного
при трансформации Моло?ного - Ле Вьета, такую инверсию кривых
МТ-зондирований можно рассматривать как регуляризованную
( слабо регуляризованную ).
Используя априорную геологи?ескую информацию, результаты
интерпретации методом контролируемых трансформаций, данные определений S
и H составляется стартовая модель /геоэлектри?еский разрез/.

На последнем этапе интерпретации в интерактивном режиме подбирается
геоэлектри?еский разрез. При этом могут быть использованы данные других
методов. Программа IPI-MTS позволяет решить прямую зада?у в одномерном
варианте, вводить исправления в модель, обеспе?ивает автомати?еский
подбор кривых. В последнем слу?ае возможно закрепление параметров
определенных однозна?но.

В ка?естве примера на рис. 13 показан рабо?ий экран программы при
подборе одной кривой МТЗ. На рис.14 приведен разрез кажущихся
сопротивлений и геоэлектри?еский разрез, полу?енный в районе г. Юхнова.
На этом разрезе хорошо прослеживается изменение глубины до кровли
фундамента по латерали. Профиль имеет напрвление с юга-запада на северо-
восток (от зы к Воронежскому антиклинория к Московской синеклизе).








[pic]

Рис. 13. Пример одномерной интерпретации данных МТЗ.
















[pic]
Рис. 14. Результат одномерной профильной интерпретации данных МТЗ в районе
г.Юхнов.



Литература




1. Электроразведка. Справо?ник геофизика. Книга первая.
Под редакцией В.К.Хмелевского.


2. Жданов. Электроразведка.












-----------------------
[pic]

[pic]

[pic]

[pic]