Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://geophys.geol.msu.ru/STUDY/4KURS/ZSB_INT.DOC Дата изменения: Mon Nov 29 12:59:13 2010 Дата индексирования: Mon Oct 1 20:11:28 2012 Кодировка: Windows-1251

S-интерпретация данных ЗСБ.
Общие заме?ания.
Зондирование становлением поля основано на изу?ении поля переходных
процессов, возбуждаемых в земле при импульсном переклю?ении тока в
исто?нике. При мгновенном выклю?ении тока в исто?нике, измеряемое
напряжение в приемной установке не мгновенно спадает до нуля, а ис?езает
постепенно, изменяясь достато?но сложным образом. Это связано с тем, ?то в
момент выклю?ения тока в проводящих областях разреза индуцируются втори?ные
токи, которые в первый момент времени распределяются в приповерхностных
областях, затем на?инают проникать в более глубоколежащие слои, затухая с
удалением от исто?ника. Этот процесс носит название становления поля в
земле, а зависимость измеренного напряжения в приемной установке от
времени, прошедшего с момента переклю?ения тока, - кривой становления поля.
Глубина проникновения нестационарного электромагнитного поля в землю
определяется временем, и это свойство обуславливает возможность проводить
зондирования, изу?ая зависимость компонент поля становления от времени.
Принципы интерпретации данных ЗСБ во многом аналоги?ны принципам
интерпретации в других электроразведо?ных методах зондирования, таких,
например, как ВЭЗ, ДЭЗ и др. Так же, как и в других геофизи?еских методах,
приемы интерпретации делятся на ка?ественные и коли?ественные. Ка?ественная
интерпретация использует для приближения к решению обратной зада?и.
Коли?ественная интерпретация основана на строгом решении обратных зада? в
рамках разли?ных геоэлектри?еских моделей. При этом основной является
горизонтально-слоистая модель.
Первым этапом обработки является рас?ет кривых кажущегося сопротивления
rt(t) по зна?ениям ЭДС сигнала,:
[pic]
где Q и q - эффективная площадь генераторной и приемной петель, у?итывающая
?исло витков; E(t) - приведенная ЭДС в приемном контуре,
[pic],
[pic]
Рис.1. Кривая кажущегося сопротивления
где I0 - амплитуда тока в генераторном контуре.
Для метода ЗСБ полу?ил широкое распространение способ интерпретации,
связанный с определением кажущейся продольной проводимости разреза.
При рассмотрении процессов становления поля в горизонтально-слоистом
разрезе в ближней зоне импульсного исто?ника было показано, ?то с те?ением
времени в переходный процесс оказываются вовле?енными все более и более
глубоко залегающие горизонты. В связи с этим В.А.Сидоров и В.В.Тикшаев в
1969г. предложили наряду с кажущимся электри?еским сопротивлением rt
определять, так называемую, кажущуюся продольную проводимость разреза St -
параметр, который более наглядно, ?ем rt, отражает добавление (с ростом
времени становления) новых проводящих слоев в разрезе и позволяет, хотя и
приближенно, оценивать параметры этих слоев, минуя этап формальной
одномерной интерпретации.
[pic]
Рис.2. Кривая кажущейся продольной проводимости S(H).
Кажущейся продольной проводимостью разреза St называют продольную
проводимость тонкой проводящей плоскости мощности a и проводимости s, St =
s(, погруженной на глубину в непроводящую вмещающую среду. При введении
кажущейся продольной проводимости St реальный разрез заменяется
эквивалентной проводящей плоскостью то?но так же, как при введении
кажущегося сопротивления rt реальный разрез заменяется однородным
полупространством, при?ем с увели?ением времени становления проводящая
плоскость погружается, отражая влияние более глубинных слоев на процесс
становления.
Для рас?ета St и ht используются выражения:
[pic], [pic]
Кривая St(ht) содержит ту же информацию о разрезе, ?то и кривая rt(t),
однако, имеет относительно большую наглядность, так как любую ?асть этой
кривой можно интерпретировать, как продольную проводимость соответствующей
ей па?ки слоев разреза. О?евидно, ?то кривые кажущейся продольной
проводимости для идеального горизонтально-слоистого разреза будут монотонно
возрастать, а наклон каждого у?астка, аппроксимируемого прямой линией,
отражать удельное сопротивление соответствующего слоя (рис.2). Прослеживая
изменения St с глубиной, можно рас?ленить разрез на слои с примерно
постоянной проводимостью s, и выделить интервалы глубин, соответствующие
границам этих слоев. Для повышения геологи?еской эффективности
интерпретации используют корреляцию геоэлектри?еских слоев, выделенных по
кривым St(ht) на соседних то?ках профиля. Полу?енные кривые для удобства
интерпретации строятся с у?етом рельефа местности и реального положения
то?ек зондирования относительно друг друга. Корреляция характерных то?ек на
кривых St(ht) по профилю позволяет проследить положение геоэлектри?еских
границ. Для повышения эффективности интерпретации необходимо максимально
использовать всю имеющуюся априорную информацию о разрезе (полу?енную с
помощью других геофизи?еских методов, по данным бурения и т.д.).

Принципы анализа кривых S(H)
По графикам кривых суммарной кажущейся продольной проводимости S(h)
определяются параметры геоэлектри?еского разреза. Для этого на каждом
графике S(h) обозна?аются то?ки перегиба кривой, которые соответствуют
границам слоев. По координатным осям определяется мощность Hi каждого слоя
и соответствующее ему приращение суммарной продольной проводимости DSi.
Сопротивление слоя расс?итывается по формуле ri = Hi/DSi. При определении
мощностей слоев необходимо использовать априорную информацию об известных
сопротивлениях слоев. Эта информация помогает определить Hi по DSi.
Если оцениваются свойства мощного проводящего слоя, то Hi и DSi
определяются хорошо и ri может быть определено без привле?ения априорной
информации.
Если оцениваются свойства мощного слоя высокого сопротивления, то DSi
определяется плохо, а мощность хорошо. В этом слу?ае оценивают только Hi, а
для ri берем априорное зна?ение.
Для маломощного проводящего пласта хорошо определяется DSi и плохо Hi;
для оценки Hi используют априорное ri.
Маломощный высокоомный слой практи?ески не проявляется на кривой ЗСБ.
По результатам интерпретации строится геоэлектри?еский разрез.
Программы для обработки данных ЗСБ.
В рамках практикума используются программы EDTSTAT и SH2SURF (обе под
DOS).
Программа EDTSTAT выполняет обработку данных ЗСБ по отдельным
зондированиям. Результат каждого зондирования содержится в отдельном файле
(#al.e_t, где # - номер зондирования). Файл содержит информацию о
параметрах зондирования (пикет, профиль, высота, параметры установки),
зна?ения времени (с) и соответствующие им зна?ения измеренного напряжения,
нормированные на вели?ину тока в генераторной установке (В/А). Настройки
программы содержатся в файле config.edt.
После задания пользователем файла для обработки, программа переходит к
режиму редактирования. Рекомендуется использовать пакетную обработку (пункт
PACKET основного меню). Пакетная обработка вклю?ает сглаживающую
интерполяцию куби?еским сплайном, рас?ет S-трансформации и ее визуализацию.
Переход к следующей то?ке - FILE, выход - Esc. Результаты рас?ета S-
трансформации автомати?ески записываются в файлы #al.s_h, где # - номер
зондирования.
Программа SH2SURF готовит результаты обработки в EDTSTAT к визуализации
в программах Golden Software Grapher и Surfer. После запуска программа
запрашивает: ?исло зондирований, последовательно номера зондирований, имя
выходного файла <имя>.
По завершении работы программы в файле <имя>.dat содержатся данные для
построения разреза S(H) в программе Surfer. В файлах piquet.dat и
heights.bln содержатся координаты по профилю и высоты для отметок пикетов и
построения линии рельефа на разрезе S(H). В файлах #al.dat содержатся
данные для построения кривых S(H) в программе Grapher.



Пример S-интерпретации данных ЗСБ
По данным бурения геологи?еский разрез в районе работ представлен
следующими породами (сверху вниз по разрезу): супеси удельным
сопротивлением 50 Ом(м; глины удельным сопротивлением - 10 Ом(м; пес?аники
удельным сопротивлением 150 Ом(м; глины удельным сопротивлением 5 Ом(м;
известняки удельным сопротивлением 500 Ом(м. В 5 то?ках с шагом 200 м.
выполнены измерения ЗСБ.
Кривые S(H) представлены на рисунке:


[pic]

Форма кривых с у?етом априорной информации об удельном сопротивлении
пород позволяет утверждать, ?то для первого и третьего слоев уверенно
определяются мощности (мощные непроводящие слои), для второго -
проводимость (маломощный проводящий слой), для ?етвертого - и мощность, и
проводимость (мощный проводящий слой).
Параметры слоев на каждом пикете приведены в таблицах:
| |S, |DH,|DS, |h, |Глубина|Абс. |r, |
|Слой |См | |См |м | |отм. |Ом(м|
| | |м | | |подошвы|кровли,| |
| | | | | |, |м | |
| | | | | |м | | |
|ПК 0 | | | | | | | |
|1 |0.65|46.|0.65|46.|46.8 |208 |50.0|
| |3 |8 |3 |8 | | | |
|2 |1.98|19.|1.33|13.|60.2 |161.2 |14.4|
| |6 |2 |2 |3 | | | |
|3 |2.47|30.|0.49|30.|91.1 |147.8 |150.|
| |7 |9 |1 |9 | | |0 |
|4 |7.01|64.|4.53|64.|156.0 |116.9 |14.3|
| |1 |9 |4 |9 | | | |
|5 | | | | | |52.0 |500 |
|ПК | | | | | | | |
|200 | | | | | | | |
|1 |0.52|38.|0.52|38.|38.9 |198 |50.0|
| |2 |9 |2 |9 | | | |
|2 |1.94|14.|1.42|14.|53.1 |159.1 |9.9 |
| |5 |0 |4 |2 | | | |
|3 |2.74|46.|0.80|46.|99.8 |144.9 |150.|
| |6 |7 |0 |7 | | |0 |
|4 |7.34|71.|4.59|71.|171.4 |98.2 |15.6|
| |0 |6 |5 |6 | | | |
|5 | | | | | |26.6 |500 |
|ПК | | | | | | | |
|400 | | | | | | | |
|1 |0.30|22.|0.30|22.|22.0 |168 |50.0|
| |9 |0 |9 |0 | | | |
|2 |1.71|14.|1.40|14.|36.0 |146.0 |10.1|
| |4 |2 |5 |0 | | | |
|3 |2.31|41.|0.59|41.|77.6 |132.0 |150.|
| |2 |6 |8 |6 | | |0 |
|4 |6.96|64.|4.65|64.|141.7 |90.4 |13.8|
| |2 |2 |0 |2 | | | |
|5 | | | | | |26.3 |500 |
|ПК | | | | | | | |
|600 | | | | | | | |
|1 |0.44|32.|0.44|32.|32.4 |178 |50.0|
| |1 |4 |1 |4 | | | |
|2 |1.99|15.|1.55|15.|48.0 |145.6 |10.2|
| |8 |9 |7 |6 | | | |
|3 |2.70|68.|0.71|68.|116.1 |130.0 |150.|
| |8 |1 |0 |1 | | |0 |
|4 |6.95|79.|4.24|79.|195.3 |61.9 |18.6|
| |7 |1 |9 |1 | | | |
|5 | | | | | |-17.3 |500 |
|ПК | | | | | | | |
|800 | | | | | | | |
|1 |0.35|22.|0.35|22.|22.4 |168 |50.0|
| |5 |4 |5 |4 | | | |
|2 |1.84|16.|1.48|14.|37.2 |145.6 |11.2|
| |1 |7 |6 |9 | | | |
|3 |2.59|75.|0.75|75.|112.9 |130.8 |150.|
| |6 |7 |6 |7 | | |0 |
|4 |6.84|69.|4.24|69.|182.8 |55.1 |16.4|
| |6 |8 |9 |8 | | | |
|5 | | | | | |-14.8 |500 |

Геоэлектри?еский разрез на рисунке:
[pic]

в основании сложен известняками удельным сопротивлением 500 Ом(м. Кровля
слоя известняков опускается от абсолютной отметки 50 м на ПК0 до отметок
-15 - -17 м на ПК600-800.
На известняках залегает слой глин удельным сопротивлением (по ЗСБ) 15-18
Ом(м. Мощность слоя выдержана по профилю на зна?ениях 65-70 м. Кровля
опускается от отметки 116 м на ПК0 до отметки 55 м на ПК800.
Выше по разрезу залегает слой пес?аников удельным сопротивлением 150
Ом(м. Мощность слоя возрастает от 30 м на ПК0 до 70-75 м на ПК600-800 за
с?ет погружения подошвы слоя. Кровля слоя субгоризонтальна, следуя на
отметках 145-130 м.
На пес?аниках залегает слой глин удельным сопротивлением (по ЗСБ) около
10 Ом(м. Мощность слоя - около 15 м, выдержана по всему профилю.
С поверхности разрез перекрыт слоем супесей удельным сопротивлением 50
Ом(м, мощностью 25-45 м. Изменение мощности слоя обусловлено рельефом
дневной поверхности.
Разрез S(H) представленный на рисунке:
[pic]
показывает, ?то основное нарастание суммарной продольной проводимости с
глубиной происходит за с?ет слоя глин, перекрывающего основание разреза.
Ступенеобразное изменение структурного плана изолиний S между ПК400 и ПК600
позволяет предположить нали?ие резкого погружения слоя глин между этими
пикетами.
Порядок выполнения работы
1. Файлы EDTSTAT.exe, SH2SURF.exe, CONFIG.edt, и файлы данных *.e_t
соответствующего варианта скопировать в свой каталог.
2. В программе EDTSTAT.exe последовательно выполнить пакетную обработку
всех файлов данных.
3. В программе SH2SURF.exe подготовить входные файлы для построения кривых
и разреза S(H), построить кривые и разрезы.
4. По зависимостям S(H) оценить параметры слоев разреза, построить
геоэлектри?еский разрез.
5. Провести одномерную интерпретацию кривых в ЗСБ в программе
zondtem1d.exe. (Результаты подбора в файл не записываются, поэтому нужно
их просто переписывать с экрана).
От?етный материал
Кривые и разрез S(H).
Геоэлектри?еский разрез с границами по S-интерпретации и по одномерному
подбору.
Таблица результатов интерпретации со зна?ениями по S-интерпретации и по
одномерному подбору.
Пояснительная записка.

Примеры оформления от?етных материалов приведены в разделе 'Пример S-
интерпретации данных ЗСБ'.