Разделение поляризационных и индукционных процессов и совместная инверсия данных импульсной электроразведки
Установлено, что для компоненты Е и вектора производных магнитной индукции Вх, Ву, В"j какой-либо связи между изменением азимутального угла и влиянием вызванной поляризации на моделируемый сигнал не существует. Однако при измерениях параллельной гальванической установкой (источник и приемник — параллельные электрические линии) выявлена важная особенность: на карте изолиний для поздних времен… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ ПРИ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ЗОНДИРОВАНИЙ
- Глава 2. СОВМЕСТНАЯ ИНВЕРСИЯ ДАННЫХ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ЗОНДИРОВАНИЙ С УЧЕТОМ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ИНДУКЦИОННЫХ И ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ К ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ
- 2. 1. Решение прямой задачи электродинамики о поле произвольного источника в горизонтально-слоистой изотропной среде (теоретическое обоснование)
- 2. 2. Численное моделирование электромагнитного сигнала в поляризующейся горизонтально-слоистой среде (с использованием формулы Cole-Cole)
- 2. 3. Исследование чувствительности компонент электромагнитного поля к параметрам поляризации Cole-Cole путем сравнительного анализа синтетических сигналов
- 2. 4. Решение обратной задачи нестационарной электродинамики (совместная инверсия) методом нелинейной минимизации Нелдера-Мида
2.5. Разработка и программная реализация алгоритма совместной инверсии данных многокомпонентных нестационарных зондирований с учетом чувствительности индукционных и гальванических систем измерений к ВП.
2.6. Тестирование разработанной схемы совместной инверсии на синтетических и экспериментальных данных.
Глава 3. РАЗДЕЛЕНИЕ ИНДУКЦИОННОЙ И ПОЛЯРИЗАЦИОННОЙ ЧАСТИ СИГНАЛА НЕСТАЦИОНАРНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ЗОНДИРОВАНИЙ С ГАЛЬВАНИЧЕСКИМ ИСТОЧНИКОМ ПУТЕМ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОЙ КОНФИГУРАЦИИ СИСТЕМЫ.
3.1. Численное исследование изменения нестационарного сигнала установки с гальваническим источником в зависимости от азимутального угла измерительной системы.
3.2. Аналитическое обоснование существования оптимальной комбинации углов измерительной системы (на примере поляризующегося полупространства).
3.3. Разработка способов поиска оптимальной конфигурации измерительной системы.
Способ 1. Изменение азимутального угла при фиксированном разносе.
Способ 2. Перемещение приемной линии параллельно источнику.
Способ 3. Изменение угла |/ при фиксированном положении приемника.
3.4. Разделение поляризационной и электродинамической составляющей нестационарного сигнала выбором оптимальной конфигурации системы (по результатам полевых экспериментов)
Список литературы
- Агеев В.В. Влияние поляризуемости горных пород на результаты электромагнитных зондирований Текст. / В. В. Агеев, Б. С. Светов // Физика земли. — 1999. — № 1. — С. 19−27.
- Антонов Е.Ю. Способы повышения качества инверсии данных нестационарных электромагнитных зондирований Текст. / Е. Ю. Антонов, А. Н. Шеин // Геология и геофизика. — 2008. — № 10. -С. 1046−1062.
- Ваньян JLJ1. Основы электромагнитных зондирований Текст. / JI.JI. Ваньян М.: Недра, 1965.- 109 с.
- Васютинская Т.Ф. Геологическая карта СССР м-ба 1:200 000, серия Кузбасская, лист N-44-XII. Объяснительная записка. Текст. / Т. Ф. Васютинская, Д. В. Михайловский М.: Госгеолтехиздат, 1963. -104 с.
- Вешев А.В. Электропрофилирование на постоянном и переменном токе Текст. / А. В. Вешев 2-е изд., перераб. и доп. — JL: Недра, 1980. -391 с.
- Геннадиник Б.И. О природе явления вызванной поляризации в ионопроводящих породах Текст. / Б. И. Геннадиник // Изв. выс. учеб. завед., Геология и разведка. 1967. — № 12. — С.110 — 117.
- Губатенко В.П. Эффект Максвелла-Вагнера в электроразведке Текст. / В. П. Губатенко // Физика земли. 1991. — № 4. — С. 88 — 98.
- Губатенко В.П. Электромагнитное поле электрического диполя в макроанизотропных средах Текст. / В. П. Губатенко // Физика земли. -1994.-№ 12.-С. 62−69.
- Ельцов И.Н. Восстановление параметров частотной дисперсии удельного сопротивления по данным индукционного зондирования Текст. / И. Н. Ельцов, М. И. Эпов, Е. Ю. Антонов // Геофизика. 1999. — № 2. — С. 65 — 67.
- Жандалинов В.М. Переходные процессы в условиях кимберлитовых полей западной Якутии: автореф. дис. канд. геол.-мин. наук: 25.00.10 / Жандалинов Вячеслав Мерканович. — Новосибирск, 2005.
- ЖдановМ.С. Электроразведка Текст. / М. С. Жданов М.: Недра, 1986.-316 с.
- Задорожная В.Ю. Учет процессов ВП в многослойных разрезах при индукционном зондировании Текст. / В. Ю. Задорожная, В. П. Лепешкин // Физика земли. 1998. — № 4. — С. 55−61.
- Каменецкий Ф.М. Индукционные электромагнитные процессы в проводящей поляризующейся среде: Электромагнитная индукция в верхней части земной коры Текст. / Ф. М. Каменецкий, В. А. Сидоров, В. М. Тимофеев, А. М: Яхин М.:Наука, 1990. — С. 14−40
- Каменецкий Ф.М. Некоторые особенности диспергирующей среды, не учитываемые при математическом моделировании ЭМ поля Текст. / Ф. М. Каменецкий // Геофизика. 1996. — № 4. — С. 42 — 52.
- Каменецкий Ф.М. О возможности разделения поляризационных и индукционных эффектов Текст. / Ф. М. Каменецкий, В. М. Тимофеев // Физика земли. 1984. — № 12. — С. 89−94.
- Каменецкий Ф.М. Электромагнитные геофизические исследования методом переходных процессов Текст. / Ф. М. Каменецкий М.: ГЕОС, 1997.- 162 с.
- Каринский С.Д. Об определении параметров Cole-Cole при каротаже скважин в поляризующихся средах Текст. / С. Д. Каринский, Б. С. Светов // Физика земли. 2007. — № 4 — С. 53 — 57.
- Кауфман А.А. Введение в теорию геофизических методов. Часть I. Гравитационные, электрические и магнитные поля. Пер. с англ.- Ред. пер. М. Н. Бердичевский Текст. / А. А. Кауфман М.: Недра, 1997. -520 с.
- Кожевников Н.О. Влияние релаксации намагниченности однородного полупространства на индукционные переходные характеристики Текст. / Н. О. Кожевников, Е. Ю. Антонов // Геология и геофизика. -2008. т. 49. — № 3. — С. 262 — 276.
- Кожевников Н.О. Инверсия данных МПП быстро протекающей индукционно вызванной поляризации: численный эксперимент на основе модели однородного поляризующегося полупространства Текст. / Н. О. Кожевников, Е. Ю. Антонов // Геофизика. — 2007. — № 1 — С. 42−49.
- Комаров В.А. Электроразведка методом вызванной поляризации Текст. / В. А. Комаров Л.: Наука, 1972. — 342 с.
- Кондратьев В.А. Результаты применения новых технологий электромагнитных зондирований на юге Сибирской платформы Текст. / В. А. Кондратьев, А. В. Поспеев, Ю. А. Агафонов, A.M. Пашевин, Е. А. Ольховик // Разведка и охрана недр. 2004. — № 8−9. — С. 26−28.
- Кормильцев В.В. Переходные процессы при вызванной поляризации Текст. / В. В. Кормильцев М.: Наука, 1980. — 256 с.
- Куликов А.В. Электроразведка фазовым методом вызванной поляризации Текст. / А. В. Куликов, Е. А. Шемякин М.: Недра, 1978. — 175 с.
- Легейдо П.Ю. Дифференциально-нормированный метод электроразведки при прямых поисках залежей углеводородов Текст. / П. Ю. Легейдо, М. М. Мандельбаум, Н. И. Рыхлинский // Геофизика. — 1995.-№ 4.-С. 42−45.
- Легейдо П.Ю. Применение дифференциально-нормированной электроразведки на Непском своде Текст. / П. Ю. Легейдо, М. М. Мандельбаум, Н. И. Рыхлинский // Геология и геофизика. 1990. — № 4. — С. 86−91.
- Легейдо П.Ю. Разделение действия эффектов электромагнитной индукции и вызванной поляризации при дифференциально-нормированных измерениях в электроразведке Текст. / П. Ю. Легейдо, В .П. Бубнов // Физика земли. 1997. — № 6. — С. 85 — 88.
- Манштейн Ю.А. Опыт применения электромагнитного частотного зондирования для решения археолого-геофизических задач Текст. / Ю. А. Манштейн, Е. В. Балков, А. К. Манштейн // Геофизика. 2006. -№ 1.-С. 43−50.
- МисюкВ.А. Геологическая карта СССР м-ба 1:200 000, серия Кузбасская, лист N-44-XVII. Объяснительная записка. Текст. / В. А. Мисюк, А. И. Казеннов М.: Недра, 1979. — 99 с.
- МогилатовВ.С Поля электрического и магнитного типов в электроразведке с контролируемыми источниками: дис. на соискание уч. степ, д.т.н.: 04.00.12 / Могилатов Владимир Сергеевич. — Новосибирск, 2000. 400 с.
- Молчанов А.А. Новые типы переходных процессов при электромагнитных зондированиях Текст. / А. А. Молчанов,
- В.А. Сидоров, Ю. В. Николаев, A.M. Яхин // Физика земли. 1984. — № 1.-С. 100−103.
- Павлов Е.В. Становление электромагнитного поля над наклонными геоэлектрическими границами и поляризующимися средами: Дис. на соискание уч. степ, к.т.н.: 25.00.10 / Павлов Евгений Владимирович. -Новосибирск, 2005. 115 с.
- Постельников А.Ф. О природе и механизме образования вызванной поляризации на образцах электропроводящих горных пород Текст. /
- A.Ф. Постельников // Труды Центрального научно-исследовательского горноразведывательного института. М.: Недра, 1964. — вып. 59. — С. 153−164.
- Светов Б.С. О разделении переменного электрического поля на потенциальную и индуцированную составляющую Текст. / Б. С. Светов // Физика земли. 2008. — № 6. — С. 74−76.
- Светов Б.С. О частотной дисперсии электрических свойств среды Текст. / Б. С. Светов // Физика земли. 1992. — № 4. — С. 62−70.
- Светов Б.С. Поляризуемости горных пород и феномен высокоразрешающей электроразведки Текст. / Б. С. Светов, В. В. Агеев, Н. А. Лебедева // Геофизика. 1996. — № 4. — С. 53 — 55.
- Сидоров В.А. Импульсная индуктивная электроразведка Текст. /
- B.А. Сидоров М.: Недра. — 1985. — 192 с.
- Сидоров В.А. О вызванной поляризации горных пород при индуктивном возбуждении Текст. / В. А. Сидоров, В. А. Яхин. // Физика Земли. 1979. — № 11 — С. 21−28.
- Табаровский Л.А. Применение метода интегральных уравнений в задачах геоэлектрики Текст. / Л. А. Табаровский — Новосибирск: Наука, 1975.- 144 с.
- Табаровский Л.А. Электромагнитные поля поперечно-электрического и поперечно-магнитного типа в многослойных средах Текст. / Л. А. Табаровский // Электромагнитные методы исследования скважин. Новосибирск: Наука. — 1979. — С. 225−233.
- Шейнман С.М. Современные физические основы теории электроразведки Текст. / С. М. Шейнманн Л.: Недра, 1969. — 224 с.
- Электроразведка: Справочник геофизика. В двух книгах. / Под ред.
- B.К. Хмелевского и В. М. Бондаренко. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1989.
- Эпов М.И. Автоматизированная интерпретация электромагнитных зондирований Текст. / М. И. Эпов, Ю. А. Дашевский, И. Н. Ельцов // Новосибирск: Препринт ИГиГ СО АН СССР. 1990. — № 7. — 29 с.
- Эпов М.И. Исследование влияния параметров вызванной поляризации при нестационарных электромагнитных зондированиях сложно построенных геологических сред Текст. / М. И. Эпов, Е. Ю. Антонов // Геология и геофизика. 2000. — № 6. — С. 920−929.
- Эпов М.И. Нестационарное электромагнитное поле над средой с малоамплитудной пологой структурой Текст. / М. И. Эпов, Е. Ю. Антонов, И. Н. Ельцов // Геология и геофизика. 1990. — № 11.1. C. 137- 143.
- Эпов М.И. Прямые задачи электромагнитных зондирований с учетом дисперсии геоэлектрических параметров Текст. / М. И. Эпов, Е. Ю. Антонов // Физика земли. 1999. — № 4. — С. 48 — 55.
- Эпов М.И. Способ учета характерных искажений полевых кривых становлением электромагнитного поля, полученных в сейсмоактивных районах Текст. / М. И. Эпов, Н. Н. Неведрова, Е. Ю. Антонов // Геофизический вестник. 2006. — № 6. — С. 8−14.
- Buselli G. Groundwater contamination monitoring with multichannel electrical and electromagnetic methods Text. / G. Buselli, Lu Kanglin // Journal of Applied Geophysics. 2001. — Vol.48 — Issue 1. — P. l 1 — 23.
- Caglarl. A Method to Remove Electromagnetic Coupling from Induced Polarization Data for an «Exponential» Earth Model Text. / Ilyas Caglar // Pure and Applied Geophysics. 2000. — Vol.157. — № 10. -P. 1729 — 1748.
- Das U.C. Apparent resistivity curves in controlled-source electromagnetic sounding directly reflecting true resistivities in a layered earth Text. / Umesh C. Das // Geophysics. 1995- Vol.60. — № 1. — P. 53 — 60.
- Dias C.A. Developments in a model to describe low-frequency electrical polarization of rocks Text. / C.A. Dias // Geophysics. 2000. — Vol.65. -№ 2.-P. 437−451.
- El-Kaliouby H.M. Transient electromagnetic responses of 3D polarizable body Text. / H.M. El-Kaliouby, E.A. Eldiwany // Geophysics. 2004 -Vol.69. — № 2. — P. 426 — 430.
- Flis M.F. Induced-polarization effects in time-domain electromagnetic measurements Text. / M.F. Flis, G.A. Newmani and G.W. Hohmann // Geophysics. 1989-Vol.54.-№ 4.-P. 514−523.
- Gill Ph.E. Practical Optimization Text. / Ph.E.Gill, M. Walter, W. Margaret -New York: Academic Press, 1981.
- Harinarayana T. Combination of EM and DC measurements for upper crustal studies Text. / T. Harinarayana // Surveys in Geophysics. — 1999. — Vol.20. № 3−4. -P. 257- 278.
- Hoheisel A. The influence of induced polarization on long-offset transient EM data Text. / A. Hoheisel, A. Hordt, T. Hanstein // Geophysical Prospecting. 2004. — vol.52. — Issue 5. — P. 417 — 426.
- Kozhevnikov N.O. Fast-decaying IP in frozen unconsolidated rocks and potentialities for its use in permafrost-related ТЕМ studies Text. / N.O. Kozhevnikov, E.Y. Antonov // Geophysical Prospecting. 2006. -vol.54.-P. 383 -397.
- Lee T. Transient electromagnetic response of a polarizable ground Text. / T. Lee // Geophysics. 1981 — Vol.46. — № 7. — P. 1037 — 1041.
- Lima Estimation of hydraulic parameters of shaly sandstone aquifers from geoelectrical measurements Text. / O.A.L. de Lima, Sri Niwas // Journal of Hydrology. 2000. — Vol.235. — Issue 1−2. — P. 12−26.
- Marshall D.J. Induced polarisation: A study of its causes Text. / D.J. Marshall, T.R. Madden // Geophysics. 1959. — Vol.24. — № 4. — P. 790 -816.
- Meju M.A. Joint inversion of ТЕМ and distorted MT soundings: Some effective practical considerations Text. / M.A. Meju // Geophysics. — 1996. Vol.61.-№ 1.-P. 56−65.
- Nabighian M.N. Quasi-static transient response of a conducting half-space: An approximate representation Text. / M.N. Nabighian // Geophysics. — 1979-Vol.44.-№ 10.-P. 1700- 1705.
- NelderJ.A. A simplex method for function minimization Text. / J.A. Nelder, R. Mead // Computer Journal. 1965. — № 7. — P. 308−313.
- Newman G.A. Interpretation of transient electromagnetic sounding over three-dimensional structures for the central loop configuration Text. / G.A. Newman, W.L. Anderson and G.W. Hohmann // Geophys. J. Roy. Astr. Soc. 1987. — Vol.89. — P. 889−914.
- Newman G.A. Transient electromagnetic response of a three-dimensional body in a layered earth Text. / G.A. Newman, W.L. Anderson and G.W. Hohmann // Geophysics. 1986 — Vol.51. — № 8. — P. 1608 — 1627.
- Pelton W.H. Mineral discrimination and removal of inductive coupling with multifrequency IP Text. / W.H. Pelton, S.H. Wards, P.G. Hallof, W.R. Sills and P.H.Nelson // Geophysics. 1978. — Vol.43. — № 3. — P. 588 — 609.
- Raiche A.P. The joint use of coincident loop transient electromagnetic and Schlumberger sounding to resolve layered structures Text. /А. P. Raiche, D. L. B. Jupps, H. Rutterg, and K. Vozoff// Geophysics. 1985. — Vol.50. -№ 10.-P. 1618−1627.
- Routh P. S. Electromagnetic coupling in frequency-domain induced polarization data: a method for removal. Text. / P. S. Routh,
- D.W. Oldenburg // Geophysical Journal International. 2001. — Vol.145. -Issue l.-P. 59−76.
- Seigel H.O. Mathematical formulation and type curves for induced polarization Text. / H.O. Seigel // Geophysics. 1959 — Vol.24. — № 3. — P. 547−565.
- Strack K.-M. Exploration with deep transient electromagnetics Text. / K.-M. Strack-Elsevier, 1992. 373 pp.
- TezkanB. A Review of environmental applications of quasi-stationary electromagnetic techniques Text. / B. Tezkan. // Surveys in Geophysics. — 1999. Vol.20. — № 3−4. -P. 279 — 308.
- D.L.B. Jupp 11 Geophys J. Roy. Astr. Soc. 1975. — № 42. — P. 977−991.
- Weidelt P. Response characteristics of coincident loop transient EM system Text. / P. Weidelt // Geophysics. 1982. — Vol.47. — № 9. — P. 1325 — 1330.
- Wait J.R. Relaxation phenomena and induced polarization Text. / J.R. Wait // Geoexploration. 1984. — № 22. — P. 107 — 122.
- Xiang J. A new method to discriminate between a valid IP response and EM coupling effects Text. / J. Xiang, N.B. Jones, D. Cheng, F.S. Schlindwein // Geophysical Prospecting. 2002. — vol.50. — Issue 6. — P. 565 — 576.
- Zadorozhnaya V. New model of polarization of rocks: theory and analysis Text. / V. Zadorozhnaya // Abstracts of The 19th International Workshop on EM Induction in The Earth, Beijing CHINA, October 23−29. 2008. — P. 308−313.
- Zhang Zhiyi Reconstruction of 1-D conductivity from dual-loop EM data Text. / Zhiyi Zhang, P. S. Routh, D.W. Oldenburg, D.L. Alumbaugh, G.A. Newman // Geophysics. 2000. — Vol.65. — № 2. — P. 492 — 501.