Аппаратурное и метрологическое обеспечение зондирований вертикальными токами и становлением поля в ближней зоне

Балашов, Борис Петрович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Аппаратурное и метрологическое обеспечение зондирований вертикальными токами и становлением поля в ближней зоне
ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Аппаратурное и метрологическое обеспечение зондирований вертикальными токами и становлением поля в ближней зоне"

На правах рукописи

БАЛАШОВ Борис Петрович

АППАРАТУРНОЕ И МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗОНДИРОВАНИЙ ВЕРТИКАЛЬНЫМИ ТОКАМИ И СТАНОВЛЕНИЕМ ПОЛЯ В БЛИЖНЕЙ ЗОНЕ

25.00.10 -геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

НОВОСИБИРСК-2005

Работа выполнена в Государственном федеральном унитарном предприятии «Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья» Министерства природных ресурсов и Российской академии наук

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Безрук Игорь Андреевич доктор технических наук, профессор Глинский Борис Михайлович доктор геолого-минералогических наук Морозова Галина Михайловна

Ведущая организация: Институт геофизики Уральского отделения Российской академии наук (ИГ УрО РАН г. Екатеринбург)

Защита состоится «22» июня 2005 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 003.050.05 при Объединенном институте геологии, геофизики и минералогии им. A.A. Трофимука СО РАН, в конференц-зале.

Адрес: 630090, Новосибирск-90, пр-т Ак. Коптюга, 3 Факс: (383-2) 33-27-92

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОИГГиМ СО РАН

Автореферат разослан

2005 г.

Ученый секретарь ^—

диссертационного совета

доктор физико-математических наук Ъ'ух ЮА Дашевский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Объект исследования — аппаратурное и метрологическое обеспечение площадной ЗD-элекгроразведки метода зондирований вертикальными токами (ЗВТ) и метода зондирований становлением поля в ближней зоне (ЗСБ).

Актуальность темы

В 80-90-х годах 20-го столетия в СНИИГГиМС были успешно выполнены исследования по разработке теории и методики работы с использованием контролируемых нестационарных электромагнитных полей, особенно для методов МПП-ЗСБ (Г.А. Исаев, Б.И. Рабинович, А.К. Захаркин, В.В. Филатов, Г.М. Тригубович, B.C. Могилатов), ВП и наземно-скважинной электроразведки (B.C. Моисеев, B.C. Могилатов). Наряду с теоретическими и методическими исследованиями осуществлены удачные аппаратурные разработки («Цикл-2»), в том числе под руководством и при непосредственном участии автора («Цикл-4», «Цикл-Микро», «Цикл-5»). Методические и аппаратурные разработки использованы в регионах Европейской части России, Урала, Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока, Казахстана, Средней Азии для поисков углеводородов, рудных и кимберлитовых тел.

Накопленный научно- технический потенциал позволил сделать качественный шаг в развитии индукционной электроразведки и перейти к разработке метода ЗВТ и созданию аппаратурно-методического комплекса (электроразведочной системы) для его реализации.

Зондирование вертикальными токами является принципиально новым методом электроразведки. Новизна эта определяется сочетанием идеи метода (использование поперечно-магнитной составляющей электромагнитного поля) с новым техническим решением (использованием в качестве источника кругового электрического диполя (КЭД) - уникального возбудителя только TM-поляризованного поля) [B.C. Могилатов, 1982].

Как известно, электромагнитное поле при произвольном возбуждении существует в слоистой среде как суперпозиция двух компонент разного рода - поперечно-магнитной (ТМ) и поперечно-электрической (ТЕ). Свойства и поведение этих компонент совершенно различны.

Свойства TM-процесса в режиме установления до сих пор мало изучались и мало использовались. Между тем свойства эти весьма интересны, тем более, что предложен реальный наземный способ возбуждения такого процесса в «чистом» виде путем применения питающей установки кругового электрического диполя. К наиболее примечательным свойствам поля такого процесса следует отнести отсутствие нормального (квазистационарного) магнитного поля на дневной поверхности горизонтально-слоистой среды, а также зависимость процесса на всех стадиях от вертикальной структуры геоэлектрического разреза (а не только от суммарной продольной проводимости, что характерно для процесса, возбуждаемого индуктивно).

Таким образом, метод зондирования вертикальными токами, который опирается на новый, не использовавшийся ранее характер отражения иссле-

дуемой среды в наблюдаемом поле, является наиболее серьезным предложением в индукционной электроразведке за последние десятилетия. Вполне естественно, что радикальная идейная новизна метода привела к разрыву с наработанными аппаратурными и интерпретационными традициями. Следовательно, актуальность исследований, направленных на создание аппаратурного обеспечения для реализации метода зондирований вертикальными токами не вызывает сомнений.

Цель работы - создание аппаратурного комплекса электроразведочной системы для реализации методов зондирований вертикальными токами и становлением поля в ближней зоне, определение его эффективности, разрешающей способности и производительности при поисках и разведке геологических объектов.

Задачи исследований

1. Разработать и создать на основе кругового электрического диполя зондирующую установку - систему автоматического регулирования и измерения токов.

2. Разработать мобильный измерительный комплекс, обеспечивающий высокоточные и помехоустойчивые измерения переходного процесса при зондированиях вертикальными токами и становлением поля в ближней зоне.

3. Разработать и создать аппаратурный комплекс (электроразведочную систему) для площадных работ ЗВТ и ЗСБ.

4. Обосновать и разработать метрологическое обеспечение для ЗСБ -МГШ и для ЗВТ.

5. Определить эффективность и производительность работ методом ЗВТ и ЗСБ при поисках рудных и кимберлитовых тел и оконтуривании залежей углеводородов.

Методы исследований и фактический материал

Исследования, выполненные в работе, опираются на теорию электроразведки с контролируемыми источниками, результаты исследований и опыт российских и зарубежных ученых в области теоретических, методических и аппаратурных разработок: Безрука И.А., Великина А.Б., Глинского Б.М., За-харкина А.К., Исаева ГЛ., Каменецкого Ф.М., Ключкина В.Н., Могилатова B.C., Рабиновича Б.И., Сидорова В.А., Тикшаева В.В., Тригубовича Г.М., Buselli G., Weit J. и мн. др. Кроме того, в решении некоторых вопросов автор опирался на теорию цепей и сигналов и теоретические основы радиотехники.

При разработке аппаратурного обеспечения зондирований вертикальными токами автор опирался на теорию ЗВТ, разрабатываемую Могилатовым B.C.

Основой для разработки метрологического обеспечения послужили государственные стандарты и методические инструкции в области измерительной техники.

электроразведочной системы «ЗаВеТ» и метрологического поверочного комплекса МПК. Кроме того, использовались результаты математического и физического моделирования, полевых экспериментов, лабораторных и полевых измерений, полученные при проведении экспериментальных и опытно-методических электроразведочных работ методом ЗВТ и производственных работ методом ЗСБ.

Основные защищаемые научные результаты

1. Цифровая электроразведочная система «ЗаВеТ» для площадных работ, программно-аппаратно реализующая новый тип источника - круговой электрический диполь (КЭД), для практического воплощения нового электроразведочного метода зондирований вертикальными токами (ЗВТ). Система «ЗаВеТ» включает в себя зондирующую установку - систему автоматического регулирования, обеспечивающую стабилизацию в лучах КЭД импульсов тока заданной амплитуды в течение длительного времени, измерительный комплекс и высокоточную синхронизацию от глобальной спутниковой радионавигационной системы, связанной с государственным эталоном времени и частоты РФ или национальным стандартом времени США, которая обеспечивает выполнение электроразведочных измерений при значительном удалении измерительного комплекса от зондирующей установки и исключает их взаимовлияние друг на друга.

2. Метрологическое обеспечение электроразведочной аппаратуры методов становления поля, включающее в себя образцовую меру, которая является источником цифрового калиброванного сигнала (ИКС), выполненную на основе многозначной меры в виде ЦАП, и способ поверки для учета динамической погрешности на всех стадиях измерения переходного процесса.

3. Электроразведочная система «Цикл» для зондирований становлением поля в ближней зоне (ЗСБ) обеспечивает эффективные поисково-оценочные исследования на углеводороды, рудные и кимберлитовые объекты.

Научная новизна работ. Личный вклад автора

1. На основе теории электроразведки с контролируемыми источниками, анализа результатов математического моделирования, физического моделирования и полевого эксперимента автором показана возможность практической реализации метода зондирований вертикальными токами.

2. Реализован новый тип зондирующей установки в электроразведке (управляемый круговой электрический диполь - УКЭД) - система автоматического измерения и регулирования токов.

3. Исследована устойчивость зондирующей установки как системы автоматического регулирования (САР) и определена область возможных переходных процессов.

4. Разработаны способ и устройство измерения ЭДС переходного процесса в ЗСБ-МПП в условиях совместного воздействия основных видов помех (случайных с нормальным распределением, периодических сетевой частоты 50 Гц и импульсных с распределением Пуассона) с фазовой автопод-

стройкой к уходу частоты и фазы помехи 50 Гц и одновременном формированием временной шкалы измерений.

5. Разработан способ повышенной точности измерения ЭДС переходного процесса для ЗСБ-МПП в условиях совместного воздействия основных видов помех благодаря использованию в качестве компенсирующего сигнала аналогового эквивалента текущего среднего значения и интегрированию этого сигнала с максимально допустимым коэффициентом передачи.

6. Разработаны оригинальный способ и устройство цифровой компенсации периодической помехи 50 Гц на входе измерителя на основе преобразования помехи в ее аналоговый эквивалент и суммирования в противофазе с текущим значением помехи.

7. Определена структура и обоснованы функциональные особенности электроразведочной системы для ЗВТ и ЗСБ, которая строится как совокупность двух подсистем измерительного комплекса и зондирующей установки, синхронизированных высокоточными метками времени GPS.

8. Разработана система пространственно-временной привязки на основе приемников GPS, позволяющая измерительным комплексам свободно перемещаться на исследуемой площади при закрепленном источнике.

9. Разработан и реализован аппаратурный комплекс (электроразведочная система «ЗаВеТ») для ЗВТ и электроразведочная система «Цикл» для ЗСБ.

10. Разработано, обосновано и реализовано метрологическое обеспечение для ЗСБ-МГШ и ЗВТ, учитывающее динамическую погрешность измерений, обусловленную инерционностью измерительного тракта.

11. Разработан и обоснован способ работы методом ЗВТ в районах шельфа Мирового океана, закрытых полярными льдами, а также предложено и обосновано устройство для удержания геометрии КЭД на поверхности моря.

Практическая значимость работы

Разработанный аппаратурный комплекс и метрологическое обеспечение позволили практически реализовать новый метод геоэлектроразведки как эффективное средство поиска и разведки геологических объектов.

На основе выработанных требований к аппаратурному комплексу для ЗВТ была выполнена опытно-конструкторская работа и изготовлено три опытных образца электроразведочной системы «ЗаВеТ». Один образец эксплуатируется в НПУ «Казаньгеофизика» ОАО «Татнефтегеофизика». Проведены площадные исследования методом ЗВТ на Удобновской, Шуганской залежах, Агбязовском сейсмоподнятии, результатом которых стало оконту-ривание залежей, а при площадных исследованиях на Красно-Октябрьском месторождении нефти получен обобщенный контур нефтегазоносности.

Были проведены работы по оконтуриванию медно-никелевого оруднения Прутовской интрузии основного состава (Житомирская обл., Украина) совместно с Днепровской геологоразведочной экспедицией («Севукргеология», г. Киев). В результате были уточнены границы оруднения.

Методом ЗВТ проведены экспериментальные работы на газовом месторождении в Италии (фирма Geoinvest, Милан), в результате которых были

получены новые данные о контуре месторождения..

При внедрении электроразведочной системы «ЗаВеТ» в ЯНИГП ЦНИГРИ AK «AJIPOCA» на участке Хатат были получены представляющие интерес положительные результаты. В частности, обнаружена неизвестная аномалия трубочного типа. Работы по внедрению метода ЗВТ при поисках кимберли-товых тел продолжаются.

В процессе опытно-конструкторской разработки была создана усовершенствованная система «Цикл» для метода зондирования становлением в ближней зоне, которая применяется в геофизических организациях АК «АЛ-РОСА», ЗАО «Норильский Никель», в Центрально-Кольской поисково-съемочной экспедиции (г. Мончегорск), в НПУ «Казаньгеофизика», ООО «Северо-Запад» (г. Москва), в Федеральном ядерном центре (г. Снежинск), в ФГУП «Красноярскгеологосъемка», Санкт-Петербургском государственном университете, в 0 00 «Геотехнология (г. Саратов), в Восточной геологической экспедиции (г. Орск), в 0 0 0 «Северо-Востокгеология» (г. Магадан) и др. Аппаратура типа «Цикл» также применяется в республике Казахстан (Институт сейсмологии, Казахстанско-Британский технический университет, г. Алматы, Национальный ядерный центр, г. Курчатов), в республике Армения (ЗАО «Геориск», г. Ереван), в республике Перу (фирма GEOEXPLOR, Лима), в Израиле (Геофизический институт, Тель-Авив), в ЮАР (фирма Terra Sounding and Analytical. Ltd, г. Иоганегсбург), в республике Корея (Environment & Underground Water Company Ltd), в республике Ангола (ГРО «Катока», Луанда).

На основе выработанных требований к метрологическому обеспечению разработан и аттестован Западно-Сибирским центром стандартизации и метрологии метрологический поверочный комплекс (МПК).

Апробация работы и публикации

Основные результаты докладывались на Международных геофизических конференциях и выставках SEG-EAGO (Москва 1993, 1997, С-Петербург, 1995), на научном симпозиуме «Новые технологии в геофизике» (Уфа, 2001), на Международной научно-технической конференции «Горно-геологическое образование в Сибири. 100 лет на службе науки и производства» (Томск, 2001), на научно-практической конференции «Инновационные технологии в области поисков, разведки и детального изучения месторождений нефти и газа» (Москва, 2002), на региональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы геологической отрасли АК «АЛРОСА» и научно-методическое обеспечение их решений» (Мирный, 2003).

По теме диссертации опубликована 22 работы, из них - 2 монографии, 2 авторских свидетельства СССР, 6 патентов РФ, 2 патента США.

Результаты, отраженные в диссертационной работе, получены автором в течение 15 лет работы в СНИИГГиМС.

инициализации исследований по созданию метода зондирований вертикальными токами ЗВТ и разработке электроразведочной системы «ЗаВеТ».

Автор выражает особую благодарность за плодотворное сотрудничество автору метода зондирований вертикальными токами д.т.н. B.C. Могилатову, а также к.т.н. А.К. Захаркину - за постоянные консультации, которые способствовали более полному пониманию геофизических аспектов в ЗВТ, своим коллегам по разработке электроразведочной системы «ЗаВеТ» Г.В.Саченко, М.Ю.Секачеву, О.П.Вечкапову, В.В.Смирновой, Т.Г. Костиной, А.И.Цыплящук, В.В.Потапову. Автор благодарит геофизиков НПУ «Казань-геофизика» Н.Я.Шабалина, Р.С.Мухамадиева, [ Ш.С.Темирбулатова , ВБ.Смоленцева, С.А.Феофилова за организацию полевых работ ЗВТ по оконтуриванию на Удобновской, Шуганьской и Красно-Октябрьской залежах углеводородов, Агбязовском сейсмоподнятии и Боярском участке. Автор благодарен геофизикам ЯНИГП ЦНИГРИ: Зинчуку H.H., Герасимчуку A.B., Гарату М.Н., Манакову A.B., Жандалинову P.M., Новопашину В.Н. за организацию экспериментальных полевых работ для поисков кимберлитовых тел.

Автор особо благодарен М.И. Эпову за внимание и поддержку при написании диссертационной работы.

Диссертационная работа выполнена в СНИИГГиМС. Исследования выполнялись в соответствии с планом НИР по теме: Г.2.1/(2) 08.02/425. Создать унифицированную (с изменяемой канальностью) электроразведочную систему для зондирований вертикальными токами (ЗВТ), в том числе, для ЗСБ, ВП и наземно-скважинной электроразведки, а также по договору № 225 «Разработка метода зондирований вертикальными токами (ЗВТ) с целью оконтури-вания залежей углеводородов» и ОКР по договору № 5274 «Разработка и изготовление опытного образца электроразведочной системы метода зондирований вертикальными токами (ЗВТ) для поиска и разведки залежей углеводородов».

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения, содержит 337 страниц машинописного текста, 108 рисунков. Библиография содержит 103 наименования.

Глава 1. Постановка геолого-геофизической задачи

Разработка технических средств всегда требует привлечения значительных ресурсов: людских, материальных, финансовых. В зависимости от сложности разработки требуются и значительные временные затраты на ее реализацию. Поэтому на первом этапе необходимо четко сформулировать геолого-геофизическую задачу, на решение которой будет направлено применение разрабатываемого технического средства, тем более, если оно предназначено для реализации нового, не имеющего аналогов, метода индукционной электроразведки-зондирования вертикальными токами (ЗВТ).

Краткий анализ теоретических основ индукционных методов электроразведки с контролируемыми источниками совершенно точно определяет особое место ЗВТ, отдельное от ряда традиционных методов.

Все многообразие возможных различных питающих установок, располагаемых на дневной поверхности можно формально описать, введя распределение поверхностной плотности (в А/м) стороннего тока, меняющегося синхронно. Такое описание источника включает в себя традиционные питающие установки, образованные отрезками провода и точечными заземлениями, но также и менее привычные установки с распределенными проводниками и заземлениями. Приняв в качестве базовой модели среды одномерную, горизонтально-однородную модель и применяя уравнения Максвелла с соответствующими условиями, можно легко получить решение для любой компоненты поля, поведение которого определяется двумя независимыми функциями X и V - разного типа (Е и Н моды). Иначе говоря, процесс возбуждения и распространения поля от произвольного источника есть суперпозиция двух различных процессов. Вклад каждого процесса определяется конфигурацией источника стороннего тока посредством значений дивергенции и ротора распределения стороннего тока. Понятно, вспоминая физический смысл дивергенции и ротора, что одна составляющая определяется током, стекающим с заземлений (возбуждается гальваническим путем), а другая составляющая зависит от вихревой компоненты в распределении стороннего тока (возбуждается индуктивным путем) Речь идет о том, что в электроразведке с контролируемыми источниками, в силу одномерности модели среды, имеет место разделение общего поля на Е- Н-составляющие (поперечно-магнитное и поперечно-электрическое поля, ТМ (transverse magnetic) и ТЕ (transverse electric), поле электрического типа и поле магнитного типа, Е- и Н-моды). Пользуясь полученным решением для произвольного источника можно целенаправленно изменять конфигурацию источника, добиваясь подавления гальванической или индуктивной компоненты. Например, подавление гальванической составляющей процесса (всюду давно известно и применяется -это незаземленный контур с током.

Можно построить и такой источник, который возбуждал бы поле только гальваническим путем. Очевидное решение - это осесимметричное распределение стороннего тока, имеющего только радиальную компоненту Источник таков, что дивергенция поверхностной плотности тока повсюду равна 0 (divjcm =0)., кроме двух точек Двух концентрических окружностей (точек заземления), где дивергенция равна бесконечности. Такой источник практически можно реализовать радиально расположенными отрезками проводов конечной длины, заземляемых на концентрических окружностях с радиусами а и в (Могилатов B.C.)

Источник устраивается следующим образом (рис. 1). Один из полюсов генератора заземляется в центральной точке, а второй полюс заземляется равномерно по окружности с радиусом, определяемым в соответствии с требуемой глубиной исследования.

Рис 1. Круговой электрический диполь -третий тип источника

Можно рассмотреть и такой классический источник в электроразведке, как заземленная электрическая линия или диполь. Все измеряемые на дневной поверхности компоненты поля содержат индуктивную составляющую, а это значит, что в поздней стадии ГЭД можно считать фактически индуктивным источником, близким по своим свойствам индуктивному источнику поля.

В соответствии с поставленной задачей в разделе 1.1 приведен краткий анализ структуры поля произвольного плоского источника в слоистой земле, который показывает разделение этого поля на две независимые компоненты, возбуждаемые различным образом. При этом, рассмотрены описания полей традиционных источников (петля и линия), а также и чисто гальванического, неиндуктивного источника - кругового электрического диполя (КЭД) -, который возбуждает ТМ-процесс в «чистом виде». К наиболее примечательным свойствам поля такого процесса следует отнести отсутствие нормального (квазистационарного) магнитного поля на дневной поверхности горизонтально-слоистой среды.

КЭД с большим основанием, чем другие питающие установки, можно назвать фокусирующим источником. В процессе становления поля среда ничего не излучает в верхнее и нижнее полупространство, поэтому линии плотности тока образуют тороидальную систему, замыкающую в себе линии магнитного поля. Графически показано, как вторичный ТМ-процесс вызывает появление индуктивного отклика на дневной поверхности при наличии в среде локальной неоднородности для двух случаев: сопротивление неоднородности больше сопротивления вмещающей среды и, наоборот, сопротивление неоднородности меньше сопротивления вмещающей среды (Рис. 2, 3). Показано, что максимальные значение ЭДС соответствуют краям неоднородности. На основе предыдущих представлений графически представлен поиск геологических объектов, где в качестве зондирующей установки использован КЭД. Из этих представлений можно сделать вывод о возможности прямых поисков локальных неоднородностей и их оконтуривания.

||§дняипД почртности

Лини» дяааиой rwepaiocw

г и у i^rlXl у у {

Рис.2

Рис.3

X —, ' Ауаои.

On« ball

jTt,.

С О С (Х.Г) t-3 43ml

■400 -150 100 360 600 893 1Ю0 1350 1600

400 И 50 100 360 600 850 1J00 1350 16С0

•7000 -68004600 3400-2200-1000 200 HCD 2609 46(0

3400 2200 1000 -200 -1400, 2600 -3B00

-5000

•7000 5800-4600-3400 2200 1000 200 MCD 2600

46С0 3400 2200 ЮЛ -200 1400 •2600 -3800 500Ç

№

... w к* mm

Рис.4

Рис.5

Приведен анализ результатов математического моделирования геологических задач методом- ЗВТ. На первом этапе моделирование выполнялось группой математиков (Соловейчик Ю Г., Рояк М.Э.) по разработанному ими алгоритму. При использовании КЭД тестировался расчет аномального горизонтального пласта по совпадению суммарного поля с полем горизонтально-слоистого разреза В дальнейшем моделирование выполнялось по процедуре, представленной Могилатовым B.C.

В качестве объектов поиска были взяты модели рудного тела (рис. 4), нефтяной залежи (рис. 5), а в дальнейшем и кимберлитовой трубки. Моделирование выявило принципиальные возможности, которые дает новый источник. Следовательно, можно было рассчитывать обрести новый эффективный инструмент для геоэлектрических исследований.

Дальнейшим и традиционным этапом исследования возможностей ЗВТ было физическое моделирование, которое выполнялось на моделях из свинца в качестве вмещающей среды. В качестве объектов поиска были использованы полости, отфрезерованные в свинцовой плите. При этом полости находились и на поверхности плиты в одной плоскости с КЭД, изготовленным на печатной плате, и с другой стороны плиты. На последнем этапе испытаний в полость запаивался медный стержень (рис. 6). Во всех случаях следовало уверенное выделение объекта и точное определение его контуров.

U, мкВ

Рис.6

Анализ теоретических основ ЗВТ, результатов математического и физического моделирования позволил осуществить полевой эксперимент, в ходе которого были решены следующие задачи.

На основе аппаратуры «Цикл-4» был разработан упрощенный макет электроразведочной системы для ЗВТ. Новым для электроразведки элементом в этом комплексе явилась система выравнивания токов в лучах установки -управляемый круговой электрический диполь (УКЭД), а иначе - автоматическая система измерения и регулировки токов. Была показана возможность равномерного ввода тока в Землю при различных сопротивлениях заземления лучей. Эксперимент проводился в условиях горизонтально-слоистой структуры разреза (п. Аткуль, Новосибирская обл.) по схеме, приведенной на рис. 7. При различных распределениях токов в линиях велась регистрация отклика среды в приемной петле. На рис. 8 представлены некоторые сигналы с петли.

Были исследованы 4-х, 6-ти и 8-ми лучевые установки УКЭД. Показано, что при равенстве токов в лучах магнитная составляющая на поверхности земли стремится к нулю.

Оптимальное количество лучей для установки КЭД равно восьми.

Кривая 1 - сигнал в петле при равных токах в восьми лучах, кривая 2 -ток отсутствует во второй линии, кривая 3 - равные токи в четырех лучах, кривая 4 - ток во всех лучах выключен.

Рис. 7 Рис. 8

В заключительной части главы 1 (раздел 1.6) рассмотрены общие вопросы разработки электроразведочной системы для ЗВТ.

В общем электроразведочная система содержит:

зондирующую установку - управляемый круговой электрический диполь (УКЭД);

генератор тока электроразведочный типа ГТЭ-45; электроразведочные измерители для методов ЗСБ и ВП; систему синхронизации измерительной и зондирующей установок.

Система содержит традиционный для электроразведочной аппаратуры ЗСБ измерительный комплекс и генератор тока.

Наиболее сложным элементом в системе является управляемый круговой электрический диполь (УКЭД).

Для синхронизации измерительного комплекса и зондирующей установки наиболее предпочтительна система синхронизации на основе спутниковых навигационных приемников.

На основании данных анализа основ теории ЗВТ, результатов математического и физического моделирования и полевого эксперимента были сформулированы геолого-геофизические задачи, которые можно решать с помощью электроразведочной системы для ЗВТ:

1) поиск и разведка рудных и кимберлитовых тел;

2) поиск и разведка залежей углеводородов;

3) поиск и разведка карстов и зон развития карстов;

4) определение мест разломов.

Глава 2. Управляемый круговой электрический диполь - система автоматического измерения и регулирования тока

При полевом эксперименте была показана возможность реализации кругового электрического диполя, т.е. обеспечен равномерный ввод тока в землю при различных сопротивлениях заземления радиальных линий (лучей). Надо заметить, что идеальный КЭД и реальная установка КЭД с конечным числом лучей, строго говоря, различаются. Увеличивая число лучей реальной установки КЭД можно сделать «остаточное» нормальное поле пренебрежимо малым по сравнению с полем неоднородности в диапазоне времен их максимального проявления. Выполненный расчет (Могилатов B.C.) показывает, что с увеличением числа лучей индуктивный процесс быстро гаснет. При этом, с учетом «остаточного» нормального поля, затрат на расстановку КЭД на местности и других условий, оптимальной является восьмилучевая установка. «Остаточное» нормальное поле можно учесть при интерпретации. Другое дело, что в полевых условиях раскладка лучей (проводов) производится с ошибками по длине лучей и по углу между ними. Такие ошибки также ведут к увеличению «остаточного» нормального поля. Однако, эти ошибки в разумных пределах можно легко устранить с помощью теодолита и мерной ленты.

Другим источником появления остаточного поля является неравенство токов в лучах КЭД, который может занимать на местности достаточно большую площадь, например, от 1 до 10 км2. Отклонения токов вызываются изменением сопротивлений заземления лучей. Эти сопротивления зависят от засоленности почвы, ее влажности, неравномерности прогрева и т.д. Кроме того, эти сопротивления в течение дня постоянно изменяются. Даже небольшое, в 1 %, отклонение токов в двух лучах КЭД при неизменном суммарном токе вызывает появление значительного сигнала ошибки - 15-20 мкВ. Т.е. ток в лучах КЭД надо поддерживать с точностью не менее 1 % в течение длительного времени, например, 10-12 часов. И это, собственно, является основной задачей для получения качественных измерений при работах методом ЗВТ. При этом значения токов должны постоянно находиться в поле зрения оператора, который включает и выключает установку и задает необходимые значения токов в лучах. Следовательно, КЭД превращается в управляемый круговой электрический диполь (УКЭД) - систему автоматического регулирования (САР).

Проектирование САР сводится к выбору формальной математической модели и расчету ее устойчивости.

Математическое моделирование выполнялось с помощью программы Matlab The Language ofTechnical Computing *(Version 5.2.0, January 17/1998).

Система автоматической стабилизации тока в лучах КЭД в общем виде включает в себя дизель-генератор с выпрямителем, емкостный фильтр и ре-зистивную нагрузку, т.е. сопротивления стабилизаторов в лучах, сопротивления проводов (лучей) и сопротивление среды (сопротивление заземления). Для такой системы определены переходные процессы в математической модели по напряжению и току нагрузки.

Реальная система включает в себя дополнительно восемь стабилизаторов тока по числу лучей и устройство управления. Основным элементом стабилизатора тока является широтно-импульсный модулятор, который управляет работой мощного транзисторного ключа. Нагрузкой транзисторного ключа является комплексное сопротивление, которое состоит из индуктивности внутреннего дросселя стабилизатора тока, индуктивности подводящего провода и активного (во время действия импульса тока) сопротивления среды. Изменение величины этого сопротивления для нормальной работы стабилизатора тока необходимо обеспечить в пределах (10-100) Ом.

В связи с нестабильностью нагрузки и источника питания необходимо использовать для стабилизации тока автоматический регулятор, который строится с использованием обратной связи по току петли.

Схема системы стабилизации тока является дискретной и нелинейной. Поэтому анализ схемы проводился по эквивалентной и линеаризованной модели. Идеальным вариантом для таких моделей является ПИ-регулятор, который позволяет обеспечить статическую точность и приемлемые динамические показателя. Для анализа брались две схемы ПИ-регуляторов: ПИ-регулятор по рассогласованию и Пи-регулятор с двумя входами. Первая схема более проста в изготовлении, но параметры ее настройки зависят от параметров нагрузки. Вторая схема сложнее первой, но позволяет снизить зависимость процесса регулирования от параметров нагрузки.

Характеристики переходных процессов для обоих типов ПИ-регуляторов были рассчитаны для крайних значений сопротивления среды 10 и 100 Ом. По анализу переходных процессов видно, что предпочтительней выбор ПИ-регулятора второго вида.

На основании проведенных исследований был предложен цифровой вариант функциональной электрической схемы системы стабилизации тока, на основе которой разрабатывалась реальная система автоматического измерения и регулирования токов в лучах КЭД.

Глава 3. Разработка способов и устройств для измерения мгновенного значения ЭДС переходного процесса.

В реальных условиях на измеряемый сигнал накладываются помехи, весьма разнообразные как по своему происхождению, так и по физическим свойствам.

Наибольшую трудность представляет подавление помехи промышленной частоты 50 Гц и ее гармоник, осложняющееся тем, что помехи 50 Гц дейст-

вуют, как правило, совместно с импульсными на фоне случайных помех с нормальным распределением.

В реальных условиях частота периодической помехи не равна 50 Гц, а ее амплитуда изменяется в широких пределах. В аппаратуре для МПП-ЗСБ, как правило, используется способ синхронного накопления с интегрированием за время выборки при интервале интегрирования, равном или кратном периоду промышленной помехи. Однако, небольшие изменения частоты, уход фазы, искажения за счет влияния более высокочастотных помех сильно снижают коэффициент подавления помехи 50 Гц и ее гармоник. Следовательно, необходимо начало момента измерения переходного процесса подстраивать к уходу частоты и фазы помехи 50 Гц. Чтобы обеспечить приемлемую точность измерений с привязкой к частоте и фазе помехи необходимо точно определять момент перехода через нуль, ошибки в определении которого носят случайный характер.

По существу это является задачей выделения синусоидального сигнала (помехи 50 Гц) на фоне широкополосных шумов, которые искажают периодическую помеху, вызывая появление «ложных» нуль-переходов.

Метод цифровой фильтрации (Глинченко Л.С., Чмых М.К., Чепурных СВ., 1978) позволяет выделять периодическую помеху на фоне широкополосных шумов и определять среднестатистические моменты перехода помехи через нулевой уровень. Это позволяет измерять период помехи и производить фазовую автоподстройку к уходу частоты и фазы помехи 50 Гц.

Используя модифицированное сочетание способа выделения периодической помехи на фоне широкополосных шумов и методов интегрирования автором совместно с В.М. Антоненко и А.И. Паули разработаны способ и устройство, с помощью которых можно подавлять случайные с нормальным распределением, импульсные с распределением Пуассона и периодические промышленные помехи (а.с. СССР № 1152386). Суть способа заключается в совмещении момента перехода периодической помехи через нуль с началом развертывания временной шкалы. При этом длительность первого интервала

интегрирования ¡шт\ выбирается из условия 'и,|=-^|-(СМ. Шейнман,

1969), где - начальное время измерения. При этом выбирается таким образом, чтобы на первой четверти периода помехи укладывалось 8 интервалов интегрирования /тт ], на второй - 4 интервала на третьей - 2 интервала , на четвертой - один интервал , далее интервалы интегрирования везде равны четверти периода промышленной помехи. Значения ЭДС переходного процесса усредняются и соотносятся с серединой каждого интервала интегрирования.

С повышением помехозащищенности одновременно ставится задача повышения точности измерений, которая становится все более актуальной.

Автором совместно с Саченко Г.В., Секачевым М.Ю., Цыплящук А.И. были разработаны способ повышенной точности измерения в условиях действия промышленной помехи 50 Гц и устройство для его реализации (патент

РФ №2006886). Сущность нового способа заключается в том, что благодаря использованию в качестве компенсирующего сигнала аналогового эквивалента текущего среднего значения, получаемого с помощью накопления результатов измерений за предыдущее число реализаций сигнала переходного процесса, интегрированию подвергается разностный, близкий к нулю, сигнал, что позволяет интегрировать этот сигнал с максимально допустимым коэффициентом передачи, тем самым уменьшить вес кванта АЦП, увеличить число разрядов кода измеряемого сигнала, а, следовательно, повысить точность измерения сигнала переходного процесса на фоне высокочастотных и периодических помех. Предлагаемый принцип компенсации обеспечивает к тому же возможность учета в аналоговой форме низкочастотной помехи, обусловленной биениями частот зондирующего сигнала и промышленной помехи.

При измерении ЭДС переходного процесса в ЗВТ, в принципе, используется та же измерительная техника, что и в ЗСБ-МПП. Но измерительный комплекс выносится за пределы зондирующей установки и удаляется от нее во время работы на значительные расстояния (до нескольких километров). Осуществить синхронизацию измерительного комплекса с работой зондирующей установки по кабельному каналу невозможно. Для целей синхронизации используют приемники спутниковой радионавигационной системы (СРНС) или же, в западной терминологии, приемники GPS (глобальная система позиционирования). В этом случае способы подавления периодической помехи, используемые в аппаратуре МПП-ЗСБ, в большинстве случаев непригодны. Нужны другие способы и устройства.

Применение интегрирующих АЦП в измерителях для ЗВТ практически невозможно вследствие недостатков, которые они имеют

Недостатки интегрирующих АЦП во многом устраняются в конструкции сигма-дельта АЦП. Основные узлы такого АЦП - это сигма-дельта модулятор и цифровой фильтр. В общем случае работа схемы основывается на вычитании из входного сигнала £/„(/) величины сигнала на выходе ЦАП, полученной в предыдущем такте работы схемы. Полученная разность интегрируется, а затем преобразуется в код параллельным АЦП. Последовательность кодов поступает на цифровой фильтр нижних частот.

В сигма-дельта АЦП применяют цифровые фильтры с амплитудо-частотной характеристикой вида . Такой фильтр позволяет эффек-

тивно подавлять помеху 50 Гц и ее высшие гармоники. Однако, время установления цифровых фильтров вида (sinx/x)3 составляет 60 - 80 мс. Такое время установления позволяет использовать сигма-дельта АЦП в измерителях для ЗСБ. Но для ЗВТ временная область 60-80 мс наиболее информативна, она эквивалентна глубинам до 1000 м. Поэтому в настоящее время применение сигма-дельта АЦП для измерения сигнала ЗВТ проблематично.

Поскольку сигнал ЗВТ достаточно динамичен, особенно в ранней и средней стадиях переходного процесса, и в спектре его действуют первые гармоники частоты 50 Гц, а действенных способов их подавления не существует,

используется комбинация способов. Задают период цикла измерений равным среднему значению периода промышленной помехи. Поскольку полной компенсации помехи не происходит, то возможно увеличение подавления низкочастотной помехи, обусловленной расстройкой между реальной частотой помехи и ее среднего значения за счет специальных алгоритмов обработки, например, тройками по правилу U = 0,25(£/г2t/,+1 +1/,+2) (Гитарц Я.И., Секачев М.Ю., 1986). Кроме того, входной сигнал переходного процесса интегрируется на расширяющихся интервалах интегрирования. Такая комбинация способов обеспечивает достаточно высокое подавление промышленных помех 50 Гц.

В условиях, когда мощность помехи равна мощности сигнала или превышает его, отделить сигнал от помехи практически невозможно, особенно в тех случаях, когда помеха имеет периодический характер.

Для подавления помехи при измерении сигнала переходного процесса в ЗВТ целесообразно применить способ цифровой компенсации на входе измерителя (Костров В.В., Жиганов С.Н., 1998). В ЗВТ измерительный комплекс вынесен за пределы зондирующей установки и влияние фронтов включения-выключения импульсов тока практически не сказывается. Кроме того, включение импульса тока осуществляется высокоточной меткой времени сигнала GPS.

Автором совместно с Секачевым М.Ю. предложены способ и устройство для измерения ЭДС переходного процесса с использованием способа компенсации для подавления помехи 50 Гц. Суть способа заключается в следующем. Методом цифровой фильтрации вычисляются среднестатистические моменты перехода помехи через нулевой уровень и измеряется ее период, начиная от момента включения импульса тока. Период зондирующих импульсов тока выбирается таким, чтобы на нем укладывалось четное число периодов помехи 50 Гц, например, 40, 100, 200, 500 мс. Преобразуют напряжение помехи 50 Гц в цифровой код, начиная от среднестатистического момента перехода помехи через нулевой уровень. Инвертируют преобразованное в код напряжение промышленной помехи. Преобразуют инвертированный цифровой код в аналоговый эквивалент помехи 50 Гц. От момента выключения зондирующего импульса тока суммируют в противофазе напряжение помехи 50 Гц и ее аналоговый эквивалент. Измеряют полученный после суммирования результат компенсации промышленной помехи 50 Гц и ЭДС переходного процесса на всех интервалах интегрирования в соответствии с временной шкалой.

Устройство для реализации указанного выше способа включено на входе измерителя переходного процесса, не оказывает никакого влияния на результат измерения и легко может быть отключено.

Результаты исследований позволяют сделать следующие выводы.

В аппаратуре для ЗСБ при измерении ЭДС переходного процесса, осложненного действием промышленной помехи, наиболее предпочтительна реализация измерительного канала на основе сигма-дельта АЦП.

Измерительный канал для ЗВТ в силу специфики его применения должен быть реализован на основе модифицированной комбинации способов аналогового и цифрового усреднения и применения специальных алгоритмов обработки.

Наиболее перспективным способом подавления помехи 50 Гц в ЗВТ может быть реализация способа цифровой компенсации периодической помехи на входе измерителя ЭДС переходного процесса.

Глава 4. Разработка электроразведочной системы «ЗаВеТ» для зондирований вертикальными токами и электроразведочной системы «Цикл» для зондирований становлением поля в ближней зоне

С начала 80-х годов прошлого столетия в индукционной электроразведке стали появляться системы для работ становлением поля с закрепленным источником. Эти системы послужили основой для реализации элементов площадной электроразведки. Можно упомянуть такие системы как ЦЭС-2, ЦЭС-3, ЦЭС-МГД с мощными источниками питания типа УГЭ-50, «Полигон-2», «Север» (ВНИИГеофизика, ИВТ АН СССР). Аналогично и за рубежом были такие системы, которые использовались для площадных исследований: система DEMS IV (Metronics, ФРГ), система TURAM (GEONICS, Канада), или же электромагнитная система FLAIRTEM (CSIRO, Австралия), где петля больших размеров раскладывалась на земле, а измерение переходного процесса осуществлялось установкой, которая находилась на борту вертолета.

При всей важности задач, которые решаются методами ЗСБ-МПП и ЗС несомненно одно, что при поисково-разведочных работах, например, на нефть и газ, эффективность ЗС, ЗСБ-МПП резко снижается. Невысока эффективность и МПП при поисках локальных объектов, например, кимберлито-вых тел или нерудных полезных ископаемых. Особенно это сказывается при применении установок с закрепленным источником. Трудность согласования методик интерпретации в различных зонах становления, недоучет токовых влияний, сложнейшие алгоритмы обработки, неоднозначность результатов интерпретации при поисках и разведке геологических объектов в сложнопо-строенных средах и другие недостатки вызваны одной причиной - использованием в качестве источников поля незаземленной петли или линии AB, которые плохо подходят для создания площадной технологии.

С введением в теорию электроразведки третьего типа источников - кругового электрического диполя (Могилатов B.C., 1982) появилась возможность разработать цифровую электроразведочную систему для ЗВТ и на ее основе реализовать технологию площадной 3 D-электроразведки.

В общем случае разработка цифровых систем содержит шесть этапов: постановка задачи, оценка и выбор микропроцессора, проектирование устройства, макетирование, испытание макета, усовершенствование системы.

В соответствии с изложенной методикой была определена структура цифровой электроразведочной системы «ЗаВеТ» (рис. 9) и функции, выполняемые ее отдельными устройствами (подсистемами). Как и всякая система для нестационарной электроразведки система для ЗВТ включает в себя зон-

дарующую установку и измерительный комплекс, которые объединены системой синхронизации на основе приемников GPS.

А-' А

"Л

1 - зондирующая установка; А - антенна приемника GPS; 2 - комплекс измерительный; С - спутник. Рис.9

Рис. 10

Структурная схема установки зондирующей приведена на рис. 10 и содержит: центральный питающий электрод (ПЭ) 1 и внешние питающие электроды (ПЭ) 2; проводные лучи 3; стабилизатор тока (СТР) 4; коммутатор тока (КТ) 5; блок обратных диодов (БОД) 6; блок измерения и регулировки тока (БИРТ) 7; блок синхронизации (БС) 8 на основе приемников GPS; ПЭВМ 9; дизель-генератор 10.

Принцип работы установки поясняется схемой структурной электрической (рис. 10). Перед началом работы на мониторе ПЭВМ задаются рабочие (опорные) значения зондирующих импульсов тока в лучах 3. Метки ВШВ поступают с антенны в БС, где преобразуются с помощью приемника G8 (фирма Ashtech, США) в опорные синхроимпульсы. БС начинает формировать выходной сигнал «ток», длительность которого соответствует заданной длительности зондирующего импульса тока и определенной полярности. Сигнал «ток» поступает на вход БИРТ. По командам с ПЭВМ БИРТ устанавливает в каждом блоке стабилизатора опорное значение амплитуды импульсов тока и включает коммутатор тока, который начинает формировать диаграмму импульсов тока силового напряжения питания. Импульс тока высокого напряжения питания 300-500 В через БОД поступает на входы восьми стабилизаторов тока регулируемых. Стабилизаторы тока вырабатывают импульсы тока, амплитуда которых равна опорному значению, заданному БИРТ, и через питающие электроды (ПЭ) ток поступает в среду. В каждом СТР вырабатывается напряжение, пропорциональное току в каждом луче, которое передается в БИРТ. БИРТ измеряет токи в лучах и сравнивает их с опорными значениями, заданными для каждого СТР. Если значения измеренных токов отличаются от опорных значений, БИРТ вырабатывает с помощью ПЭВМ сигнал рассогласования, который подается в соответствующий СТР для регулирования тока, протекающего в луче, до его опорного значения. Измерение и регулирование тока в лучах происходит в каждом импульсе тока на протяжении всего времени работы зондирующей установки. При отключении системы стабилизации и регулирования токов зондирующая установка для ЗВТ превращается без каких-либо доработок в зондирующую установку для ЗСБ. К выходу КТ 5 подключается генераторная петля или линия AB. БИРТ 7 принимает на себя функции блока управления КТ 5.

Структурная схема измерительного комплекса для ЗВТ полностью идентична измерительному комплексу для ЗСБ, приведена на рис. 11 и содержит измеритель, БС на основе приемников GPS, датчик индукционный приемный (ПДИ), ПЭВМ, усилитель электрической компоненты поля (Е-канал).

На клавиатуре переносной ЭВМ (в дальнейшем - ПЭВМ) измерительного комплекса задается режим измерения ЭДС сигнала переходного процесса магнитной составляющей поля (служебные параметры, диапазон времени переходного процесса, количество реализации, вид синхронизации - ВНЕШНИЙ).

Метки времени частотой 1 Гц и длительностью 1 мкс со спутника поступают на антенну приемника GPS и измерительного комплекса. Спутниковый приемник G-8, расположенный в блоке синхронизации, вырабатывает опорный синхроимпульс частотой 1 Гц. По истечении длительности, равной длительности импульса тока зондирующей установки, блок синхронизации включает измеритель. В измерителе начинает развертываться временная шкала и в соответствии с моментами времени, составляющими шкалу, происходит измерение ЭДС сигнала переходного процесса, наведенного в приемном индукционном датчике. Измеренные данные запоминаются в памяти процессора измерителя. Затем измеритель переходит в режим ожидания. По приходу следующей метки времени спутниковый приемник также вырабатывает синхроимпульс частотой 1 Гц. По истечении длительности, равной длительности импульса тока другой полярности, блок синхронизации включает измеритель, в котором происходит измерение сигнала переходного процесса в соответствии с моментами времени, составляющими шкалу. И мы получаем данные измерения другой полярности. Измерения переходного процесса от разнополярных импульсов тока составляют пару реализаций. Измерения продолжаются до тех пор, пока не будет измерено заданное число пар реализаций. По заданному алгоритму измеренные данные обрабатываются и выводятся на монитор ПЭВМ, которая управляет работой измерителя. Оператор визуально оценивает результат измерения, и данные измерений считываются в память ПЭВМ.

При измерении электрической составляющей поля датчик отключается от входа измерителя и вместо него подключается усилитель Е-канала, ко входу которого подключается линия MN. Процесс измерения электрической составляющей поля происходит аналогично измерению магнитной составляющей поля.

Проблему выбора микропроцессора (микроконтроллера) и ПЭВМ следует решать с учетом специфики аппаратуры. При этом необходимо исходить из предъявляемых к аппаратуре требований по быстродействию, помехозащи-

щенности и потребляемой мощности. В связи с этим оценка микропроцессора должна основываться на комплексе параметров, каждый из которых, в зависимости от конкретного применения, может иметь разную значимость.

Наиболее важным параметром для электроразведочной переносной аппаратуры является потребляемая мощность. Затем по степени важности идут разрядность, быстродействие и число источников питания. С этой точки зрения среди многообразия выпускаемых западными фирмами микропроцессоров наше внимание привлекло семейство КМОП микроконтроллеров, так называемых RISC-процессоров (Гарвардская архитектура). Основная концепция, положившая начало идеологии RISC, состоит, прежде всего, в применении единого формата и одинакового числа шагов для выполнения всех или большинства команд. Из большого семейства RISC микроконтроллеров нами был выбран микроконтроллер PIC16F877, который с устройствами ввода/вывода является основным средством построения измерителя. Благодаря тому, что память программ и оперативная память данных находятся внутри микроконтроллера и, следовательно, нет необходимости в организации внешней шины данных/адреса, все выводы микроконтроллера, за исключением выводов питания, сброса и т.п., могут использоваться для управления периферийными устройствами - ЦАП, АЦП, интеграторами, усилителями и др.

Собственно измеритель содержит два АЦП. Один предназначен для измерения переходного процесса на ранних временах, в том числе, и для ЗВТ, а другой реализован на основе сигма-дельта АЦП и используется на временах от 60 мс в условиях воздействия помехи 50 Гц и ее гармоник.

Приемный индукционный датчик представляет собой компактный аналог петли различных размеров с эффективным моментом от 400 до 200000 м2 (Захаркин А.К., 1998).

Программное обеспечение измерителя состоит из двух частей: программы микроконтроллера и программы PC-совместимого ноутбука. По сути, это два модуля одной управляющей программы. Связь между ними осуществляется через параллельный интерфейс IEE1248. Микропрограмма измерителя выполняет простые операции, требующие высокого быстродействия. Интеллектуальные функции, связанные с расчетом оптимальных параметров измерения и обработкой результатов, возложены на управляющую программу, работа которой осуществляется на компьютере.

Основным устройством построения зондирующей установки является БИРТ. Основными входными сигналами БИРТ являются сигналы синхронизации и аналоговые сигналы датчиков тока в лучах. Основными выходными сигналами являются сигналы управления коммутатором тока и сигналы управления стабилизаторами тока (СТР). С целью выравнивания нагрузки на дизель-генератор запуск стабилизаторов производится последовательно во времени. При отключении системы стабилизации токов зондирующая установка для ЗВТ превращается в зондирующую установку для ЗСБ.

Все восемь СТР выполнены по схеме двуполярного импульсного стабилизатора с регулируемой скважностью и содержат диодный мост, электрон-

ный ключ, накопительный дроссель, обратные диоды и датчик для измерения тока в лучах КЭД. Блок обратных диодов предназначен для подачи силового питания на СТР. Коммутатор тока предназначен для формирования в нагрузке - КЭД заданной длительности тока и реализован по схеме тиристорного триггера.

Программное обеспечение БИРТ, как и измерительного комплекса, состоит из двух модулей одной программы: модуль, записанный в энергозависимую память БИРТ, и модуль, установленный на PC-совместимый ноутбук. Регулирование и интерфейс с оператором реализованы в программе на PC, a остальные функции: формирование управляющих сигналов, аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразования значений токов в лучах - в программе микроконтроллера PIC16F877. В завершении главы приведена техническая характеристика системы «ЗаВеТ».

Техническая характеристика системы «ЗаВеТ» Комплекс измерительный Динамический диапазон при измерении магнитной компоненты поля - не менее 140 дБ; при измерении электрической компоненты поля - не менее 120 дБ; максимальное измеряемое напряжение при измерении сигнала переходного процесса - не менее 4 В; диапазон времени измерения переходного процесса от 0,4-10"6 до 50 с; основная относительная погрешность измерения контрольного сигнала тт- ^-лышает величины, оп-

ределяемой по формуле - эффективное значе-

ние шумов при нулевом входном контрольном сигнале, Ъ - измеряемое контрольное напряжение, В, ЗМР - значение младшего разряда АЦП; мощность, потребляемая измерителем, не превышает 5 Вт при напряжении питания В; масса измерителя без приемного датчика и без источников питания 3 кг.

Зондирующая установка Амплитуда импульсов тока коммутатора тока при работе на активную нагрузку от (2±0,2) до (100±2) А; максимальное вътхоттное напряжение коммутатора тока при работе на активную нагрузку В: основная относительная погрешность измерения амплитуды импульсов тока не превышает предел регулирования тока в заземленных линиях (лучах) от 0,01 до 10 А; коэффициент относительной нестабильности токов в лучах не более 1%.

Глава 5. Метрологическое обеспечение для МПП-ЗСБ и ЗВТ

Получение достоверной измерительной информации с помощью информационно-измерительных систем (ИИС) немыслимо без создания адекватного метрологического обеспечения. Именно метрология обеспечивает решение практических научно-технических задач и их последующую реализацию.

Электроразведочная система для ЗВТ сохраняет основные компоненты ИИС для ЗСБ-МПП, а именно, зондирующую установку и измерительный комплекс. Поэтому, в принципе, в части, касающейся измерения магнитной составляющей поля, метрологическое обеспечение для ЗСБ-МПП применимо и для ЗВТ.

Применение КЭД и компенсация сигнала от вмещающей среды существенно упростили измерение переходной характеристики, а именно, на порядок меньше стал динамический диапазон, значительно уже требуется полоса пропускания измерительного тракта, исчезло ударное воздействие на измерительный канал и, как следствие, исчез «собственный процесс», который имеет место в ЗСБ-МПП. Практически исключается влияние фронта выключения тока, переходные процессы стали на порядок короче, а применение спутниковой синхронизации исключило длинные кондукторы, и в результате исчезли наводки и утечки.

Определение метрологических характеристик (МХ) зондирующей установки для ЗВТ по электрическим параметрам, как и в МПП-ЗСБ, обеспечивается стандартными измерительными приборами и методиками. Основными метрологическими характеристиками измерителя для МПП-ЗСБ и ЗВТ являются основная относительная погрешность измерения контрольного сигнала квазиэкспоненциальной формы и предел допускаемой погрешности отсчета времени измерения относительно переднего фронта синхроимпульса.

Форма сигнала в ЗВТ также, как в ЗСБ-МПП, изменяется в широких пределах и по длительности тока, и по амплитуде. Поэтому при определении МХ измерителя предполагается использовать встроенный в компьютер высокостабильный генератор функций (калибратор) на основе устройства аналогового вывода (ЦАП). В нашем случае он называется источником контрольного сигнала (ИКС). Сигнал ИКС поступает на вход измерителя и измеряется на заданных моментах времени. Полученные результаты сравниваются с параметрами сигнала ИКС и на основе этого делаются выводы о МХ измерителя.

В соответствии с ГОСТ 8.326-89 ИКС подлежит метрологической аттестации в качестве образцового средства при проведении приемочных испытаний измерителя для ЗВТ - вольтметра мгновенных значений переходного процесса.

Рабочий цифровой вольтметр (электроразведочный измеритель) в системе МПП-ЗСБ используется для измерения и регистрации мгновенных значений затухающего сигнала постоянного тока (переходного процесса), моментов времени, в которые произведены соответствующие сигналы постоянного тока (переходного процесса) и моментов времени, в которые произведены соответствующие измерения. Для такого вольтметра должны нормироваться погрешности измерений мгновенных значений напряжения. Однако, в настоящее время отсутствуют прецизионные меры и вольтметры мгновенных значений переменного напряжения. Поэтому в реальных условиях приходится нормировать погрешности измерения среднеквадратических и среднеарифметических значений переменного напряжения, поскольку для их измерений существуют достаточно точные вольтметры.

В состав номенклатуры МХ должны быть включены: диапазон изменений уровней мгновенных значений входного сигнала - 140 дБ при С/тш = 10' мкВ; диапазон изменений временных интервалов между измеряемыми значениями входного сигнала -(10"1 - 10"2) с; значения многозначной меры времени (для воспроизведения временных интервалов). Остальные MX включают в соответствии с ГОСТ 8.009-84.

При произвольно изменяющемся входном сигнале на погрешность СИ оказывают влияние его инерционные свойства, приводящие к искажению изменений выходного сигнала по отношению к изменениям входного сигнала (динамические погрешности). Для линейных систем зависимость погрешности от времени отыскивается как решение дифференциальных уравнений. Для существенно нелинейных СИ (АЦП и ЦИП) такое представление погрешности невозможно и для них приходится рассматривать две модели -для статического и динамического режимов по ГОСТ 8.009-84.

В общем и целом комплекс нормируемых MX СИ определяется на основании принятой для СИ модели его погрешности в реальных условиях применения в соответствии с ГОСТ 8.009-84, РД 50-453-84.

В настоящей работе требования достоверности измерений в общем случае определяются экономическими факторами - достоверностью геологических прогнозов и затратами на производство, эксплуатацию и ремонт СИ определенной точности. В этом случае допускается ситуация, когда погрешность измерений для СИ данного типа изредка превышает значение, рассчитанное НМХ СИ, что не влечет за собой катастрофических последствий. Поэтому из двух моделей погрешности Ml и М2 по ГОСТ 8.009-84 выбирается модель Ml. Если комплекс НМХ СИ предназначен для таких измерений, погрешность которых должна быть оценена экспериментально, а не путем расчета, то он используется только для оценки метрологической исправности СИ при их испытаниях и поверке, что, собственно, и необходимо для рабочего цифрового вольтметра МПП-ЗСБ.

Используя критерии существенности для модели Ml можно определить рациональный комплекс НМХ для анализируемого в данной работе цифрового вольтметра: номинальная цена единицы младшего разряда; пределы допускаемой систематической составляющей погрешности; предел допускаемого среднеквадратического отклонения случайной составляющей погрешности; предел допускаемой вариации номинальной функции влияния и пределы допускаемых отклонений от номинальной функции влияния; частные динамические характеристики.

Сигнал МПП-ЗСБ имеет специфическую форму и изменяется от нескольких вольт до долей микровольт в диапазоне времен от 0,4 мкс до 50 с, вследствие чего имеют место определенные особенности при нормировании MX рабочего цифрового вольтметра (электроразведочного измерителя).

При больших значениях сигнала (от единиц вольт до десятков микровольт) случайная составляющая основной погрешности мала и не оказывает влияния на результат измерения, при этом задают предел относительной погрешности (систематической и динамической) не более ± 3 % от величины

контрольного сигнала. Заметное влияние на результат измерения оказывает динамическая погрешность, которая вызывается скоростью изменения переходной характеристики и в ранней стадии переходного процесса имеет значительную величину. В средней стадии переходного процесса вклад в основную относительную погрешность вносят как систематическая основная погрешность, так и случайная составляющая систематической погрешности (шумы, младшая ступень квантования). В поздней стадии переходного процесса систематическая составляющая основной погрешности и динамическая погрешность практически не влияют на результат, и основной вклад в результат измерения вносит случайная составляющая систематической погрешности. Нормировать динамическую характеристику цифрового вольтметра для МПП технически достаточно сложно из-за большого объема измерений. По частным динамическим характеристикам (ЧДХ) нельзя вычислить динамическую составляющую погрешности. Используя ЧДХ можно лишь ориентировочно сопоставлять свойства СИ с условиями измерений. Для АЦП и ЦИП, у которых выходной сигнал изменяется дискретно в темпе запуска, что как раз соответствует вольтметру для МПП, достаточно нормировать лишь время реакции и погрешность датирования (апертурное время) - задержку реагирования СИ на скачкообразное изменение входного сигнала.

Особенность эксплуатации поверяемого вольтметра МПП заключается в измерении мгновенных значений экспоненциально убывающего сигнала. В этом случае предлагается поверка вольтметра по образцовой мере, которая является источником цифрового калиброванного сигнала, выполненного на основе многозначной меры в виде ЦАП. В этом случае поверка реализуется путем сличения действительного значения входного сигнала С/„0 иизмерен-ного . Погрешность измерения при этом равна , Особен-

ностью этого метода поверки является необходимость аттестации источника калиброванных сигналов. Задача аттестации требует строгого нормирования MX, исходя из требований к образцовому вновь разработанному средству. Минимальный перечень MX выбирается по ГОСТ 8.009-84, раздел «Меры и ЦАП».

Измерения в МПП-ЗСБ являются динамическими. Существенным является не только то, какое значение принимает та или иная величина, но и момент времени, в который это происходит. По сути, речь идет об идентификации формы функции (сигнала), отражающей процесс вариации величины во времени.

Анализ особенностей рабочих сигналов при использовании метода МПП показывает, что наиболее типичным для условий эксплуатации является сигнал типа падающей экспоненты на участке с положительным временным аргументом

где - некоторое наибольшее начальное напряжение, - декремент затухания экспоненты.

В соответствии с ТЗ значения (Уо определяются диапазоном С/0т|л * ^отах > значения < - диапазоном постоянных времени Ттю1 - Ттп. Коэффициент а рассматривается как масштабный и диапазон на него не устанавливается. Вследствие этого можно использовать сигнал типа падающей экспоненты для воспроизведения в качестве образцового при метрологических измерениях.

При формировании требований к точности воспроизведения образцового сигнала основная роль отводится выбору критериев точности, инвариантных по отношению к неинформативным параметрам сигнала. Возникает необходимость автономной оценки точности рабочего СИ как в статическом, так и в динамическом режимах. При этом в статическом режиме характеристики точности поверяются по фиксированным уровням напряжений сигналов в рамках рабочего диапазона измерений, а в динамическом - характеристики погрешностей, вызванных измерением В рамках изменений, типичных для рабочих условий.

Если принять, что рабочий сигнал описан в виде Vра6 (/)= 1/0 ■ то скорость его изменения, определяемая производной

тоже экспонента, обладающая участками с изменяющимися производными. С некоторой степенью приближения экспонента может

быть аппроксимирована кусочно-линейной функцией.

Для реализации с помощью дискретной техники большое удобство представляют обратные функции типа = 1,2,3...) в силу рекурентности процедуры их вычисления, которые более точно отражают реальный сигнал, чем

показательная функция. Существенно, что для функций типа так же, как и

е , участки наибольшей крутизны находятся вблизи малых значений Именно эти участки и являются наиболее «опасными» в смысле динамических погрешностей. Изменением показателя п в степенной функции — легко добиться изменения крутизны на начальных участках (для малых ) а изменением начального уровня - изменения масштабов по оси ординат. Таким образом, для проверки МХ СИ в динамическом режиме можно использовать сигналы, воспроизводи1 в соответствии со значениями определенных участков функции типа регламентируя для них среднее значение

Г"

производной.

В рассматриваемой работе для реализации этой задачи использованы цифровые методы генерации сигнала заданной формы с параметрами: шагом дискретности, начальным уровнем напряжения 1/о и значениями степени п (принято, что «1=1, Л2=2, лз=4).. Достоинством такого метода генерации, помимо возможности получения сигналов с предельно малыми дисперсиями при повторении, является возможность создания единой образцовой много-

значной меры, работающей как в статическом, так и в динамическом режимах.

При использовании образцовой меры в статическом режиме предполагается каждое ее аттестованное значение воспроизводить в виде последовательности сигналов постоянного напряжения, отличающихся друг от друга на размер шага дискретизации, воспроизводимого образцовой мерой. Совокупность всех значений, таким образом, составляет последовательность дискретных значений, принадлежащих воспроизводимой функции.

Отличие этой функции от реальной в статическом режиме сказывается на отклонение условий аттестации СИ от рабочих условий измерения в части закона плотности распределения вероятностей сигналов различных уровней Проведя сравнение экспоненциальной и обратной степенной функций с моделью реального сигнала экспоненциальной формы находим, что сигнал

вида наиболее близок к реальному.

Как указывалось выше, основная задача при нормировании систематической погрешности состоит в учете динамической составляющей погрешности. В соавторстве с Антоненко В.М, Саченко Г.В., Секачевым М.Ю. были разработаны способ поверки рабочего вольтметра МПП с учетом динамической погрешности, обусловленной инерционностью измерительного тракта (а с. СССР № 1820742), и устройство для его реализации.

Способ заключается в том, что контрольный сигнал (КС) генерируют в виде дискретно-изменяющейся функции напряжения с интервалами дискретизации, измеряют КС в цифровом виде через временные интервалы поверяемым прибором, получая значения [/„ КС, и образцовым прибором определяют образцовые значения Цц КС. Вычисляют основную относительную погрешность поверяемого прибора, как Контрольный сигнал генерируют так, что интервалы дискретизации КС по длительности меньше интервалов измерения КС, а перед измерением образцовым прибором КС интегрируют последовательно на каждом интервале , получая 11п результатов интегрирования КС. Образцовые значения КС определяют по формуле 11 й=[}п- К, где К - коэффициент передачи интегратора. Можно задать три вида КС: I]„ -; Vп —; IIп —, где / - текущее время,

а и„ - начальное значение напряжения. На первом этапе поверки определяют образцовые значения Цц КС путем определения коэффициента К передачи интегратора, интегрируют КС, измеряют образцовым прибором результаты и„ интегрирования КС, вычисляют {/0 = Vп • К . На втором этапе поверяемым прибором измеряют дискретно-изменяющийся КС, который в динамическом режиме генерирует источник контрольного сигнала. Результаты измерений КС усредняются. Полученные значения £/„ используют для вычисления основной относительной погрешности . Для реализации способа предложе-

но устройство для поверки электроразведочного измерителя (рабочего вольтметра) МПП-ЗСБ.

Способ и устройство для поверки позволяют обеспечивать эффективный контроль основных метрологических параметров при производстве и выпуске в эксплуатацию электроразведочного измерителя. Однако, при полевых работах использование данного способа связано с большими временными затратами, тем более, что контроль МХ необходимо осуществлять ежедневно. В таких случаях необходимо быстро и эффективно убедиться в метрологической исправности аппаратуры. Для таких целей в метрологии используют физическую модель объекта измерений

Из многообразия физических моделей, используемых в геофизических организациях, наибольшее применение получила электрофизическая модель, предложенная Захаркиным А.К. (СНИИГГиМС, 1998). Реальный аналог такой модели - тонкий лист немагнитного металла. Переходная характеристика зондирования при соответствующем выборе параметров модели и приемно-генераторной установки зондирования будет соответствовать требуемым вариантам натурных условий по диапазону измеренных сигналов и длительности процесса (рис.12,13).

Рис. 12 Рис. 13

С помощью такой модели тестируют аппаратуру на этапе выпуска после завершения метрологических испытаний, и результаты каждодневных перед выездом в поле измерений сверяют с результатами тестирования, полученными на этапе выпуска.

Глава 6. Экспериментальные и опытно-методические работы методом ЗВТ и производственные работы методом ЗСБ

Экспериментальные и опытно-методические работы

Первыми работами методом ЗВТ на реальных геологических объектах явилось исследование Прутовской интрузии основного состава (Житомирская область, Украина). Кроме основной задачи - опробования комплекса ЗВТ в реальных условиях применения -, ставилась геологическая задача -определить границы оруднения. Работы проводились с 8-ми лучевой установкой КЭД, ток в лучах - 0,9 А. Радиус установки - 500 м.

Из-за болотистой местности и осенней распутицы и неотлаженности технологии площадные работы реализовать не удалось, и измерения были выполнены по двум профилям. При построении профильных кривых по максимальным значениям ЭДС переходного процесса удалось определить границы оруднения, которые хорошо совпали с данными разведочного бурения и гра-виразведки.

Поиск и разведка кимберлитовых тел являются трудной технологической задачей. Метод ЗВТ наиболее полно соответствует поиску и разведке ким-берлитовых тел, хотя использование технологии ЗВТ в условиях севера сопряжено с определенными трудностями. В первую очередь это связано с тем, что в ЗВТ используется гальваническое возбуждение среды, которое осуществляется заземлением лучей кругового электрического диполя (КЭД), и в условиях вечной мерзлоты, (большинство районов Якутии), работа с заземлениями ограничивает сроки использования ЗВТ периодом оттайки грунта.

Первые работы на поиск кимберлитовых тел проводились в 1999 г. на участке Хатат (вблизи г. Мирный), который расположен в зоне центрального разлома Вилюйско-Мархинской системы. На площади участка выявлено несколько туфовых трубок, которые оценивались только по магнитным аномалиям, и по этим оценкам диаметры их не превышают 50 м.

Наряду с опробыванием метода ЗВТ при работах в районах вечной мерзлоты ставилась и геологическая задача - провести поиск геологических объектов трубочного типа.

Работы выполнялись с 8-ми лучевой установкой КЭД (длина луча 500 м). Ток в лучах под держивался 2 А . Была опоискована площадь 600 х 800 м по сети 20 х 50 м . По результатам измерений было построено площадное распределение сигнала ЗВТ на разных временах переходного процесса, которое можно рассматривать как электромагнитный образ геоэлектрических особенностей разреза при разных стадиях процесса, отождествляемых с разной толщиной скин-слоя (рис. 14) . При анализе были выделены две известные аномалии Ан 49 и Ан 50, и одна неизвестная ранее аномалия Ан. Все анома-

лии уверенно прослеживались до глубины ~ 1000 м (рис 15), хотя надо признать, что привязка по глубине дана чисто условно

Расстояние (м)

Рис. 15 Профильное распределение сигнала ЗВТ вдоль профиля 5800

В целом работы методом ЗВТ при поисках кимберлитовых тел можно оценить как положительные и рекомендовать продолжить работы с целью изучения возможностей ЗВТ в закрытых районах. Экспериментальные и опытно-методические работы методом ЗВТ для поисков залежей углеводородов начались летом 1999 г. и продолжаются до настоящего времени Экспериментальные работы проводились на Удобновской и Шуганской залежах Муслюмовского месторождения Республики Татарстан Среди различных задач ставилась геолого-геофизическая задача по определению границ залежей Работы проводились с 8-ми лучевой установкой КЭД (длина луча 500 м) По данным ЗВТ над залежью в обоих случаях был уверенно выделен аномальный объект повышенного сопротивления, вполне согласующийся с предполагаемыми контурами залежи Судя по временным срезам площадного распределения сигнала ЗВТ, эта зона прослеживается по глубине до самой залежи.

В результате работ был получен чрезвычайно важный и принципиальный результат, состоящий в показанной возможности оконтуривания залежи нефти по электроразведочным данным.

Следующим этапом была работа на Агбязовском сейсмоподнятии с установленной нефтеносностью. Залежь хорошо проявила себя в площадном сигнале. Сейсмоподнятие и скважина, вскрывшая залежь нефти, находятся в пределах выявленного контура по ЗВТ. При этом следует отметить, что съемка ЗВТ была выполнена с одной постановки КЭД на площади около 20 км2 (рис. 16).

Рис. 16. Агбязовское сейсмоподнятие. Площадное распределение сигнала ЗВТ на времени 31 мс 31

Наиболее объемные работы были выполнены на Красно-Октябрьском месторождении нефти в 2001-2002 гг. Работы выполнялись в осенне-зимний период на площади 40 км2 от трех постановок КЭД по сети 200 х 400 м. Пространственно-временная привязка во всех случаях выполнялась с использованием спутниковой навигационной системы GPS. Работы проводились с 8-ми лучевой установкой КЭД (длина луча 750 м). Ток в лучах - 4 А. Эффективный момент приемного датчика - 203500 м2. Были построены площадные сигналы ЗВТ на различных временах. В качестве основного было выбрано время 21 мс. На данном времени площадной сигнал наиболее информативен (рис. 17).

Масштаб 125000 250 0 250 500 750 1000 »

Рис. 17. Сопоставление результатов электроразведки с обобщенным контуром залежей нефти в карбоне

Кроме того, были построены распределения сигналов в разрезе вдоль всех профилей (рис 18) Обобщенный контур нефтеносности по данным ЗВТ хорошо совпадает с обобщенным контуром по данным 3Б-сейсморазведки Исходя из рассмотрения профильного распределения сигнала можно сказать, что положительный аномальный сигнал ЗВТ обусловлен, в основном, наличием ореола повышенного сопротивления над залежью Результаты работ говорят о том, что сигнал ЗВТ формируется не только залежью, но и столбом повышенного сопротивления над ней, следовательно, нет возможности выделения сигнала от залежи, по крайней мере, на данный момент Следует отметить, что в южной части площади выявлена положительная интенсивная аномалия, которая безусловно представляет поисковый интерес, и этот перспективный участок не нашел отражения в результатах сейсморазведки

О 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

Расстояние (м)

Рис 18 Красно-Октябрьская залежь Изображения профильных сигналов ЗВТ-М. а) профиль 7, б) профиль 9

В изображении площадного сигнала четко видны линейные области отрицательных значений, распространенные в южной области площади Они могут быть связаны с ослабленными зонами повышенной тектонической трещиноватости в отложениях среднего и нижнего карбона Эти зоны, в случае заполнения их высокоминерализованными водами, обладают повышенными фильтрационными и емкостными свойствами, и проводимость разреза

резко возрастает, что обуславливает наличие аномалии отрицательного знака.

Таким образом, установлено, что положительные аномалии поля ЗВТ имеют тесную связь с залежами нефти, а границы аномалий, в первом приближении, соответствуют контурам нефтеносности.

На примере Агбязовского сейсмоподнятия и Красно-Октябрьского месторождения установлена перспективность метода ЗВТ при поисках и оконтури-вании залежей углеводородов.

Производственныеработы с электроразведочной системой «Цикл»

В области МПП-ЗСБ разработанная под руководством автора аппаратура используется многими организациями при решении различных геолого-геофизических задач. Сопутствующее программное обеспечение (интерпретационная система ПОДБОР) позволяет расчленять георазрез, определять параметры геоэлектрических слоев, прослеживать их латеральные изменения и структуры в осадочном чехле. Эти возможности, в совокупности с хорошим качеством полевого материала, позволяет достаточно эффективно решать геокартировочные задачи различного направления: гидрогеология, поиск рудных и нерудных полезных ископаемых, изучение геологического строения регионов, задачи нефтепоискового направления.

В качестве примера ниже приведены результаты работ ЗСБ, полученные в НПУ «Казаньгеофизика» на региональном профиле №4 в 2003 г. (Рис. 19). Материалы любезно предоставлены автору отв исполнителем работ, гл. геофизиком НПУ «Казаньгеофизика» д.г.м.н. Каримовым K.M. и ст. геофизиком партии ЗСБ Шишкиным В.К.

В качестве аппаратурного обеспечения работ использовались разработки, выполненные с участием автора (системы «ЦИКЛ-4», «ЦИКЛ-5»). Энергоисточником служила генгруппа УГЭ-50. Установка зондирования -800x800 м, сила тока - 70 А. Глубинность исследований - 2.5 - 3.0 км. Профиль длиной 130 км расположен в пределах Северо-Татарского свода. Направление профиля - с юго-запада на северо-восток; на юго-западе он проходит по западному склону Северо-Татарского свода, и далее, на северо-восток - по его сводовой части.

Интерпретация данных ЗСБ выполнена с использованием интерпретационной системы «Podbor.

Не углубляясь в подробный анализ деталей полученных особенностей строения геоэлектрического разреза, отметим основные геологические итоги результатов работ:

- в пределах Северо-Татарского свода отмечается положительная структура по поверхности фундамента, соответствующая Ковалинскому блоку;

- выделены участки развития терригенных отложений верхнего девона (кыновский горизонт) увеличенной мощности с улучшенными коллекторскими свойствами;

Рис 19

- выделены участки развития терригенных отложений визей-ского яруса с увеличенной продольной проводимостью, что может связываться с улучшением их коллекторских свойств;

- намечены зоны развития повышенной тектонической трещи-новатости в карбонатных отложениях осадочного чехла.

Подводя итог проделанной работы можно утверждать, что создан ап-паратурно-методический комплекс нового метода электроразведки. Создана система средней мощности с глубинностью исследований до 1500 м. Однако, в большинстве районов России нефть добывается с глубин от 2 до 4 км, поэтому для создания достаточно мощной системы следует использовать параллельную работу 2-х и более таких установок. Следовательно, следующей задачей стало увеличение мощности зондирующей установки. В связи с этим автором предложен ряд вариантов построения электроразведочной системы для глубинных ЗВТ.

Весьма проблематично использование традиционных способов и устройств в морской электроразведке, где разрез экранируется толщей воды, а процесс установления поля КЭД определяется вертикальной структурой разреза, а не суммарной продольной проводимостью. Совместно с Могилатовым В С. при работах в районах шельфа, закрытых полярными льдами, предложено установку для ЗВТ располагать на поверхности льда, а электроды через отверстия заземлять в морскую воду. Предложено также устройство для удержания геометрии КЭД на поверхности моря (патент РФ № 2116658, патент США № 6320386).

В главе отдельно упомянут интересный вариант малоглубинной электроразведки с использованием КЭД. Есть перспективы создания совершенно оригинального, достаточно технологичного, малоглубинного метода диэлектрических зондирований. Такое устройство можно с значительно большим основанием именовать «георадар» или геолокатор, чем предлагаемые до сих пор устройства на основе других источников.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Важнейшие результаты проведенных исследований, изложенные в диссертации, заключаются в следующем:

1. Реализован новый тип зондирующей установки (управляемый круговой электрический диполь (УКЭД) - система автоматического измерения и регулировки тока.

2. На основе разработанных способов и устройств для измерения переходного процесса создан мобильный измерительный комплекс.

3. Разработана система пространственной привязки на основе спутниковых приемников GPS, позволяющая измерительным комплексам свободно перемещаться на исследуемой площади при закрепленном источнике.

Следствием полученных результатов является создание электроразведочной системы «ЗаВеТ» для реализации метода зондирований вертикальными токами. Преимущества разработанной системы очевидны.

Во-первых, обеспечивается решение широкого круга задач поиска и разведки геологических объектов, в том числе, залежей углеводородов, рудных и кимберлитовых тел.

Во-вторых, реализована технология площадной электроразведки методом ЗВТ с большой площадью опоискования, высокой производительностью электроразведочных работ и разрешающей способностью к выделению малоконтрастных по электрическому сопротивлению и малоразмерных геологических объектов.

Электроразведочная система «ЗаВеТ» может быть с успехом, без каких-либо доработок, использована для поиска и разведки геологических объектов в районах шельфа Мирового океана, закрытых полярными льдами. При этом центральный и внешние электроды заземляются в морскую воду, а измерения ЭДС переходного процесса осуществляются на поверхности льда. Предложено устройство для удержания геометрии КЭД на поверхности моря.

В процессе разработки одновременно создана усовершенствованная система «Цикл» для зондирований становлением в ближней зоне, которая за счет применения спутниковой синхронизации позволила исключить длинные кондукторы, вследствие чего исчезли наводки и утечки.

Метрологическое обеспечение для МПП-ЗСБ и для ЗВТ, разработанное и аттестованное в установленном порядке, позволяет учитывать динамическую погрешность, обусловленную инерционностью измерительного тракта, что повышает точность и достоверность результатов измерений.

Электроразведочная система «ЗаВеТ» разработана на основе новых принципов в проектировании цифровых систем с использованием новейших комплектующих изделий и не имеет аналогов в практике геофизического приборостроения. Схема и конструкция зондирующей установки позволяют осуществлять одновременную работу нескольких таких установок, объединенных в систему КЭД, что может значительно увеличить глубинность исследований и площадь опоискования. Система для ЗВТ не создает ложных аномалий и, при правильно выбранных параметрах приемо-генераторной установки, не пропускает объект поиска.

Развитие метода ЗВТ возможно по двум основным направлениям, причем обе методики могут быть использованы в комплексе. Первое направление - это площадные наблюдения с использованием индуктивных датчиков. Регистрируемая ЭДС может быть электродинамического происхождения или может отражать процессы ВП, или и то и другое вместе, но важно, что наблюдаемое поле связано только с нарушениями горизонтальной однородности и не содержит вклада вмещающей толщи.

Второе направление связано с регистрацией электрического отклика на дневной поверхности. Такую методику следует рассматривать как способ изучения процессов ВП. Отметим, что управляемая установка КЭД позволяет оперативно комплексировать зондирования вертикальными токами с магнитным и электрическим приемом с традиционными методиками ЗС и ВП. Т.е. созданная система является универсальным инструментом для проведения всесторонних широкомасштабных поисковых и разведочных работ.

Экспериментально подтверждена справедливость основных положений теории метода зондирований вертикальными токами (ЗВТ). Получен объемный экспериментальный материал, который свидетельствует о поисковых и разведочных возможностях метода ЗВТ, его эффективности и производительности.

Аппаратурный комплекс ЗВТ имеет тенденцию к дальнейшему совершенствованию и развитию с целью увеличения глубинности и разрешающей способности метода к выявлению локальных объектов в различных геоэлектрических условиях. В случае необходимости система для ЗВТ без каких-либо переделок легко трансформируется в систему для ЗСБ.

Таким образом, диссертация представляет собой законченную работу по созданию аппаратурного и метрологического обеспечения зондирований вертикальными токами и становлением в ближней зоне в области решения крупной научно-технической проблемы, имеющей важное народно-хозяйственное значение, которая направлена на поиск и разведку различных геологических объектов, в том числе, залежей углеводородов, рудных и кимберлитовых тел. В частности, технология ЗВТ может быть успешно использована для оконту-ривания залежей углеводородов на месторождениях со сложным строением с целью получения обобщенного контура нефтегазоносности. Но самым перспективным направлением ЗВТ следует считать работы на шельфе арктических морей, в районах, закрытых полярными льдами, где применение сейсморазведки проблематично, а других методов - малоэффективно.

Можно отметить, что КЭД как источник, не имеющий собственного прямого поля, представляет интерес для частотных зондирований, что открывает новое направление в развитии ЗВТ.

Кроме того, можно рассмотреть перспективы создания совершенно оригинального, достаточно технологичного малоглубинного метода диэлектрических зондирований и создания на его основе устройства, которое можно будет с большим основанием именовать «геолокатор» или «георадар», чем предлагаемые до сих пор устройства на основе других источников.

Проведенные исследования автор считает вкладом в развитие предложенного Могилатовым B.C. метода зондирований вертикальными токами ЗВТ и создание на его основе площадной ЗБ-электроразведочной технологии.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. A.c. № 1152386 (СССР), G 01 V 3/10. Устройство для геоэлектроразведки / Б.П. Балашов, В.М. Антоненко, А.И. Паули (СССР). - 12 с: ил.

2. A.c. № 1820742 (СССР), G 01 V 13/00; 3/10 Способ поверки электроразведочной аппаратуры и устройство для его осуществления. / В.М. Антоненко, Б.П. Балашов, Г.В. Саченко, М.Ю. Секачев (СССР). - 16 с: ил.

3. Балашов Б.П., Могилатов B.C. О разработке аппаратурного комплекса электроразведочной системы зондирования вертикальными токами // Геофизика. -1996. - № 3. - С. 30-33.

4. Зондирования вертикальными токами - высокоразрешающая технология поиска и разведки залежей углеводородов. Балашов Б.П., Секачев М.Ю., Могилатов B.C., Мухамадиев P.M., Феофилов СА. // Научный симпозиум « Новые технологии в геофизике». Тез. докл. - Уфа, 2001. С.277.

5. Могилатов B.C., Балашов Б.П. Зондирования вертикальными токами (ЗВТ) // Изв. РАН. Сер.: Физика Земли. -1994.- № 6. - С.73-79.

6. Могилатов B.C., Балашов Б.П. Новый метод электроразведки - зондирования вертикальными токами (ЗВТ) // Междунар. Геофиз. конф. и выст. SEG-ЕАГО 10-13 июля 1995. Сб. реф., - С.-Петер-бург, 1995. Т.Н. С.23 -Англ.

7. Могилатов B.C., Балашов Б.П. Зондирования вертикальными токами - качественный шаг в развитии индукционной электроразведки. // Разведочная геофизика. - 1998.-Вып. 4.-60 с.

8. Могилатов B.C., Балашов Б.П., Секачев М.Ю., Саченко Г.В. Зондирования вертикальными токами - альтернатива в электроразведке. // Материалы международной научно-практической конференции «ГОРНОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ В СИБИРИ. 100 ЛЕТ НА СЛУЖБЕ НАУКИ И ПРОИЗВОДСТВА» - Томск, 2001. С. 87-90.

9. Могилатов B.C., Балашов Б.П. Зондирования вертикальными токами (ЗВТ).- Новосибирск: Изд. СО РАН, Филиал «Гео», 2005. -240 с.

10. Патент РФ № 2006886. Способ геоэлектроразведки и устройство для его осуществления. / Балашов Б.П., Саченко Г.В., Секачев М.Ю., Цыплящук А.И. 1991. Опубликовано 30.01.94. Бюл. № 2.

11. Патент РФ № 2028648. Способ прямых поисков геологических объектов и устройство для его осуществления / Могилатов B.C., Балашов Б.П. 1992. Опубликовано 09.02.95. Бюл. № 4.

12. Патент РФ № 2084929. Способ геоэлектроразведки. / Могилатов B.C., Балашов Б.П. 1993. Опубликовано 20.07.97. Бюл. № 20.

13. Патент РФ № 2112995. Способ прямых поисков локальных объектов. / Могилатов B.C., Балашов Б.П., 1995. Опубликовано 10.06.98. Бюл. № 16.

14. Патент РФ № 2111514. Способ прямого поиска геологических объектов и устройство для его осуществления. / Балашов Б.П., Могилатов B.C., Захаркин А.К., Саченко Г.В., Секачев М.Ю., 1996. Опубликовано 20.05.98. Бюл. № 14.

15. Патент РФ № 2116658. Способ прямого поиска локальных объектов на шельфе Мирового океана и устройство для его осуществления в открытом море. / Балашов Б.П., Могилатов B.C., 1995. Опубликовано 27.07.98. Бюл. № 21.

16. Перспективы электроразведки с контролируемыми источниками. Мо-гилатов B.C., Балашов Б.П. / Проблемы прогнозирования, поисков и изучения месторождений полезных ископаемых на пороге XXI века». - Воронеж: Воронежский государственный университет. 2003. С. 587-591.

17. Способы и устройство подавления помехи 50 Гц в измерительной геофизической аппаратуре. Балашов Б.П., Секачев М.Ю. / Автоматизация

сейсмических и электромагнитных исследований земной коры Восточной Сибири. СНИИГГиМС. 1997. С. 49-53.

18. Электроразведка методом зондирований становлением с неиндуктивным источником. Могилатов B.C., Балашов Б.П. // Междунар. геофиз. конф. и выст. SEG-EArO. - С.-Петербург, 10-13 июля. 1995: Сб. реф., Т. II. С.26 -Англ.

19. Электромагнитные зондирования вертикальными токами с целью оконтуривания залежей углеводородов. Могилатов В С, Балашов Б.П. //Материалы научно-практической конференции «Инновационные технологии в области поисков, разведки и детального изучения месторождений нефти и газа». М. 2002, С, 180-183.

20. Mogilatov V. and Balashov В. 1996. A new method of geoelectrical prospecting by vertical electric current soundings: Jornal of applied geophysics. - Vol. 36.-PP. 31-41.

21. US Patent 6114855 Balashov et al. Sep.5.2000. APPARATUS FOR PROSPECTING FOR GEOLOGICAL FORMATION. Jan.23,1998. P.15.

22. US Patent 6320386 Balashov et al. Nov.20.2001. METHOD OF PROSPECTING FOR GEOLOGICAL FORMATIONS AND APPARATUS FOR IMPLEMENTING THE METHOD, May 30.2000. P.15.

_Технический редактор Т.А. Воронина_

Подписано в печать 11.04 05. Формат бумаги 60*90/16. Печ.л. 2.5 Заказ 1587

_Тираж 150 экз._

Ротапринт СНИИГГиМСа. 630091, Новосибирск, Красный пр., 67

SS. 00

Содержание диссертации, доктора технических наук, Балашов, Борис Петрович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ПОСТАНОВКА ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ

1.1 Анализ основных положений теории электроразведки с контролируемыми источниками.

1.1.1 Токовая петля - индуктивный источник.

1.1.2 Гальванический неиндуктивный источник.

1.1.3 Заземленная линия - смешанный источник.

1.2 Графическое представление геофизических процессов ЗВТ

1.3 Анализ результатов математического моделирования геологических задач методом ЗВТ.

1.4 Физическое моделирование в ЗВТ-М.

1.5 Первый полевой эксперимент.

1.5.1 Экспериментальный образец электроразведочной системы для ЗВТ.

1.5.2 Полевые работы.

1.5.3 Результаты эксперимента.

1.6 Общие вопросы разработки электроразведочной системы для ЗВТ (рекомендации для проектирования).

Глава 2. УПРАВЛЯЕМЫЙ КРУГОВОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

ДИПОЛЬ (УКЭД) - СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА

2.1 Идеальный круговой электрический диполь (КЭД) и реальная установка КЭД - УКЭД

2.2 Проектирование УКЭД — системы автоматического регулирования (САР).

2.2.1 Математическая модель нагруженного дизель-генератора.

2.2.2 Математическая модель системы стабилизации тока

2.2.3 Выбор регулятора и оптимальные параметры настройки.

Глава 3. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МГНОВЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ ЭДС ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА ДЛЯ ЗСБ - МПП И ЗВТ.

3.1 Измерение переходных процессов в реальных условиях.

3.2 Способы подавления помех при геоэлектроразведке методом переходных процессов.

3.2.1 Аналоговая фильтрация.

3.2.2 Накопление-усреднение по времени и по множеству

3.2.3 Способы подавления импульсных помех.

3.2.4 Способы подавления периодических промышленных помех.

3.3 Разработка способов и устройств для измерения мгновенного значения ЭДС переходного процесса в ЗСБ-МПП.

3.3.1 Измерение длительности периода синусоидального сигнала.

3.3.2 Анализ методов борьбы с широкополосными шумами.

3.3.3 Способы и устройства для измерения мгновенного значения ЭДС на всех стадиях переходного процесса.

3.3.4 Способ измерения ЭДС переходного процесса с повышенной точностью.

3.4 Способы подавления помех при геоэлектроразведке fe методом ЗВТ.

3.4.1 Интегрирующие АЦП.

3.4.2 Сигма - дельта АЦП. ж 3.4.3 Комбинация способов подавления помехи 50 Гц при измерении сигнала переходного процесса.

3.4.4 Способ цифровой компенсации помехи 50 Гц на входе измерителя.

Глава 4. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОРАЗВЕДОЧНОЙ СИСТЕМЫ «ЗаВеТ» ДЛЯ ЗОНДИРОВАНИЙ ВЕРТИКАЛЬНЫМИ ТОКАМИ И ЭЛЕКТРОРАЗВЕДОЧНОЙ СИСТЕМЫ «ЦИКЛ» ДЛЯ ЗОНДИРОВАНИЙ СТАНОВЛЕНИЕМ

В БЛИЖНЕЙ ЗОНЕ. ir 4.1 Общие принципы построения цифровых систем.

4.2 Структурная схема электроразведочной системы для ЗВТ

4.2.1 Структурная схема зондирующей установки для ЗВТ.

4.2.2 Структурная схема зондирующей установки для ЗСБ.

4.2.3 Структурная схема измерительного комплекса для ЗВТ-ЗСБ.

4.3 Выбор микропроцессора (микроконтроллера) и ПЭВМ.

4.4 Микроконтроллер PIC 16F877 с устройствами ввода/вывода в составе измерителя.

4.5 Функциональные схемы основных устройств измерительного комплекса.

4.5.1 Блок измерителя.

4.5.2 Блок синхронизатора (БС).

4.5.3 Приемный индукционный датчик (ПДИ).

4.6 Управляющая программа измерителя.

4.6.1 Алгоритм работы программы микроконтроллера

4.6.2 Управляющая программа компьютера.

4.7 Микроконтроллер PIC16F877 с устройствами jil ввода/вывода в составе БИРТ зондирующей установки.

4.8 Функциональная схема основных устройств зондирующей установки.

4.8.1 Блок измерения и регулировки тока.

4.8.2 Стабилизатор тока регулируемый.

4.8.3 Блок обратных диодов.

4.8.4 Коммутатор тока.

4.9 Управляющая программа БИРТ.

4.10 Блок управления коммутатором тока.

4.11 Техническая характеристика системы электроразведочной «ЗаВеТ».

4.12 Техническая характеристика системы электроразведочной «Цикл».

Глава 5. МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ

МПП-ЗСБ И ЗВТ.

5.1 Источники основных погрешностей в системах

ЗСБ-МПП и ЗВТ.

5.2 Определение метрологических характеристик зондирующей установки для ЗВТ по электрическим параметрам; методика и средства поверки.

5.3 Определение метрологических характеристик измерителя ty для ЗСБ-МПП и ЗВТ по электрическим параметрам.

5.4 Вопросы метрологической аттестации и экспертизы ИКС

5.4.1 Общие положения.

5.4.2 К вопросу о метрологической экспертизе (МЭ) технического задания на разработку ИКС -нестандартизованного образцового СИ (НСИ).

5.4.3 Нормируемые метрологические характеристики рабочего цифрового вольтметра (электроразведочного измерителя) в системе ЗСБ-МПП и ЗВТ.

5.4.4 Способы нормирования и формы представления нормированных метрологических характеристик рабочего цифрового вольтметра.

5.5 Динамические характеристики средства измерений.

5.6 Модель инструментальной погрешности измерений.

5.7 Критерии существенности составляющих погрешности средств измерений.

5.7.1 Критерии существенности для Ml

5.7.2 Критерии для дополнительных и динамической погрешностей.

5.8 Особенности нормирования метрологических характеристик (НМХ) рабочего цифрового вольтметра ЗСБ-МПП.

5.9 Выбор образцовых СИ и обоснование метода поверки.

5.10 Выбор формы сигнала для источника образцового сигнала (ИКС) и его обоснование.

5.11 Анализ требований к точности воспроизведения образцового сигнала.

5.12 Особенности свойств образцовой многозначной меры (ОММ) при ее работе в статическом режиме.

5.13 Способ поверки рабочего цифрового вольтметра для

3СБ-MillI и устройство для его осуществления.

5.14 Основные метрологические параметры электроразведочного измерителя для ЗСБ-МПП.

5.15 Контроль метрологической исправности электроразведочного измерителя для ЗСБ-МПП в полевых условиях.

Глава 6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ОПЫТНО

-МЕТОДИЧЕСКИЕ РАБОТЫ МЕТОДОМ ЗВТ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ РАБОТЫ МЕТОДОМ ЗСБ.

6.1 Технология ЗВТ.

6.1.1 Методика полевых измерений.

6.2 Математическое и интерпретационное обеспечение технологии ЗВТ.

6.3 Экспериментальные работы методом ЗВТ.

6.4 Работы методом ЗВТ в Якутии (объекты типа «трубка» геологическая задача.

6.4.1 Электроразведочные работы на участке

Хатат (1999 г).

6.5 Экспериментальные и опытно-методические работы методом ЗВТ в Татарстане (объект типа «залежь») геологическая задача.

6.5.1 Красно-Октябрьское месторождение нефти.

6.6 Производственные работы с электроразведочной системой «Цикл».

6.7 Дальнейшее направление работ и перспективы развития и применения электроразведочной системы для ЗВТ.

6.7.1 Электроразведочная система для глубинных ЗВТ.

6.7.2 Электроразведочная система ЗВТ в морской электроразведке.

6.8 ЗВТ в малоглубинной геоэлектрике.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Аппаратурное и метрологическое обеспечение зондирований вертикальными токами и становлением поля в ближней зоне"

Объект исследований

Объектом исследований является аппаратурное и метрологическое обеспечение площадной ЗО-электроразведки метода зондирований вертикальными токами (ЗВТ) и метода зондирований становлением в ближней зоне (ЗСБ).

Актуальность темы

В 80-90-х годах 20-го столетия в СНИИГГиМС были успешно выполнены исследования по разработке теории и методики работы с использованием контролируемых нестационарных электромагнитных полей, особенно для методов ЗСБ-МПП (Г.А. Исаев, Б.И. Рабинович, А.К. Захаркин, В.В. Филатов, Г.М. Тригубович, B.C. Могилатов), ВП и наземно-скважинной электроразведки (B.C. Моисеев, B.C. Могилатов). Наряду с теоретическими и методическими исследованиями осуществлены удачные аппаратурные разработки («Цикл-2»), в том числе, под руководством и при непосредственном участии автора («Цикл-4», «Цикл-Микро», «Цикл-5»). Методические и аппаратурные разработки использованы в регионах Европейской части России, Урала, Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока, Казахстана, Средней Азии для поисков углеводородов, рудных и ким-берлитовых тел.

Зондирование вертикальными токами является принципиально новым методом электроразведки. Новизна эта определяется сочетанием идеи метода (использование поперечно-магнитной составляющей электромагнитного поля) с новым техническим решением (использованием в качестве источника кругового электрического диполя (КЭД) — уникального возбудителя только ТМ-поляризованного поля) [B.C. Могилатов, 1982].

Как известно [48], электромагнитное поле при произвольном возбуждении существует в слоистой среде как суперпозиция двух компонент разного рода — поперечно-магнитной (ТМ) и поперечно-электрической (ТЕ). Свойства и поведение этих компонент совершенно различны.

Свойства ТМ-процесса в режиме установления до сих пор мало изучались и мало использовались. Между тем, свойства эти весьма интересны, тем более, что предложен реальный наземный способ возбуждения такого процесса в «чистом» виде путем применения питающей установки кругового электрического диполя [45]. К наиболее примечательным свойствам поля такого процесса следует отнести отсутствие квазистационарного магнитного поля на дневной поверхности горизонтально-слоистой среды, а также зависимость процесса в поздней стадии от вертикальной структуры геоэлектрического разреза (а не только от суммарной продольной-проводимости, что характерно для процесса, возбуждаемого индуктивно).

Таким образом, метод зондирования вертикальными токами, который опирается на новый, не использовавшийся ранее характер отражения исследуемой среды в наблюдаемом поле, является наиболее серьезным предложением в индукционной электроразведке за последние десятилетия. Вполне естественно, что радикальная идейная новизна метода привела к разрыву с наработанными аппаратурными и интерпретационными традициями. Следовательно, актуальность исследований, направленных на создание аппаратурного обеспечения для реализации метода зондирований вертикальными токами не вызывает сомнений. \

Цель работы

Создание аппаратурного комплекса электроразведочной системы для реализации методов зондирований вертикальными токами и становлением поля в ближней зоне, определение его эффективности, разрешающей способности и производительности при поисках и разведке геологических объектов.

Задачи исследований

1. Разработать и создать на основе кругового электрического диполя зондирующую установку — систему автоматического регулирования и измерения токов.

3. Разработать и создать аппаратурный комплекс (электроразведочную систему) для площадных работ ЗВТ и ЗСБ.

4. Обосновать и разработать метрологическое обеспечение для ЗСБ-МПП и для ЗВТ.

Методы исследований и фактический материал

Исследования, выполненные в работе, опираются на теорию электроразведки с контролируемыми источниками, результаты исследований и опыт российских и зарубежных ученых в области теоретических, методических и аппаратурных разработок: Безрука И.А., Великина А.Б., Глинского Б.М., Захаркина А.К., Исаева Г.А., Каменецкого Ф.М., Ключкина В.Н., Могилатова B.C., Рабиновича Б.И., Сидорова В.А., Тикшаева В.В., Тригу-бовича Г.М., Buselli G., Weit J. и мн. др. Кроме того, в решении некоторых вопросов автор опирался на теорию цепей и сигналов и теоретические основы радиотехники.

При разработке аппаратурного обеспечения зондирований вертикальными токами автор опирался на теорию ЗВТ, разрабатываемую Могилато-вым B.C.

В качестве фактического материала при работе над диссертацией использовались результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, выполненных под руководством и при непосредственном участии автора, по разработке аппаратуры цифровой электроразведочной типа «Цикл», электроразведочной системы «ЗаВеТ» и метрологического поверочного комплекса МПК. Кроме того, использовались результаты математического и физического моделирования, полевых экспериментов, лабораторных и полевых измерений, полученные при проведении экспериментальных и опытно-методических электроразведочных, работ методом ЗВТ и производственных работ методом ЗСБ.

Основные защищаемые научные результаты

США, которая обеспечивает выполнение электроразведочных измерений при значительном удалении измерительного комплекса от зондирующей установки и исключает их взаимовлияние друг на друга.

Научная новизна работ. Личный вклад автора

6. Разработаны оригинальный способ и устройство цифровой компенсации периодической помехи 50 Гц на входе измерителя на основе преобразования помехи в ее аналоговый эквивалент и суммирования в противо-фазе с текущим значением помехи.

10. Разработано, обосновано и реализовано метрологическое обеспечение для ЗСБ-МПП и ЗВТ, учитывающее динамическую погрешность измерений, обусловленную инерционностью измерительного тракта.

Практическая значимость работы

На основе выработанных требований к аппаратурному комплексу для ЗВТ была выполнена опытно-конструкторская работа и изготовлено три опытных образца электроразведочной системы «ЗаВеТ». Один образец эксплуатируется в НПУ «Казаньгеофизика» ОАО «Татнефтегеофизика». Проведены площадные исследования методом ЗВТ на Удобновской, Шу-ганской залежах, Агбязовском сейсмоподнятии, результатом которых стало оконтуривание залежей, а при площадных исследованиях на Красно-Октябрьском месторождении нефти получен обобщенный контур нефтега-зоносности.

Были проведены работы по оконтуриванию медно-никелевого орудне-ния Прутовской интрузии основного состава (Житомирская обл., Украина) совместно с Днепровской геологоразведочной экспедицией («Севукргео-логия», г. Киев). В результате были уточнены границы оруднения.

Методом ЗВТ проведены экспериментальные работы на газовом месторождении в Италии (фирма Geoinvest, Милан), в результате которых были получены новые данные о контуре месторождения.

При внедрении электроразведочной системы «ЗаВеТ» в ЯНИГП ЦНИГРИ АК «АЛРОСА» на участке Хатат были получены представляющие интерес положительные результаты. В частности, обнаружена неизвестная аномалия трубочного типа. Работы по внедрению метода ЗВТ при поисках кимберлитовых тел продолжаются.

В процессе опытно-конструкторской разработки была создана усовершенствованная система «Цикл» для метода зондирования становлением в ближней зоне, которая применяется в геофизических организациях АК «АЛРОСА», ЗАО «Норильский Никель», в Центрально-Кольской поисково-съемочной экспедиции (г. Мончегорск), в НПУ «Казаньгеофизика», ООО «Северо-Запад» (г. Москва), в Федеральном ядерном центре (г. Сне-жинск), в ФГУП «Красноярскгеологосъемка», Санкт-Петербургском государственном университете, в ООО «Геотехнология (г. Саратов), в Восточной геологической экспедиции (г. Орск), в ООО «Северо-Востокгеология» (г. Магадан) и др. Аппаратура типа «Цикл» также применяется в республике Казахстан (Институт сейсмологии, Казахстанско-Британский технический университет, г. Алматы, Национальный ядерный центр, г. Курчатов), в республике Армения (ЗАО «Геориск», г. Ереван), в республике Перу (фирма GEOEXPLOR, Лима), в Израиле (Геофизический институт, Тель-Авив), в ЮАР (фирма Terra Sounding and Analytical. Ltd, г. Иоганегс-бург), в республике Корея (Environment & Underground Water Company Ltd), в республике Ангола (ГРО «Катока», Луанда).

На основе выработанных требований к метрологическому обеспечению разработан, и аттестован Западно-Сибирским центром стандартизации и метрологии метрологический поверочный комплекс (МПК).

Апробация работы и публикации

По теме диссертации опубликована 22 работы, из них — 2 авторских свидетельства СССР, 6 патентов РФ, 2 патента США.

Результаты, отраженные в диссертационной работе, получены автором в течение 15 лет работы в СНИИГГиМС.

Автор выражает благодарность академику РАН B.C. Суркову и зам. директора по научной работе СНИИГГиМС А.Г. Приходе, руководству Министерства энергетики РФ в лице В.З. Гарипова и B.C. Акимова за поддержку в инициализации исследований по созданию метода зондирований вертикальными токами ЗВТ и разработке электроразведочной системы «ЗаВеТ».

Автор выражает особую благодарность за плодотворное сотрудничество автору метода зондирований вертикальными токами д.т.н. B.C. Могила-тову, а также к.т.н. А.К. Захаркину - за постоянные консультации, которые способствовали более полному пониманию геофизических аспектов в ЗВТ, своим коллегам по разработке электроразведочной системы «ЗаВеТ» Г.В. Саченко, М.Ю. Секачеву, О.П. Вечкапову, В.В. Смирновой, Т.Г. Костиной,

A.И. Цыплящук, В.В. Потапову. Автор благодарит геофизиков НПУ «Ка-заньгеофизика» Н.Я. Шабалина, Р.С. Мухамадиева, Ш.С. Темирбулатова ,

B.В. Смоленцева, С.А. Феофилова за организацию полевых работ ЗВТ по оконтуриванию на Удобновской, Шуганьской и Красно-Октябрьской залежах углеводородов, Агбязовском сейсмоподнятии и Боярском участке. Автор благодарен геофизикам ЯНИГП ЦНИГРИ: Зинчуку Н.Н., Герасим-чуку А.В., Гарату М.Н., Манакову А.В., Жандалинову P.M., Новопашину В.Н. за организацию экспериментальных полевых работ для поисков ким-берлитовых тел.

Автор особо благодарен д.т.н., чл.-корр. М.И. Эпову за внимание и поддержку при написании диссертационной работы.

Ш.С. Темирбулатова дочную систему для зондирований вертикальными токами (ЗВТ), в том числе, для ЗСБ, ВП и наземно-скважинной электроразведки, а также по договору № 225 «Разработка метода зондирований вертикальными токами (ЗВТ) с целью оконтуривания залежей углеводородов» и ОКР по договору № 5274 «Разработка и изготовление опытного образца электроразведочной системы метода зондирований вертикальными токами (ЗВТ) для поиска и разведки залежей углеводородов».

Объем и структура работы

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Балашов, Борис Петрович

Выводы

Обобщая результаты выполненных экспериментальных и опытно-методических работ можно сделать общий вывод, что создан аппара-турно-методический комплекс, позволяющий проводить экспериментальные полевые исследования с использованием технологии ЗВТ и ЗСБ.

Проведение опытно-методических поисково-оценочных исследований показали принципиальную возможность построения площадных зондирований методом ЗВТ для оконтуривания залежей углеводородов и тел трубочного типа.

Несомненный интерес представляет применение ЗВТ как для глубинных зондирований, так и в малоглубинной геоэлектрике.

В процессе проведения полевых работ и разработки методики интерпретации особое внимание следует уделить учету влияния приповерхностных неоднородностей верхней части разреза, что позволяет увеличить достоверность геофизического прогноза по глубинным целевым горизонтам.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Балашов, Борис Петрович, Новосибирск

1. Агалецкий П.Н. Итоги науки и техники // Сер. Метрология и измерительная техника. Т.2. - М.: ВИНИТИ, 1972. - 7.

2. Александров М.С, Бакленева З.М., Гладштеин Н.Д. Флюктиза- ции электромагнитного поля Земли в диапазоне СНЧ. - М.: 1972.-135 с.

3. А.С. № 1127436 (СССР), МКИ G 01 V 3/10. Способ геоэлектроразведки / Б.П. Балашов (СССР). - 8 с: ил.

4. A.C. № 351190 (СССР), МКИ G 01 V 3/10. Устройство для геоэлектроразведки / П.С. Кротман, Б.М. Рогачевский (СССР). - 6 с : ил.

5. А.С. № 1152386 (СССР), G 01 V 3/10. Устройство для геоэлектроразведки / Б.П. Балашов, В.М. Антоненко, А.И. Паули (СССР).-12 с : ил.

6. А.С. № 1820742 (СССР), G 01 V 13/00; 3/10 Способ поверки электроразведочной аппаратуры и устройство для его осуществления. / В.М. Антоненко, Б.П. Балашов, Г.В. Саченко, М.Ю. Секачев (СССР). - 16 с : ил.

7. Балашов Б.П., Антоненко В.М. Цифровая электроразведочная аппаратура метода переходных процессов на основе микропроцессорного комплекта серии К 587 «Импульс-Ц». // Геофизиче-> . , екая аппаратура. - Л.: 1985.- № 82. - 64-77.

8. Балашов Б.П., Могилатов B.C. О разработке аппаратурного (%* комплекса электроразведочной системы зондирования вертикальными токами // Геофизика. - 1996. - № 3. - 30-33.

9. Брянский Л.Н,, Дойников А.С., Крупин Б.Н. Метрология и информационные технологии // Измерительная техника. - 2000. -№ 9 . - С . 5-6.

10. Генераторы синхронные бесконтактные серии ГС. Руководство по эксплуатации ЖШТИ.526654.002 РЭ.

11. Глинский Б.М. Вопросы построения электроразведочной станции со специализированным вычислителем для первичной обработки информации при полевых геофизических исследованиях: Автореф. Дне, ... канд. техн. наук. - Новосибирск, 1975. - 23 с.

12. Глинченко А.С., Чмых М.К., Чепурных СВ. Влияние широкополосных помех на погрешность формирующих устройств на основе звена «ограничитель - ФНЧ» // Измерительная техника. - 1977.-№ 8. - 81-83.

13. Глинченко А.С., Чмых М.К. Цифровое устройство для исключения ложных переходов сигнала через нуль // Приборы и тех-^ , ника эксперимента. - 1979. - № 2. 112-113. t-k-ний.

14. ГОСТ 8.009-84. Нормирование и использование метрологических характеристик средств измерений (Методический материал по применению).

15. ГОСТ 8.326-89. Метрологическая аттестация средств измерений.

16. ГОСТ 8.383-80. Метрологическое обеспечение разработки, изготовления и эксплуатации нестандартизованных средств из--rf) мерений.

17. ГОСТ 8.497-83. Амперметры, вольтметры, ваттметры, вармет- ры (методика поверки).

18. ГОСТ 16263-70. г е и . Метрология. Термины и определения.

19. ГОСТ 22261-82. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

20. Гуд Г.Х., Макол Р.Э. Системотехника. Введение в проектирование больших систем. Пер. с англ. - М.: Мир, 1963. - 198 с. 'У* "^ 24. Глубинная электромагнитная система по методу переходных процессов DEMS IV, каталог фирмы METRONIX, 1989, ФРГ.

21. Давыдов В.М. Переходные процессы в аппаратуре метода становления поля // Прикладная геофизика. - 1964. - № 40. 57-62.

22. Ермолов P.C. Цифровые частотомеры. - М.: Энергия, 1973. - 185 с.

23. Желбаков И.Н. Синтез информационно-измерительных систем // Измерительная техника. — 1992. № 5. - 50-54.

24. Заездный A.M. Основы расчетов по статистической радиотехнике. - М.: Связь, 1968. - 164 с.

25. Захаркин А.К. Компактная приемная петля для импульсной электроразведки // Российский геофизический журнал. -1998. -№9-10.С.95-99.

26. Захаркин А.К., Тарло Н.Н., 1999. Проблемы метрологического обеспечения структурной импульсной электроразведки // Геофизика. - 2000. - № 3. - 34-39.

27. Земельман М.А. Метрологические основы технических измерений. - М.: Изд-во стандартов, 1991. — 226 с.

28. Зондирование становлением поля в ближней зоне. / Рабинович Б.И., Кунин Д.И., Захаркин А.К. и др. - М.: Недра, 1976. -104 с.

29. Егоров К.В. Основы теории автоматического регулирования: Учебн. пособие для вузов. 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергия, 1967. - 648 с.

30. Колмогоров А.Н. Метод медианы в теории ошибок. Математический сборник. — М.: Гос. Теоретическое издательство, 1931, T.XXXVIII, вып. 3-4.

31. Корольков Ю.С. Зондирование становлением электромагнит- Ш^ ного поля для поисков нефти и газа. -М.: Недра, 1987. - 55 с.

32. Костров В.В., Жиганов Н. Исследование характеристик устройств фильтрации сигнала на основе компенсатора помех с перекрестными связями // Измерительная техника. - 1998. - № 12.-C.36.

33. МИ 1317-86 Методические указания. Результаты и характеристики погрешности измерений. Форма представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров.

34. МИ 1325-86 Методические указания. Метрологическая экспертиза конструкторской и технологической документации. Основные положения и задачи.

35. Микроэвм с сокращенным набором команд. Алумян Р.С, Сте- панян CO., Попян Г.Г. // Микропроцессорные средства и системы. - 1988.- № 3. - 162 с.

36. Могилатов B.C. Круговой электрический диполь - новый источник для электроразведки // Изв. РАН. Сер.: Физика Земли. -1992.-№6.-С.97-103. ^. Vt-

37. Могилатов B.C. Теоретический анализ возможностей зондирований вертикальными токами (ЗВТ) // Геология и геофизика. -1996.-Т. 37.-№ 7. - 112-119.

38. Могилатов B.C. Поля электрического и магнитного типов в электроразведке с контролируемыми источниками: Дисс. ... докт. техн. наук. — Новосибирск, 2000, - 399 с.

39. Могилатов B.C. Импульсная электроразведка: Учеб. Пособие. - Новосибирск. Новосиб. гос. ун-т, 2002,- 208 с.

40. Могилатов B.C., Балашов Б.П. Зондирования вертикальными ^ токами (ЗВТ) // Изв. РАН. Сер.: Физика Земли. - 1994.- № 6. -С.73-79.

41. Могилатов B.C., Злобинский А.В. Поле кругового электрического диполя (КЭД) при постоянном токе // Изв. РАН. Сер.: Физика Земли. - 1995. - № 11. - С,25-29.

42. Могилатов B.C., Балашов Б.П. Новый метод электроразведки - зондирования вертикальными токами (ЗВТ) // Междунар. Геофиз. конф. и выст. SEG-EAFO 10-13 июля 1995. Сб. реф., -С.-Петер-бург, 1995. Т.П. 23 - Англ.

43. Могилатов B.C., Балашов Б.П. Зондирования вертикальными токами - качественный шаг в развитии индукционной электроразведки // Разведочная геофизика. - 1998.— Вып. 4. - 60 с.

44. Могилатов B.C., Балашов Б.П. Зондирования вертикальными Jh токами (ЗВТ) ,- Новосибирск: Изд. СО РАН, Филиал «Гео», 2005. -240 с.

45. Нарышкин А.К,, Дубянский А.С. Плотность вероятности момента первого перехода через нуль смеси регулярной функции и случайного процесса // Радиотехника. - 1971. - № 9. - 12-17.

46. Новый метод электроразведки - зондирования вертикальными токами (ЗВТ). Могилатов B.C., Балашов Б.П. //Междунар. :А геофиз. конф. и выст. SEG-EATO. - Москва, 16 авг. 1993: Сб. реф. № 2. М., 1993. 20 - Англ.

47. Патент РФ №1062631. Способ геоэлектроразведки. Могилатов B.C., 1982. Опубликовано 23.12.83. Бюл. № 47.

48. Патент РФ № 2006886. Способ геоэлектроразведки и устройство для его осуществления. Балашов Б.П., Саченко Г.В., Се-качев М.Ю., Цьшлящук А.И. 1991. Опубликовано 30.01.94. Бюл. № 2.

49. Патент РФ № 2028648. Способ прямых поисков геологических объектов и устройство для его осуществления / Могилатов B.C., Балашов Б.П. 1992. Опубликовано 09.02.95. Бюл. № 4.

50. Патент РФ № 2084929. Способ геоэлектроразведки. / Могила- jp- * тов B.C., Балашов Б.П. 1993. Опубликовано 20.07.97. Бюл. № 20.

51. Патент РФ № 2112995. Способ прямых поисков локальных •%^ объектов. / Могилатов B.C., Балашов Б.П., 1995. Опубликовано 10.06.98. Бюл. № 16.

52. Патент РФ № 2111514. Способ прямого поиска геологических объектов и устройство для его осуществления. / Балашов Б.П., Могилатов B.C., Захаркин А.К., Саченко Г.В., Секачев М.Ю., 1996. Опубликовано 20.05.98. Бюл. № 14.

53. Патент РФ № 2116658. Способ прямого поиска локальных объектов на шельфе Мирового океана и устройство для его j / \ осуществления в открытом море. / Балашов Б.П., Могилатов B.C., 1995. Опубликовано 27.07.98. Бюл. № 21.

54. Прянишников В.А. Интегрирующие цифровые вольтметры постоянного тока. Л.: Энергия, 1976. - 192 с.

55. Разработка методики поисков глубокозалегающих месторождений методом переходных процессов / Исаев Г.А., Ноппе М.Г., Полетаева Н.Г. и др. - Новосибирск: СНИШТиМС, 1976.-287 с.

56. РД 50-206-80 Методические указания. Нормирование и определение метрологических характеристик измерительных преобразователей кода в постоянное напряжение и ток.

57. Редькин Б.Е., Кондюкова Е.И., Гришанов А.А. Подавление il^, помех интегрирующими цифровыми вольтметрами // Вопросы радиоэлектроники. Серия РИТ. - 1974.- № 15.- 37-42. • ^ ' •ft ; ^ -/

58. Розенблат М.Г., Скурский A.H., Фролов A.B. Подавление помех несинхронизированными цифровыми вольтметрами // Техника средств связи. Серия РИТ. -1976, - № 6. - 31-34.

59. Светов Б.С. Электродинамические основы квазистационарной геоэлектрики. -М: ИЗМР1РАН, 1984. - 183 с.

60. Способы и устройство подавления помехи 50 Гц в измерительной геофизической аппаратуре. Балашов Б.П., Секачев М.Ю. / Автоматизация сейсмических и электромагнитных исследований земной коры Восточной Сибири. СНИИГГиМС. 1997. 49-53.

61. Справочник по радиоэлектронным системам. С74 в 2-х томах. Т.1. Захаров В.Н., Кривицкий Б.Х., Мамаев Н.С. и др.; Под ред. Б.Х. Кривицкого - М.: Энергия, 1972 - 352 с , - (Радиоэлектроника).

62. Табаровский Л.А. Применение метода интегральных уравнений в задачах геоэлектрики. - Новосибирск: Наука, 1975. — 202 с.

63. Тикшаев В.В. Электромагнитная разведка повышенной разре- шенности методом становления поля с пространственным накоплением - М.: Недра, 1989. — 176 с.

64. Тихонов А.Н., Скугаревская О.А. О становлении электрического тока в неоднородной среде // Изв. Ан СССР. Сер. гео-физ. - 1950. - Т. XIV. - № 4. - 43-56.

65. Тихонов В.И. Вопросы случайных процессов. - М.: Наука, 1979.-226 с.

66. Технические требования к магнитометрам, измеряющим вертикальную составляющую магнитного поля становления. Ги-тарц Я.И. Геофизические и геодезические методы и средства я, п 1982.-С. 50-56

67. Уэйт Дж.Р. Геоэлектромагнетизм. - М.: Недра, 1987. - 262 с.

68. Федотов А., Безрук И.А., Орехов А.А. Агрегатированный комплекс электроразведочной техники. - Индукционные исследования верхней части земной коры. - М.: ИЗМИР АН, 1985.-С.46-53.

69. Харкевич А.А. Избранные труды в трех томах. М.: Наука, 1973.T.III.-378C.

70. Хилбурн Дж., Джулич П. Микро-ЭВМ и микропроцессоры. Пер. с англ. - М: Мир, 1979. - 224 с.

71. Цифровые методы измерения сдвига фаз / Глинченко А.С., Чмых М.К., Чепурных СВ. -Новосибирск: Наука, 1976.-235 с.

72. Шайдуров Г.Я. Схема построения и характеристики квазиоптимального фильтра // Геофизическая аппаратура.- Л., 1979, вып. 69, с. 133 - 145.

73. Швецкий Б.И., Вишенчук И.И. Помехозащищенные цифровые <4f > вольтметры // Измерения, контроль, автоматизация, - 1975. -№ 3 . - С . 67-69.

74. Шейнман СМ. Об установлении электромагнитных полей в Земле // Прикладная геофизика.- М.: Гостоптехиздат. - 1947, -Вып. 9.-0,13-22.

75. Шейнман СМ, Современные физические основы теории электроразведки. Л,: Недра, 1969, - 186 с.

76. Широков К.П, и др. Универсальные методики определения пе- ц^^^ риода полигармонического сигнала, представленного в цифровой форме // Измерительная техника, - 1975, - № 12. - С, 9-12.

77. Шляндин В.М, Цифровые измерительные устройства.- М.: 4|^ Высшая школа, 1981. - 430 с.

78. ЭВМ с сокращенными наборами команд. К.т.н. Ганькин Л.Л., Исаков А.В., д.т.н. Соловьев Г.Н. // Зарубежная электроника. -1989.-№3.-С. 37-51

79. Электроразведка: Справочная геофизика. В двух книгах / Под ред. В.К. Хмелевского и В.М. Бондаренко. Книга первая - 2-е изд., перераб. и доп. - М.; Недра, 1989 - 438 с : ил.

80. Электроразведка методом зондирований становлением с неин- ЧХ дуктивным источником. Могилатов B.C., Балашов Б.П. // Ме-ждунар. геофиз. конф, и выст. SEG-EATO. - -Петербург, 10-13 июля. 1995: Сб. реф., Т. II. 26 - Англ.

81. Юдин М.Ф. и др. Основные термины в области метрологии: Словарь-справочник. -М.: Изд-во стандартов, 1989. - 460 с.

82. Duckworth, К. and Cummins, 1990. А physical scale model study of the comparative performance of two modes of operation for fixed-loop Turam-type EM systems. Geophysical Prospecting 38, 423-446.

83. Eckert Klaus. Storspaimung bei digital Messwerter -fassung und ihre Unterdruckung. — Radio - Femsehen - Elecktronik, N24, N17, 1975. (Немецк.)

84. FLAIRTEM - a deep exploration airborne electromagnetic metod f4i (case studies) / Elliot Peter // SEG/DENVER ' 96: SEG Int.Expo. and 66* Annk. Meet., Denver, Colo. Nov. 10-16, 1996. Vol. 2. -Tulsa (Okla.), 1996. - С 610 - Англ.

85. Mogilatov V. 1996, Exitation of a half-space by a radial current sheet source: Pure and applied geophysics. - Vol. 147, No.4. - PP. 763-775.

86. Mogilatov V. and Balashov B. 1996. A new method of geoelectrical prospecting by vertical electric current soundings: Jomal of ap-r \ plied geophysics. - Vol. 3 6. - PP. 31-41.

87. Oversamplied data conversion techniques. Feldman V. Circuits and Devices, 1990, 6, N6, 39-45 (англ.)

88. US Patent 4247821 Buselli et al. Jan.27.1981. TRANSIENT ELECTROMAGNETIC PROSPECTING APPARATUS POS-SESING NOISE SUPRESSION FEATURES. July 20, 1978. P.12.

89. US Patent 6114855 Balashov et al. Sep.5.2000. APPARATUS FOR PROSPECTING FOR GEOLOGICAL FORMATION. Jan.23, 1998. P.15.

90. US Patent 6320386 Balashov et al. Nov.20.2001. METHOD OF PROSPECTING FOR GEOLOGICAL FORMATIONS AND APPARATUS FOR IMPLEMENTING THE METHOD. May 30.2000. P.15. f\

Информация о работе

Балашов, Борис Петрович
доктора технических наук
Новосибирск, 2005
ВАК 25.00.10

Диссертация

Аппаратурное и метрологическое обеспечение зондирований вертикальными токами и становлением поля в ближней зоне - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы