Разработка аппаратурно-методического обеспечения импульсной индуктивной электроразведки для нефтепоисковых работ в условиях Сибирской платформы

Захаркин, Александр Кузьмич

Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Разработка аппаратурно-методического обеспечения импульсной индуктивной электроразведки для нефтепоисковых работ в условиях Сибирской платформы
ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Разработка аппаратурно-методического обеспечения импульсной индуктивной электроразведки для нефтепоисковых работ в условиях Сибирской платформы"

На правах рукописи

ЗАХАРКИН Александр Кузьмич

1 ...1

РАЗРАБОТКА АППАРАТУРНО-МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ИНДУКТИВНОЙ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ ДЛЯ НЕФТЕПОИСКОВЫХ РАБОТ В УСЛОВИЯХ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ

04.00.12 геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

НОВОСИБИРСК 2000

Работа выполнена в Сибирском научно-исследовательском институте [ оологии, геофизики и минерального сырья (СНИИГГиМСе) Министерства природных ресурсов

Научный руководитель доктор геолого-мйнералогических наук, академик

РАН В. С.Сурков

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор К.М.Глинский

доктор геолого-минералогических наук, профессор Н. О. Кожевников

Ведущая организация Институт геофизики Сибирского отделения Российской академии наук (ИГФ СО РАН, г. Новосибирск)

Защита состоится ИлеЛЗ 2000 г в 1 час, на заседании диссер-

тационного совета Д 002.50.06 при Объединенном институте геологии, геофизики и минералогии СО РАН, в конференц-зале.

Адрес: 630090, Новосибирск-90, пр-т Ак. Коптюга, 3 Факс: (3832) 33-27-92

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОИГГМ СО РАН Автореферат разослан

" 2000 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук "\ Ю.А. Дашевский

<09 & * ** У ^ ^ * ^ ~ *

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Объектом исследования настоящей работы являются вопросы аппаратур-но-методического обеспечения индуктивной импульсной электроразведки ЗСН, включая разработку аппаратуры, методику ведения работ, обработки и интерпретации данных, применительно к нефтепоисковым исследованиям в специфических условиях Сибирской платформы: высокоомный георазрез с быстрым процессом установления поля, последствия траппового магматизма (неоднородность георазреза и суперпарамагнетизм горных пород), сложные условия транспортировки, удаленность от населенных пунктов и т.д.

На рубеже 70-х годов Сидоровым В.А., Тикшаевым В.В., Кауфманом A.A., Морозовой Г.М., Обуховым Г.Г., Терехиным Е.И., Фроловым П.П. и др. была практически и теоретически показана возможность зондирований становлением поля в ближней зоне (ЗСБ) при решении задач структурной разведки. В этот период начинается интенсивное геофизическое изучение' крупной нефтегазовой провинции - Сибирской платформы. Естественно ставится вопрос о включении ЗСБ в арсенал используемых на платформе геофизических методов. Однако к этому времени вопросы технического, технологического и интерпретационного обеспечения метода только начинали разрабатываться и не были решены в необходимой полноте, тем более применительно к условиям высокоомного, насыщенного траппами георазреза Сибирской платформы. Отсутствовала необходимая для этих условий аппаратура. Имелось множество неясных вопросов формирования методики помехоустойчивых измерений в большом динамическом диапазоне сигнала, его эффективной фильтрации от помех. Весьма дискуссионными выглядели предлагаемые методики обработки и интерпретации полевого материала, где недостаточно внимания уделялось влиянию погрешностей измерений, в том числе неслучайного характера, зачастую упрощенно рассматривались вопросы влияния латеральных неоднородностей георазреза и др.

Исходя из вышесказанного, актуальность исследований определяется необходимостью разработки и развития технико-методического обеспечения импульсной электроразведки ЗСБ с учетом специфических условий нефтегазопоисковых исследований на Сибирской платформе.

Цель исследований - внедрение метода ЗСБ в практику нефтепоисковых геофизических работ на Сибирской платформе, повышение достоверности картирования и прогноза коллекторов, выявления структур в осадочном чехле и по фундаменту и решения иных геолого-геофизических задач, стоящих перед методом.

Основные задачи исследований

1. Разработка и внедрение аппаратурного обеспечения работ ЗСБ применительно к физико-географическим и геоэлектрическим условиям Сибирской платформы (широкополосная аппаратура повышенной мобильности, система тестирования аппаратуры, малогабаритные приемные датчики).

2. Разработка и развитие технологии работ (проектирование, методика измерений, способы борьбы с помехами и искажениями, оценка достоверности полевых данных и т.д.) с учетом обеспечения решения геолого-геофизических задач, характера помех, высокоомного георазреза, сложных условий транспортировки и удаленности от населенных пунктов.

3. Разработка и развитие способов обработки и интерпретации полевых данных, в том числе с учетом искажающего влияния неоднородностей ВЧР и наличия суперпарамагнитных пород.

Фактический материал и методы исследования

В работе автор в значительной мере опирался на результаты исследований многих российских и зарубежных ученых, работавших в области индуктивной импульсной геоэлектроразведки: Агеева В.В., Барсукова П.О., Безрука И.А., Бубнова В.М., Бучарского Б.В., Ваньяна Л.Л., Великина А.Б., Глечикова В.А., Глинского Б.М., Гольдмана М.М., Губатенко В.П., Задорожной В.Ю., Исаева Г.А., Ка-менецкого Ф.М., Кауфмана A.A., Киселева Е.С., Ключкина В.Н., Кожевникова Н.О., Крыжановского В.А., Куликова A.B., Лепешкина В.П., Манштейна А.К., Могилатова B.C., Морозовой Г.М., Осипова В.Г., Полетаевой Н.Г. Попова Ю.Н., Рабиновича Б.И., Светова Б.С., Сидорова В.А., Смилевец Н.П., Тикшаева В.В., Тригубовича Г.М., Филатова В.В., Шапорева В.А., Эпова М.И., Яхина A.M., Buseili G., Lee H., Lee Т., McCracken К., Chakridi R., Chouteau M., Spies В., Meju M., Newman G., Keller G., Wait J. и мн. др. Кроме того, в решении некоторых вопросов автор опирался на теорию сигналов и цепей, теорию статистической радиотехники.

При проведении исследований использовались методы аналитических оценок, расчетов, физического моделирования, полевых и лабораторных экспериментов.

Исследования искажающего влияния инерционности системы возбуждения-измерения, оптимизации фильтрации сигнала проводились на основе аналитических оценок и полевых экспериментов.

Внедренная в практику технология работ ЗСБ, полевые и лабораторные эксперименты опирались на аппаратуру ЦИКЛ-1, ЦИКЛ-2, ЦИКЛ-4, ИМПУЛЬС-3, в разработке и «доводке» которой автор принимал участие.

Достоверность полевых данных (в частности, работы аппаратуры, корректности рекомендуемых приемов ведения работ и выполнения измерений) обеспечивалась методами лабораторного тестирования аппаратуры и системой полевых контрольных наблюдений, выработанных в процессе выполнения настоящей работы. В основу этой системы положен принцип непротиворечивости результатов измерений при существенном изменении условий измерений. Кроме того, выработка методических приемов и рекомендаций базировалась на многократной воспроизводимости достигаемых эффектов

Отработка вопросов методики полевых наблюдений осуществлялась автором в процессе ведения полевых работ в различных регионах Сибирской платформы и экспериментальных исследований на Богучанском электроразведочном

полигоне, организованном в Богучанской геофизической экспедиции ИГО «Ени-сейгеофизика».

Исследования влияния неоднородностей георазреза, выработка способов учета боковых искажений результатов зондирований, отработка основ метрологического обеспечения осуществлялись на основе физического моделирования на металлических моделях, на базе аппаратуры ряда ЦИКЛ, с опорой на теоретические расчеты прямой задачи на основе программного комплекса ПОДБОР (Мо-гилатов B.C., Злобинский A.B.). На базе этого же комплекса строилась система интерпретации для слоисто-однородных разрезов.

При подготовке иллюстративного материала о геологической эффективности метода использовались полевые данные и результаты интерпретации, полученные при участии автора в Богучанской и Катангской геофизических экспедициях ГТГО «Енисейгеофизика» (совместно с Бубновым В.М., Шапоревым В.А., Гладышевым В.Г., Мачульским A.M.).

Защищаемые научные результаты

Для целей нефтегазопоисковых электроразведочных работ ЗСБ в условиях Сибирской платформы разработан аппаратурно-методический комплекс:

•техническое обеспечение (аппаратура повышенной мобильности, с широким временным диапазоном, метод ее метрологического испытания на основе лабораторного зондирования модели S-плоскости, компактный приемный датчик);

•технология ведения работ (методика измерений, способы борьбы с помехами и искажениями, критерии выбора параметров установок, система оценки качества полевых данных);

• разработанные и адаптированные способы традиционных приемов одномерной обработки и интерпретации полевых материалов, основанные на представлениях классической электродинамики;

• разработанные нетрадиционные приемы анализа материалов (способ учета влияния неоднородной ВЧР на основе моделирования реальной геоэлектрической обстановки исследуемых участков работ и способ учета влияния суперпарамагнетизма на основе использования комбинированных соосно-разнесенных установок зондирований).

Научная новизна работы. Личный вклад

1. В области обоснования частотно-временных параметров аппаратуры:

•используя разложение интеграла Дюамеля по малому параметру инерционности фильтра, удалось получить простые аналитические оценки искажений сигнала ЗСБ для произвольного фильтра ФНЧ, дать физичную трактовку искажений, оценку вносимого сдвига для произвольного ФНЧ по его импульсной характеристике, количественно обосновать принципы применения коррекции искажений с помощью введения обратного сдвига по времени; '

• показано, что использование коррекции искажений, вносимых инерционным четырехполюсником в геоэлектрический сигнал, путем введения обратного

сдвига, позволяет в среднем на порядок уменьшить требования к быстродействию четырехполюсника при сохранении уровня систематических погрешностей;

•для модели помехи с равномерным спектром показано, что строб-интегратор обладает практически предельной помехоустойчивостью, весьма близкой к идеальному фильтру Винера. Если при использовании фильтров Бат-терворта применять коррекцию искажений введением обратного сдвига, то, как сказано выше, можно в среднем на порядок уменьшить граничную частоту фильтра, при этом помехоустойчивость этих фильтров становится практически столь же высокой, как у строб-интегратора;

• на основе исследования искажающего действия инерционных четырехполюсников на проходящий сигнал становления поля сформулированы требования к частотно-временным параметрам аппаратуры для метода ЗСБ и определены основные характеристики фильтров для фильтрации сигнала от помех.

2. В области вопросов полевой технологии и метрологического обеспечения:

• опираясь на модель источника грозовой импульсной помехи в виде вертикального электрического, диполя, и на измерения флуктуационных помех в различных пунктах Сибирской платформы, удалось получить аналитическое выражение связи уровня помех от геоэлектрических условий района работ, полосы пропускания измерительного канала; I

• на основе обобщения опыта полевых наблюдений, постановки и анализа экспериментов, аналитических оценок, сформулированы: принципы выбора параметров элементов установок зондирования, основные элементы методики измерений, в том числе основные причины и методы устранения измерительных искажений кривых зондирований, способы фильтрации сигнала от помех, разработана система контроля качества полевого материала;

• опираясь на методику лабораторного зондирования модели проводящей Б-плоскости, удалось создать эффективную систему метрологического контроля аппаратуры импульсной электроразведки, среди прочих элементов включающую: предварительное определение продольной проводимости модели, выделение погрешности сдвига по времени, а также методику анализа результатов испытательных измерений с использованием представлений импульсной электроразведки;

• накопленный опыт, современная элементная база, а также принцип анализа собственных шумов с ориентацией на низкочастотную часть рабочего спектра частот, позволили создать компактный приемный датчик для импульсной электроразведки; *

3. В области интерпретации полевых материалов:

• основываясь на результатах применения разработанной системы контрольных наблюдений и на оценке реальной точности результатов полевых измерений принята концепция о возможности и необходимости использования представлений классической электродинамики для трактовки основного объема полевых данных нефтепоисковых ЗСБ, что определило подходы к вопросам обработки и интерпретации полевого материала;

• взяв на вооружение методику физического моделирования ЗСБ на металлических моделях, разработав технологию создания латерально-неоднородных слоев путем площадного сверления металлического листа, опираясь на принцип подобия, удалось создать метод имитационного моделирования геоэлектрических ситуаций конкретных участков работ. На базе этого метода разработан способ учета искажающего влияния латеральных неоднородностей ВИР путем совместного анализа полевых и соответствующих им модельных кривых зондирований;

• на основе анализа закономерностей проявления магнито-вязких (суперпарамагнитных) свойств горных пород в образцах и натурных наблюдениях для территорий с наличием таких пород разработаны полевая технология (соосно-разнесенная установка) и методика интерпретации (анализ «синтезированных» кривых зондирований), позволяющие исключить их влияние.

Практическая значимость

1. На основе выработанных требований к аппаратуре ЗСБ для условий Сибирской платформы, совместно с коллегами (Куниным Д.И., Гольдорт В.Е., Са-ченко Г.В. Шатохиным В.Н. и др.) была разработана аппаратура ряда ЦИКЛ. В общей сложности за 20 лет было изготовлено и внедрено более 120 комплектов аппаратуры, в том числе в нефтепоисковых работах на Сибирской платформе -более 60 комплектов.

2. Опираясь на разработанные элементы технико-методического обеспечения, метод ЗСБ был внедрен в практику нефтепоисковых работ на Сибирской платформе в ПГО «Енисейгеофизика», «Иркутскгеофизика», «Якутскгеофизика», где более четверти века развивался и эффективно использовался для решения различных геолого-геофизических задач.

3. Разработки по методике полевых наблюдений, включая принципы выбора параметров элементов установок зондирования, основные элементы методики измерений, систему контроля и оценки качества полевого материала, способы обработки и интерпретации полевых материалов, вошли в «Методические рекомендации» 1981 г. (составитель - автор настоящей работы) и «Методические указания» 1984 г., (в соавторстве), причем последние официально утверждены приказом МинГео РСФСР от 12.03.85 за №109/155 как регламентный документ для организаций, выполняющих работы ЗСБ на Сибирской платформе.

4. На основе описанного метода тестирования аппаратуры путем зондирования модели S-плоскоста разработана «Методика сертификационных.испытаний аппаратуры импульсной электроразведки», которая прошла этап согласования в Новосибирском центре стандартизации, метрологии и сертификации (НЦСМ) и на базе которой готовится аккредитация соответствующей лаборатории в СНИ-ИГГиМСе.

5. Методика масштабно-площадного физического моделирования геоэлектрических ситуаций конкретных участков работ и разработанная на ее основе методика учета влияния неоднородной ВЧР внедрена в Богучанской геофизической экспедиции ПГО «Енисейгеофизика», где с 1988 г. использовалась как в исследовательских целях, так и при интерпретации полевых материалов различных ис-

следуемых площадей, в том числе Юрубчено-Тохомской зоны, Камовского свода, Байкитской аитекяизы.

6. Полевая технология и методика интерпретации, разработанные для условий с наличием в разрезе суперпарамагнитных горных пород, использовалась с 1986 г. при проведении полевых работ в Катангской ИГО (Катангская экспедиция ПГО «Енисейгеофизика»).

7. Принятая концепция интерпретации с опорой на представления классической электродинамики подтверждена успешными результатами внедрения программного комплекса ПОДБОР (Могилатов B.C., Злобинский A.B., Захаркин

A.К.), предназначенного для,интерпретации с позиции слоисто-однородного разреза на базе быстрых алгоритмов прямой задачи в классической электродинамической постановке. Комплекс был внедрен в Катангской и Борской экспедициях ПГО «Енисейгеофизика». Аналогичный комплекс ЭРА также с успехом был внедрен (без участия автора) в Мурбайской партии ПГО «Якутскгеофизика»

Апробация работы

Материалы исследований докладывались на конференциях и симпозиумах различного уровня: YII всесоюз. науч.-тех. конф. (Львов, 1972), YIII всесоюз. науч.-тех. геофиз. конф. (Тюмень, 1976), IX всесоюз. науч.-тех. конф. (Красноярск, 1980), на всесоюзном семинаре по методу становления электромагнитного поля (Новосибирск, 1977), на 34-м междунар. геофиз. симп. (Будапеште, 1989), на SEG-95 (Санкт-Петербург, 1995), на всерос. конф. «Неклассическая геоэлектрика» (Саратов, 1995), на всерос. науч.-тех. конф. «Датчик-94» (Гурзуф, 1994).

По теме диссертации опубликовано более 40 печатных работ, в том числе 3 монографии, две из которых - коллективные. На выполненные разработки имеется 9 патентов и авторских свидетельств.

За длительный период совместной работы автор пользовался поддержкой многих коллег, которым выражает благодарность. Это Б.И.Рабинович,

B.Н.Шатохин, В.С.Могилатов, Г.А.Исаев, Г.М.Тригубо-вич, В.С.Моисеев, В.В.Филатов, В.В.Финогеев, Б.П.Балашов, Г.В.Саченко, М.И. Секачев. Особо отмечу вклад коллеги и соавтора многих разработок Н.Н.Тарло, а также коллег из ПГО «Енисейгеофизика» В.М. Бубнова и В.А. Шапорева.

Автор благодарен доктору технических наук, профессору Эпову М.И. за плодотворные обсуждения различных проблем исследований, за ценные советы и замечания к работе.

Автор выражает особую признательность научному руководителю, директору института, академику В.С.Суркову за терпеливую настойчивость, без которой работа не была бы завершена, за постоянную поддержку направления ЗСБ с первых дней его возникновения и в течение многих лет развития.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, содержит 183 страницы текста, в том числе 23 рисунка, библиографию из 116 наименований.

СОДЕРЖАНИИ 1'ЛКОТЫ

Глава I. Предпосылка и специфика постановки работ ЗСК к условиях Сибирской платформы

Для конца 60-х годов дана краткая характеристика состояния развития метода ЗСБ, который в этот период рассматривался как возможный компонент геофизического нефтепоискового комплекса на Сибирской платформе.

Приводится краткая характеристика геоэлектрического разреза Сибирской платформы, который в большинстве случаев можно свести к пягислоГшому типа НКН. Важной особенностью этого георазреза является в целом невысокая «фоновая» продольная проводимость, что в совокупности с высокой минерализацией пластовых вод повышает надежность картирования зон хороших коллекторских свойств пород как в разрезе, так и по латерали. С другой стороны, насыщенность разреза траппами (особенно верхней части) затрудняет успешное решение струк-турно-картировочных и нефтепоисковых задач.

На основе требований, вытекающих из геоэлектрической и физико-географической обстановки региона, рассмотрена специфика требований к аппаратуре метода ЗСБ. Из этих требований важнейшими представляются: 1) начальное время измерения - порядка 1 мс, что позволит изучать геоэлектрический разрез с надсолевого проводящего комплекса; 2) цифровая регистрация сигнала и оперативная обработка результатов сразу после измерения, что в сложных условиях транспортировки обеспечит надежность материала и необходимую производительность; 3) повышенная транспортабельность должна обеспечивать необходимую мобильность полевых отрядов, в том числе для работы по несудоходным рекам, что было особенно важно на первом этапе внедрения.

Глава 2. Обоснование частотно-временных параметров аппаратуры и методов измерений

Для анализа влияния неидеальности частотно-временных параметров зондирующей измерительной системы ЗСБ в качестве приближенного аналитического описания измеряемого сигнала приняты экспоненциальная и степенная аппроксимации. Первая используется в ранней-переходной стадиях процесса, вторая, вида

8^)» а/^ , где п изменяется от 2,5 до 4, - в поздней стадии. Такие упрощенные сигналы можно считать «фоновыми», или сигналом, на фоне которого проявляются черты строения реального георазреза.

Систему зондирования рассматриваем как ряд последовательно включенных четырехполюсников:

Эти четырехполюсники являются инерционными элементами, т.е. фильтрами нижних частот (ФНЧ), всем им свойственен близкий характер искажений, вне зависимости от того, относятся они к части возбуждения или измерения, т.е. включены до «геологической среды» или после.

В настоящей работе в качестве реальных примеров ФНЧ рассмотрены четырехполюсник с линейным фронтом переходной характеристики (ЛФ), а также фильтры Батгерворта первого (Б,) и второго (Б2) порядков. ФНЧ «ЛФ» является образом либо линейного фронта выключения тока, либо строб-интегратора, либо процедуры усреднения данных в «скользящем окне».

На основе разложения интеграла Дюамеля получена обобщенная формула для описания деформации геоэлектрического сигнала при прохождении его через ФНЧ, справедливая при I > 4 Ц:

СО <Х1 СО

е»ых =е0-еЬ/хк'(х)<1х+ е51|х2к'(х)ах+... + (-1)п4П)^{хпк'(х)ёх, (2Л)

О О п'о

где 1ф- длительность фронта переходной характеристики ФНЧ (0.1-0.9); к'(^) - импульсная характеристика ФНЧ;'е0(1), евьж(1) - сигналы на входе и на выходе ФНЧ.

Анализ этого выражения показывает, что при определенных свойствах сигнала и соотношениях I и основная доля искажений, вносимых инерционным звеном в проходящий сигнал, может трактоваться как сдвиг сигнала. Для коррекции этих искажений введением обратного сдвига необходимо ответить на два вопроса: 1) как определить величину сдвига для этого звена, 2) с каких времен регистрации полученный результат можно считать достоверным. Из анализа выражения (2.1) следует, что величина сдвига может быть выражена через импульсную или переходную характеристику фильтра:

00 00

М = ]\к'0)ск = |[1 - к(0]ск. (2.2)

о о

Ответом на второй вопрос может быть условие пренебрежения третьими и более членами разложения (2.1). Выполненный анализ позволил сформулировать эти условия, связывающие требования к параметрам быстродействия звена (фильтра) и начального времени измерения геоэлектрического сигнала. В частности, для ФНЧ типа Б) это выглядит так, как отражено в табл.1.

Аналогичные соотношения для частных вариантов рассмотренных в работе фильтров служат основой для практического выбора параметров инерционных звеньев измерительной системы ЗСБ и применения коррекции методом обратного сдвига.

Как следует из приводимых соотношений, при использовании коррекции требования к быстродействию и полосе пропускания уменьшаются более чем на порядок, что упрощает техническую реализацию и улучшает помехоустойчивость измерений.

Саблица I

Требования к параметрам ФНЧ типа Б| при измерении геоэлектрического сигнала

ЗСБ

Стадия процесса Погрешность сигнала, % Без коррекции искажений Точная коррекция сдвигом

Ранняя 4 г Г.^Ю« г

Поздняя 1 Ч< 1/180 ^ >60/1 ^>5/1

Аналитическая оценка помехоустойчивости измерений, выполняемых с коррекцией искажений (т.е с узкой полосой пропускания) и без коррекции, для условий помехи с равномерным спектром, приводит к следующим соотношениям: С коррекцией: Без коррекции:

<г, ^=13,9*^/1-,

Аналогичная оценка для строб-интегратора, широко используемого в современной аппаратуре, для этих же условий дает: си = 3,0 * ^ЫдД.

Известная высокая помехоустойчивость строб-интегратора связана с тем, что коррекция искажений изначально осуществляется отнесением результата к середине интервала интегрирования. Как свидетельствуют приводимые выше показатели, если фильтры Баттерворта используются со сдвиговой коррекцией, то они также демонстрируют высокую эффективность подавления помех.

Глава 3. Основы методики полевых наблюдений и метрологического обеспечения

3.1. В разделе рассмотрены типовые помехи и меры борьбы с ними. Специфика условий работ в отношении помех обусловлена тем, что измерения выполняются с широкой полосой пропускания, а также тем, что помеха 50 Гц не является значимой, как не являются значимыми помехи от низкочастотных вариаций магнитного поля. Основные виды помех - флуктуационные, импульсные грозовые, а также радиопомехи. Изучение импульсных и радиопомех позволило выявить основные пути их проникновения в измерительный канал (емкостная связь приемной петли и кондуктора), наметить меры по их снижению.

3.2. Рассмотрены вопросы выбора оптимальных параметров установки зондирования - требуемый размер генераторного контура, момент приемной петли. В отношении приемной петли анализируются различные аспекты ее реализации -оптимальное согласование с измерителем по шумам, по динамическому диапазону, по полосе пропускания и т.д. Обращено внимание на возможность искажений,

связанных со скрыто-колебательным режимом согласования «петля-нагрузка», которые иногда принимаются за проявление «быстрого ВП».

3.3. В разделе приводятся сведения о разработке компактного аналога приемной петли - приемного датчика для импульсной электроразведки. Начало разработки относится к периоду существования СССР, когда СНИИГГиМС (в лице автора работы) совместно с Львовским физико-механическим институтом (в лице Ничоги В.В.) начинали эту разработку. Позже, на основе приобретенного опыта и открывшегося доступа к импортной элементной базе, эта разработка была доведена автором до практического воплощения и внедрения в производство. Была разработана нефтяная модификация датчика, с эффективным моментом 200'000 м2 и начальным временем измерения 1 мс, а также ряд «рудных» модификаций, с моментами 1000 - Ю'ООО м2, с начальным временем от 10 до 100 мкс.

3.4. Среди особенностей технологии, сложившейся при производстве работ ЗСБ на Сибирской платформе, следует остановиться на системе мероприятий обеспечения качества полевого материма, в которой можно выделить:

1) типовые мероприятия по метрологическому обеспечению технических средств;

2) методы контроля качества полевого материала;

3) приемку полевых материалов с определенной спецификой содержания и формой представления контрольных наблюдений;

4) совершенствование средств и методов поверки аппаратуры;

5) систему обучения кадров;

6) предполевые испытания на полигонах.

Первые три пункта, в принципе, входят в общепринятую систему управления качеством продукции, однако при штатном исполнении самостоятельная действенность их оказалась невысокой. Например, как показала практика, методы и средства аттестации аппаратуры, традиционно используемые изготовителем для оценки соответствия изделия требованиям ТЗ или ТУ, в большинстве своем не отвечают требованиям, предъявляемым пользователями к аппаратуре, предназначенной для измерений в методе ЗСБ. То же можно сказать и о втором-третьем пунктах. В связи с этим содержание системы в целом и наполнение ее пунктов было в определенной мере расширено против традиционного.

Так, разработанная система полевых контрольных наблюдений, помимо традиционных контрольных наблюдений на ранее выполненных пунктах, включает следующие методы внутреннего контроля, особо важные в сложных условиях транспортировки горно-гаежной местности:

□ дополнительные измерения и совместный анализ результатов по соосной и разнесенной установкам;

□ дополнительные измерения и анализ результатов при использовании контрольной приемной петли с отличающимся моментом.

Эти методы позволяют выявить как наличие возможных паразитных сигналов или искажений в зондирующей системе, возможные упущения или нарушения технологии измерений, так и наличие локальных нарушений линейности измери-

тельного тракта либо иных факторов, приводящих к появлению неслучайных, в том числе «неплавных» погрешностей.

В определенной мере пришлось отойти от формальных общепринятых позиций и в вопросах приемки полевых материалов, рассмотрения результатов контрольных наблюдений. Общий принцип - открытость, представительность и наглядность документации, отражающей качество полевого материала. Под этим подразумевается следующее.

Материалы контрольных наблюдений и предполевых испытаний на полигоне должны приводиться в отчетах в полном объеме, с обязательным графиче-\ с кии представлением. Этот графический материал должен приводиться в той трансформации, которая используется при интерпретации. Следующее важное требование к графическому материалу, отражающему кривые зондирований и результаты контрольных наблюдений (за исключением представления мелкомасштабной обзорной графики) - кривые зондирований, графики погрешностей должны содержать точки, отражающие конкретные значения отображаемых величин.

В процессе измерений оперативная графическая оценка их качества должна также проводиться на уровне трансформант, а не кривых эдс. Это обусловлено тем, что кривые эдс в билогарифмическом изображении, в силу человеческих особенностей субъективного восприятия крутых графиков, не позволяют контролировать качество измерений на уровне, необходимом для структурной электроразведки.

Отмеченные принципы автор считает крайне важными для формирования в среде геофизиков правильного восприятия проблем погрешностей измерений и связанных с этим проблем достоверности интерпретации полевых материалов.

В разделе много внимания уделено проблемам появления искажений в результатах измерений, связанных с возможным нарушением многочисленных технологических, технических, измерительных и иных требований для идеальной измерительной системы, требований, которые в полной мере нигде не описаны и являются достоянием опыта.

3.5. В разделе кратко описана эффективная методика тестирования аппаратуры путем лабораторного зондирования модели Б-плоскости. Эта методика прошла согласование в Новосибирском центре стандартизации и сертификации и в настоящее время готовится к отраслевой аттестации в качестве способа метрологического контроля аппаратуры

Именно благодаря многолетнему использованию основных элементов этой методики «в рабочем порядке», удалось разобраться во многих источниках погрешностей измерений разных типов аппаратуры, получить реальное представление о фактической достоверности полевых данных, об ограниченной правомерности суждений в вопросах «высокоразрешающей электроразведки», дать возможность разработчикам аппаратуры в СНИИГГиМСе и СибОКБ оперативно выявлять «тонкие» дефекты работы аппаратуры на этапе проектирования и настройки.

В качестве примера на рис. 1 представлены некоторые результаты тестирования аппаратуры (1992, Борская ГЭ ГТГО «Енисейгеофизика»), где в качестве

----------- -----------— ---- —

•р.

у «р

МОДАЛЬНЫ« л -

\ тео -

\1 лож еая

10 100 1000

t мсек

Рис.1. Тестирование аппаратуры ПРОГРЕСС - Э: Трансформанты St полевых и модельных измерений имеют одинаковые (ложные) аномалии

модели использовалась алюминиевая плита толщиной 20 мм, с проводимостью около 500'000 Сим. Длительность регистрируемого на модели процесса (0.2 с) соответствовала диапазону полевых измерений. Модельные измерения приведены к натурным масштабам (масштаб по S ГЛО'ООО). Представленная на рисунке полевая кривая St получена обработкой по штатной технологической программе ЭДС 3.1. Модельные кривые - программой ПРОБА. Экспериментальные кривые St обнаруживают «бугорковые» аномалии, совпадающие по времени и по характеру проявления, что говорит об их отсутствии в измеряемом процессе.

Глава 4. Методы интерпретации полевых данных

4.1. Специфика традиционной интерпретации. Среди множества вопросов и проблем интерпретации результатов полевых наблюдений в структурной электроразведке центральное, отправное значение имеет вопрос анализа данных отдельного пикета, а именно вопрос расчленения георазреза и параметризации его элементов. Исторически сложилось так, что внедрение метода на Сибирской платформе шло на фоне результативных исследований по разработке теоретических основ метода в ИГиГ СО АН СССР (Кауфман A.A., Морозова Г.М. позже Таба-ровский Л.А., Эпов М.И. и др.). Эти исследования шли в тесном контакте со СНИИГТиМСом (Рабинович Б.И., Исаев Г.А.). Были выпущены несколько альбомов теоретических кривых для разных типов георазрезов. Разработка методов интерпретации опиралась на расчеты теоретических кривых. Через эту же призму рассматривались результаты полевых наблюдений. Критический анализ погрешностей дифференциальных трансформаций результатов наблюдений, скрупулезная работа по оценке реальной точности полевых материалов (этими вопросами активно занимался и автор настоящей работы) привели к осторожному, взвешенному отношению к возможности использования «локальных особенностей» на дифференциальных трансформациях, в частности, на кривых St.

Итак, в качестве основы развития методики одномерной интерпретации было принято направление, опирающееся на теоретические расчеты для слоистых сред в классической, электродинамической постановке.

Этим самым при анализе кривых зондирований (в том числе и дифференциальных) основное внимание уделялось их «низкочастотной» составляющей, т.е. той составляющей, которая присутствует в теоретических кривых. Это наложило определенный отпечаток на реализацию алгоритмов предварительной обработки полевых материалов (программы ЦИКЛ, ПРОБА, Захаркин А.К., Могилатов B.C., Горошко Н.В., Тарло H.H.).

Выбранная стратегия интерпретации способствовала активному внедрению программных комплексов ЭРА (Эпов М.И., Ельцов И.Н.), позже - ПОДБОР -(Могилатов B.C., Злобинский A.B.), основанных на быстрых алгоритмах прямых задач ЗСБ для многослойных сред. Во внедрении комплекса ПОДБОР, в разработке его элементов автор принимал непосредственное участие. В то же время мы считаем подход на основе «плавающей S-плоскости» эффективным, удобным и широко используем на практике.

Правильность выбранной стратегии анализа материала подтверждалась многочисленными сопоставлениями результатов интерпретации с данными последующего бурения, приводимых различными авторами (Рабинович Б.И., Финогеев В.В., Панкратов В.М.), В главе 5 диссертации также приведены подобные сопоставления по Катангской НТО.

4.2. Проблема неоднородной ВЧР. Описанный выше традиционный подход к интерпретации полевых данных предполагает, что латеральные изменения в георазрезе происходят достаточно медленно, так что благодаря определенной локальности зондирования латеральными изменениями можно пренебречь и на каждом пункте считать разрез горизонтально-однородным. Довольно часто эти предположения оправдываются и удается с успехом использовать аппарат одномерной интерпретации. Опасность заключается в том, что, если это предположение не оправдывается, возникают искажения типа «боковых влияний» и выяснить это традиционным анализом материалов съемки в большинстве случаев невозможно.

Первоначальный анализ проблемы боковых влияний позволил из общей проблемы интерпретации в горизонтально-неоднородных средах выделить частную, но важную задачу влияния на результаты зондирования неоднородного площадного распределения продольной проводимости отложений верхней части разреза (ВЧР).

Для иллюстрации возможных последствий, к которым может приводить явление «боковых искажений», приведем результаты физического моделирования типичной геоэлектрической ситуации Сибирской платформы (рис. 2). Моделирование выполнено на металле и по принципу подобия рассматривается в натурном масштабе. Исходная модель среды представлена отдельно неоднородной ВЧР с продольной проводимостью 23 Сим. Профиль наблюдений проходит через зону (полосу) с пониженной проводимостью, ширина полосы - 3 км. Результаты традиционной послойной интерпретации с помощью комплекса ПОДБОР приведены

Ж"

»ООО (ацо

_____ Сии_

Ь * 3

(I к кеты

Ь = 3 км

Рис. 2. К иллюстрации возможных искажений данных ЗСБ, полученных в условиях неоднородной ВЧР. Вверху - исходная модель разреза, внизу - модель разреза по результатам интерпретации данных физического моделирования.

на нижнем профиле, где помимо достаточно достоверно восстановленной модели ВЧР выделяется ложный объект в виде проводящего слоя с положительной структурой. Нужно заметить, что такой же результат будет получен при использовании любого способа интерпретации, в основе которого лежат латерально-однородные модели среды.

Возникновение и уяснение описанной проблемы связано с геоэлектрической обстановкой и геологическими задачами ЗСБ, имевшими место на Юрубченском участке Байкитской антеклизы и примыкающих территориях, где благодаря последствиям траппового магматизма продольная проводимость верхнего проводящего комплекса - постнижнекембрийских отложений (ВЧР) - существенно непостоянна

Исследование проблем боковых искажений привело к разработке технологии изготовления моделей проводящих слоев с требуемой площадной геометрией распределения продольной проводимости, которое может быть масштабно адекватным натурным условиям конкретных участков работ. Технология изготовления модели с требуемым площадным распределением продольной проводимости основана, с одной стороны, на принципе подобия (натурного и модельного), с другой - на площадном сверлении исходного листа модели по закрепленной сетке с изменением диаметра сверления в зависимости от степени требуемого уменьшения продольной проводимости. Такая технология обеспечивает непрерывность гальванического контакта при переходе между зонами с разной проводимостью.

Сформированное на этой основе масштабно-площадное физическое моделирование (МПФМ) позволило перейти от моделирования формализованных гео-

электрических ситуаций к масштабной площадной имитации геоэлектрических ситуаций конкретных участков работ. Из пионерских попыток физического моделирования конкретных геоэлектрических ситуаций нам известны работы Лисина A.C. и др. по Кольскому полуострову, а также Сидорова В.А. и Цветкова A.C. В области численного моделирования это направление начинает развиваться Моисеевым B.C. и Тригубовичем Г.М.

Появление такого действенного инструмента как МПФМ явилось толчком к разработке методики учета боковых искажений кривых зондирования, вызванных неоднородным распределением продольной проводимости ВЧР на площади работ.

В работе кратко представлены результаты разработки этого направления, которое автор выполнил совместно с Тарло H.H.

Для иллюстрации действенности разработанных приемов коррекции искажений обратимся к примеру, полученному с помощью физического моделирования, на основе которого имитировался весь цикл геофизических исследований -получение полевых данных (псевдополевых данных), их обработка, интерпретация (включая определение SB4p, изготовление физической модели ВЧР, моделирование, введение поправок, интерпретацию исправленных кривых, профильное построение результатов интерпретации).

В качестве модели георазреза, близкого к условиям Сибирской платформы, принята следующая (рис.3). Неоднородные экранирующие отложения ВЧР, с фоновой проводимостью 30 Сим, залегают на глубине 500 м. Объект исследования -слой с проводимостью 24 Сим - залегает на глубине около 2,2 км. ВЧР содержит участок пониженной проводимости 20 Сим в виде полосы шириной 3 км. Профиль наблюдения пересекает эту полосу. Наблюдения соответствуют выполненным с установкой 1x1 км, с шагом по профилю 500 м. Два варианта интерпретации приведены на среднем и нижнем профилях.

Как следует из сопоставления среднего и нижнего разрезов с исходным ■ (верхним) разрезом, введение коррекции в кривые зондирования на основе данных физического моделирования позволяет существенно «блокировать» искажающее влияние неоднородной ВЧР.

Методика МПФМ и необходимое оборудование было внедрено в Богучан-ской ГЭ ПГО «Енисейгеофизика» в 1988 г. Разработки и идеи по учету боковых искажений широко «обкатывались» на полевом материале (Шапорев В.А., Ма-чульский A.M.). На многих участках работ Байкитской антеклизы только благодаря привлечению МПФМ удалось правильно проинтерпретировать полевой материал ЗСБ и избежать ложных геологических заключений.

4.3. Работа в условиях распространения пород с магнитной вязкостью. Трап-повый магматизм Сибирской платформы способствовал появлению для ЗСБ не только проблемы неоднородной ВЧР, но и проблемы влияния суперпарамагнетизма горных пород (частный случай магнитной вязкости; для электроразведчика более понятным термином был бы «вызванная магнитная поляризация»).

С этим явлением мы столкнулись при проведении работ в Катангской НТО. Оно проявлялось как несогласованность результатов зондирований при разных

Рис.3. Использование физического моделирования для учета искажений, вызванных неоднородной ВЧР. Верхний профиль - исходная модель среды; Средний профиль - по стандартной интерпретации; Нижний профиль - по интерпретации исправленных кривых.

размерах генераторных петель, далее - как несогласованность результатов на опорных зондированиях. На рис.4 приведен такой пример, где правая часть кривой кажущегося удельного сопротивления соосной установки отражает несуществующий низкоомный объект на большой глубине, а данные по разнесенной установке такого объекта не отражают.

Выполненные исследования, в которых заметную роль сыграла публикация в. ВиБеШ, включали в себя сбор, анализ и лабораторные исследования образцов, анализ закономерностей расхождений результатов на опорных зондированиях, физическое моделирование. Эти исследования позволили установить следующие важные факты:

• В Катангской НТО выявлены породы, которые в лабораторных испытаниях обнаруживают явление магнитной релаксации со спадом сигнала в приемной катушке по закону, близкому к 1Л, что соответствует суперпарамагнитным свойствам. Это туфы, в меньшей степени - траппы.

Рис. 4. Сопоставление кривых рт на опорном пункте зондирования в условиях распространения суперпарамагнитных пород

• Разностный сигнал между соосной и разнесенной установками на опорных зондированиях убывает также по закону, близкому к 1Л. Это свидетельствует о суперпарамагнитной природе избыточного сигнала.

Уровень паразитного сигнала тесно связан с взаимоиндукцией генераторного и приемного контуров, что было использовано при выработке методики исключения влияния суперпарамагнетизма, которая заключается в выполнении на каждом пикете соосного и разнесенного зондирования, получения «обобщенной» кривой (до слияния кривых - участок кривой соосного зондирования, далее - разнесенного), интерпретация «обобщенной» кривой как соосной. Представить себе принцип получения обобщенной кривой нетрудно из рис.4. Такая технология работ использовалась в Катангской ГЭ ПГО «Енисейгеофизика» с 1986 г.

Глава 5. Примеры использования ЗСБ в решении геологических задач

В главе рассмотрен ряд примеров применения метода ЗСБ на территории деятельности Катангской и Богучанской геофизических экспедиций ПГО «Енисейгеофизика», где автор постоянно принимал участие в анализе и интерпретации полевого материала.

Среди геологических задач, решаемых здесь методом ЗСБ, можно выделить следующие:

1. Картирование структурных планов по геологическим границам. Задача решается при совпадении электрических границ со стратиграфическими, с опорой на скважины. Регионально картируется поверхность кристаллического фундамента, если он перекрыт отложениями венда или рифея.

2. Прогноз коллекторов. В присутствии рассолов устанавливается тесная связь проводимости с емкостными характеристиками разреза. В качестве коллекторе»! большей частью выступают терригенные отложения венда, либо карбонатные коллектора рифея. Ситуации, осложняющие решение этой задачи - неоднородная ВЧР, высокий уровень проводимости ВЧР, одновременное наличие коллекторов в венде и рифе.

3. Картирование глубинных трапповых даек. Такая возможность метода обнаружена благодаря накопленному опыту анализа материалов, совершенствованию методики измерений и обработки и исследованиям по физическому моделированию на металлических моделях [Бубнов, Шапорев, 1992]. Глубинная траппо-вая дайка проявляется в плане как узкая аномалия уменьшенной проводимости кривых Бт на больших глубинах, на фоне плавного изменения в региональном плане. Эта узкая аномалия трассируется по площади на десятки километров.

4. Прогноз содержания траппов в осадочном чехле. Разработана методика определения количественного содержания траппов в ВЧР по данным ЗСБ с опорой на редкие колонковые скважины. Возможно решение задачи прогноза скоростей в ВЧР в помощь сейсморазведке.

5. Выявление палеовулканов, трубок взрыва. Основано на контроле степени проявления суперпарамагнетизма при сопоставлении соосных и разнесенных зондирований. В большинстве случаев зоны максимального проявления суперпарамагнетизма совпадают с зонами «раздува» траппов, что устанавливает неразрывную связь вулканизма с магматизмом. Максимумы мощности траппов - это промежуточные магматические камеры палеовулканов. Имеются случаи отсутствия «раздува» траппов при интенсивном проявлении суперпарамагнетизма на достаточно большой площади. Вероятно, что это сочетание следует трактовать как результат деятельности трубок взрыва (Бедошемская площадь, 1992г),

В диссертации приведены 3 иллюстрации с решениями задач картирования коллекторов и зон их выклинивания, картирования кровли фундамента, глубинных трапповых даек.

Таблица 2

Сопоставление результатов ЗСБ и последующего бурения на Собинской площади

№ скв № ЗСБ Глубина кровли нижнего проводящего слоя по ЗСБ Глубина кровли терри-генных отложений по скважине Ошибка прогноза д,

Абсолютные отметки

СБ-26 56 2320 2283 -40

СБ-16 52 2330 2250 -80

СБ-21 31 2310 2212 -100

П-40 71 2490 2550 60

ДЛ-1 2640 2450 -190

№ скв № ЗСБ Глубина кровли нижнего проводящего слоя по ЗСБ ГлубиГт кровли терри-генных отложений по скважине Ошибка прогноза Ы

От дневной поверхности

ВН-5 14-84 2550 2605 -55

СБ-П 07-713 2710 2686 +56

СБ-10 СБ-10 2840 2767 +77

СБ-9 45-473 2540 2610 -70

СБ-17 03-160 2600 2655 -55

СБ-14 03-366 2500 2607 -107

Среднеквадратическая погрешность прогноза

а = 94м.

В качестве подтверждения уровня достоверности полевого материата, а также достоверности используемых приемов интерпретации, приведено сопоставление данных прогноза и последующего бурения по кровле Ванаварской слиты на Собинской площади Катангской ИГО.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ -

Разработанное для условий Сибирской платформы технико-методическое обеспечение нефтепоисковых электроразведочных работ ЗСБ имеет ряд преимуществ по сравнению с аналогами.

1. Разработанная аппаратура первого (ЦИКЛ-1) и второго (ЦИЮ1-2) этапов внедрения (в разработке которых автор принимал участие) обладала следующими отличительными чертами по сравнению с имевшимися аналогами (электроразведочная станция ЭРСУ-71, позже - цифровая электроразведочная станция ЦЭС-1):

• Новая аппаратура в нефтепоисковом масштабе глубин реально обеспечивала измерение сигнала становления поля с времени порядка 1 мс, что позволяло расчленять георазрез с первых сотен метров, т.е. исследовать разрез и структуры чехла начиная с посткембрийских надсолевых отложений, что повышало надежность прогноза подсолевых коллекторов, не говоря об открывающихся при этом возможностях решения иных задач. Существовавшая аппаратура позволяла регистрировать процесс с первых сотен миллисекунд (напомним, полоса пропускания составляла 0-20 Гц). В условиях высокоомного разреза данного региона во многих случаях это могло обеспечить получение лишь обобщенных параметров разреза без его расчленения.

важным, поскольку повторный выход на точку в большинстве случаев (особенно на первом этапе внедрения), представлял серьезную транспортную проблему.

•Габариты и масса аппаратуры были несоизмеримо меньше, чем у станций ЭРСУ-71, ЦЭС-1. Это позволяло формировать мобильные отряды для отработки маршрутов по рекам, самосплавом на плотах. Первые 4-6 лет это был основной способ региональной съемки

2. Появление новой аппаратуры с малым начальным временем регистрации - потребовало более углубленного исследования вопросов искажений сигнала на

ранних временах. Среди полученных результатов исследований важным представляется обоснование возможности существенного (на порядок) снижения требований к быстродействию системы при использовании коррекции методом сдвига, с сохранением ограничений на величину искажения сигнала.

3. В области методики полевых наблюдений существующие инструктивные материалы и публикации практически не затрагивают или не обосновывают многие положения. Результаты выполненных исследований в какой-то мере восполняют эти пробелы. В частности, следует выделить следующие разработки автора.

• Удалось обосновать возможность прогноза флуктуационных помех в зависимости от геоэлектрических условий района работ, что обеспечивает достоверность предварительной оценки трудозатрат на производство зондирований.

• Для условий Сибирской платформы (в принципе - для условий труднодоступных районов) разработана система контрольных наблюдений, в которой значительное место отводится методам внутреннего контроля. Помимо общепринятых методов контроля сюда входят использование контрольной приемной петли и использование опорных (соосно-разнесенных) зондирований. Эти приемы позволяют повысить достоверность оценки реальных погрешностей измерений.

• Впервые выявлены, описаны и проанализированы механизмы влияния нарушения изоляции (утечки) оборудования (аппаратура, петли), приводящие к искажениям результатов зондирований. Анализ позволил сформулировать обоснованные требования к сопротивлению изоляции оборудования, а также дать рекомендации по снижению уровня искажений.

4. Разработан и внедрен в практику компактный приемный датчик для импульсной электроразведки. Имеется несколько вариантов (модификаций) датчика, ориентированных на разные диапазоны исследуемых глубин. Датчик ПДИ-Н (для нефтяной электроразведки) в России и за рубежом аналогов не имеет. Для датчика ПДИ-Р есть аналог, выпускаемый фирмой ZONGE, это прибор ТЕМ/3 MAGNETIC ANTENNA, который имеет близкие характеристики шума и быстродействия.

Применение датчиков не только повышает производительность работ, но и открывает перспективы развития плотных площадных систем наблюдений как одного из вариантов повышения информативности и мобильности электроразведочных исследований.

5. Разработанный способ тестирования аппаратуры импульсной электроразведки на основе зондирования модели S-плоскости имеет ряд преимуществ перед использовавшимися ранее методами. При этом подходе хорошо имитируются

условия реальных измерений. Применение принципа подобия позволяет легко прогнозировать значимость выявленных аппаратурных погрешностей для натурных условий измерений. Кроме того, рекомендуемый способ тестирования наряду с проверкой аппаратуры позволяет проводить оценку средств обработки и интерпретации измеренных данных.

6. В области интерпретации полевых данных, полученных в условиях горизонтально-неоднородных георазрезов разработана методика физического моделирования геоэлектрических ситуации конкретных участков работ, а также методика учета боковых искажений результатов зондирований, вызванных влиянием латеральных неоднородностей ВИР, на основе совместного анализа полевой кривой зондирования и ее лабораторного модельного аналога. В этом способе процедура физического моделирования может быть заменена математическим моделированием становления на неоднородной пленке. Методика прошла широкое производственное опробование, где доказана ее высокая эффективность. Описанная разработка не имеет аналогов в мировой практике.

7. Предложенная автором технология работ и способ интерпретации для условий, где трапповый магматизм явился причиной распространения суперпарамагнитных пород (главным образом туфов), состоит в зондировании с соосно-разнесенной установкой, в формировании из двух кривых «синтезированной» кривой зондирования, которая интерпретируется обычным способом. Исключительной особенностью условий Катангской НТО является то, что суперпарамагнитное заражение здесь является «объемным», слой с СПМ-свойствами достигает нескольких сотен метров, так что в этих условиях рекомендации, содержащиеся в работах С-ВдоеШ и Т.Ьее становятся недейственными. Предлагаемая же технология в этих условиях «срабатывает».

Эффективность выполненных технологических разработок может оказаться незначительной, если будет низка геологическая «отдача» метода. Хотя такая характеристика не может быть всесторонне освещена в рамках настоящей работы, в качестве косвенной иллюстрации результативности работ ЗСБ на Сибирской платформе можно рассматривать динамику роста объемов работ, как отражение признания этой результативности. Ниже, в табл.3, приведены такие сведения, куда входят объемы трех геофизических объединений - Красноярского, Иркутского, Якутского.

Таблица 3

Рост объемов ЗСБ в Восточной Сибири, в физнаблюдениях, отрядо-сезонах

Всего 1972 1974 1976 19784 1980 1982 1984 1986 1988 1990

физнаблюде-ний 210 435 780 1300 1760 2210 2517 2693 3400 2900

отрядо-сезонов 1 4 5 9 13 15 16 18 22 20

Подводя итог перечислению наиболее важных разработок, содержащихся в настоящей работе, можно констатировать, что все они внедрены в практику неф-тепоисковых работ ЗСБ на Сибирской платформе. Однако большинство этих раз-

работок носит более универсальный характер, чем того требует нефтепоисковое направление на Сибирской платформе. Иными словами, эти разработки могут быть применимы и применяются в других регионах и в другом масштабе исследуемых глубин - в геокартировании, в гидрогеологии, в инженерной геологии и т.д. Дальнейшее расширение сфер приложения разработок-тема будущих исследований.

Если же рассматривать перспективы дальнейшего развития импульсной электроразведки на Сибирской платформе, то нельзя обойти вниманием фактический застой в геофизических исследованиях, связанный с изменением форм собственности и экономическим положением в стране. Однако, по нашему мнению, это явление временное. Через 5-10 лет начнется второй этап активных нефтепоис-ковых работ в регионе, где электроразведка опять должна оказаться востребованной, благодаря завоеванному к настоящему времени доверию. На этом этапе она должна быть вооружена не только более современными техническими средствами, но и новой технологией, опирающейся на новые способы и подходы в интерпретации.

Развитие технических средств активно продолжается, несмотря на низкий уровень востребованности электроразведки на глубины 2-3 км и более. Здесь можно отметить появление аппаратуры типов ЦИКЛ-5, SGS-TEM, ТЭС-24 (СНИИГТиМС, СибГеоСейс, НВНИИГГ).

Одно из технологических направлений, которое автору представляется достаточно важным, связано с повышением производительности работ. Увеличение канальности аппаратуры, ее портативности, возможности спутниковой привязки и синхронизации, а также появление компактных приемных датчиков подготовили возможность серьезных изменений в полевой технологии. Эти изменения касаются расширения количества точек наблюдения на каждую расстановку источника поля - площадные, веерные, многоразносные и иные системы наблюдений. В по-исково-картировочном направлении опробование подобных систем наблюдений начато Тригубовичем Г.М.

Однако такие технологии в настоящее время еще не подкреплены объективной, достаточно обоснованной интерпретацией, с помощью которой можно параметризовать исследуемый разрез с той уверенностью, которая имеет место при использовании соосных установок зондирования. Для площадных систем наблюдений процедуры интерпретации должны предполагать латерально-неоднородное строение среды. Один из возможных путей решения этой проблемы - использование линеаризованной прямой задачи. Это направление («томографический подход») в настоящее время развивается в ИГФ СО РАН (Эпов М.И., Могилатов B.C.).

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Захаркин А.К., Кунин Д.И., Рабинович Б.И., Шатохин В.Н. Обоснование технических условий построения электроразведочной станции, предназначенной

для метода ЗСКЗ // Вопросы разведочной к промысловой геофизики Сибири: Тр.СНИИП иМС, выи.168. - Новосибирск, 1973. - С.38-43.

2. Захаркии А.К. Погрешности дифференциальных трансформаций результатов зондирований становлением ноля в ближней зоне // Изучение нефтегазо-носности Сибирской платформы геофизическими методами: Тр. СНИИГГиМС, вып. 281. - Новосибирск, 1980. - С.79-84.

3. Захаркин А.К. Аппаратурная фильтрация сигнала в методе ЗСБ // Результаты применения метода зондирования становлением поля в районах Сибирской платформы. - Новосибирск, СНИИГГиМС, 1987. - С.58-77.

4. Захаркин А.К. Сравнительная оценка помехоустойчивости интегратора и идеального фильтра Винера // Автоматизация электромагнитных исследований. -Новосибирск, СНИИГГиМС, 1988. - С.5-11.

5. Захаркин А.К. К выбору фильтра нижних частот при проектировании измерительного канала для аппаратуры метода ЗСБ // Автоматизация электромагнитных исследований. - Новосибирск, СНИИГГиМС, 1988. - С.11-18.

6. Захаркин А.К. Могилатов B.C. Горошко Н.В. Первичная обработка материалов ЗСБ, полученных на аппаратуре ЦИКЛ-2 // Результаты применения метода зондирования становлением поля в районах Сибирской платформы. - Новосибирск, СНИИГГиМС, 1987. - С. 120-125.

7. Захаркин А.К. Тарло H.H. Физическое моделирование метода ЗСБ // Поиск полезных ископаемых в Сибири методом зондирования становлением поля. -Новосибирск, СНИИГГиМС, 1988. - С.30-44.

8. Захаркин А.К., Тарло H.H. К методике оценки возможностей аппаратуры и средств обработки данных импульсной электроразведки в выделении «тонкой структуры» переходного процесса // Не классическая геоэлектрика: Матер, меж-дунар. конф., НВНИИГГ. - Саратов, 1995. - С. 61-62.

9. Патент РФ №2073257. Малогабаритный индукционный преобразователь / А.К.Захаркин. - Опубл. 10.02.97., бюл. №4.

10. Патент РФ№ 2073890. Способ тестирования аппаратуры импульсной электроразведки и средств обработки и интерпретации измеренных данных /

A.К.Захаркин, Н.Н.Тарло. - Опубл. 20.02.97., бюл. № 5.

11. Захаркин А.К. Тарло H.H. Проблемы метрологического обеспечения структурной импульсной электроразведки // Геофизика. - 1990. - № 6. - С.34-39.

12. Зондирования становлением поля в ближней зоне. - М.: Недра, 1976. -102 с. - (В соавторстве с Рабиновичем Б.И., Куниным Д.И., Рогачевским Б.М. и ДР>-

13. Методические рекомендации по электроразведочным работам методом ЗСБ с аппаратурой «Цикл» П Сост. А.К.Захаркин. - Новосибирск, СНИИГГиМС, 1981.-98 с.

14. Патент РФ № 1540513. Способ моделирования в индуктивной электроразведке / А.К.Захаркин, Г.М.Тригубович, Н.Н.Тарло. - Зарегистр. 05.04.93.

15. Патент РФ № 2045083: Способ геоэлектроразведки / А.К.Захаркин,

B.М.Бубнов. - Опубл. 27.09.95., бюл, №27,

Подписано в печать 23.05.2000 г. Формат бумаги 60x90/16. Печ.л.1,4.

__Тираж 130 экз. Заказ 1516_

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

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Захаркин, Александр Кузьмич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ПРЕДПОСЫЛКИ И СПЕЦИФИКА ПОСТАНОВКИ РАБОТ ЗСБ В УСЛОВИЯХ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ. 1.1. Постановка и развитие работ ЗСБ на Сибирской платформе исторический экскурс).

1.2. Геоэлектрические условия Сибирской платформы, задачи и перспективы ЗСБ.

1.3. Специфика требований к аппаратуре и технологии

Глава 2 ОБОСНОВАНИЕ ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ АППАРАТУРЫ И МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЙ 2.1. Терминология и исходные положения исследований.

2.1.1. Используемая терминология метода становления поля и приближенное описание измеряемого сигнала.

2.1.2. Исходные положения и метод исследования

2.2. Искажения геоэлектрического сигнала фильтрами нижних частот.

2.2.1. Обобщенная форма записи фильтрованного сигнала

2.2.2. Особенности искажений геоэлектрического сигнала

2.3. Коррекция искажений методом сдвига по времени.

2.3.1. Коррекция искажений

2.3.2. Оценки погрешностей

2.3.3. Оценка для «негладких» сигналов.

2.4. Требования к частотно - временным параметрам измерительной системы ЗСБ.

2.5. Сравнительная оценка помехоустойчивости фильтров.

2.5.1. Теоретические и экспериментальные сравнительные оценки помехоустойчивости фильтров

2.5.2. Интегратор и идеальный фильтр Винера

2.6. Выбор дискретизаци геоэлектрического сигнала во времени.

Глава 3. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛЕВЫХ РАБОТ И МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

3.1. Характеристика помех на территории работ.

3.2. Установка зондирования: приемная и генераторная петли.

3.2.1. Выбор момента приемной петли

3.2.2. Собственный процесс, прямое поле

3.2.3. Выбор момента генераторной петли

3.3. Компактный приемный датчик - аналог приемной петли.

3.3.1. Основные проблемы разработки

3.3.2. Описание прибора

3.3.3. Результаты полевых испытаний

3.4. Особенности регистрации процесса становления.

3.4.1. Специфика полевых наблюдений и оценки их качества

3.4.2. Последствия недоучета сдвига сигнала по времени

3.4.3. Некоторые причины искажений результатов измерений

3.4.4. Влияние утечек в измерительном тракте

3.5. Основы метрологии и системы обеспечения качества полевого материала.

3.5.1. Мероприятия обеспечения качества полевого материала

3.5.2. Способ метрологического контроля аппаратуры

3.5.3. Расширение понятия метрологического обеспечения

Глава 4. МЕТОДЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ПОЛЕВЫХ ДАННЫХ

4.1. Особенности традиционных приемов обработки и интерпретации.

4.1.1. Выбор подходов к анализу кривых зондирований

4.1.2. Обработка полевых материалов

4.1.3. Интерпретация данных отдельного пикета

4.2. Проблема неоднородной ВЧР.

4.2.1. Выявление проблемы и путь решения

4.2.2. Закономерности и признаки искажений

4.2.3.Основы методики учета боковых влияний неоднородной ВЧР

4.3. Особенности методики работ в условиях присутствия суперпарамагнитных горных пород.

Глава 5. ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗСБ В РЕШЕНИИ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

5.1. Катангская НГО.

5.2. Байкитская антеклиза.

Введение Диссертация по геологии, на тему "Разработка аппаратурно-методического обеспечения импульсной индуктивной электроразведки для нефтепоисковых работ в условиях Сибирской платформы"

Объектом исследования настоящей работы являются вопросы аппара-турно-методического обеспечения индуктивной импульсной электроразведки ЗСБ, включая разработку аппаратуры, методики ведения работ, обработки и интерпретации данных, применительно к нефтепоисковым работам в специфических условиях Сибирской платформы: высокоомный георазрез с быстрым процессом установления поля, последствия траппового магматизма (неоднородность георазреза и суперпарамагнетизм горных пород), сложные условия транспортировки и удаленность от населенных пунктов и т.д.

На рубеже 70-ых годов Сидоровым В.А., Тикшаевым В.В., Кауфманом A.A., Морозовой Г.М., Обуховым Г.Г., Терехиным Е.И., Фроловым П.П. и другими была практически и теоретически показана возможность зондирований становлением поля в ближней зоне (ЗСБ) при решении задач структурной разведки. В этот период начинается интенсивное геофизическое изучение крупной нефтегазовой провинции - Сибирской платформы. Естественно ставится вопрос о включении ЗСБ в арсенал используемых на платформе геофизических методов. Однако к этому времени вопросы технического, технологического и интерпретационного обеспечения метода только начинали разрабатываться и не были решены в необходимой полноте , тем более применительно к условиям высокоомного, насыщенного траппами георазреза Сибирской платформы. Отсутствовала необходимая для этих условий аппаратура. Имелось множество неясных вопросов формирования методики помехоустойчивых измерений в большом динамическом диапазоне сигнала, его эффективной фильтрации от помех. Весьма дискуссионными выглядели предлагаемые методики обработки и интерпретации полевого материала, где недостаточно внимания уделялось влиянию погрешностей измерений, в том числе неслучайного характера, зачастую упрощенно рассматривались вопросы влияния латеральных неоднородно-стей георазреза, и др.

Цель исследований - внедрение метода ЗСБ в практику нефтепоиско-вых геофизических работ на Сибирской платформе, повышение достоверности картирования и прогноза коллекторов, выявления структур в осадочном чехле и по фундаменту и решения иных геолого-геофизических задач, стоящих перед методом.

Основные задачи исследований:

2. Разработка и развитие технологии работ (проектирование, методика измерений, способы борьбы с помехами и искажениями, оценка достоверности полевых данных и т.д.), с учетом обеспечения решения геолого-геофизических задач, характера помех, высокоомного георазреза, сложных условий транспортировки и удаленности от населенных пунктов;

Фактический материал и методы исследования

В своей работе автор в значительной мере опирался на результаты исследований многих российских и зарубежных ученых, работавших в области индуктивной импульсной геоэлектроразведки: : Агеева В.В., Барсукова П.О., Безрука И.А., Бубнова В.М., Бучарского Б.В., Ваньяна Л.Л., Великина А.Б., Глечикова В.А., Глинского Б.М., Гольдмана М.М., Губатенко В.П., За-дорожной В.Ю., Исаева Г.А., Каменецкого Ф.М., Кауфмана A.A., Киселева Е.С., Ключкина В.Н., Кожевникова Н.О., Крыжановского В.А., Куликова

A.B., Лепешкина В.П., Манштейна А.К., Могилатова B.C., Морозовой Г.М., Осипова В .Г. , Полетаевой Н.Г. Попова Ю.Н., Рабиновича Б.И., Светова Б.С., Сидорова В.А., Смилевец Н.П., Тикшаева В.В., Тригубовича Г.М., Филатова

B.В., Шапорева В.А., Эпова М.И., Яхина A.M., Buselli G., Lee H., Lee Т., McCracken К., Chakridi R., Chouteau M., Spies В., Meju M., Newman G., Keller G., Wait J., и многих других. Кроме того, в решении некоторых вопросов автор опирался на теорию сигналов и цепей, теорию статистической радиотехники.

Исследования искажающего влияния инерционности системы возбуждения-измерения, оптимизации фильтрации сигнала проводились автором на основе аналитических оценок и подкреплялись экспериментальным полевым материалом.

Внедренная в практику технология работ ЗСБ, полевые и лабораторные эксперименты опирались на аппаратуру ЦИКЛ-1, ЦИКЛ-2, ЦИКЛ-4, ИМ-ПУЛЬС-3, в разработке и «доводке» которой автор принимал участие.

Достоверность полевых данных (в частности - работы аппаратуры, корректности рекомендуемых приемов ведения работ и выполнения измерений) обеспечивалась методами лабораторного тестирования аппаратуры и системой полевых контрольных наблюдений, выработанных в процессе выполнения настоящей работы. В основу этой системы положен принцип непротиворечивости результатов измерений при существенном изменении условий измерений. Кроме того, выработка методических приемов и рекомендаций базировалась на многократной воспроизводимости достигаемых эффектов

Отработка вопросов, методики полевых наблюдений осуществлялась автором в процессе ведения полевых работ в различных регионах Сибирской платформы и экспериментальных исследований на Богучанском электроразведочном полигоне, организованном в Богучанской геофизической экспедиции ПГО «Енисейгеофизика».

Исследования влияния неоднородностей георазреза, выработка способов учета боковых искажений результатов зондирований, отработка основ метрологического обеспечения, осуществлялись на основе физического моделирования на металлических моделях, на базе аппаратуры ряда ЦИКЛ, с опорой на теоретические расчеты прямой задачи на основе программного комплекса ПОДБОР (Могилатов B.C., Злобинский A.B.). На базе этого же комплекса строилась система интерпретации для слоисто-однородных разрезов.

При подготовке иллюстративного материала о геологической эффективности метода использовались полевые данные и результаты интерпретации, полученные при участии автора в Богучанской и Катангской геофизических экспедициях ПГО «Енисейгеофизика». (совместно с Бубновым В.М., Шапо-ревым В.А., Гладышевым В.Г., Мачульским A.M.).

Защищаемые научные результаты.

Для целей нефтегазопоисковых электроразведочных работ ЗСБ в усло-вях Сибирской платформы разработан аппаратурно-методический комплекс:

• техническое обеспечение (аппаратура повышенной мобильности, с широким временным диапазоном, метод её метрологического испытания на основе лабораторного зондирования модели S-плоскости, компактный приемный датчик);

• технология ведения работ (методика измерений, способы борьбы с помехами и искажениями, критерии выбора параметров установок, систему оценки качества полевых данных);

• разработанные нетрадиционные приемы анализа материалов (способ учета влияния неоднородной ВЧР на основе моделирования реальной геоэлектрической обстановки исследуемых участков работ, и способ учета влияния суперпарамагнетизма на основе использования комбинированных соосно-разнесенных установок зондирований).

Научная новизна работы. Личный вклад

1. В области обоснования частотно-временных параметров аппаратуры:

• используя разложение интеграла Дюамеля по малому параметру инерционности фильтра удалось получить простые аналитические оценки искажений сигнала ЗСБ для произвольного фильтра ФНЧ, дать физичную трактовку искажений, оценку вносимого сдвига для произвольного ФНЧ по его импульсной характеристике, количественно обосновать принципы применения коррекции искажений с помощью введения обратного сдвига по времени;

• показано, что использование коррекции искажений, вносимых инерционным четырехполюсником в геоэлектрический сигнал, путем введения обратного сдвига, позволяет в среднем на порядок уменьшить требования к быстродействию четырехполюсника при сохранении уровня систематических погрешностей;

• для модели помехи с равномерным спектром показано, что строб-интегратор обладает практически предельной помехоустойчивостью, весьма близкой к идеальному фильтру Винера. Если при использовании фильтров Баттерворта применять коррекцию искажений введением обратного сдвига, то, как сказано выше, можно в среднем на порядок уменьшить граничную частоту фильтра, при этом помехоустойчивость этих фильтров становится практически столь же высокой, как у строб-интегратора;

• на основе исследования искажающего действия инерционных четырехполюсников на прходящий сигнал становления поля сформулированы требования к частотно-временным параметрам аппаратуры для метода ЗСБ и определены основные характеристики фильтров для фильтрации сигнала от помех.

2. В области вопросов полевой технологии и метрологического обеспечения:

• опираясь на модель источника грозовой импульсной помехи в виде вертикального электрического диполя, и на измерения флуктуационных помех в различных пунктах Сибирской платформы, удалось получить аналитическое выражение связи уровня помех от геоэлектрических условий района работ, полосы пропускания измерительного канала;

• опираясь на методику лаборатороного зондирования модели проводящей Б-плоскости удалось создать эффективную систему метрологического контроля аппаратуры импульсной электроразведки, среди прочих элементов включающую: предварительное определение продольной проводимости модели, выделение погрешности сдвига по времени, а также методику анализа результатов испытательных измерений с использованием представлений импульсной электроразведки;

• используя накопленный опыт и открывшийся доступ к импортной элементной базе, а также принцип анализа собственных шумов с ориентацией на низкочастотную часть рабочего спектра частот, удалось создать компактный приемный датчик для импульсной электроразведки;

3. В области интерпретации полевых материалов:

• Основываясь на результатах применения разработанной системы контрольных наблюдений и на оценке реальной точности результатов полевых измерений принята концепция о возможности и необходимости использования представлений классической электродинамики для трактовки основного объема полевых данных нефтепоисковых ЗСБ, без учета явлений дисперсии сопротивления или эффектов «высокоразрешающей электроразведки», что определило подходы к вопросам обработки и интерпретации полевого материала;

• взяв на вооружение методику физического моделирования ЗСБ на металлических моделях, разработав технологию создания латерально-неоднородных слоев путем площадного сверления металлического листа, опираясь на принцип подобия, удалось создать метод имитационного моделирования геоэлектрических ситуаций конкретных участков работ. На базе этого метода разработан способ учета искажающего влияния латеральных неоднородностей ВЧР, путем совместного анализа полевых и соответствующих им модельных кривых зондирований;

• на основе анализа закономерностей проявления магнито-вязких (суперпарамагнитных) свойств горных пород в образцах и натурных наблюдениях, для территорий с наличием таких пород разработана полевая технология (соосно-разнесенная установка) и методика интерпретации (анализ «синтезированных» кривых зондирований ), позволяющие исключить их влияние.

Практическая значимость

1. На основе выработанных требований к аппаратуре ЗСБ для условий Сибирской платформы, совместно с коллегами (Куниным Д.И., Гольдорт В.Е., Саченко Г.В. Шатохиным В.Н. и др.) была разработана аппаратура ряда ЦИКЛ. В общей сложности за 20 лет было изготовлено и внедрено более 120 комплектов аппаратуры, в том числе в нефтепоисковых работах на Сибирской платформе - более 60 комплектов.

2. На основе разработанных элементов технико-методического обеспечения метод ЗСБ был внедрен в практику нефтепоисковых работ на Сибирской платформе в ПГО «Енисейгеофизика», «Иркутскгеофизика», «Якутск-геофизика», где более четверти века развивался и эффективно использовался для решения различных геолого-геофизических задач. С 1980 по 1990 гг. на Сибирской платформе работало в среднем 15-20 отрядов ЗСБ, которые за этот период выполнили более 25000 зондирований, что в профильном выражении соответствует 50-70 тыс. км.

3. Разработки по методике полевых наблюдений, включая: принципы-выбора параметров элементов установок зондирования, основные элементы методики измерений, систему контроля и оценки качества полевого материала, способы обработки и интерпретации полевых материалов, вошли в «Методические рекомендации» 1981г (составитель - автор настоящей работы), и «Методические указания» 1984г, (в соавторстве), причем последние официально утверждены приказом МинГео РСФСР от 12.03.85 за №109/155 как регламентный документ для организаций, выполняющих работы ЗСБ на Сибирской платформе.

4. На основе описанного метода тестирования аппаратуры путем зондирования модели S-плоскости разработана «Методика сертификационных испытаний аппаратуры импульсной электроразведки», которая прошла этап согласования в Новосибирском центре стандартизации, метрологии и сертификации (НЦСМ) и на базе которой готовится аккредитация соответствующей лаборатории в СНИИГГиМСе.

5. Методика масштабно-площадного физического моделирования геоэлектрических ситуаций конкретных участков работ и разработанная на её основе методика учета влияния неоднородной ВЧР внедрена в Богучанской геофизической экспедиции ПГО «Енисейгеофизика», где с 1988 г. использовалась как в исследовательских целях, так и при интерпретации полевых материалов различных исследуемых площадей, в том числе Юрубчено-Тохомской зоны, Камовского свода Байкитской антеклизы.

6. Полевая технология и методика интерпретации, разработанные для условий с наличием в разрезе суперпарамагнитных горных пород использовалась с 1986 г. при проведении полевых работ в Катангской НТО (Катанг-ская экспедиция ПГО «Енисейгеофизика»).

7. Принятая концепция интерпретации с опорой на представления классической электродинамики подтверждена успешными результатами внедрения программного комплекса «ПОДБОР» (Могилатов B.C., Злобинский A.B., Захаркин А.К.), предназначенного для интерпретации с позиции слоисто-однородного разреза на базе быстрых алгоритмов прямой задачи в классической электродинамической постановке. Комплекс был внедрен в Катангской и Борской экспедициях ПГО «Енисейгеофизика». Аналогичный комплекс «ЭРА» также с успехом был внедрен (без участия автора) в Мур-байской партии ПГО «Якутскгеофизика»

Апробация работы.

Материалы исследований докладывались на конференциях и симпозиумах различного уровня: YII всесоюзная научно-технич. конф. (Львов, 1972), YIII всесоюзная научно-технич. геофиз. конф. (Тюмень, 1976), IX всесоюз. научно-технич. конф. (Красноярск, 1980), на всесоюз. семинаре по методу, становления, эл.магн. поля (Новосибирск, 1977), на 34-м междунар. геофиз. симпозиуме в Будапеште, 1989г., на SEG-95, (Санкт-Петербург, 1995), на

12 всеросс. конф. «Неклассическая геоэлектрика» (Саратов, 1995), на всеросс. научно-технич. конф. «Датчик-94» (Гурзуф, 1994).

За длительный период сотрудничества автор пользовался поддержкой многих коллег, которым выражает благодарность. Это Б.И.Рабинович, В.Н.Шатохин, В.С.Могилатов, Г.А.Исаев, Г.М.Тригубович, В.С.Моисеев, В.В.Филатов, В.В.Финогеев, Б.П.Балашов, Г.В.Саченко, М.И. Секачев. Особо отмечу вклад коллеги и соавтора многих разработок Н.Н.Тарло, а также коллег из ПГО «Енисейгеофизика» В.М. Бубнова и В.А. Шапорева.

Автор выражает особую признательность научному руководителю, директору института, академику В.С.Суркову за терпеливую настойчивость без которой работа не была бы завершена, за постоянную поддержку направления ЗСБ, с первых дней его возникновения и в течение многих лет развития.

Заключение Диссертация по теме "Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых", Захаркин, Александр Кузьмич

выход

Обратим нимание на важное обстоя

Рис. 3.8 Структурная схема приемного датчика ПДИ тельство. Обе модификации ПДИ раз-личаются лишь параметрами и конструкцией рамок. Остальная часть оборудования ПДИ-Н и ПДИ-Р одинакова.

Предусилитель (в дальнейшем ПУ) является усилителем прямого усиления, выполненным по классической схеме инструментального дифференциального усилителя. Входной дифференциальный каскад выполнен на двух ОУ с биполярным входом, которые относятся к группе, имеющей предельно низкий уровень шумов напряжения в низкочастотной области (порядка 1нВЛ/Гц ). Второй, суммирующий каскад, имеет несимметричный выход с выходным делителем, что обеспечивает невысокое выходное сопротивление и возможность работы на длинную линию. Полоса пропускания ПУ 0 - 300 кГц.

Блок питания (в дальнейшем БП), выполнен в виде отдельного блока, содержит 2x8 никель-кадмиевых герметичных аккумулятора НКГЦ-1.8, которые обеспечивают длительный режим непрерывной работы.

ПУ и БП помещаются в выносной контейнер (деревянный ящик), который располагается на профиле вблизи рамки. К измерительной аппаратуре аналоговый сигнал подается по линии связи. Ее длина может составлять сотни метров. Для ПДИ-Р ее длину рекомендуется ограничивать до 50 - 100 метров. В качестве линии связи используется, как правило, витая пара из провода ГСП.

Значительная часть технических характеристик датчиков, приводимых ниже, не нормирована техническим заданием и не проверяется на приемочных испытаниях. Кроме того, многие параметры являются взаимно-дублирующими. Тем не менее мы считаем полезным привести расширенную номенклатуру параметров, чтобы облегчить читателям понимание особенностей прибора и заранее ответить на возможные вопросы.

В таблице 3.5 приведены технические характеристики приемных датчиков ПДИ-Н и ПДИ-Р.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработанная аппаратура первого (Цикл-1) и второго (Цикл-2) этапов внедрения (куда вошли разработки автора), обладали следующими отличительными чертами по сравнению с имевшимися аналогами (эл.разв. станция ЭРСУ-71, позже - цифровая эл.разв. станция ЦЭС-1):

• Новая аппаратура в нефтепоисковом масштабе глубин реально обеспечивала измерение сигнала становления поля с времени порядка 1 мс, что позволяло расчленять георазрез с первых сотен метров, т.е. исследовать разрез и структуры чехла начиная с посткембрийских надсоле-вых отложений, что повышало надежность прогноза подсолевых коллекторов, не говоря об открывающихся при этом возможностях решения иных задач. Существовавшая аппаратура позволяла регистрировать процесс с первых сотен миллисекунд (напомним, полоса пропускания составляла 0-20 Гц). В условиях высокоомного разреза данного региона во многих случаях это могло обеспечить получение лишь обобщенных параметров разреза, без его расчленения.

• Аппаратура обеспечивала оперативное получение результата измерения сразу после его выполнения, давая возможность оператору оценить качество измерений, принять решение о завершении работы и переезде на следующий пикет. Для физико-географических условий региона это представлялось исключительно важным, поскольку повторный выход на точку в большинстве случаев ( особенно на первом этапе внедрения), представлял серьезную транспортную проблему.

• Габариты и масса аппаратуры была несоизмеримо меньше, чем у станций ЭРСУ-71, ЦЭС-1. Это позволяло формировать мобильные отряды для отработки маршрутов по рекам, самосплавом на плотах. Первые 4-6 лет это был основной способ региональной съемки

2. Появление новой аппаратуры с малым начальным временем регистрации потребовало более углубленного исследования вопросов искажений сигнала на ранних временах. Среди полученных результатов исследований важным представляется обоснование возможности существенного (на порядок) снижения требований к быстродействию системы при использовании коррекции методом сдвига, с сохранением ограничений на величину искажения сигнала.

3. Выполненные исследования показали, что использование коррекции искажений методом сдвига практически уравнивает эффективность фильтрации помех такими средствами, как строб-интегратор и фильтры Баттерворта (в частности Б2), и в условиях шумов с равномерным спектром эти средства по эффективности приближаются к идеальному фильтру Винера.

4. В области методики полевых наблюдений существующие инструктивные материалы и публикации практически не затрагивают или не обосновывают многие положения. Результаты выполненных исследований в какой-то мере восполняют эти пробелы. В частности, следует выделить следующие разработки автора.

• Для условий Сибирской платформы (в принципе- для условий труднодоступных районов) разработана система контрольных наблюдений, в которой значительное место отводится методам внутреннего самоконтроля. Помимо общепринятых методов контроля сюда входят: использование контрольной приемной петли и использование опорных (соос-но-разнесенных) зондирований. Эти приемы позволяют повысить достоверность оценки реальных погрешностей измерений.

5. Разработан и внедрен в практику компактный приемный датчик для импульсной электроразведки. Имеется несколько вариантов (модификаций) датчика, ориентированных на разные диапазоны исследуемых глубин. Датчик ПДИ-Н (для нефтяной электроразведки) в России и за рубежом аналогов не имеет. Для датчика ПДИ-Р есть аналог, выпускаемый фирмой ZONGE, это прибор ТЕМ/3 MAGNETIC ANTENNA, который имеет близкие характеристики шума и быстродействия.

Применение датчиков не только повышает производительность работ, но открывает перспективы развития плотных площадных систем наблюдений, как одного из вариантов повышения информативности и мобильности электроразведочных исследований.

6. Разработанный автором (совместно с Н.Н.Тарло) способ тестирования аппаратуры импульсной электроразведки на основе зондирования модели S-плоскости имеет ряд преимуществ перед использовавшимися ранее методами. При этом подходе хорошо имитируются условия реальных измерений. Применение принципа подобия позволяет легко прогнозировать значимость выявленных аппаратурных погрешностей для натурных условий измерений. Кроме того, рекомендуемый способ тестирования наряду с проверкой аппаратуры позволяет проводить оценку средств обработки и интерпретации измеренных данных.

7. В области интерпретации полевых данных, полученных в условиях горизонтально-неоднородных георазрезов разработана (совместно с Н.Н.Тарло) методика физического моделирования геоэлектрических ситуаций конкретных участков работ, а также методика учета боковых искажений результатов зондирований, вызванных влиянием латеральных неоднородностей ВЧР, на основе совместного анализа полевой кривой зондирования и её лабораторного модельного аналога. В этом способе процедура физического моделирования может быть заменена на математическое моделирование становления на неоднородной пленке. Методика прошла широкое промышленное опробование, где доказана её высокая эффективность. Описанная разработка не имеет аналогов в мировой практике.

8. Предложенная автором технология работ и способ интерпретации для условий, где трапповый магматизм явился причиной распространения суперпарамагнитных пород (гл. образом туфов), состоит в зондировании с соосно - разнесенной установкой, в формировании из двух кривых «синтезированной» кривой зондирования, которая интерпретируется обычным способом. Исключительной особенностью усвловий Катангской НТО является то, что суперпарамагнитное заражение здесь является «объемным», слой с СПМ-свойствами достигает нескольких сотен метров, так что в этих условиях рекомендации, содержащиеся в работах О.ВшеШ и Т.Ьее становятся недейственными. Предлагаемая же технология «срабатывает».

Эффективность выполненных разработок может оказаться незначительной, если будет низка геологическая «отдача» метода. Хотя такая характеристика не может быть всесторонне освещена в рамках настоящей работы, в качестве косвенной иллюстрации результативности работ ЗСБ на Сибирской платформе можно рассматривать динамику роста объемов работ, как отражение признания этой результативности. Ниже, в таблице, приведены такие сведения, куда входят объемы трех геофизических объединений - Красноярского, Иркутского, Якутского.

Рост объемов ЗСБ в Восточной Сибири, в физнаблюдениях, отрядо-сезонах

1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990

Всего физ-наблюдений 210 435 780 1300 1760 2210 2517 2693 3400 2900

Всего отря-до-сезонов 3 4 5 9 13 15 16 18 22 20

Подводя итог перечислению наиболее важных разработок, содержащихся в настоящей работе, можно констатировать, что все они внедрены в практику нефтепоисковых работ ЗСБ на Сибирской платформе. Однако большинство этих разработок носит более универсальный характер, чем того требует нефтепоисковое направление на Сибирской платформе. Иными словами, эти разработки могут быть применимы и применяются в других регионах , и в другом масштабе исследуемых глубин - в геокартировании, в гидрогеологии, в инженерной геологии и т.д. Дальнейшее расширение сфер приложения разработок -тема будущих исследований .

Если же рассматривать перспективы дальнейшего развития импульсной электроразведки на Сибирской платформе, то нельзя обойти вниманием фактический застой в геофизических исследованиях, связанный с переделом форм собственности и экономическим положением в стране. Однако, по нашему мнению, это явление временное. Через 5-10 лет начнется второй этап активных нефтепоисковых работ в регионе, где электроразведка опять должна оказаться востребованной, благодаря завоеванному к настоящему времени доверию. На этом этапе она должна быть вооружена не только более современными техническими средствами, но и новой технологией, опирающейся на новые способы и подходы в интерпретации.

Развитие технических средств активно продолжается несмотря на низкий уровень востребованности электроразведки на глубины 2 - 3 км и более. Здесь можно отметить появление аппаратуры типов ЦИКЛ-5, SGS-ТЕМ, ТЭС-24 (СНИИГГиМС, СибГеоСейс, НВНИИГГ).

Одно из технологических направлений, которое автору представляется достаточно важным, связано связано с повышением производительности работ. Увеличение канальности аппаратуры (в частности путем «нанизывания» на линию связи), её портативности, возможности спутниковой привязки и синхронизации, а также появление компактных приемных датчиков, подготовили возможность серьезных изменений в полевой технологии. Эти изменения касаются расширения количества точек наблюдения на каждую расстановку источника поля - площадные, веерные, многоразносные и иные системы наблюдений. В поисково-картировочном направлении опробование подобных систем наблюдений начато Тригубовичем Г.М.

Однако такие технологии в настоящее время не подкреплены объективной, достаточно обоснованной интерпретацией, с помощью которой можно параметризовать исследуемый разрез с той уверенностью, которая имеет место при использовании соосных установок зондирования. Для площадных систем наблюдений процедуры интерпретации должны предполагать латерально-неоднородное строение среды. Один из возможных путей решения этой проблемы - использование линеаризованной прямой задачи. Это направление («томографический подход») в настоящее время развивается в ИГФ СО РАН. (Эпов М.И., Могилатов B.C., )

Библиография Диссертация по геологии, кандидата технических наук, Захаркин, Александр Кузьмич, Новосибирск

1. Акопов И.И., Афанасьев Н.П., Дихтер И.Я., Захаркин А.К. и др. Электроразведочная генераторная установка «Полигон-2» // Геофизическая аппаратура, вып 97, 1993 г. с. 67-77.

2. Анциферов A.C. Вожов В.И., Демин Б.Б. Конторович А.Э., Павлен-ков В.В. Подземные рассолы и воды кембрийских отложений Сибирской платформы. // Тр. СНИИГГиМС , 1972, вып 139, с 42-77.

3. Автоматизированная система обработки данных метода переходных процессов // Вечкапов О., Исаев Г., Захаркин А., Могилатов В., Три-губович Г., 34-ый Международный геофизический симпозиум, Будапешт, сент. 1989г., Тезисы, с.721.

4. Безрук И.А. Сафонов A.C. Принципы построения автоматизированной системы обработки данных, полученных с помощью цифровых электроразведочных станций // Прикладная геофизика, М., «Недра», вып. 98, с. 93-102.

5. Безрук И.А., Куликов A.B., Киселев Е.С. и др. Электроразведка в комплексе глубинных и поисковых геофизических работ // Геофизика, 5. 1994, с. 23-30.

6. Бубнов В.М., Татаринов A.B. Способ непалеточной интерпретации кривых кажущихся сопротивлений ЗСБЗ// Геология и геофизика. 1978, № 10, с.137-139.

7. Бубнов В.М., Бубнова.Л.Н., Захаркин А.К. Отчет о результатах электроразведочных работ ЗСБ на Собинской, Питимовской и Ванавар-ской площадях (работы 1983-84 гг.), Ванавара, 1984 г.

8. Бубнов В.М. Шапорев В.А., Межов В.П., Захаркин А.К. Методика и результаты электроразведочных работ методом ЗСБЗ в западной части Сибирской платформы // Матер, всесоюзного семинара по методу становления эл.магн. поля, Новосибирск, 1977 г.

9. П.Бубнов В.М. Рабиновиич Б.И. Захаркин А.К. Прогноз траппов и скоростной характеристики ВЧР в Катангской седловине по данным ЗСБ // Поиск полезных ископаемых в Сибири методом зондирования становлением поля , Новосибирск, СНИИГГиМС, 1988 г., с.99-107.

10. Бессонов Л.А. Линейные электрические цепи // М., изд. «Высшая школа» , 1983, 336 с.

11. Ваньян Л.Л., Давыдов В.М., Терехин Е.И., О некоторых причинах искажений кривых зондирований становления поля //Прикладная геофизика, вып. 41, М., «Недра», 1965, с. 84-94.

12. Вахромеев Г.С., Кожевников Н.О. Методика нестационарных электромагнитных зондирований в рудной электроразведке // Иркутск, изд. Иркут. ун-та, 1988, 224 с.

13. Великин А.Б. Булгаков Ю.И. Индуктивная электроразведка методом переходных процессов с совмещеным источником и приемником поля // Л., «Недра», 1967, 55 с.

14. Вознюк В.Р. Глинский Б.М., Шорохов М.Н. О влиянии времени выключения тока на начальную стадию становления поля в ближней зоне // Измерительная аппаратура для разведочной геофизики. Новосибирск, изд. ИАЭ СО АН СССР, 1973, с 137-145.

15. Волков Е.А. Численные методы// «Наука», М. 1982,255 с.

16. Гейда М.В., Копыцкий В.П. и др. Отчет о результатах геофизических работ на Деликтуконской площади, Ванавара, 1983 г.

17. Глечиков В.А. Мариничев А.П., Сидоров В.А. Искажения результатов зондирования становлением магнитного поля при непрямоугольной форме возбуждающих импульсов //Геофизическая аппаратура, Л., «Недра», вып.65, 1978, с. 57-62.

18. Горностаев В.П. Панкратов В.М. Рабинович Б.И. Опыт применения метода ЗСБ в восточной части Иркутского амфитеатра. / «Геология и геофизика», 1973, №73, деп.

19. Давыдов В.М., Переходные процессы в аппаратуре метода становления поля // Прикладная геофизика, вып. 40, М., «Недра», 1964, с. 77-85.

20. Долинский М.Ю. О влиянии погрешности средств измерений на их помехозащищенность при цифровой обработке сигналов // Геофизическая аппаратура, вып 97,1993, с. 44-49.

21. Захаркин А.К. Рабинович Б.И. Влияние непроводящих включений на результаты МТЗ // Методы разведочной и промысловой геофизики в Западной Сибири. Тр СНИИГГиМС, вып. 80, 1968 г. с. 46-48.

22. Захаркин А.К. Учет конечных размеров питающей линии в методе ЗСБЗ // Новые данные по геологии и геофизике- Тезисы докладов мол. ученых и специалистов Зап. Сиб. правл. НТО Горное, 1972, с. 79 - 81.

23. Захаркин А.К. Оценка оптимальных разносов установки и длины питающей линии в методе ЗСБЗ // Новые данные по геологии и геофизике. Тезисы докладов мол. ученых и специалистов. - Зап. Сиб. правл. НТО Горное, 1972, с. 81-83.

24. Захаркин А.К., Кунин Д.И., Рабинович Б.И., Шатохин В.Н. Обоснование технических условий построения электроразведочной станции, предназначенной для метода ЗСБЗ // Вопросы разведочной и промысловой геофизики Сибири Тр.СНИИГГиМС, вып. 168, 1973, с38-43.

25. Захаркин А.К. Особенности методики ЗСБЗ в высокоомных средах // Матер, всесоюзного семинара по методу становления эл.магн. поля, Новосибирск, 1977 г.

26. Захаркин А.К. Погрешности дифференциальных трансформаций результатов зондирований становлением поля в ближней зоне // Изучение нефтегазоносности Сибирской платформы геофизическими методами -Тр. СНИИГГиМС, вып. 281, 1980, с. 79-84.

27. Захаркин А.К. Аппаратурная фильтрация сигнала в методе ЗСБ // Результаты применения метода зондирования становлением поля в районах Сибирской платформы Новосибирск, СНИИГГиМС, 1987 г., с.58-77.

28. Захаркин А.К. Временная дискретизация сигнала становления поля в нефтяной электроразведке // Результаты применения метода зондирования становлением поля в районах Сибирской платформы Новосибирск, СНИИГГиМС, 1987 г., с.90-98.

29. Захаркин А.К. Могилатов B.C. Горошко Н.В. Первичная обработка материалов ЗСБ, полученных на аппаратуре Цикл-2 // Результаты применения метода зондирования становлением поля в районах Сибирской платформы Новосибирск, СНИИГГиМС, 1987 г., с. 120-125.

30. Захаркин А.К. Тарло H.H. Физическое моделирование метода ЗСБ // Поиск полезных ископаемых в Сибири методом зондирования становлением поля , Новосибирск, СНИИГГиМС, 1988 г., с.30-44.

31. Захаркин А.К. Сравнительная оценка помехоустойчивости интегратора и идеального фильтра Винера // Автоматизация электромагнитных исследований , Новосибирск, СНИИГГиМС, 1988 г. с.5-11.

32. Захаркин А.К. К выбору фильтра нижних частот при проектировании измерительного канала для аппаратуры метода ЗСБ // Автоматизация электромагнитных исследований , Новосибирск, СНИИГГиМС, 1988 г. с.11-18.

33. Захаркин А.К. Компактная приемная петля для импульсной электроразведки // Российский геофизический журнал, №9-10, 1998 г., с.95-99.

34. ЗахаркинА.К., Дуб П.Б., Ничога В.А. Локальные активные низкопороговые индукционные датчики (ЛАНИД) в электроразведочных работах ЗСБ и ЗС-МП // Геофизическая аппаратура, вып. 102, 1999 г.

35. Захаркин А.К. Тарло H.H. Физическое моделирование при интерпретации данных импульсной электроразведки // Междунар. геофиз. кон-фер. SEG-95, Санкт-Петербург, 1995 г., Тезисы докл, том II, разд. 3.06.

36. Захаркин А.К. Тарло H.H., Эпов М.И., Манштейн А.К., Сухорукова К.В. Изменение электропроводности терригенных пород, вызванное вибросейсмическим воздействием // Междунар. геофиз. конфер. SEG-95, Санкт-Петербург, 1995 г., Тезисы докл, том II, разд. 3.04.

37. Захаркин А.К. Тарло H.H. Проблемы метрологического обеспечения структурной импульсной электроразведки // Геофизика, № 6, 1999, с34-39.

38. Зондирования становлением поля в ближней зоне // Рабинович Б.И., Кунин Д.И., Захаркин А.К. и др, М., «Недра», 1976 г., 102 с.

39. Зиновьев А.Л., Филиппов Л.И. Введение в теорию сигналов и цепей // «Высшая школа», М., 1968,280 с.

40. Исаев Г.А., Ицкович Г.Б., Тригубович Г.М., Филатов В.В. Методические рекомендации по интерпретации зондирований методом переходных процессов//Новосибирск, 1985, Изд. СНИИГГиМС, 90 с.

41. Кауфман A.A., Морозова Г.М. Теоретические основы метода зондирования становлением поля в ближней зоне // Новосибирск, «Наука», 1970,123 с.

42. Карнаухов В.В. Зыкова Н.Ф., Лаврентьева А.Е. Новотнова О .Я., Лагута H.A. Отчет о работах Ярактинской электроразведочной партии №20, 1973, Иркутск, фонды ВГТ.

43. Каменецкий Ф.М., Новиков П.В., Тимофеев В.М. Использование дифференциальных трансформаций для качественной интерпретации данных электромагнитных зондирований методом становления поля // Физика земли, 9,1993, с. 91-96.

44. Каменецкий Ф.М., Тимофеев В.М. О возможности разделения индукционного и поляризационного эффектов // Изв. АН СССР, Сер Физ.Земли, 1984, №12, с. 89-94.

45. Киселев Е.С., Киселева О.В., Попов Ю.Н., Терехин Е.М. Обработка на ЭВМ цифровых записей зондирования становлением электромагнитного поля // Разведочная геофизика, М., «Недра», 1975,вып.67, с. 101-105.

46. Киселев Е.С., Ключкин В.Н., Попов Ю.Н. Способ приближенной оценки аппаратурных искажений сигнала при измерении процесса становления электромагнитного поля // Прикладная геофизика, вып 74, М., «Недра», 1974, с 101-105.

47. Кожевников Н.О. Снопков C.B. Суперпарамагнетизм в геоэлектрике // Иркутский политех, ин-т Деп ВИНИТИ 13.08.90, №4584-В90, 32 с.

48. Кожевников Н.О. Снопков C.B. Влияние суперпарамагнетизма горных пород на переходную характеристику незаземленной петли // Геофизические методы поисков и разведки рудных и нерудных месторождений. -Свердловск: СГИ, 1991, с. 32-37.

49. Кожевников Н.О. Влияние электромагнитных процессов в системе провод-земля на результаты измерений в индуктивной электроразведке // Геофизические методы поисков и разведки рудных и нерудных месторождений. Свердловск: СГИ, 1990, с. 87-91.

50. Крюкова JI.Г. Приближенный способ интерпретации зондирований становлением поля в ближней зоне // Матем. моделир. электромаг. полей М., Изд ИЗМИРАН, 1983, с. 214-222.

51. Кунин Д.И. Цифровая аппаратура для электроразведки методом ЗСБ // Автореферат дисс. канд. техн.наук, Новосибирск, 1981,18 с.

52. Липкин H.A. Основы статистической радиотехники, теории информации и кодирования // Изд. «Советское радио», М., 1978 239 с.

53. Лыков Ю.Я., Лыкова С.Г., Борисова М.А. Отчет о результатах детальных сейсморазведочных работ МОГТна Собинской площади в полевой сезон 1982-83 гг., Ванавара, 1983 г.

54. Малогабаритный индукционный преобразователь: Патент РФ №2073257 / Захаркин А.К., опубл. 10.02.97., бюл. №4.

55. Матвеев Б.К. Интерпретация электромагнитных зондировании. М.: Недра, 1974, 230 с.

56. Методические рекомендации по электроразведочным работам методом ЗСБ с аппаратурой «Цикл» // Составитель Захаркин А.К., Новосибирск, СНИИГГиМС, 1981 г, 98 с.

57. Методические указания по применению метода ЗСБ с аппаратурой «Цикл-2» в районах Сибирской платформы // Составители Рабинович Б.И., Захаркин А.К., Финогеев В.В., Бубнов В.М. и др., Новосибирск, СНИИГГиМС, 1984 г., 68 с.

58. Могилатов B.C. Развитие интерпретационных средств индуктивной импульсной электроразведки: дисс. канд. техн. наук / ОИГГМ СО РАН 17.11.98.

59. Нагата Т. Магнетизм горных пород. М.: Мир, 1965, 348 с.

60. Поспеев A.B. Пашевин A.M., Яговин А.Л., Применение компьюти-зированной аппаратуры СГС-ТЕМ при исследованиях методом ЗСБ // Геофизика, Специальный выпуск к 50-летию Иркутскгеофизика,1999, с.45-46.

61. Рабинович Б.И. Наставление по электроразведочным работам методом ЗСБЗ (интерпретация) Новосибирск, изд. СНИИГГиМС, 1973, 80 с.

62. Рабинович Б.И. Метод зондирования становлением поля в ближней зоне и результаты его применения на Сибирской платформе. Дисс. докт.геол. минер. Наук, Новосибирск, 1977, 445 с.

63. Рабинович Б.И. Захаркин А.К. Результаты опытных полевых работ методом ЗСБЗ в западной части Сибирской платформы // Вопросы разведочной и промысловой геофизики в Западной Сибири. Тр. СНИИГ-ГиМС, вып 156, 1972, с. 79-82.

64. Рабинович Б.И., Захаркин А.К. Дифференциальные зондирования как один из способов повышения разрешающей способности метода ЗСБЗ // Новое в развитии нефтяной геофизики в Сибири Тр. СНИИГГиМС, вып 239, 1976 г., с. 34-42.

65. Светов Б.С. Теория, методика и интерпретация материалов низкочастотной индуктивной электроразведки // М., Недра, 1973.

66. Светов Б.С. Агеев В.В., Лебедева Н.А. Поляризуемость горных пород и феномен высокоразрешающей электроразведки // Геофизика, №4, 1996, с. 42-52.

67. Сидоров В.А. Импульсная индуктивная электроразведка // М., «Недра», 1985,192 с.

68. Сидоров В.А., Ведринцев Г.А., Фролов П.П., Май А.А., Сидорова И.Я. Интерпретация точечных зондирований становлением ЗСТ над горизонтально-слоистыми разрезами // Саратов, изд. НВНИИГГ, 1972, 76 с.

69. Сидоров В.А., Тикшаев В.В. Электроразведка становлением поля в ближней зоне. Саратов, изд-во НВНИИГГ, 1969, 58 с.

70. Сидоров В.А. Губатенко В.П., Глечиков В.А.Становление поля в неоднородных средах применительно к геофизическим исследованиям // Саратов, изд. СГУ, 1977, 223 с.

71. Сидоров В.А., Яхин А.К. О вызванной поляризациигорных пород при индуктивном возбуждении // Изв. АН СССР, сер Физика Земли, 1979, №11, вып. 144, с. 21-28.

72. Снопков С.В. Использование явления суперпарамагнетизма горных пород при решении геологических задач // Геология и геофизика Восточной Сибири. Современные методы в геологических исследованиях. Иркутск: ИЗК СО РАН, 1992, с. 37-38.

73. Способ геоэлектроразведки и устройство для его осуществления: А.с.966637 / Захаркин А.К., Пинтусов С.А., Шатохин В.Н., опубл. 15.10.82, бюл. №38.

74. Способ геоэлектроразведки и устройство для его осуществления: A.c.1045191 / Захаркин А.К., Лопатин B.C., опубл. 13.09.83, бюл. №36.

75. Способ геоэлектроразведки: A.c. 1505219 / Полетаева Н.Г., Рабинович Б.И., Захаркин А.К., зарегистр.01.05.89.

76. Способ моделирования в индуктивной электроразведке: Патент РФ № 1540513 / Захаркин А.К., Тригубович Г.М., Тарло H.H., заре-гистр.05.04.93.

77. Способ геоэлектроразведки: Патент РФ №1760873 / Тригубович Г.М., Захаркин А.К., Могилатов B.C., зарегистр. 19.01.93.

78. Способ тестирования аппаратуры импульсной электроразведки и средств обработки и интерпретации измеренных данных: патент РФ№ 2073890 / Захаркин А.К., Тарло H.H., опубл. 20.02.97., бюл. №5.

79. Способ геоэлектроразведки: патент РФ№ 2045083 / Захаркин А.К., Бубнов В.М., опубл. 27.09.95., бюл. №27.

80. Способ прямого поиска геологических объектов и устройство для его осуществления: патент РФ№2111514 / Балашов Б.П. Могилатов B.C., Захаркин А.К., Саченко Г.В., Секачев М.Ю., опубл. 20.05.98., бюл.№14.

81. Соколов В.П., Табаровский Л.А., Рабинович Б.И. Преобразование переходных характеристик для импульсов сложной формы // в Сб. Научных трудов ИГиГ СО АН СССР, Новосибирск, 1978, с. 81-92.

82. Табаровский Л.А., Эпов М.И., Сосунов О.Г. Оценка разрешающей способности электромагнитных методов и подавление помех в системах многократного наблюдения // Новосибирск, 1985, 47 е., (препринт ИГиГ СО АН СССР, №7).

83. Финогеев В.В. Метод зондирования становлением поля в ближней зоне с индукционным возбуждением и результаты его применения в восточной части Сибирской платформы // дисс. канд. геол. минер, наук , СНИИГГиМС, 1979.

84. Финогеев В.В. Соломон А.З. Выявление водонасыщенных коллекторов с помощью метода ЗСБ на Среднеботуобинском месторождении // Тр. СНИИГГиМС, вып.271,1979, с. 106-111.

85. Шепеленко A.M., Хайсанова Т.Ф. Отчет о результатах детальных сейсморазведочных и электроразведочных работ на Нижне-Оленчеминской площади. Партия №49/84-85.

86. Эпов М.И. Ельцов И.Н. Прямые и обратные задачи индуктивной геоэлектрики в одномерных средах // Новосибирск,!992, 31 е., (препринт ИГиГ СО АН СССР, №2).

87. Эпов М.И., Манштейн А.К., Сухорукова К.В. Использование управляемого интегратора при автоматизированной интерпретации нестационарного электромагнитного поля // Новосибирск, 1991, 32 е., (препринт ИГиГ СО АН СССР, №11).

88. Шапорев В.А. Овелян С.П. О точности кривых ST ЗСБ // Поиск полезных ископаемых в Сибири методом зондирования становлением поля, Новосибирск, СНИИГГиМС, 1988, с. 64-68.

89. Шапорев В.А. Методическое пособие по интерпретации ЗСБ, СНИИГГиМС, Новосибирск, 1986.

90. Методические рекомендации по анализу зондирований становлением поля в ближней зоне в горизонтально-неоднородных средах, составители Рабинович Б.И., Финогеев В.В, СНИИГГиМС, Новосибирск, 1983.

91. Создание регионального центра по сертификации геофизической продукции. Отчет по теме 633, Отв. исп. Прихода А.Г.,Новоселова Т.И., Новосибирск, СНИИГГиМС, 1998.

92. Buselli G. The effect of near surface superparamagnetic material on electromagnetic transients // Geophysics.- 1982. Vol. 47, N 9,- P. 1315-1324.

93. Effer F., Auken E., Sorensen K.I. Inversion of band-limited ТЕМ responses //Geophysical Prospecting, 1999, 47, 551-564

94. Lee T.J. Effect of superparamagnetic layer on the transient electromagnetic response of a ground // Geophysical Prospecting.- 1984, Vol. 32,- P.480-496.

95. Lee T.J. The transient electromagnetic response of a magnetic or superparamagnetic ground // Geophysics.- 1984, Vol. 49, N 7,- P. 854-860.

96. Chakridi R., Chouteau M. Design of models for electromagnetic scale modelling // Geophysicall Prospecting.- 1988, 36, N 5, P. 537-550.

97. Macnae J., Lamontagne Y. Imaging quasi-layered conductive structures by simple processing of transient electromagnetic data // Geophysics.-1987, Vol. 52, N4, P. 545-554.

98. McCracken K.G., Oristaglio M.L., Hohmann G.W. A comparison of electromagnetic exploration system // Geophysics.- 1986, Vol. 51, N 3, P. 810818.183

99. McCracken K.G., Oristaglio M.L., Hohmann G.W. Minimization of noise in electromagnetic exploration system // Geophysics.- 1986, Vol. 51, N 3, P. 819-832.

100. Meju M.A. A simple method of transient electromagnetic data analysis // Geophysics.- 1998, Vol. 63, N 2, P. 405-410.

101. Shankland T.J., Waff H.S. Conductivity in fluid-bearing rocks // Journal of Geophysical Research.-1974, Vol. 79, N 32, P.4863-4868.

102. Spies B.R. Depth of investigation in electromagnetic sounding methods // Geophysics.- 1989, Vol. 54, N 7, P. 872-888.

103. Spies B.R., Eggers D.E. The use and misuse of apparent resistivity in electromagnetic methods // Geophysics.-1986, Vol. 51, N 7, P. 1462-1471.

104. Yang C.H., Tong L.T. Combined application of DC and TEM to sea-water intrusian mapping // Geophysics.-1999, Vol. 64, N 2, P. 417-425.

Информация о работе

Захаркин, Александр Кузьмич
кандидата технических наук
Новосибирск, 2000
ВАК 04.00.12

Диссертация

Разработка аппаратурно-методического обеспечения импульсной индуктивной электроразведки для нефтепоисковых работ в условиях Сибирской платформы - тема диссертации по геологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы