Разработка программно-измерительного комплекса для дифференциально-нормированного метода электроразведки

Давыденко, Юрий Александрович

Автореферат диссертации по теме "Разработка программно-измерительного комплекса для дифференциально-нормированного метода электроразведки"

На правах рукописи

Давыденко Юрий Александрович

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-НОРМИРОВАННОГО МЕТОДА ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

25.00.10 - геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

НОВОСИБИРСК 2005

Работа выполнена в Иркутском государственном техническом университете на Кафедре прикладной геофизики и геоинформатики.

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Кожевников Николай Олегович Официальные оппоненты: доктор технических наук

Могилатов Владимир Сергеевич кандидат технических наук Захаркин Александр Кузьмич Ведущая организация: Северное государственное федеральное унитарное научно-производственное предприятие по морским геологоразведочным работам «Севморгео» (г. Санкт-Петербург)

Защита состоится Л YS)2005 г. в час. на заседании

диссертационного совета Д 003.050.05 при Объединенном институте геологии, геофизики и минералогии им A.A. Трофимука СО РАН, в конференц-зале.

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

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОИГГМ СО РАН. Автореферат разослан

А lAMTXjSnSL 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор физико-математических наук

Ю. А. Дашевский

Itblt.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Объект исследования - программно-измерительный комплекс дифференциально-нормированного метода электроразведки (ДНМЭ) на основе прецизионного дельта-сигма аналого-цифрового преобразователя (АЦП).

Актуальность. В настоящее время с целью сокращения объемов дорогостоящего бурения на стадии поисков и разведки месторождений нефти и газа возрастает роль геофизических методов, которые при относительной дешевизне позволяют оконтуривать залежь в плане. Неуклонно повышаются требования к надежности прогноза; в комплексе с сейсморазведкой все чаще используются несейсмические методы, среди которых одним из ведущих является дифференциально-нормированный метод электроразведки (ДНМЭ).

ДНМЭ был разработан в 80-х годах прошлого века коллективом Сибирской геофизической партии ФГУГП «Иркутскгеофизика». На первых этапах измерения дифференциально-нормированных параметров (ДНП) проводились аналоговой аппаратурой. В конце 90-х аналоговая аппаратура как измерительная система достигла предела своих возможностей. Регистрировались только два параметра -Р1 и D</>, на каждую кривую приходилось по 6-8 точек, было невозможно проводить измерения в условиях интенсивных импульсных и промышленных помех. Существовавший уровень технологии не позволял выделить в геоэлектрическом разрезе достаточное количество слоев, что негативно сказывалось на детальности исследований.

В конце 90-х стало ясно, что без перехода на современную цифровую аппаратуру дальнейшее развитие метода невозможно. Появление 24-разрядных прецизионных дельта-сигма АЦП фирмы Crystal позволило регистрировать переходные процессы в большом динамическом диапазоне. Отсутствовала методика измерения цифровой аппаратурой, требовались новые алгоритмы и программы. Первый прототип современного программно-измерительного комплекса ДНМЭ был разработан и испытан 6 лет назад при участии соискателя. Стало очевидно, что нельзя продвинуться в создании измерительной системы и развитии аппаратурно-программного обеспечения, оставив без внимания следующие объективные факторы:

• достоверно неизвестны параметры измерительной системы, а также ее влияние на регистрацию переходных процессов;

• наряду с полезным сигналом регистрируются различного рода помехи (изменение потенциалов приемных электродов, теллурические токи, атмосферные разряды и промышленные помехи и др.), которые оказывают крайне негативное влияние на результаты измерений.

На основании вышесказанного, актуальность исследований определяется: необходимостью изучения параметров измерительной системы с целью

учета переходной характеристики

граммах инверсии; разработкой новых алгоритмов и программ для подавления промышленных, атмосферных, теллурических электромагнитных помех и устранения тренда, возникающего за счет изменения собственных потенциалов приемных электродов.

Цель исследований - повышение достоверности полевых данных и разрешающей способности дифференциально-нормированного метода электроразведки путем создания программно-измерительного комплекса в наземной и морской модификацях (методики полевых измерений цифровой аппаратурой нового поколения, программного обеспечения для подавления помех различного генезиса, методики и средств измерения собственной переходной характеристики аппаратуры).

Научно-техническая задача:

Разработать программно-измерительный комплекс в наземной и морской модификацях на основе прецизионного дельта-сигма АЦП.

Этапы решения задачи:

1. Разработка методики полевых измерений цифровой аппаратурой нового поколения.

2. Расчет, экспериментальная проверка и учет в программах инверсии собственных частотных и переходных характеристик приемно-измерительного тракта аппаратуры ДНМЭ.

3. Разработка и внедрение новых алгоритмов и программ с целью подавления промышленных, атмосферных, теллурических электромагнитных помех и устранения тренда, возникающего за счет изменения собственных потенциалов приемных электродов.

Фактический материал, методы исследования и аппаратура:

Теоретической основой решения поставленных задач являются идеи и широко апробированные алгоритмы следующих авторов: О.В. Бартеньева, Н.С. Бахвалова, Г.С. Вахромеева, В.М. Вержбицкого, Ф.М. Гольцмана, А.Ю. Давыдснко, В.И. Дмитриева, В.П. Дьяконова, В.В. Ломтадзе, В.Л. Макарова, В.В. Хлобыстова, A.V. Aho, G. Buselli, М. Cameron, К. Chui, F.R. Hampel, J.E. Hopkroff, E.M. Ronchetti, P.J. Rousseew, W.A. Stahel, J.D. Ullman и др. Программное обеспечение комплекса написано в среде программирования Delphi с использованием математической библиотеки IMSL языка программирования Fortran.

При конструировании программно-измерительного комплекса ДНМЭ соискатель опирался на системы-прототипы: LOTEM (ФРГ) и UTEM (США), описание которых взято из литературных источников. Создание программно-измерительного комплекса осуществлено средствами компьютерного моделирования, полевого электроразведочного эксперимента и лабораторных измерений, выполненных с использованием прецизионной регистрирующей аппаратуры. В работе широко использованы методы математической

•»■■* t

статистики, современные компьютерные алгоритмы и программы; произведено сопоставление результатов инверсии данных ДНМЭ с результатами, полученными с привлечением программ других авторов (Московская Л.Ф., 2003). Алгоритмы протестированы на данных, рассчитанных от синтетических разрезов с наложением различного рода помех. Надежность программно-измерительного комплекса доказывает высокая сходимость основных и контрольных наблюдений - до 0.01%.

Разработки соискателя прошли апробацию на большом объеме полевых данных. С использованием нрограммно-измерительного комплекса обработано более 25000 точек записи ДНМЭ. Прогнозы нефтегазоносности, сделанные на основе комплексирования данных сейсморазведки с результатами инверсии данных, полученных программно-измерительным комплексом ДНМЭ, подтверждены бурением: 11 скважин в Калининградской области, 6 -на Обской губе, около 10 - в Тюменской нефтегазоносной провинции, 1 - в Ростовской области, 3 - в Краснодарском крае, 1 - в Астраханской области, 1 - в Волгограде и 1 - в акватории Каспийского моря. Не был подтвержден по данным глубокого бурения прогноз в одной скважине в Калининградской области. Всего прогнозов было сделано не менее 35, из них ошибочных - 1, что говорит о 97% подтверждаемое™.

С 1998 г. по настоящее время программно-измерительный комплекс ДНМЭ с успехом применяется для решения нефтегазопоисковых задач в следующих регионах: на Сибирской платформе в Иркутской облас1и и Красноярском крае; на Восточно-Европейской платформе в Прибалтийском регионе; на Западно-Сибирской платформе на севере Тюменской области; на Скифской платформе (Ростовская область); в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции (республика Коми); на месторождениях Северного При-каспия и Поволжья, в республике Бурятия; на шельфах Каспийского, Карского и Азовского морей. Заказчиками выступали крупнейшие нефтяные и газовые компании «Газпром», «Лукойл», «Сургутнефтегаз» и др., а также МПР РФ.

Защищаемые научные результаты.

На основе прецизионного дельта-сигма аналого-цифрового преобразователя разработан программно-измерительный комплекс в наземной и морской модификациях дифференциально-нормированного метода электроразведки, к важнейшим компонентам которого относятся:

- методика учета влияния переходной характеристики дельта-сигма аналого-цифрового преобразователя на измеряемые сигналы и параметры, используемые в дифференциально-нормированном методе электроразведки;

- алгоритм подавления периодических промышленных помех на основе дифференцирующего фильтра, обеспечивающий высокое соотношение

сигнал/помеха при незначительных искажениях регистрируемого переходного процесса; программная реализация алгоритма в законченных Windows-приложениях; - алгоритмы подавления импульсных спорадических помех, основанные на использовании методов робастной статистики, и алгоритм устранения тренда, в котором методы робастной статистики сочетаются с итерационным подходом и высокочастотной фильтрацией; программная реализация алгоритмов в законченных Windows-приложениях. Научная новизна. Личный вклад.

1. Для морской модификации ДНМЭ сделаны следующие научные и технические разработки:

- разработана конструкция приемной линии, основанная на усреднении волновых помех на сделанных из свинцовой проволоки электродах, линейные размеры которых более чем в сто раз превышают поперечное сечение плавающего кабеля (на основе идеи В.В. Владимирова);

- разработано программное обеспечение, в функции которого входит сбор, хранение, обработка и приведение к единой временной сетке записей электромагнитных зондирований, показаний эхолота, а также данных с GPS-приемников;

- с использованием методов робастной статистики - М-оценки, у/функции Хампеля - разработан устойчивый к резко выделяющимся отсчетам алгоритм получения коэффициентов линейной регрессии.

2. Разработки, актуальные для морской и наземной модификаций:

- с целью обеспечения полноты сохранения информации разработан формат записи первичного материала, в котором используются данные цифро-аналогового преобразователя;

- с использованием коэффициентов нерекурсивных фильтров аналого-цифрового преобразователя и значений амплитудно-частотной характеристики измерительного тракта выполнен расчет амплитудно-частотной характеристики для аппаратуры ДНМЭ; с учетом этой характеристики рассчитан обобщенный нерекурсивный фильтр, описывающий переходную характеристику приемно-измерительного тракта, и оценены искажения регистрируемых переходных процессов (совместно с Е.В. Агеенковым, Е.Ю. Антоновым и A.A. Петровым);

- с использованием дифференцирующего фильтра разработан новый алгоритм подавления техногенной периодической помехи; создано программное обеспечение;

- с использованием методов робастной статистики - Л/-оценки, у/функции Хампеля - разработаны и протестированы алгоритмы подавления спорадических помех; создано программное обеспечение;

- с использованием высокочастотного фильтра и робастных оценок разработан и протестирован способ итерационного устранения тренда, создано программное обеспечение.

Аппаратурная часть измерительного комплекса разработана совместно со специалистами «Сибгеосейсм», «Сибирской геофизической партии» и «Севморгео» (С.М. Стефаненко, В.Н. Алаевым, М.А. Давыденко, С.Х. Мальцевым, П.В. Жуганом, Ю.И. Кузьминым, В.Э. Кяспером и др.). Практическая значимость работы:

Технические разработки являются существенным вкладом в совершенствование методики полевых измерений. С использованием научно-обоснованных технических решений был существенно модифицирован наземный и создан морской вариант ДНМЭ. Разработанный с использованием данных цифро-аналогового преобразователя формат записи первичного материала обеспечивает целостность информации. Учет собственной переходной характеристики системы при решении прямой задачи способствует повышению качества инверсии и, соответственно, геологической интерпретации данных ДНМЭ. Применение предложенного алгоритма подавления помехи с частотой 50 Гц дает возможность получать пригодные для количественной интерпретации кривые ДНП и, как следствие, достоверные геологические данные в районах с высоким уровнем техногенных помех. Использование робастных оценок и алгоритма устранения тренда существенно повышает воспроизводимость кривых ДНП: даже при наличии записей, осложненных импульсными спорадическими и теллурическими помехами, удается определить ДНП с относительной погрешностью не более 0.5%, обеспечивающей устойчивое определение поляризационных параметров в рамках модели Cole-Cole. Выполненные соискателем научно-технические разработки внедрены в производство: за год производится запись и обработка более 1500 точек записи ДНМЭ в наземной модификации и более 4000 погонных километров в морской модификации.

Представленные в диссертации материалы используются при чтении лекций по специальному курсу электроразведки для студснюв Иркутского государственного техническою университета (ИрГТУ) по спецальностям «геофизика» и «геоинформационные системы»

Апробация работы. Представленные в диссертации научные и практические результаты докладывались: на школе-семинаре молодых геофизиков в Екатеринбурге (2002); на первой Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле (Новосибирск, 2002); на расширенных семинарах лаборатории электромагнитных полей ИГФ СО РАН (Новосибирск, 2002, 2004, 2005); на XX Всероссийской молодежной конференции «Строение литосферы и геодинамика» в Иркутске (2004); на IV Всероссийской конференции молодых ученых по математическому моделированию и

информационным технологиям (Красноярск, 2003); на Международном семинаре «Современные отечественные и зарубежные методы и аппаратура геолого-геофизических исследований в производстве геологоразведочных работ» (Иркутск, 2004); на семинаре Кафедры геофизики Санкт-Петербургского государственного университета (2004), на семинаре Кафедры физики Земли Санкт-Петербургского государственного университета (2005); на VI уральской молодежной научной школе по геофизике (Пермь, 2005); на ученом совете Северного государственного федерального унитарного научно-производственного предприятия по морским геологоразведочным работам «Севморгео» (Санкт-Петербург, 2005), а также на ежегодных научно-технических конференциях ИрГТУ (1998-2004).

Объем и структура работы. Работа содержит 154 с. текста, 46 рисунков и включает 5 глав, введение, заключение и список литературы из 95 наименований русско- и англоязычных источников.

Благодарности. За руководство в проведении исследовательской работы и помощь в подготовке диссертации автор выражает глубокую благодарность научному руководителю профессору Н.О. Кожевникову и начальнику Сибирской геофизической партии ФГУГП «Иркутскгеофизика» доктору геол.-мин. наук П.Ю. Легейдо; за помощь и конструктивную критику при обсуждение отдельных вопросов и работы в целом специалистам-И.Г. Беловежцу, А.Ю. Давыденко, А.Г. Дмитриеву, А.К. Захаркину, В.А. Комарову, С.С. Крылову, A.B. Поспееву, С.М. Стефаненко. За плодотворное сотрудничество в организации и проведении морских экспедиций автор благодарен коллективу «Севморгео», г. Санкт-Петербург, в особенности: A.A. Петрову, Ю.И. Кузьмину, В.Э. Кясперу, Е.Д. Лисицыну, Л.Ф. Московской. За дружескую творческую атмосферу, которая в значительной мере способствовала работе над диссертацией, автор признателен коллективу «Сибирской геофизической партии» ФГУГП «Иркутскгеофизика»: Е.В. Аге-енкову, В.Н. Алаеву, Д.В. Анохину, В.В. Владимирову, М.А. Давыденко, П.В. Жугану, С.Х. Мальцеву, И.Ю. Пестереву и др. Автор благодарен главному геологу С.А. Иванову, геологическому отделу Сибирской геофизической партии, A.A. Быстрых, A.B. Доржиевой и Н.Е. Кочемазовой за кропотливую работу над графикой. За методическую помощь в подготовке автореферата и других документов автор особенно признателен В.И. Самойловой. За плодотворное сотрудничество и помощь в работе над диссертацией автор выражает благодарность сотрудникам Лаборатории электромагнитных полей Института геофизики СО РАН: Е.Ю. Антонову, И.Н. Ельцову, B.C. Могила-тову, Е.В. Павлову и многим другим.

За поддержку в исследовательской работе и за предоставленную возможность всесторонней апробации диссертации автор признателен чл.-корр. РАН В.И. Уткину и 'и.-корр. РАН М.И. Эпову.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Дифференциально-нормированный метод электроразведки (ДНМЭ) и решаемые задачи

Широко известны многочисленные примеры использования процессов вызванной поляризации для поисков и разведки месторождений нефти и газа (Базовкина и др., 1978; Киричек, 1980; Круг лова, 1975; Кукуруза , 1982; Моисеев и др., 1995, 2002; Рыжов, 1995 и др.).

Противоречивая оценка их эффективности (Березкин и др., 1983; Ованесов и др., 1979; Зайченко и др. 1984 и др.) вытекает из нестабильности получаемых геологических результатов и связана не с отсутствием физико-геологических предпосылок использования эффектов вызванной поляризации (ВП) для прогнозирования залежей, а с рядом внутренних проблем геоэлектрики, трудноразрешимых в рамках традиционного подхода.

При изучении поляризующихся разрезов широко используется модель Cole-Cole:

T]{i(Ot)c

1—

1+(i(OT)C

(1)

В этой формуле, р - удельное электрическое сопротивление, р0 - сопротивление на постоянном токе, h - мощность пласта, tj - коэффициент поляризуемости, г - постоянная времени и с — показатели степени. По сравнению с неполяризующейся средой, количество определяемых параметров возрастает в 2.5 раза, что приводит к неустойчивости решения задачи инверсии.

Использование дифференциально-нормированного метода электроразведки (ДНМЭ) позволяет в рамках одномерной модели определить описанные выше поляризационные параметры геоэлектрического разреза и дополнить структурные построения геоэлектрическими параметрами, являющимися индикаторами наличия залежи углеводородов (УВ). Большой вклад в становление ДНМЭ внесли H.H. Рыхлинский, П.Ю. Легейдо, В.Н. Алаев и М.З. Хузин. В настоящее время не вызывает сомнения факт, что наличие ловушки с нефтью или газом приводит к ореольным изменениям вышележащих пород (С.А. Вешев, А.Н. Дмитриев, Е.В. Карус, Ю.С. Корольков, П.Ю. Легейдо, B.C. Моисеев, О.Ф. Путиков, Б.С. Светов, P.C. Сейфулин, А.П. Яковлев, D. Schumacher, D. Snaider, B.K. Sternberg и др.). Гипотезу о том, что над залежью УВ в условиях восстановительной обстановки формируется так называемый «столб» измененных горных пород первым высказал Пирсон. «Столб», как правило, не достигает дневной поверхности, в районе первого регионального водоупора среда теряет восстановительные свойства из-за

свободной циркуляции атмосферного кислорода.

Геоэлектрические аномалии, в том числе ВП, вызванные вторичными изменениями горных пород под влиянием залежи УВ, проявляются в области геохимических барьеров. В ДНМЭ эти аномалии выявляются посредством инверсии дифференциально-нормированных параметров (ДНП), в результате которой находятся поляризационные параметры геоэлектрического разреза. При интерпретации полевого материала ДНМЭ аномальные эффекты ВП чаще всего фиксируются в районе первого регионального водоупора, в редких случаях удается выделить аномалию непосредственно от насыщенного УВ пласта (Богданов и др., 2004).

В 1997 г. соискатель под руководством П.Ю. Легейдо, вместе с Е.В. Агеенковым, В.Н. Алаевым и С.Х. Мальцевым, начал работать над прототипом современного программно-измерительного комплекса ДНМЭ. В настоящее время существуют наземная и морская модификация ДНМЭ. В наземной модификации используется двусторонняя дипольно-осевая установка, в морской - односторонняя многоразносная установка. Морские измерения производятся непрерывно во время движения судна, координаты которого, вместе с координатами питающей и приемных линий, определяются с помощью ОРБ-системы спутникового позиционирования. Для обработки морских геофизических данных разработан морской вариант программно-измерительного комплекса ДНМЭ.

В любой модификации ДНМЭ в заземленном диполе АВ генерируется последовательность разнополярных импульсов тока, величина которого обычно заключена в интервале от нескольких десятков до сотен ампер. На некотором удалении от источника тока трехточечной приемной установкой МОЫ фиксируется возникшая разность потенциалов А и и конечная разность второго порядка - А211, измерения начинаются в конце токового импульса и продолжается в течении всей паузы между импульсами (Давыденко, 2002, 2004).

Программно формируются следующие дифференциально-нормированные параметры: 0и~ли/ли„р, 02и=Л2и/Аипр, Р1 = А2 и/А и, (А2и-А2ипр)/(Аи-Аипр), Р1щг= А2и„р/Аипр. Посредством численного дифференцирования находятся временные производные й(АИ)/й1 и с1(Л2и)М, их отношение используется при формировании параметра: йф= ^^^цу^ '

Параметры Р1 и Иф обладают высокой чувствительностью к эффектам ВП, в то время как параметр РБ подчеркивает вклад электродинамических процессов. Использование ДНП позволяет решить ряд проблем, непосильных для традиционных импульсных методов, например, уверенно разделить - начиная с некоторого времени - влияние вызванной поляризации и электродина-

мических процессов (Легейдо, Бубнов, 1997).

Для каждой точки записи производится инверсия ДНП. (Агеенков Е.В., 2001, 2002, 2004). Общеизвестно, что обратная задача геофизики относится к классу некорректных, и надежность определения параметров модели Cole-Cole (1) определяется качеством входных данных, получаемых в результате обработки первичного полевого материала.

Также в главе классифицированы помехи, оказывающие влияние на результат измерений и приведены основные этапы обработки данных в программно-измерительном комплексе ДНМЭ. Анализируются работы других исследователей, достигших успехов в обработке данных импульсной электроразведки: Б.П. Балашова, А.К Захаркина, Н.С. Иванова, B.C. Могилатова, Л.Ф. Московской, A.B. Поспеева, JT.A. Табаровского и М.И. Эпова.

Глава 2. Влияние фильтров аналого-цифрового преобразователя на дифференциально-нормированные параметры

В современных измерительных системах широко применяются 24-х разрядные АЦП с динамическими и частотными диапазонами, обеспечивающими качественную запись полевого материала. Микросхемы с такими характеристиками производит фирма "Crystal Semiconductor", на их базе создан аппаратурный комплекс ДНМЭ. Следовало изучить влияния реальной системы измерений на переходные процессы и вычисляемые из них ДНП. На выходе АЦП находится блок из 3-х нерекурсивных цифровых фильтров с конечной импульсной характеристикой (КИХ-фильтров), именно этот блок определяет АЧХ измерительного тракта, в нем возникают основные искажения. Информация о 24-х разрядных АЦП CS5321 и CS5322 фирмы Crystal, в том числе коэффициенты КИХ-фильтров, находится на сайте http://www.cirrus.com. Введя соответствующий набор из N коэффициентов С в формулу (2), где ш - циклическая частота в радианах:

N-1

H(co,C) = CN_x + 2-

2 , ЛМ

■+2

1

f. tf-f)

cos 1-- ■со

1 2 J

(2)

получим Н(о),С)- АЧХ каждого из фильтров. Поскольку у симметричных нерекурсивных фильтров сдвиг фазы отсутствует, то в их АЧХ присутствует только реальная составляющая. Учитывая, что после каждого фильтра производилась соответствующая децимация, рассчитаем АЧХ всей цепочки фильтров. Правильность вычислений подтверждает вид полученных расчетным путем АЧХ цифровых фильтров АЦП (Н^о^С)) для частот дискретизации, используемых в аппаратуре ДНМЭ - 2 кГц и 4 кГц (Агеенков Е.В.,

Давыденко Ю.А., 2005). Поведение этих кривых в полосе прозрачности соответствуют предоставленным фирмой Crystal характеристикам. Исключение составляет величина динамического диапазона: при расчетах для частот дискретизации 2 кГц и 4 кГц она составила 89.1 дБ и 88.8 дБ соответственно, что несколько меньше заявленных фирмой-изготовителем 103 дБ и 118 дБ. Зная Я^Дю.С), с помощью обратного преобразования Фурье получим коэффициенты одного нерекурсивного фильтра, характеризующего всю систему измерений, и назовем его обобщенным фильтром. В свою очередь из коэффициентов обобщенного фильтра, применяя преобразование (2), легко получить Н^(ш,С) и использовать ее при решении прямой задачи.

После расчета АЧХ цифровых фильтров АЦП следовало оценить, насколько хорошо она описывает АЧХ всего измерительного тракта, для этого была применена известная в МТЗ методика. Измеренные АЧХ (рис. 1) оказались несколько занижены относительно Hadc(a>,C), что можно объяснить влиянием ан-тиалляйзинговых фильтров. Результаты проведенных измерений позволяют утверждать, что АЧХ измерительной системы ДНМЭ фактически определяется блоком цифровых фильтров АЦП. Этот вывод был впоследствии подтвержден при моделировании, которое показало, что в рамках используемого в ДНМЭ временного диапазона АЧХ измерительного тракта и Н^ (со, С) вызывают идентичные искажения переходного процесса.

Затем было проанализировано влияние цифровых фильтров АЦП на переходный процесс от многослойного разреза. При этом использовалась методика, описанная в работе (Efferso, Auken, Sorensen, 1999), посвященной аналогичным исследованиям для системы LOTEM. Выяснилось, что видимые искажения возникают только для высокоомного разреза. Проведенные вычисления выявили зависимость амшгатуды и длительности искажений от сопротивления и мощности верхнего слоя. Самые сильные искажения, затраги-

Рис. 1. Сравнение рассчитанной АЧХ блока цифровых фильтров с измеренными АЧХ трех комплектов аппаратуры

вающие существенный временной диапазон, наблюдаются при мощности верхнего слоя 200 м.

Присутствующие в полевых данных систематические искажения объясняются, прежде всего, воздействием измерительного тракта. При решении задачи инверсии эти искажения могут привести к появлению несуществующих объектов, например, значительно отличающихся по проводимости слоев, что подтверждают результаты моделирования, проведенного для типич-г ного геоэлектрического разреза Обской губы. В процессе инверсии подбира-

лись удельные сопротивления геоэлектрической модели, при этом сопрогив-ь лениям, мощностям слоев и их поляризационным параметрам были присвое-

ны истинные значения. В результате подбора без учета влияния фильтров АЦП наиболее существенные искажения были выявлены для двух верхних слоев: сопротивление верхнего слоя уменьшилось на 90%, второго - на 10%. С учетом влияния фильтров истинные значения были восстановлены.

Для большинства геоэлектрических разрезов минимизирация искажений достигается за счет определения времени задержки между моментом выключения тока и интервалом записи со слабо искаженным фильтрами АЦП сигналом. Видимые искажения, возникающие для высокоомных разрезов, учтены при решении задачи инверсии, что позволило исключить появление несуществующих объектов, например, низкоомных или высокоомных слоев.

Глава 3. Подавление промышленной помехи с частотой 50 Гц с помощью дифференцирующего фильтра

Крайне неблагоприятным фактором, влияющим на результаты измерений в импульсной электроразведке на населенных территориях, является высокий уровень индустриальных помех.

Существовавшие способы борьбы с промышленными периодическими помехами или существенно искажали раннюю стадию переходного процесса, приводя к невосполнимой потере информации, или обладали низкой вычислительной эффективностью.

гугП 1 1 1

Ш 2 э" / Л Ш 1 НА \

•V) ( ММ] \

4 2 Г 1 >> 0 -

щщшшшшшшншшш ЗЯЯЖ'

0 500 1000 1500

время, мс

-Необработанные данные с АЦП

~~~~ Результат подавления помехи с частотой 50 Гц

Рис. 2. Иллюстрация работы алгоритма на реальных полевых данных

Соискателем разработан алгоритм, основанный на вычитании из сигнала его производной с последующим сдвигом влево по временной оси, что приводит к появлению небольшого интервала необработанных данных в конце кривой (рис. 2). Этот способ обладает высокой эффективностью, низкой степенью искажений полезного сигнала, устойчивостью к помехам в виде импульсных быстропротекающих процессов и не требует значительных затрат машинного времени (Давыденко, 2002). Алгоритм состоит из трех стадий:

1) производится свертка исходного сигнала с оператором дифференцирующего нерекурсивного фильтра;

2) значения на выходе фильтра в области пика, возникшего из-за дифференцирования быстро убывающего участка переходного процесса, заменяются сдвинутым на целое число периодов частоты 50 Гц блоком данных, взятым с выхода того же фильтра в момент пропускания тока;

3) с учетом сдвига и амплитудного множителя из исходного сигнала вычитаются данные, обработанные согласно пункту 2.

Результаты моделирования, проведенного на примере поляризующегося полупространства с различной проводимостью, показали, что искажения, возникающие за счет применения описанного выше алгоритма, не превышают первых процентов.

Для наглядного представления последствий обработки автор воспользовался быстрым преобразованием Фурье (БПФ), применив при этом собственный способ оценки энергетического вклада помехи в спектр полезного сигнала. Для каждого переходного процесса выполняется БПФ, находятся составляющие амплитудного спектра, которые суммируются и осредня-ются. В результате вычисляются осредненные по серии накоплений амплитудные спектры сигнала на входе и выходе системы обработки, по которым можно судить об эффективности подавления помехи для единичного переходного процесса.

Помеха с частотой 50 Гц и ее гармоники проявляются пиками на мо-

Конгроль эффективности обработки в частотной области

Рис. 3. Осредненные амплитудные спектры ЛИ и Л2и, полученные от полевых данных

нотонно спадающем спектре полезного сигнала. На рисунке 3 видно, что присутствие в спектре сигнала более высоких гармоник не привело к повышению высокочастотной составляющей после применения дифференцирующего фильтра. Сигнал от переходного процесса после применения предложенного соискателем алгоритма практически неискажен, в то время как пики на частотах 50 Гц и 150 Гц полностью подавлены.

Разработанный соискателем алгоритм подавления промышленной периодической помехи существенно улучшает соотношение сигнал/помеха, обеспечивая тем самым требуемую глубинность исследований и повышение точности определения поляризационных параметров, что необходимо для уверенного выделения залежей УВ.

Глава 4. Подавление спорадических помех и устранение тренда

В массивах данных, записанных во время проведения полевых работ, кроме информации о переходных процессах, находят отражение следующие явления: теллурические поля, атмосферные разряды, техногенная активность и сбои в измерениях. Перечисленные факторы приводят к тому, чго для серии из нескольких сотен реализаций статистическое распределение измеренного сигнала, рассчитанное на одной и той же временной задержке, отличается от нормального. Применение арифметического осреднения в этом случае неэффективно. Разработанные автором процедуры нацелены на получение устойчивых результатов при наличии интенсивных помех и основаны на использовании методов робастной статистики. Использование этих методов в импульсной электроразведке проанализировано в работе G. Buselli, М. Cameron (1996), где на основе обработки модельных данных и полевых материалов показано преимущество функции Хампеля перед другими статистическими оценками, прежде всего среднеарифметической.

В 1964г. Хьюбер ввел понятие М-оценок, которые впоследствии доказали свою эффективность при статистической обработке данных. Идея Хью-бера заключается в том, чтобы для получения устойчивых статистик применить к исходной последовательности данных х, (/' - 1, ... , N) некую весовую ^-функцию которая позволила бы уменьшить влияние резко выделяющихся наблюдений, содержащихся в хвостах распределения. М-оценка (т) является решением нелинейного уравнения:

Для решения уравнения (3) используют итерационный метод. Чаще всего применяется способ касательных, что требует хорошего начального приближения. Для т таким приближением является медиана. Параметр а на-

(3)

зывают также оценкой масштаба, при его вычислении используется MAD (median absolute deviation - медиана абсолютных отклонений). Важным свойством MAD - в отличие от среднеквадратического отклонения - является его устойчивость к резко выделяющимся отсчетам, что важно для обеспечения сходимости итерационного алгоритма. В большинстве случаев для достижения требуемой точности достаточно двух-трех итераций.

Алгоритм, построенный на использовании М-оценки в скользящем окне, используется в качестве малоинерционного низкочастотного фильтра. Применение этой робастной процедуры в двумерном скользящем окне для первичных данных приводит к уменьшению дисперсии на ранних временах спада, а на поздних - к стабилизации кривых ДПН.

Обработка данных по спадам завершаем процедурой оценки сигнала во временных окнах, которая позволяет существенно сжать первоначальный объем информации и повысить соотношение сигнал/помеха - для каждого временного окна с помощью функции Хампеля находится М-оценка.

При проведении измерений заземленной линией с течением времени изменяются разности потенциалов на приемных электродах, что приводит к «плаванию» отсчетов на отдельно взятой временной задержке. Причины, по которым возникает данное явление, могут быть различны: поляризация электродов, переменная составляющая естественного поля, теллурические токи и низкочастотная составляющая техногенных помех. Традиционный способ решения этой проблемы - использование неполяризующихся электродов -приводит к ощутимым потерям производительности. Соискатель уменьшил влияние перечисленных мешающих факторов за счет применения высокочастотного фильтра к разнополярным отсчетам, взятым на одной временной задержке. Полезный сигнал расположен на самой высокой, найквистовой, частоте с периодом в 2 отсчета, поэтому необходимо применить фильтр, подавляющий все частоты, кроме найквистовой. Для того, чтобы минимизировать влияние резко выделяющихся наблюдений, на основе ВЧ фильтра был сделан итерационный алгоритм устранения тренда, в котором дважды выполняются следующие процедуры: сначала выделяются и подавляются резко выделяющиеся наблюдения, затем - с помощью ВЧ фильтра - устраняется тренд. Результат обработки во многом зависит от АЧХ ВЧ фильтра: чем шире его полоса непрозрачности, тем лучше подавляется тренд и квазигармонические колебания, вызванные теллурическими токами. Рассчитан семиточечный КИХ-фильтр, эффективность которого существенно выше, чем в случае применения традиционных способов: вычитания разнополярных отсчетов или суммирования трех отсчетов с коэффициентами [-0.25; 0.5; -0.25].

Высокая производительность двумерной робастной фильтрации достигается на этапе обработки интегрированных в окна данных за счет умень-

шения объема избыточной информации. Использование этой процедуры позволяет существенно подавить как последствия воздействия теллурических токов, так и резко выделяющиеся отсчеты, которые не удалось устранить на предыдущих этапах. Эффективность робастной 2Т) обработки интегрированных в окна данных наглядно проиллюстрирована на примере обработки морских профильных измерений (рис. 4). Такой способ обработки позволяет успешно подавить низкоамплитудную высокочастотную помеху. Однако для подавления мощных «атмосфериков» сначала целесообразно применять разработанный соискателем алгоритм, позволяющий произвести их «точечное» подавление (Давыденко, 2004). С помощью М-оценки для каждой временной задержки вычисляются основные статистики - робастный аналог среднего и среднеквадратического отклонения ОП и 021!, рассчитываются кривые и доверительные интервалы ДНП: Р1, Р1„р, РБ, Оф или йфБ. Набор параметров заносится в базу данных и в дальнейшем используется при инверсии и построении геоэлектрического разреза.

Применение методов робастной статистики в сочетании с итерационным устранением тренда позволило получать пригодные для дальнейшей ко-личес! венной интерпретации кривые ДНП из полевого материала, записанного в летний период при высоком уровне грозовой и теллурической активности. Практика применения робастных процедур к данным, полученным в различных регионах России, доказывает, что их использование повышает надежность определения геоэлектрических характеристик разреза.

Глава 5. Примеры выделения залежей углеводородов

И до создания программно-измерительного комплекса с помощью ДНМЭ удавалось решать геологические задачи по обнаружению залежей углеводородов. В настоящее время количество слоев, на которые условно разбивается геоэлектрический разрез, колеблется от 8 до 10, в то время как кривые, получаемые аналоговой аппаратурой, не позволяли разделить геоэлектрический разрез более чем на 5 слоев, что негативно сказывалось на детальности исследований.

Типичный для мелководной области российской части Каспийского моря геоэлектрический разрез параметра р приведен на рисунке 5а. Из рисунка видно, что распределение удельного электрического сопротивления в разрезе хорошо согласуется с данными бокового каротажа скважины 1-Хвалынская. На рисунке 56 приведен фрагмент глубинного разреза параметра т], на котором выделяются аномалии ВП, расположенные на двух гипсометрических уровнях. Верхний уровень соответствует области распространения четвертичного, а нижний - палеоген-неогенового комплексов отложений.

Рис. 4. Применение процедуры робастной фильтрации в двумерном скользящем окне к морским профильным измерениям: а) данные до обработки, б) после обработки.

11—I г.::::; з/\

Рис. 5. Глубинный разрез параметров р (а) и г) (б) Условные обозначения:

1 - аномалия г) в юрско-палеогеновом комплексе отложений; 2 - аномалия т| в неоген-четвертичном комплексе отложений; 3 - скважины глубокого бурения; 4 - кривая бокового каротажа.

По данным бурения на Хвалынской площади из скв. №1 и скв. №4 были получены промышленные притоки газа и газоконденсата из верхнеюрских карбонатных отложений на глубине более 2.5 км. При этом в скв. №1 обнаружен миоценовый газонасыщенный пласт известняка. Этот пласт приурочен к толще заполнения палеорусла и надежно выделяется по данным сейсморазведки.

Комплексирование сейсморазведки и ДНМЭ позволяет обнаружить скопление УВ вне зависимости от того, находится ли залежь в ловушке структурного или неструктурного типа. В случае, если целостность покрыш-^ ки у перспективной на наличие УВ структуры нарушена разломными зонами,

использование ДНМЭ позволяет определить на структурном плане ту ее часть, в которой находится залежь. Применение ДНМЭ при поисках и разведке залежей нефти и газа позволяет снизить количество скважин шубокого бурения и приводит к значительной экономии средств.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработанный при участии соискателя программно-измерительный комплекс ДНМЭ имеет ряд преимуществ по сравнению с аналоговой аппаратурой предыдущего поколения и зарубежными прототипами. Во-первых, комплекс, выполненный на основе современного прецизионного дельта-сигма аналогового преобразователя, имеет две модификации - наземную и не имеющую мировых аналогов морскую. Во-вторых, в алгоритмах инверсии данных ДНМЭ учтена собственная переходная характеристика приемно-измерительного траста. В-третьих, за счет применения оригинального алгоритма на основе дифференцирующего фильтра при незначительных искажениях полезного сигнала промышленные периодические помехи подавляются более чем на 70 дБ. И, наконец, за счет использования робастных оценок и итерационного алгоритма устранения тренда возросла воспроизводимость кривых дифференциально-нормированных параметров (ДНП): при наличии записей, осложненных « интенсивными импульсными спорадическими и теллурическими помеха-

ми, возможно определить ДНП с относительной погрешностью не более ь 0.5%, что обеспечивает устойчивую оценку поляризационных параметров

модели Cole-Cole.

Представленные в диссертации научные и технические разработки целесообразно применять не только в ДНМЭ, но и в других методах импульсной электроразведки, использующих цифровую запись первичных данных. Геологическая эффективность разработок соискателя подтверждена результатами работ на суше и на море в различных pei ионах России. В резуль-

тате этих работ выделены и позже подтверждены бурением залежи углеводородов на месторождениях Прибалтийского региона, Северного Прикаспия, Поволжья; на шельфах Каспийского, Карского морей и др.

Разработки, приведенные в диссертационной работе, будут продолжены. Они представляют интерес для специалистов, занимающихся вопросами сбора и анализа данных импульсной электроразведки. Развитие системы ДНМЭ соискатель видит в создании новой базы данных, в которой на основе современных геоинформационных технологий будут объединены геофизические, геологические, геодезические и гидрологические данные. В ближайшей перспективе необходимо совершенствовать метрологическое обеспечение комплекса. Остается нерешенной и другая актуальная задача - выделение сигналов в условиях сильных помех путем локализации области вероятных значений сигнала за счет использования модельных представлений о форме переходных процессов.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Давыденко Ю.А. Программный комплекс обработки данных ДНМЭ // Материалы XXXVII международной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс»: Новосибирский гос. ун-т, 1999, с. 127-128.

2. Давыденко Ю.А. Подавление промышленной помехи с частотой 50 Гц с помощью дифференцирующего фильтра // Третья уральская молодежная научная школа по геофизике: Сборник докладов. Екатеринбург: УрО РАН, 2002, с. 27-28.

3. Давыденко Ю.А. Подавление помехи случайного генезиса в программно-измерительном комплексе ДНМЭ // Первая Сибирская международная конференция молодых ученых по наукам о Земле: Тез. докл. Новосибирск, 2002, с. 53-54.

4. Давыденко Ю.А. Дифференцирующий фильтр для подавления промышленной помехи частотой 50 Гц // Геофизика, 2002, № 4, с. 44-48.

5. Давыденко Ю.А. Способы обработки сигнала в морской модификации дифферинциально-нормированного метода электроразведки // IV Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям. Тез. докл. Красноярск, Ин-т. вычисл. технологий СО РАН, 2003, с. 70.

6. Давыденко Ю.А. Подавление спорадических помех и устранение тренда в дифференциально-нормированном методе электроразведки // Геофизика, 2004, №2, с. 37-48.

7. Агеенков Е.В., Давыденко Ю.А. Исследование влияния фильтров АЦП в дифференциально-нормированном методе электроразведки (ДНМЭ) на параметры и результаты инверсии // Шестая Уральская молодежная науч-

ная школа по геофизике: Сб. науч. мат. Пермь: Горный институт УрО РАН, 2005, с. 3-9.

8. Давыденко Ю.А., Легейдо П.Ю., Пестерев И.Ю., Петров А.А. Влияние судна на измерения становления поля // Геофизика, 2005, №3, с. 31-36.

!74 0£ 05

Подписано в печать ' Формат 60 х 84 / 16

Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,5 Уч.-изд. л. У,5 Тираж -150 экз. Зак. -30?" Поз.плана

ИД № 06506 от 26.12.2001 Иркутский государственный технический университет 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83

»15675

РНБ Русский фонд

2006-4 12372

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Давыденко, Юрий Александрович

Список сокращений.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-НОРМИРОВАННЫЙ

МЕТОД ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ И РЕШАЕМЫЕ ЗАДАЧИ.

1.1. Область применения.

1.2. Физико-геологическая модель залежи углеводородов.

Ф 1.3. Дифференциальпо-пормированные параметры.

1.4. Методика проведения полевых измерений.

1.5. Обработка и регистрации данных в импульсной электроразведке.

1.6. Классификация помех.

1.7. Этапы обработки данных.

Глава 2. ВЛИЯНИЕ ФИЛЬТРОВ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (АЦП) НА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-НОРМИРОВАННЫЕ ПАРАМЕТРЫ.

2.1. Частотные и переходные характеристики приемно-измерителыюго тракта.

2.2. Трансформация сигнала в измерительном тракте.

2.3. Амплитудно-частотная характеристика цифровых фильтров аналого-цифрового преобразователя.

2.4. Сравнительный анализ амплитудно-частотной # характеристики всего измерительного тракта и характеристики блока цифровых фильтров.

2.5. Искажение вида переходного процесса цифровыми фильтрами аналого-цифрового преобразователя.

2.6. Учет влияния амплитудно-частотной характеристики измерительного тракта при решении обратной задачи.

2.7. Выводы.

Глава 3. ПОДАВЛЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОЙ ПОМЕХИ С

ЧАСТОТОЙ 50 ГЦ С ПОМОЩЬЮ ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕГО ФИЛЬТРА.

3.1. Подавление промышленной периодической помехи.

3.2. Описание алгоритма.

3.3. Оценка возникающих искажений.

3.4. Вывод амплитудно-частотной характеристики дифференцирующего фильтра.

3.5. Проверка алгоритма на эффективность на модельных и полевых данных.

3.6. Выводы.

Глава 4. ПОДАВЛЕНИЕ СПОРАДИЧЕСКИХ ПОМЕХ И

УСТРАНЕНИЕ ТРЕНДА.

• 4.1. Подавление спорадических помех и устранение тренда.

4.2. Происхождение резко выделяющихся отсчетов.

4.3. Традиционные способы подавления резко выделяющихся отсчетов.

4.4. Функции влияния Хюбера и Хампеля.

4.5. Использование робастных методов в программно-измерительном комплексе.

4.6. Итерационное устранение тренда.

4.7. Выборка по частоте встречаемости.

4.8. Выводы.

Глава 5. ПРИМЕРЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ЗАЛЕЖЕЙ

УГЛЕВОДОРОДОВ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка программно-измерительного комплекса для дифференциально-нормированного метода электроразведки"

Объект исследования - программно-измерительный комплекс дифференциально-нормированного метода электроразведки (ДНМЭ) на основе прецизионного дельта-сигма аналого-цифрового преобразователя (АЦП).

Актуальность. В настоящее время с целью сокращения объемов дорогостоящего бурения на стадии поисков и разведки месторождений нефти и газа возрастает роль геофизических методов, которые при относительной дешевизне позволяют оконтуривать залежь в плане. Неуклонно повышаются требования к надежности прогноза; в комплексе с сейсморазведкой все чаще используются несейсмические методы, среди которых одним из ведущих является дифференциально-нормированный метод электроразведки (ДНМЭ).

ДНМЭ был разработан в 80-х годах прошлого века коллективом Сибирской геофизической партии ФГУГП «Иркутскгеофизика». На первых этапах измерения дифференциально-нормированных параметров (ДНП) проводились аналоговой аппаратурой. В конце 90-х аналоговая аппаратура как измерительная система достигла предела своих возможностей. Регистрировались только два параметра — Р1 и D(f>, на каждую кривую приходилось по 6-8 точек, было невозможно проводить измерения в условиях интенсивных импульсных и промышленных помех. Существовавший уровень технологии не позволял выделить в геоэлектрическом разрезе достаточное количество слоев, что негативно сказывалось на детальности исследований.

В конце 90-х стало ясно, что без перехода на современную цифровую аппаратуру дальнейшее развитие метода невозможно. Появление 24-разрядных прецизионных дельта-сигма АЦП фирмы Crystal позволило регистрировать переходные процессы в большом динамическом диапазоне.

Отсутствовала методика измерения цифровой аппаратурой, требовались новые алгоритмы и программы. Первый прототип современного программно-измерительного комплекса ДНМЭ был разработан и испытан 6 лет назад при участии соискателя. Стало очевидно, что нельзя продвинуться в создании измерительной системы и развитии аппаратурно-программного обеспечения, оставив без внимания следующие объективные факторы:

• достоверно неизвестны параметры измерительной системы, а также ее влияние на регистрацию переходных процессов;

• наряду с полезным сигналом регистрируются различного рода помехи (изменение потенциалов приемных электродов, теллурические токи, атмосферные разряды и промышленные помехи и др.), которые оказывают крайне негативное влияние на результаты измерений.

На основании вышесказанного, актуальность исследований определяется: необходимостью изучения параметров измерительной системы с целыо учета переходной характеристики приемно-измерительного тракта в программах инверсии; разработкой новых алгоритмов и программ для подавления промышленных, атмосферных, теллурических электромагнитных помех и устранения тренда, возникающего за счет изменения собственных потенциалов приемных электродов.

Цель исследований - повышение достоверности полевых данных и разрешающей способности дифференциально-нормированного метода электроразведки путем создания программно-измерительного комплекса в наземной и морской модификацях (методики полевых измерений цифровой аппаратурой нового поколения, программного обеспечения для подавления помех различного генезиса, методики и средств измерения собственной переходной характеристики аппаратуры).

Научно-техническая задача:

Разработать программно-измерительный комплекс в наземной и морской модификацях на основе прецизионного дельта-сигма ЛЦП.

Этапы решения задачи:

1. Разработка методики полевых измерений цифровой аппаратурой нового поколения.

2. Расчет, экспериментальная проверка и учет в программах инверсии собственных частотных и переходных характеристик приемно-измерительного тракта аппаратуры ДНМЭ.

3. Разработка и внедрение новых алгоритмов и программ с целью подавления промышленных, атмосферных, теллурических электромагнитных помех и устранения тренда, возникающего за счет изменения собственных потенциалов приемных электродов.

Фактический материал, методы исследования и аппаратура:

Теоретической основой решения поставленных задач являются идеи и широко апробированные алгоритмы следующих авторов: О.В. Бартеньева, Н.С. Бахвалова, Г.С. Вахромеева, В.М. Вержбицкого, Ф.М. Гольцмана, АЛО. Давыденко, В.И. Дмитриева, В.П. Дьяконова, ^ В.В. Ломтадзе, В.Л. Макарова, В.В. Хлобыстова, A.V. Aho, G. Buselli, М.

Cameron, К. Chui, F.R. Hampel, J.E. Hopkroff, E.M. Ronchetti, P.J. Rousseew, W.A. Stahel, J.D. Ullman и др. Программное обеспечение комплекса написано в среде программирования Delphi с использованием математической библиотеки IMSL языка программирования Fortran.

При конструировании программно-измерительного комплекса ДНМЭ соискатель опирался на системы-прототипы: LOTEM (ФРГ) и UTEM (США), описание которых взято из литературных источников. Создание программно-измерительного комплекса осуществлено средствами компьютерного моделирования, полевого электроразведочного эксперимента и лабораторных измерений, выполненных с использованием прецизионной регистрирующей аппаратуры. В работе широко использованы методы математической статистики, современные компьютерные алгоритмы и программы; произведено сопоставление результатов инверсии данных ДНМЭ с результатами, полученными с привлечением программ других авторов (Московская Л.Ф., 2003). Алгоритмы протестированы на данных, рассчитанных от синтетических разрезов с наложением различного рода помех. Надежность программно-измерительного комплекса доказывает высокая сходимость основных и контрольных наблюдений - до 0.01%.

Разработки соискателя прошли апробацию на большом объеме полевых данных. С использованием программно-измерительного комплекса обработано более 25000 точек записи ДНМЭ. Прогнозы нефтегазоносно-сти, сделанные на основе комплексирования данных сейсморазведки с результатами инверсии данных, полученных программно-измерительным комплексом ДНМЭ, подтверждены бурением: 11 скважин в Калининградской области, 6 - на Обской губе, около 10 - в Тюменской нефтегазоносной провинции, 1 — в Ростовской области, 3 - в Краснодарском крае, 1 — в Астраханской области, 1 - в Волгограде и 1 — в акватории Каспийского моря. Не был подтвержден по данным глубокого бурения прогноз в одной скважине в Калининградской области. Всего прогнозов было сделано не менее 35, из них ошибочных - 1, что говорит о 97% подтверждаемости.

С 1998 г. по настоящее время программно-измерительный комплекс ДНМЭ с успехом применяется для решения нефтегазопоисковых задач в следующих регионах: на Сибирской платформе в Иркутской области и Красноярском крае; на Восточно-Европейской платформе в Прибалтийском регионе; на Западно-Сибирской платформе на севере Тюменской области; на Скифской платформе (Ростовская область); в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции (республика Коми); на месторождениях Северного Прикаспия и Поволжья, в республике Бурятия; на шельфах Каспийского, Карского и Азовского морей. Заказчиками выступали крупнейшие нефтяные и газовые компании «Газпром», «Лукойл», «Сургутнефтегаз» и др., а также МПР РФ.

Защищаемые научные результаты.

На основе прецизионного дельта-сигма аналого-цифрового преобразователя разработан программно-измерительный комплекс в наземной и морской модификациях дифференциально-нормированного метода электроразведки, к важнейшим компонентам которого относятся:

- методика учета влияния переходной характеристики дельта-сигма аналого-цифрового преобразователя на измеряемые сигналы и параметры дифференциально-нормированного метода электроразведки;

- алгоритм подавления периодических промышленных помех на основе дифференцирующего фильтра, обеспечивающий высокое соотношение сигнал/помеха при незначительных искажениях регистрируемого переходного процесса; программная реализация алгоритма в законченных Windows - приложениях;

- алгоритмы подавления импульсных спорадических помех, основанные на использовании методов робастной статистики, и алгоритм устранения тренда, в котором методы робастной статистики сочетаются с итерационным подходом и высокочастотной фильтрацией; программная реализация алгоритмов в законченных Windows - приложениях.

Научная новизна. Личный вклад. 1. Для морской модификации ДНМЭ сделаны следующие научные и технические разработки:

- разработана конструкция приемной линии, основанная на усреднении волновых помех на сделанных из свинцовой проволоки электродах, линейные размеры которых более чем в сто раз превышают поперечное сечение плавающего кабеля (на основе идеи В.В. Владимирова);

- разработано программное обеспечение, в функции которого входит сбор, хранение, обработка и приведение к единой временной сетке записей электромагнитных зондирований, показаний эхолота, а также данных с GPS-приемников;

- с использованием методов робастной статистики - М-оценки, у/функции Хампеля - разработан устойчивый к резко выделяющимся отсчетам алгоритм получения коэффициентов линейной регрессии.

2. Разработки, актуальные для морской и наземной модификаций:

- с целыо обеспечения полноты сохранения информации разработан формат записи первичного материала, в котором используются данные цифро-аналогового преобразователя;

- с использованием коэффициентов нерекурсивных фильтров аналого-цифрового преобразователя и значений амплитудно-частотной характеристики измерительного тракта выполнен расчет амплитудно-частотной характеристики для аппаратуры ДНМЭ; с учетом этой характеристики рассчитан обобщенный нерекурсивный фильтр, описывающий переходную характеристику приемно-измерительного тракта, и оценены искажения регистрируемых переходных процессов (совместно с Е.В. Агеенковым, ЕЛО. Антоновым и А.А. Петровым);

- с использованием дифференцирующего фильтра разработан новый алгоритм подавления техногенной периодической помехи; создано программное обеспечение;

- с использованием методов робастной статистики - М-оценки, уу-функции Хампеля - разработаны и протестированы алгоритмы подавления спорадических помех; создано программное обеснечение;

- с использованием высокочастотного фильтра и робастных оценок разработан и протестирован способ итерационного устранения тренда, создано программное обеспечение.

Аппаратурная часть измерительного комплекса разработана совместно со специалистами «Сибгеосейсм», «Сибирской геофизической партии» и «Севморгео» (С.М. Стефаненко, В.Н. Алаевым, М.А. Давыденко, С.Х. Мальцевым, П.В. Жуганом, Ю.И. Кузьминым, В.Э. Кяспером и др.). Практическая значимость работы:

Технические разработки являются существенным вкладом в совершенствование методики полевых измерений. С использованием научно-обоснованных технических решений был существенно модифицирован наземный и создан морской вариант ДНМЭ. Разработанный с использованием данных цифро-аналогового преобразователя формат записи первичного материала обеспечивает целостность информации. Учет собственной переходной характеристики системы при решении прямой задачи способствует повышению качества инверсии и, соответственно, геологической интерпретации данных ДНМЭ. Применение предложенного алгоритма подавления помехи с частотой 50 Гц дает возможность получать пригодные для количественной интерпретации кривые ДНП и, как следствие, достоверные геологические данные в районах с высоким уровнем техногенных помех. Использование робастных оценок и алгоритма устранения тренда существенно повышает воспроизводимость кривых ДНП: даже при наличии записей, осложненных импульсными спорадическими и теллурическими помехами, удается определить ДНП с относительной погрешностью не более 0.5%, обеспечивающей устойчивое определение поляризационных параметров в рамках модели Cole-Cole. Выполненные соискателем научно-технические разработки внедрены в производство: за год производится запись и обработка более 1500 точек записи ДНМЭ в наземной модификации и более 4000 погонных километров в морской модификации.

Представленные в диссертации материалы используются при чтении лекций по специальному курсу электроразведки для студентов Иркутского государственного технического университета (ИрГТУ) по спецаль-ностям «геофизика» и «геоинформационные системы».

Анробацня работы. Представленные в диссертации научные и практические результаты докладывались: на школе-семинаре молодых геофизиков в Екатеринбурге (2002); на первой Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле (Новосибирск, 2002); на расширенных семинарах лаборатории электромагнитных полей ИГФ СО РАН (Новосибирск, 2002, 2004, 2005); на XX Всероссийской молодежной конференции «Строение литосферы и геодинамика» в Иркутске (2004); на IV Всероссийской конференции молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям (Красноярск, 2003); на Международном семинаре «Современные отечественные и зарубежные методы и аппаратура геолого-геофизических исследований в производстве геологоразведочных работ» (Иркутск, 2004); на семинаре Кафедры геофизики Санкт-Петербургского государственного университета (2004), на семинаре Кафедры физики Земли Санкт-Петербургского государственного университета (2005); на VI уральской молодежной научной школе по геофизике (Пермь, 2005); на ученом совете Северного государственного федерального унитарного научно-производственного предприятия по морским геологоразведочным работам «Севморгео» (Санкт-Петербург, 2005), а также на ежегодных научно-технических конференциях ИрГТУ (19982004).

Объем и структура работы. Работа содержит 154 с. текста, 46 рисунков и включает 5 глав, введение, заключение и список литературы из 95 наименований русско- и англоязычных источников.

Благодарности. За руководство в проведении исследовательской работы и помощь в подготовке диссертации автор выражает глубокую благодарность научному руководителю профессору И.О. Кожевникову и начальнику Сибирской геофизической партии ФГУГП «Иркутскгеофизи-ка» доктору геол.-мин. наук П.Ю. Легейдо; за помощь и конструктивную критику при обсуждение отдельных вопросов и работы в целом специалистам: И.Г. Беловежцу, А.Ю. Давыденко, А.Г. Дмитриеву, А.К. Захаркину, В.А. Комарову, С.С. Крылову, А.В. Поспееву, С.М. Стефаненко. За плодотворное сотрудничество в организации и проведении морских экспедиций автор благодарен коллективу «Севморгео», г. Санкт-Петербург, в особенности: А.А. Петрову, Ю.И. Кузьмину, В.Э. Кясперу, Е.Д. Лисицыну, Л.Ф. Московской. За дружескую творческую атмосферу, которая в значительной мере способствовала работе над диссертацией, автор признателен коллективу «Сибирской геофизической партии» ФГУГП «Иркутскгеофи-зика»: Е.В. Агеенкову, В.Н. Алаеву, Д.В. Анохину, В.В. Владимирову, М.А. Давыденко, П.В. Жугану, С.Х. Мальцеву, И.Ю. Пестереву и др. Автор благодарен главному геологу С.А. Иванову, геологическому отделу Сибирской геофизической партии, А.А. Быстрых, А.В. Доржиевой и Н.Е. Кочемазовой за кропотливую работу над графикой. За методическую помощь в подготовке автореферата и других документов автор особенно признателен В.И. Самойловой. За плодотворное сотрудничество и помощь в работе над диссертацией автор выражает благодарность сотрудникам Лаборатории электромагнитных полей Института геофизики СО РАН: Е.Ю. Антонову, И.Н. Ельцову, B.C. Могилатову, Е.В. Павлову и многим другим.

За поддержку в исследовательской работе и за предоставленную возможность всесторонней апробации диссертации автор признателен чл.-корр. РАН В.И. Уткину и чл.-корр. РАН М.И. Эпову.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Давыденко, Юрий Александрович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработанный при участии соискателя программно-измерительный комплекс ДНМЭ имеет ряд преимуществ по сравнению с аналоговой аппаратурой предыдущего поколения и зарубежными прототипами. Во-первых, комплекс, выполненный на основе современного прецизионного дельта-сигма аналогового преобразователя, имеет две модификации — наземную и не имеющую мировых аналогов морскую. Во-вторых, в алгоритмах инверсии данных ДНМЭ учтена собственная переходная характеристика приемно-измерительного тракта. В-третьих, за счет применения оригинального алгоритма на основе дифференцирующего фильтра при незначительных искажениях полезного сигнала промышленные периодические помехи подавляются более чем на 70 дБ. И, наконец, за счет использования робастных оценок и итерационного алгоритма устранения тренда возросла воспроизводимость кривых дифференциально-нормированных параметров (ДНП): при наличии записей, осложненных интенсивными импульсными спорадическими и теллурическими помехами, возможно определить ДНП с относительной погрешностью не более 0.5%, что обеспечивает устойчивую оценку поляризационных параметров модели Cole-Cole.

Представленные в диссертации научные и технические разработки целесообразно применять не только в ДНМЭ, но и в других методах импульсной электроразведки, использующих цифровую запись первичных данных. Геологическая эффективность разработок соискателя подтверждена результатами работ на суше и на море в различных регионах России. В результате этих работ выделены и позже подтверждены бурением залежи углеводородов на месторождениях Прибалтийского региона, Северного Прикаспия, Поволжья; на шельфах Каспийского, Карского морей и др.

Разработки, приведенные в диссертационной работе, будут продолжены. Они представляют интерес для специалистов, занимающихся вопросами сбора и анализа данных импульсной электроразведки. Развитие системы ДНМЭ соискатель видит в создании новой базы данных, в которой на основе современных геоинформационных технологий будут объединены геофизические, геологические, геодезические и гидрологические данные. В ближайшей перспективе необходимо совершенствовать метрологическое обеспечение комплекса. Остается нерешенной и другая актуальная задача - выделение сигналов в условиях сильных помех путем локализации области вероятных значений сигнала за счет использования модельных представлений о форме переходных процессов.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Давыденко, Юрий Александрович, Иркутск

1. Агафонов Ю.А., Поспеев В.А. Программно-измерительный комплекс для работ методом ЗСБ. // Геофизика, 2001, №10, с. 67-71.

2. Агеенков Е.В. Исследование поляризуемости и времени релаксации для поляризующихся разрезов // Сбор. док. конф. ИрГТУ. Иркутск: ИрГТУ, 2000, с. 4-6.

3. Агеенков Е.В. Исследование эквивалентностей горизонтально — слоистых поляризующихся сред в дифференциально-нормированном методе электроразведки: Дисс. . канд. геол.-мин. наук. Иркутск: ИрГТУ, 2004, 101 с.

4. Агеенков Е.В. Эквивалентная зависимость между параметрами модели Коул-Коул для поляризующихся разрезов // Вестник стипендиатов DAAD. Иркутск: ИрГТУ, 2001, с. 166-170.

5. Агеенков Е.В. Эквивалентность определения поляризуемости и времени релаксации слоя с частотной дисперсией проводимости // Третья уральская молодежная научная школа по геофизике: Сборник докладов. Екатеринбург: УрО РАН, 2002, с. 80-84.

6. Ахо Альфред В., Хопкрофт Джон Э., Ульман Джеффрид Д. Структуры данных и алгоритмы. М.: Вильяме, 2000. 384 с.

7. Базовкина И.Г., Корольков Ю.С., Кунарев А.А. и др. Применение геофизических методов при прямых поисках нефти и газа // Итоги науки и техники. М.: ВИНИТИ, 1978, с. 174-215.

8. Бартеньев О.В. Фортран для профессионалов. Математическаябиблиотека IMSL. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2001, 320 с.

9. Бахвалов II.С., Жидков II. П., Кобельков Г.М. Численные методы. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002, 632 с.

10. Березкин В.М., Грибов Н.А., Хавкина Д.Б. Эффективность работ по проблеме прямых поисков залежей нефти и газа геофизическими методами. М.: ВИЭМС, 1983, 215 с.

11. Богданов Г.А., Кобзарев Г.Ю., Делия С.В и др. Опыт применения и геологические результаты работ дифференциально-нормированным методом электроразведки на российской акватории Каспийского моря//Геофизика, 2004, №5, с. 38-41.

12. Вахромеев Г.С., Давыденко АЛО. Моделирование в разведочной геофизике. М.: Недра, 1987, 192 с.

13. Вержбицкий В.М. Численные методы (математический анализ и обыкновенные дифференциальные уравнения). М.: Высш. шк., 2001. 382 с.

14. Вешев С.А., Васильева В.И., Ворошилов Н.А. Новая технология оценки перспективности площадей на нефть геоэлектрохимическими методами // Международ, геофиз. конф.: Тез. докл. С.Петербург, 1995, с. 23-27.

15. Вычислительная математика и техника в разведочной геофизике. Справочник геофизика / Под ред. Дмитриева В.И. М.: Недра, 1982. 222 с.

16. Давыденко Ю.А. Дифференцирующий фильтр для подавления промышленной помехи частотой 50 Гц // Геофизика, 2002, № 4, с. 4448.

17. Давыденко Ю.А. Подавление спорадических помех и устранение тренда в дифференциально-нормированном методе электроразведки // Геофизика, 2004, №2, с. 37-48.

18. Дмитриев Л.И. Геоэлектрическая модель среды с поляризованной залежыо углеводородов // Разведочная геофизика, 1981, № 93, с. 12-17.

19. Дмитриев А. Н. Геолого-геофизические основы поисков электрически поляризованных объектов нефтяных и рудных залежей (на примере Западной Сибири): Дисс. . д-ра геол.-мин. наук. Тюмень, 2002, 278 с.

20. Дьяконов В.П. Вейвлеты. От теории к практике. М.: COJIOH-P, 2002, 448 с.

21. Жилинскас А., Шалтянис В. Поиск оптимума: компьютер расширяет возможности. М.: Наука, 1989, 128 с.

22. Зайченко В.Ю., Ковалева А.А. О количественной оценке эффективности геолого-геофизических работ на нефть и газ на разных стадиях их проведения // Геология нефти и газа, 1984, № 3, с. 3948.

23. Захаркин А.К. Аппаратурная фильтрация сигнала в методе ЗСБ // Результаты применения метода зондирования становлением поля в районах Сибирской платформы. Новосибирск: СНИИГГиМС, 1998, с. 11-18.

24. Захаркин А.К. Разработка апапаратурно методического обеспечения импульсной индуктивной электроразведки для нефтепоиско-вых работ в условиях сибирской платформы: Дисс. . канд. техн. наук. Новосибирск, 2000, 133 с.

25. Захаркин А.К., Тарло Н.Н. Проблемы метрологического обеспечения структурной импульсной электроразведки // Геофизика, 1990, №6, с. 34-39.

26. Иванов Н.С. Новые методы цифровой нелинейной фильтрации аномальных помех с неизвестным законом распределения. Екатеринбург: УрО РАН, 2002, 270 с.

27. Каневский З.И., Финкельштейн М.И., Флуктуационная помеха и обнаружение импульсных радиосигналов. М.: Госэнергоиздат, 1963,261 с.

28. Киричек М.А. Состояние и пути повышения эффективности методов, основанных на наблюдениях электромагнитных полей, при нефтегазопоисковых работах // Современные геофизические исследования на нефть и газ. М.: Наука, 1980, с. 109-142.

29. Комаров В.А. Электроразведка методом вызванной поляризации. Л.: Недра, 1980, 390 с.

30. Комплексирование геофизических методов при решении геологических задач / Под ред. В. Е. Бродовского. М.: Недра, 1987, 321 с.

31. Корольков Ю.С., Зондирование становлением электромагнитного поля для поиска нефти и газа. М.: Недра, 1987, 117 с.

32. Корольков Ю.С., Эффективность электроразведочных методов при поисках нефти и газа. М.: Недра, 1988, 226 с.

33. Кормильцев В.В. Переходные процессы при вызванной поляризации. М.: Наука, 1980, 256 с.

34. Кормильцев В.В., Мезенцев А.Н. Электроразведка в поляризующихся средах. Свердловск: Уро АН СССР, 1989, 158 с.

35. Круглова З.А. Применение метода вызванной поляризации при поисках нефти и газа // Обмен опытом в области геофизических и геохимических поисков залежей нефти и газа. М.: ВИЭМС, 1975, с. 110-111.

36. Кукуруза В.Д. Особенности интерпретации результатов электроразведочных работ методом срединного становления поля применительно к задаче прогнозирования нефтегазоносности // Перспективы открытия месторождений нефти и газа в Днепровско

37. Донецкой впадине. Киев: Наукова Думка, 1982, с. 27-34.

38. Кулханек О. Введение в цифровую фильтрацию в геофизике. М.: Недра, 1981, 198 с.

39. Легейдо П.Ю. Теория и технология дифференциально-нормированной геоэлектроразведки для изучения поляризующихся разрезов в нефтегазовой геофизике: Дис. . д-ра геол.-мин. наук. Иркутск, 1998,215 с.

40. Легейдо П.Ю., Бубнов В.П. Разделение эффектов электромагнитной индукции и вызванной поляризации при дифференциально-нормированных измерениях в электроразведке // Физика Земли, 1997, №5, с. 13-21.

41. Легейдо П.Ю., Мальдембаум М.М., Рыхлинский Н.И. Дифференциально-нормированные методы электроразведки. Иркутск: БУК, 1996, 145 с.

42. Легейдо П.Ю., Мандельбуам М.М., Рыхлинский Н.И. Дифференциально-нормированные методы электроразведки при прямых поисках залежей углеводородов // Геофизика, 1995, №4, с. 35-42.

43. Лисицын Е.Д. Прогнозирование морских залежей нефти и газа комплексом несейсмических методов // Всероссийский научно-практический семинар "Несейсмические методы поисков углеводородного сырья на суше и шельфе России": Тез. докл. М., 1997, с. 115-121.

44. Ломтадзе В.В. Программное и информационное обеспечение геофизических исследований. М.: Недра, 1993. 268 с.

45. Макаров В.Л., Хлобыстов В.В., Сплайн-аппроксимация функций: Учеб. пособие для студентов вузов. М.: Высш.шк., 1983, 80 с.

46. Мандельбаум М.М., Агеенков Е.В., Легейдо П.Ю. и др. Современное состояние и перспективы применения дифференциальнонормированного метода электроразведки для поисков нефти и газа // Геология и геофизика, 2002. №12, с. 1137-1143.

47. Могилатов B.C. Импульсная электроразведка: Учебное пособие / новосиб. гос. ун-т. Новосибирск, 2002, 208 с.

48. Моисеев B.C., Тараторкин Б.Ф., Шлепнев В.Б. Результативность прогноза залежей углеводородов методом вызванной поляризации в Западной Сибири // Международ, геофиз. конф.: Тез. докл. С.Петербург, 1995, с. 64-66.

49. Моисеев B.C. Метод вызванной поляризации при поисках нефте-перспективных площадей. Новосибирск: Наука, 2002, 135 с.

50. Моисеев B.C. Наземно-скважинная электроразведка при оконтури-вании залежей углеводородов с использованием обсаженных скважин (методические рекомендации). Новосибирск: СНИИГиМС,2002, 110 с.

51. Московская Л.Ф. Препроцессинг измерений установившихся электромагнитных полей с высокой пространственно-временной плотностью на примере морских электрозондирований // Геофизика,2003, №4, с. 25-29.

52. Московская Л.Ф. Фильтрация установливающихся полей на основе робастного оценивания // Российский геофизический журнал, 2000, №19-20, с. 71-78.

53. Ованесов Г.П., Алексеев Г.П., Белоликов Н.И. и др. Геологическая эффективность геофизических работ в Волго-Уральской нефтегазоносной провинции, М., Недра, 1979, 147 с.

54. Патент РФ. Способ геоэлектроразведки, № 2219568, зарегистрирован 2003.12.20, МПК GO 1V3/06/ Рыхлинский Н.И., Легейдо П.Ю. и др.

55. Петров А.А. Возможности метода становления электрического поля при поисках углеводородов в шельфовых зонах // Геофизика, 2000, №5, с. 21-26.

56. Петров Л.Л., Московская Л.Ф. К вопросу об эффекте "высокого разрешения" в морской электроразведке // Геофизика, 2001, №2, с. 63-66.

57. Поспеев В.А. Применение компьютеризованной аппаратуры СГС-ТЕМ при исследованиях методом ЗСБ // Геофизика, 1999, спецвыпуск, с. 58-60.

58. Путиков О.Ф., Вешев С.А., Ворошилов Н.А. и др. «Струйные» ореолы рассеяния над нефтегазовыми залежами в неоднородных породах // Геофизика, 2000, №1, с. 52-56.

59. Рокитянский И.И. Лабораторное изучение вызванной поляризации осадочных пород // Геофизика, 1957, № 2, с. 217-228.

60. Рокитянский И.И. О природе вызванной поляризации ионопрово-дящих сред // Изв. АН СССР, сер. геоф. М., 1959, с. 1055-1060.

61. Рыжов А.А. Эффективность метода ВП при поисках нефтяных месторождений (на примере нефтяных месторождений юго-восточной части Татарии) // Международ, геофиз. конф.: Тез. докл, С.-Петербург, 1995, с. 315-317.

62. Рысс Ю.С., Гольдберг И.С., Алексеев С.Г., Духанин А.С. Струйная миграция веществ в образовании вторичных ореолов рассеяния // Докл. АН СССР, М., 1987, № 4, с. 956-958.

63. Рыхлинский Н.И., Бубнов В.П., Кашик А.С. Дифференциально-нормирнованный метод электроразведки для обнаружения и окон-туривания углеводородов. М.: ВНИИОЭНГ, 1991, 20 с.

64. Светов Б.С. Электродинамические основы квазистационарной геоэлектрики. М.: ИЗМИРАН, 1984, 245 с.

65. Светов Б.С., Агеев В.В., Лебедева Н.А. Поляризуемость горныхпород и феномен высокоразрешающей электроразведки // Геофизика, 1996, №4, с. 43-78.

66. Сейфулин Р.С., Портнягин Н.Э., Изотова О.В. Геоэлектрическая модель углеводородов Западной Украины // Советская геология, 1986, №3, с. 22-28.

67. Сейфулин Р.С., Хавензон И.В. Природа естественных электрических полей над залежами углеводородов // Международ, геофиз. конф.: Тез. докл, С.-Петербург, 1995, с.277-279.

68. Статистическая интерпретация геофизических данных / Под ред. Гольцмана Ф.М. JL: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1981, 256 с.

69. Табаровский Л.А., Эпов М.И., Сосунов О.Г. "Оценка разрешающей способности электромагнитных методов и подавления помех в системах многократного наблюдения". Новосибирск: АН СССР ИГГ, 1985,47с.

70. Тихонов А.II., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1974,223 с.

71. Уэйт Дж. Геоэлектромагнетизм. М.: Недра, 1987, 235 с.

72. Федынский В.В., Аширов К.Б., Азаров С.С. О модели залежи нефти и газа как объекта прямых геофизических поисков // Докл. АН СССР, 1978, № 2, Т.242, с. 334-390.

73. Физико-химические основы прямых поисков залежей нефти и газа / Под ред. Каруса Е.В. М.: Недра, 1986, 221 с.

74. Хампель Ф., Рончетти Э., Рауссеу П. и др. Робастность в статистике. Подход на основе функций влияния. М.: Мир, 1989, 512 с.

75. Хемминг Р.В. Цифровые фильтры. М.: Недра, 1987, 221 с.

76. Чуй Ч. Введение в вейвлеты: М.: Наука, 2001, 412 с.

77. Электроразведка. Справочник геофизика / Под ред. Дмитриева В.И. М.: Недра, 1989, т. 1 -2.

78. Яковлев Л.П., Круглова З.Д. Изменение пород под влиянием залежей нефти и газа и возможность их выявления геофизическими методами. М.: Недра, 1977, 167 с.

79. Bulter К.Е., Russell R.D. Subtraction of powerline harmonic from geophysical records// Geophysics, 1993, №6, p. 898-903.

80. Buselli G., Cameron M. Robust statistical methods for reducing sfercs noisecontaminating transient electromagnetic measurements // Geophysics, 1996, № 11, p. 1633-1646.

81. Cole K.S., Cole R.H. Dispersion and absorption in dielectrics // Chem. Phys, 1941, № 7, V.6.

82. Electrical method for hydrocarbon exploration. Induced polarization (in-depth) method // Study earth and man: Dallas, 1984, №7, p. 412436.

83. Efferso F., Auken E. and Sorensen K.I. Inversion of band-limited ТЕМ responses// Geophysical prospecting, 1999, №47, p.551-564.

84. Induced polarization explained // Oil week, 1978, v.22., p 312-344.

85. Macnae J.C., Lamontagne R. Noise processing techniques for time -domain EM systems // Geophysics, 1984, №7, p. 934-948.

86. Newman G.A., Hohmann G.W. and Anderson W. L. Transient electromagnetic response of a three-dimensional body in a layered earth// Geophysics, 1986, №51, p. 1608-1627.

87. Oil and gas exploration using spectral induced polarization // Phoenix geophysics limited, 1984.

88. Pelton W.H., Ward S.H., Hallof P.G., Still W.R., Nelson P.H. Mineral discrimination and removal inductive coupling with multifrequency IP // Geophysics, 1978, №11, V.43.

89. Pirson S. D. Progress in magneto-electric exploration// Oil and Gas J. 1982, v.80, p 41-44.

90. Pirson S. D. Computerized magneto-electric exploration case history: Gidding field in Texas //Oil and Gas J, 1982, V.76, p 25-27.

91. Puticov O.F. and Wen B. Geoelectrochemistry and stream dispersion, Geochemical Remote Sensing of Subsurface / Edit by Hale M., Handbook of Exploration Geochemistry, vol .7 p. 577-595.

92. Snaider D. Exploration for petroleum using complex resistivity measurements. Advances in induced polarization and complex resistivity // The University of Arizona, 1984, №7, p.5-7.

93. Schumacher D., Hydrocarbon-induced alteration of soils and sediments, in Schumacher D. and Abrams M.A., eds. / Hydrocarbon migration and its near-surface expression. AAPG Memoir 66, p. 71-89.

94. Sternberg B.K. A review of some experience with the induced-polarization / resistivity method for hydrocarbon surveys: Successes and limitation//Geophysics, 1991, №10, p. 1522-1532.

95. Strack K.-M., Hanstein Т.Н. and. Eilenz H.N. LOTEM data processing for areas with high cultural noise levels // Physics of the Earth and Planelary Intieriors, 1989, №53, p. 261-269.ь