- •Электроразведка при поисках месторождений нефти и газа (5 курс, структурщики, 28 ч – лекции, 14 ч – лаб.) Введение
- •Методы электрических зондирований
- •Интерпретация результатов электрических зондирований
- •Качественная интерпретация
- •Теоретические кривые электрических зондирований
- •Асимптоты теоретических кривых
- •Способы решения обратной задачи электрических зондирований
- •Определение суммарной продольной проводимости разреза s по асимптотике кривых ρк
- •Палеточный способ интерпретации
- •Решение обратной задачи методом подбора на эвм
- •Основные типы геомагнитных вариаций
- •Модель Тихонова - Каньяра
- •Плоские электромагнитные волны в горизонтально-слоистой среде
- •Низкочастотная асимптотика импеданса для разрезов с плохо проводящим основанием
- •Низкочастотная асимптотика импеданса для разрезов с хорошо проводящим основанием
- •Классификация частотных интервалов
- •Идея магнитотеллурического зондирования
- •Линейные соотношения между компонентами магнитотеллурического поля
- •Индукционные векторы
- •Электромагнитное поле в горизонтально-слоистой среде
- •Спектральные представления электромагнитного поля в горизонтально-слоистой среде
- •Горизонтальная поляризация электрического поля в горизонтально-однородной земле. Приведенный спектральный импеданс
- •Спектральные импедансы
- •Поле в двумерно-неоднородных средах; понятие е- и н-поляризации поля
- •Методика магнитотеллурических и магнитовариационных наблюдений
- •Магнитотеллурические методы
- •Магнитовариационные методы
- •Глубинное электромагнитное зондирование
- •Обработка результатов наблюдений
- •Определение эффективных параметров теллурических и магнитных матриц методом эллипсов
- •Корреляционный метод определения магнитотеллурических и индукционных матриц
- •Обработка по методу цифровой узкополосной фильтрации
- •Интерпретация данных мтз
- •Анализ искажений кривых мтз
- •Тема. Основы теории и практики метода зондирования становлением поля (зс)
- •1. Спектральный метод решения прямой задачи зс
- •2. Поле вертикального гармонического магнитного диполя над однородным полупространством.
- •3. Решение прямой задачи зс для однородного полупространства
- •4. Становление поля над однородным полупространством.
- •5. Основные способы вычисления кривых кажущегося сопротивления в зст.
- •6. Обработка и интерпретация кривых зондирования становлением поля в дальней зоне.
- •7. Принципы обработки и интерпретация кривых зондирования становлением поля в ближней зоне.
Методика магнитотеллурических и магнитовариационных наблюдений
В настоящее время созданы и эффективно применяются на практике различные системы наблюдений магнитотеллурического поля. В зависимости от вида этих систем и характера самих измерений различают основные модификации: магнитотеллурическое зондирование (МТЗ), магнитотеллурическое профилирование (МТП), метод теллурических токов (ТТ), магнитовариационное зондирование (МВЗ), магнитовариационное профилирование (МВП), глубинное электромагнитное зондирование (ГЭМЗ).
Магнитотеллурические методы
Основным магнитотеллурическим методом является магнитотеллурическое зондирование, которое заключается в одновременной регистрации горизонтальных компонент магнитотеллурического поля Ех, Еу, Нх, Ну в одной или нескольких точках на поверхности земли.
Измерительная установка состоит из двух взаимно перпендикулярных измерительных линий M1N1 и M2N2, являющихся датчиками электрического поля Ех и Еу, и двух взаимно ортогональных датчиков магнитного поля Нх и Ну (рис. 11). Электрическое поле измеряется в милливольтах на километр:
Ex ≈ ∆UM1N1/M1N1;
Ey ≈ ∆UM2N2/M2N2.
Рис. 11. Схема измерений в методе МТЗ
И ндукция магнитного поля измеряется в нанотеслах:
1 нТл = А/м. (Тесла = Гн/м·А/м)
Длина приемных линий M1N1 и M2N2 обычно составляет 200 - 500 м. Направление измерительных линий и ориентацию магнитометров выбирают в соответствии с основными элементами простирания структур в районе исследований. Диапазон регистрируемых периодов - от долей секунд до десятков минут. При глубинных исследованиях регистрируются длиннопериодные вариации (до нескольких часов и даже суток). Наблюдения ведутся при помощи цифровых электроразведочных станций.
Обработка результатов измерений заключается во временном спектральном анализе вариаций поля и определении матриц операторов (тензоров) импеданса Z и адмитанса Y. Элементы этих матриц являются функциями электропроводности, т. е. зависят только от координат точки наблюдения, временной частоты и распределения электропроводности в среде. Поэтому эти функции и используются при дальнейшей интерпретации результатов МТЗ, заключающейся, как правило, в построении кривых кажущихся сопротивлений и решении обратных геоэлектрических задач.
Упрощенной модификацией МТЗ является магнитотеллурическое профилирование. В этом методе применяется та же схема измерений, что и в методе МТЗ, однако измерения проводятся в относительно узком диапазоне периодов, отвечающих частотному интервалу S, который обычно лежит в пределах 10 - 100 с. Импеданс однозначно определяется суммарной продольной проводимостью S проводящей толщи, залегающей на высокоомном опорном геоэлектрическом горизонте, поэтому указанная методика позволяет непосредственно по импедансу определять S. В связи с этим благоприятными для постановки МТП являются районы с неглубоким (до 2 - 3 км) залеганием кристаллического фундамента. В этом случае метод дает возможность определять S осадочного чехла. По результатам наблюдений S строится карта распределения суммарной продольной проводимости по площади исследований. Эта карта, может быть перестроена в структурную карту по поверхности кристаллического фундамента. Для этого нужна лишь дополнительная информация о закономерностях латерального изменения средней продольной проводимости σ1 осадочного чехла.
Метод теллурических токов заключается в синхронной регистрации горизонтальных компонент теллурического поля Ех, Еу в двух точках - базисной и полевой. Базисная точка в процессе
наблюдений остается неподвижной, а полевая точка - перемещается по некоторой площади. Обработка данных МТТ заключается либо в визуальном выделении квазисинусоидальных вариаций (при ручной обработке), либо во временном спектральном анализе вариаций теллурического поля с последующим определением матрицы теллурического оператора (теллурического тензора). Здесь - радиус-вектор полевой точки в некоторой произвольно выбранной на поверхности земли системе координат, а - радиус-вектор базисной точки. Обычно расстояние между точками и не превышает 80 - 100 км, чтобы сохранялись устойчивые линейные связи между теллурическими полями в этих точках. По результатам наблюдений строятся карты распределения элементов матриц теллурических операторов и различные функции от них. Эти параметры являются функциями электропроводности. Эти карты отражают распределение суммарной продольной проводимости S осадочного чехла.