Система обработки сигналов в низкочастотной электроразведке с искусственным источником

ГЛАВА 4. Практическое применение разработанной системы.

Разработанная система применялась для обработки большого объема полевых электроразведочных данных, полученных различными методами при решении нефтегазопоисковых, рудных, археологических, инженерно-геологических и гидрогеологическихзадач в различных геологических условиях и при различном уровне и характере электромагнитных помех. В результате обработки были получены материалы высокого качества, позволившие обеспечить высокий уровень надежности результатов интерпретации и эффективно решить поставленные геологические задачи. Отдельным направлением применения системы является решение технических задач, связанных с разработкой, тестированием и эталонировкой электроразведочной аппаратуры.

Опыт применения системы в рамках нефтегазопоисковых работ включает регистрацию и обработку данных методов ДНМЭ и ВП, полученных в Тимано-Печорской нефтегазоносной области (Северо-Югидская площадь) и в Восточной Сибири (в районе Тымпучиканского месторождения). Работы на указанных объектах предполагали наблюдения по методике ДНМЭ и выполнялись в площадном варианте.

Работы на Северо-Югидской площади проходили в крайне неблагоприятных условиях с точки зрения изучения вызванной поляризации. Через исследуемую площадь проходит стальная труба (газопровод).Значительные искажения в результаты наблюдений вносилисталь трубопровода и утечки тока, связанные с катодной защитой. Тем не менее, применение разработанной системы позволило получить полевые материалы высокого качества, по результатам интерпретации которых была выделена зона аномальной поляризуемости, относимая к глубинам в первые сотни метров и связываемая с образованием диффузионного ореола рассеяния углеводородов над залежью. Достоверность выделения этой зоны и ее пространственная связь с залежью подтверждается наличием трех продуктивных скважин в контуре аномалии и одной непродуктивной - за ее периметром (рис. 19).

Исследования методом ДНМЭ на Тымпучиканском лицензионном участке (район Непско-Ботуобинскойантеклизы) проводились с целью детального изучения геоэлектрических свойств нефтеносных горизонтов и определения контуров залежей Тымпучиканского месторождения. Для обработки полученных данных применялась разработанная система.По результатам интерпретации была построена модель распределения сопротивления и поляризуемости пород на различных уровнях осадочного чехла, по значениям поляризуемости выделен ряд аномальных зон, по результатам комплексирования данных ДНМЭ и ЗСБ - построена карта перспектив нефтегазоносностиТымпучиканского участка, хорошо согласующаяся с имеющимися данными опробования скважин.

Рассматриваемая система активно и успешно применяется при решении задач рудной электроразведки. Примерами применения в этой области являются многочисленные работы, выполненные на рудных объектах Красноярского края, Восточного Казахстана, Центральной Якутии и Мурманской области.

В качестве яркого примера таких исследований можно привести электроразведочные работы методом ВЭЗ-ВП на Кингашском участке, направленные на оценку перспективности месторождений сульфидных руд. Работы выполнялись в площадном варианте с установкой диполь-диполь.Результирующие функции отклика (кажущееся сопротивление, кажущаяся поляризумость) были преобразованы в глубинную геоэлектрическую модель распределения удельного сопротивления и поляризуемости на основе аппарата 2D-инверсии. Анализ этой модели позволил проследить морфологию рудных тел и получить представление о распределении сульфидных руд в разрезе исследуемого участка.

Важнейшей задачей рудной электроразведки является разбраковка аномалий поляризуемости, связанных с рудными телами и графитизированными осадочными образованиями. Графитизированные породы чаще являются источником более интенсивных аномалий поляризуемости посравнению с рудными объектами. В этих условиях основным способом разбраковки является изучение и последующая классификация аномалий по частотным характеристикам процесса вызванной поляризации. В свою очередь, для изучения частотных характеристик ВП требуется высокий уровень точности получаемых оценок ВП, т.е. применение эффективных процедур и систем обработки данных.

С использованием разработанной системы, как в лабораторных (рис. 20), так и в полевых (рис. 21) условиях, были проведены измерения и последующая обработка данных, направленная на построение частотных характеристик ВП с целью разбраковки различных поляризующихся минеральных агрегатов. В.А. Куликовым выполнено обобщение полученных данных (Куликов, Яковлев, 2008).

Среди примеров применения программного комплекса для решения малоглубинных задач - регистрация и обработка материалов ВЭЗ-ВП на правобережье р. Волга (Тверская обл.),а также регистрация и обработка данных НАЗ в районе крепости "Пор-Бажын" (Республика Тыва).

Основные задачи исследований методом ВЭЗ-ВП на правобережье р. Волга (в пригороде г. Кимры)состояли в определении мощности и литологического состава четвертичных отложений, а также - в выделении водоупорных горизонтов, определении глубины залегания кровли водоносного карбонатного горизонта с выделением трещиноватых и разрушенных зон. Наблюдениявыполнялись с четырехэлектродной симметричной установкой Шлюмбержеи предполагали измерение кажущегося сопротивления и параметров вызванной поляризации.Специфика работ состояла в слабой проявленностиводоупорного горизонта вполе кажущегося сопротивления и относительно высокой - в поле кажущейся поляризуемости. Использование портативной измерительной аппаратуры (МЭРИ-24), в которой реализованы разработанные автором алгоритмы и процедуры, позволило провести высокоточные и высокопроизводительные наблюдения ВЭЗ-ВП, что дало возможность эффективно решить поставленную гидрогеологическую задачу.

Работы в районе крепости "Пор-Бажын" выполнялись в составе комплекса археологических исследований на озереТере-Холь(Андреев, 2009; Модин и др., 2010). Вкачестве измерительной установки использовалась плавающая инверсная ассиметричная установка Шлюмберже. В результате проведенной интерпретации было получено представление о распределении сопротивления осадков озера Тере-Холь, выполнена литологическая типизация геоэлектрического разреза и предложена палеогеографическая реконструкция района озера (Модин и др., 2010).

Эффективные процедуры обработки записей электрического поля, содержащих отклики ВП, позволяют получать высокоточные (с погрешностью порядка первых тысячных долей градуса в терминах относительного фазового параметра) оценки ВП, что позволяет решать различные геологоразведочные задачи, связанные с анализом распределения поляризационных свойств среды. Кроме того, важным результатом является обеспечение точности, достаточной для разделения поляризующихся объектов по виду частотных характеристик ВП.

В качестве примера применения системы для тестирования электроразведочной аппаратуры можно привести опыт оценки стабильности во времени параметров тока (частоты следования импульсов) электроразведочных генераторов и стабильности частоты дискретизации измерительных устройств. Причиной нестабильности является недостаточная точность используемых в аппаратуре кварцевыхосцилляторов.

Для этой цели на основе модулей системы была разработана программа, оперативнопозволяющая точно оценить скорость дрейфа ("уплывания") частоты генератора. Предусмотрена возможность проведения коррекции временных рядов вручную.

Программный комплекс регистрации и обработки электроразведочных данных и его отдельные компоненты активно используются в ряде производственных геофизических организаций. Кроме того, разработанное автором программное обеспечение также используется в рамках учебной геофизической практики студентов Геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.

Защищаемое положение. Созданный многофункциональный модульный программный комплекс обработки и анализа данных низкочастотной электроразведки обладает гибкими возможностями адаптации к работе с данными, полученными с использованием различных методов электроразведки и видов аппаратуры.