Способ геоэлектроразведки Советский патент 1985 года по МПК G01V3/08 

11 Изобретение относится к области геоэлектроразведки по методу естественного электромагнитного поля 3eNfли в сложных геоэлектрических уело- виях при наличии высокого уровня помех. Известен способ геоэлектроразведки, основанный на синхронной регистрации вариаций электрического и магнитного поля Земли одновременно в двух точках - базисной (неподвижной) и полевой (переднигангщейся) (комбинированное магнитотел- лурическое профилирование - КМТП),. По этим измерениям определяют эффек тивное значение суммарной продольной проводимости БЗФ и эффективные напря женности электрического и магHj. полей (ГП. нитного Недостатком этого способа являет ся низкая точность результатов измерений ввиду наличия в регистрируе мом сигнале помех различного происхождения (промьгашенные помехи, ближ ние грозы, неоднородная часть магни тотеллурического поля). Наиболее близким к данному является способ геоэлектроразведки, заключающийся в синхронном измерени :электрических и магнитных компонент магнитотеллурического поля в,полевых и базисных пунктах, расположенных на плоЧцади работ, определении частотных характеристик, связывающих электрические и магниные поля в полевых и базисных точках С2. Однако данный способ не позволяе получить частотные характеристики, связывающие электрические и магнитные поля, с точностью, требуемой для определения параметров геоэлектрического разреза из-за постоянного присутствия в регистрируемом эле тромагнитном поле помех различного происхождения, например промышленны помехи, ближние грозы, неоднородная часть магнитотеллурического поля. Цель изобретения - повышение дос товерности результатов измерений за счет исключения и подавления помех. Поставленная цель достигается тем,что согласно способу геоэлектро- разведки, заключающемуся в синхронном измерении электрических и магни ных компонент магнитотеллурического поля в полевых и базисном пунктах, расположенных на площади работ, определении частотных характеристик 2 связывающих электрические и магнитные поля в полевых и базисной точках, устанавливается дополнительный базисный пункт на расстоянии от площади работ не менее R yiOpT 2 KW , где f - среднее удельное злектричесi кое сопротивление верх- . ней части осадочного чехла; Тр - максимальный период наблюдаемых помех, в одном из базисных пунктов предварительно по электрическому и магнитному полям определяют среднее значение электромагнитного импеданса 2 , принимаемое за эталонное, затем в этом базисном пункте непрерывно определяют текущее значение импеданса 2 и проводят измерения электрических и магнитных компонент магнитотеллурического поля в полевых и базисных пунктах на отрезках времени, когда Т- Zg, и вычисляют частотные характеристики, связывающие электрические и магнитные поля на полевой точке и на полевой и базисной точках. Данный способ основан на следующих представлениях. Регистрируемое в точке наблюдения электромагнитное поле Н, Е представляет собой комбинацию поля плоской волны Н, Eg (создаваемой точками, текущими в ионосфере, дальними источниками и т.п.) и полей не плоских (создаваемых ближними источниками) Н,, Е„, т.е. ,Е Ед+Ец. Величина Н и Е .. меняется во вре- мени и зависит от местоположения источников, их типов, интенсивности и т.п. Действия ближних источников помех обычно локально. Радиус их действия из условия затухания электромагнитных волн в проводящей среде может ориентировочно оцениваться половиной длины создаваемой ими электромагнитной волны, т.е. .-yiOpTj2 хм, где j - среднее удельное электрическое сопротивление осадочного чехла; период помехи. Так как поля Ни, ЕН обычно меняются достаточно быстро и характер их случаен, то при достаточно длительном предвариетльном наблюдении на базисном пункте в результате статической обработки компонент Н и Ё опред лен тензор импеданса Zj , примерно равный тензору импеданса Zg плоской волны. При текущем наблюдении электро магнитного поля можно определять текущее значние импеданса 2 и по ус ловию Z orZ-находить отрезки време- ни, когда влияние помеховой части поля Н , Ej на данной базисной точке мало. Именно в эти временные интервалы, когда регистрируемые элект магнитные поля в региональном плане близки к плоской волне, необходимо г5 проводить регистрацию магнитотеллу- мрического поля на участке работ. Во время этой регистрации на пло щади р)абот может проявиться действи других, расположённых поблизости от пунктов регистрации, источников локальных помех, однако так как допол нительный базисный пункт удален на расстояние не менее R-flOpT J2 , регистрируемые компоненты электриче ких и магнитных полей на дополнител ном базисном пункте свободны о.т дей вия этих источников. На чертеже приведен пример регистр ации. Записи магнитного поля показаны в удаленном дополнительном базисном пункте, полевой точке-и базисном пункте, расположенном на площади работ. В дополнительном базисном пункте предварительно определен тен зор импеданса Z .Буквами А на записи в этом пункте отмечен интервал вре. мени, на котором выполняется условие 2 2,. Именно в этих интервалах происходит регистрация поля в полевом и базисном пункте. На интервалах, отмеченных буквой Б,условие не выполняется, регистрация на полевой и базисной точках не производится. Буквой В отмечено действие локальных источников помех на полевых записях. Эти помехи могут коррелироваться на полевой и базисной точках однако практически не проявляются надополнительном базисном пункте. Для борьбы с этими помехами необ ходимо при обработке вычислять искомые характеристики по корреляцион ным моментам как ближней, так и дал ней базисной точек, что позволит исключить некоррелируемую часть. связанную с влиянием помех локального источника, и существенно повысить точность получения основных характеристик тензоров импеданса, магнитного и теллурического, по кото- рым судят о геологическом строении разреза. Пример. В Прикаспийской впадине удельное электрическое сопротив ление верхов осадочной толщи 10 мм. Следовательно, для подавления помех с периодом Т не более 3600 с и выбора участка регистрации необходимо поместить дополнительгшй базисный nyjiKT jF a расстояние не менее 1 -3600 95 км. Затем необходимо провести на этом дополнительном базисном пункте регистрацию компонент магнитотеллурического поля, абработать эти записи и вычислить на каждом периоде анализа импеданс. Дапее располагают на площади работ полевые и базисную точки, пооизводят оегистоацию магнитстеллупического поля в дополнительном базисном пункте, Б процессе этой регистрации производят обработку и вычисляют текущие .значения импеданса , На отрезках времени, когда выполняется условие 2 Zi, по радиоканалу подается команда, включаются; станции полевых и базисных точек и производится регистрация электрических, магнитных или электрических и магнитных компонент магнитотеллурического поля. Полученная запись содержит полезный сигнал и помеху, создаваемые локальными источниками. Поэтому для подавления этих помех обработке необходимо использовать свободную от этих помех запись на дополнительной базисной точке, т.е. вьпкслять частотные характеристики, связываю щие элект ические и магнитные поля на полевой точке и на полевой и базисной точках ( танзор импеданса Z, магнитный тензор т, теллурический тензор i) например с помощью соотношений вида ,KE,V . .Y . ,kf,Y ) где K)(Y - корреляционные моменты узкополосных МТ-процессов j Х-Е ,ri, и поля, зарегистрированные в полевой и базисной точке;

5-.ИАиН,- ПОЛЯ, зарегистрированные в дополнительном базисном пункте.

Так как помехи в дополнительном базисном пункте с и на площади ра- бот (fj; некоррелируемые (т.е. K(/, то полученная при обработке величина К j равна истинному Kj-,, т.е.

.

Следовательно, мы получим истинные значения частотных характеристик / , rri , и {; , по которым с большей уверенностью можно определять геологи- ческое строение исследуемой площади.

Для осуществления способа целесообразно использовать серийные цифровые электроразведочные станции, сопряженные на дополнительном базис- ном пункте с микро-ЭВМ, ведущей обработку в реальном режиме времени, и радиостанцией для передачи команд.

Данный способ по сравнению с ба- зоБЫм, в качестве которого принято КМТП, позволяет существенно повысить (в 5-10 раз) точность получения частотных характеристик Z,т и Ь и соответственно достоверность выявления геологических структур. Такое повышение достоверности позволяет перейти к рещению методами геоэлектроразведки более тонких геологических задач: картирование подсолевых отложений, зон выклинивания и фациальных изменений и т.п. И заменить более дорогие методы: разведочное бурение, каротаж и сейсморазведку. Кроме того, наличие дополнительного базисного пункта позволяет производить регистрацию только на информативных интервалах которые гарантируют получение частоных характеристик Z. w и i во всем интервале периодов с требуемой точностью.

СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, защючаюш лнся в синхронном измерении электрических и магнитных компонент магнитотеллурического поля в полевых и базисном пунктах, расположенных на площади работ, определении частотных характеристик, связываю щих электрические и магнитные поля в полевых и базисной точках, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов измерений за счет исключения и подавления помех, устанавливают дополнительный базисный пункт на расстоянии от площади работ не менее , где f - среднее электрическое сопротивление верхней части осадочного чехла Тр - максимальный период наблкгдаемых помех, определяют в одном из базисных пунктов предварительно по электрическому и магнитному полям среднее значение электромагнитного импеданса Z, принимаемое за эталонное, затем в этом базисном пункте непрерывно определяют текущее значение импеданса Z и проводят измерение электрических и магнитных компонент магни- тотеллурического поля в полевых и базисных пунктах на отрезках времени, когда и вычисляют частотные характеристики, связывающие электрические и магнитные поля на полевой точке и на полевой и базисной точках.|| 1С

ед. цзс