Способ геоэлектроразведки

 

СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, включающий серии синхронных измерений , компонент магнитотеллурического поля,в заданном диапазоне частот по профилю, поперечному предлагаемому простиранию проводящей неоднородности , причем измерения в каждой серии проводят, по меньшей мере , в двух точках, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения границ проводящей неоднородности, измерения компонент., магнитотвллурицеского поля проводят в диапазоне частот от 0,001 до 8 Гц в пределах неоднород-: ности и в изотронной среде, преобразуют измеренные компоненты в частотные характеристики электрического и магнитного полей, определяют диапазон частот и оптимальные частоты регистрации вариаций поля по кл детальным измерениям, на которых определяют положение границ проводящей неоднородности.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5П 01 Ч 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЗФ

21) 3303230/18-25

22) 01.07.81 (46) 23.03.83 Бюл. 9 11 (72) Г.A.×åðíÿâñêèé, И.A.Áåçðóê, Г.Г.Обухов, И.A.ßêîíëåâ, .В.П.Борисова, Е.С.Подловилин и E ° Â.Kàçàíöåâà (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки (53) 550. 83 (088. 8) (56) 1. Тихонов A H. Об определении электрических характеристик глубинных слоев земной коры. — ДАН СССР т. 73, Р 2, 1950, с. 295-297.

2. Бердичевский М.Н. Электрическая разведка методом магнитотеллурического профилирования. "Недра", 1968, с. 3-248 (прототип). (54) (57 ) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, включающий серии синхронных измерений, компонент магнитотеллуричес„„SU„„100?058 А кого поля в заданном диапазоне частот по профилю, поперечному предлагаемому простиранию проводящей неоднородности, причем измерения в каждой серии проводят, по меньшей мере, в двух точках, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности определения границ проводящей неоднородности, измерения компонент„магнитотеллури.веского поля проводят в диапазоне частот от

0,001 до 8 Гц в пределах неоднород-. ности и в изотронной среде, преобразуют измеренные компоненты в частотные характеристики электричес-кого и магнитного полей, определяют диапазон частот и оптимальные частоты регистрации вариаций поля по детальным измерениям, на которых определяют поломение границ проводящей неоднородности.

1007058

Изобретение относится к области геоэлектроразведки, а именно к элект роразведке методом синхронных магнитотеллурических . зондирований (КМТЗ) при исследовании горизонтально-неоднородных разрезов с целью поиска проводящих включений.

Известен способ магнитотелЛуриче кого зондирования, основанный на несинхронном измерении компонент магнитотеллурического поля в широком диапазоне частот (1) .

Геоэлектрические характеристики разреза при использовании метода

МТЗ изучаются только по кривым кажущегося сопротивления Р, что приводит к существенному уменьшению геологической информативности метода, поскольку кривые Р обладают значительно меньшей разрешающей способностью при выявлении локальных неоднородностей, нежели пространственно-частотные характеристики электрических и магнитных полей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ комбинированного магнитотеллурического профилирования (КМТП), включающий серии синхронных измерений компонент магнитотеллурического поля в узком диапазоне частот от 0,05 до 0,025 Гц по профилю, поперечному предлагаемому простиранию проводящей неоднородности, причем измерения в каждой серии проводят по меньшей мере в двух точках 21.

Однако узкий частотный диапазон регистрации вариаций поля (f = 0,05

0,025 Гц) приводит к существенному понижению геологической информативности и точности определения границ проводящих включений. з

Целью изобретения является повышение точности определения границ неоднородностей.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу геоэлектро- " раэведки, включающему серии синхронных измерений компонент магнитотеллурического поля., измерение проводят в широком диапазоне частот от

0,001 до 8 Гц в пределах неоднородности и в изотропной среде, по профилю, поперечному предлагаемому простиранию проводящей неоднородности, причем измерения в каждой серии проводят, по меньшей мере, в двух точках, преобразуют измеренные компоненты в частотные характеристики электрического и магнитного полей, определяют диапазон частот и оптимальные частоты регистрации вариаций поля, по детальным измерениям, на которых определяют положение границ проводящей неоднородности.

Проводящие локальные включения по разному проявляются в аномалиях компонент магнитотеллурического поля. Центр включения отмечается максимумом поперечной горизонтальной составляющей магнитного поля, нулевыми значениями вертикальной составляющей Н, минимумами электрических аномалий. Край включения четко отмечается максимумом Н> и резким за- туханием поперечной горизонтальной составляющей магнитного поля.

Механизм образования оптимальных частот связан только с параметрами рассмотренных геоэлектрических моделей, в которых во всех случаях проводимость высокоомного фундамента прйнималась бесконечно малой, а проводимость подстилающего его однородного полупространства принималась бесконечно большой. Именно поэтому для данных моделей затухание аномалий электрического и магнитного полей

20 с понижением частоты обусловлено подстилающим проводником.

Для моделей, где нет подстилающего проводящего слоя и где проводимость фундамента принимается бес25 конечно йалой, оптимальные частоты не наблюдаются, а отмечаются только частоты, на которых аномалин, достигнут своего максимального асимптотического значения, с понижением

gp частоты далее практически не меняются

В основу предложеНного способа положены смоделированные методом конечных разностей геоалектрические модели, в которых нет проводящего основания, а проводимость фундамента принята малой, но конечной величиной.

В этих моделях механизм образования оптимальных частот, на которых элект рические и магнитные аномалии, обус ловленные проводящими неоднородностями, максимальны, а затем, с понижением частоты затухают, связан с перераспределением токов во вмещающей проводящей среде и фундаменте

45 конечной проводимости.

Оптимальные частоты аномалий электрических и магнитных полей существенно сдвинуты по частотному диапазону (максимум магнитных анома0 лий отмечается на более .низких частотах, чем максимум электрических аномалий) . При этом амплитуды электрических и магнитных аномалий сопоставимы Между собой и существенно .превышают аномалии, обусловленные структурными факторами. В случае проводящих включений в осадочном чехле амплитуды магнитных аномалий значительно больше электрических (в 2-4 раза). Максимум магнитного

60 поля отмечается на периодах, когда аномальное электрическое поле практически затухает. Это обстоятельство, а также соотношение максималь ° ных уровней электрических и магнитных аномалий на оптимальных часто1007058

Составитель Е. Поляков

Редактор Г. Волкова Техред К.Мыцьо Корректор Е. Рошко

Заказ 2133/70 Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, lX-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тах позволяют успешно решать задачу обнаружения проводящей неоднородности.

Профильные графики компонент поля, построенные на оптимальных частотах, показывают, что аномалии поперечных электрической и магнитной компонент затухают на расстояниях от краев неоднородности, равных примерно 1,5 ширины неоднородности.

В. связи с этим, наблюдения необходимо проводить по профилям, выходящим за пределы неоднородности на расстояние, равное. двойному поперечному размеру неоднородности, с шагом, не большим ширины неоднородности.

Таким образом, преимущество предлагаемого способа по сравнению с известными заключается в пространственно-частотном измерении компонент поля с последующим их преобразовани- 2О вм в частотные характеристики компонент поля и определением оптимальной частоты, на которой проявление аномалий электрического и магнитного полей от неоднородности максимально. 25

Именно это обстоятельство позволяет повысить точность определения границ неоднородностей.

Способ реализуется следующим образом. 30

На первом этапе по профилю, пере:секающему вкрест предполагаемую зону неоднородности, проводят синхронные измерения компонент поля r их частотных характеристик с шагом, по крайней мере, не превышающим ширины этой эоны. Базисную (общую)точку выбирают за пределами неоднородности на расстоянии, не превышающем двойной ширины неоднородности. Измерения выполняют со станциями ЦЭС-2 (циф- 4О ровая электроразведочная станция). В каждом пункте синхронно с базисной точкой выполняют серию измерений компонент магнитотеллурического поля в широком диапазоне частот 45 (f 8-0,001 Гц-). Измерения в диапазоне частот f=8-0,1 Гц выполняют в те-чение 30 мин, а интервале частот

f=0,1-0,01 Гц в те ение двух часоз, в интервале f=0,01-0,001 Гц в течение 8-16 ч. Измеренные компоненты преобразуют в частотные характеристики электрического и магнитного полей. В результате измерений определяют диапазоны частот проявления аномалий поля, частоту максимума аномалий и фиксируют местоположение точек с аномальными частотными характеристиками.

На втором этапе в окрестности таких точек с той же техникой и методикой выполняют площадные детализационные измерения компонент поля и их частотных характеристик по системе профилей с шагом, не превышающим расстояния между соседними пунктами с аномальными частотными характеристиками, с последующим уточнением размеров проводящей неоднородности. Сопоставление карт максимумов поперечной горизонтальной составляющей магнитного поля и карт минимумов поперечной составляющей электрического поля позволяет определить местоположение точки над центром проводящей неоднородности. Сопоставление карт -максимумов аномалий вертикальной составляющей Н и минимальных значений горизонтальной поперечной составляющей магнитного поля дает возможность оценить местоположение краев . неоднородности.

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа по сравнению с известными заключается в том, что кроме повышения точности опреде-. ления границ проводящих неоднородностей, использование этого способа приводит также к существенному сокращению (порядка 25%) объемов дорогостоящих детально-поисковых сейсмораэведочных работ.

Способ частично опробован в Тимано-Печорской нефтегазоносной про-винции при поисках рифовых ловушек и дает положительные результаты.