Способ сбора данных посредством трехмерного регулярного электромагнитного массива малых ячеек интегрирования

Изобретение относится к разведке нефтяных месторождений. Сущность: способ предусматривает следующие шаги: выставляют электроды в рабочей области в виде решетки из малых ячеек, все станции для измерения двух компонентов (Ех, Еy) электрического поля записывают синхронно и с одинаковыми настройками временные ряды данных естественного электромагнитного поля. Записанные данные обрабатывают, чтобы устранить помехи и получить очищенные от помех данные. Для краевых и центральной точки к величине для данной точки прибавляют одинаковый компонент с двух смежных точек, чтобы вычислить среднее значение изменяющихся во времени характеристик электрического поля для всех точек наблюдения. Для угловых точек при вычислении среднего значения в качестве смежных берут одноименные компоненты электрического поля для двух точек, расположенных по направлению ячейки, причем компоненты электрического поля, полученные на максимальном удалении, принимают в качестве новых значений электрического поля. В результате обработки данных наблюдения на предшествующих этапах получают новые временные ряды данных, в которых устранены шумы и гальванический эффект, и эти данные обрабатывают известным способом для вычисления кажущихся сопротивлений и фазовых кривых. Технический результат: повышение точности и надежности. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу сбора данных посредством трехмерного регулярного электромагнитного массива малых ячеек интегрирования, который позволяет эффективно подавлять и устранять шумы за счет замкнутого электрического поля, а также позволяет устранять гальванический эффект путем двумерной фильтрации временных рядов.

Предпосылки к изобретению

В настоящее время магнитотеллурический способ широко применяется при разведке месторождений нефти и газа, руд, подземных запасов воды. До сих пор использовались одноточечный (линейный) и поперечный (двумерный) способы зондирования. Линейный способ сбора данных предусматривает следующие шаги для каждой из точек наблюдения:

1) устанавливают приемную станцию для непрерывного измерения четырех (Ex, Eу, Hх, Hу) или пяти (Eх, Eу, Hх, Hу, Hz) взаимно перпендикулярных компонент электромагнитного поля во времени;

2) камерально преобразованием Фурье над временными данными получают энергетический спектр каждой из компонент поля;

3) по энергетическому спектру оценивают тензор импеданса;

4) наконец, вычисляют кажущиеся сопротивления и разности фаз. Двумерный способ сбора данных отличается тем, что данные собирают вдоль некоторой линии, т.е. требуется разместить множество приемных станций для непрерывного измерения во времени двух (четырех, пяти) взаимно перпендикулярных компонент электромагнитного поля. Обрабатывают данные так же, как и для одноточечного зондирования.

Вышеописанные способы дают превосходные результаты применительно к простым подземным структурам, например линейным и плоским геологическим образованиям. Однако, в случае сложной объемной над- и подземной структуры они не отвечают предъявляемым требованиям ни по спектру решаемых геологических задач, ни по точности интерпретации. В частности, во-первых, сложно эффективно подавить и устранить гальванический эффект, поэтому он существенно влияет на результаты разведки, вплоть до порождения ложных структур. Во-вторых, сложно эффективно подавить шумы, которые отрицательно влияют на качество данных. Наконец, указанные способы не в состоянии справиться с проблемой, возникающей при постановке в сравнительно протяженный массив единственной магнитной станции. В этом случае расстояние между станцией и различными точками наблюдения меняется в широких пределах, что нежелательно на местности, где наблюдаются существенные изменения магнитного поля.

Краткое описание изобретения

В настоящем изобретении предлагается способ сбора данных посредством трехмерного регулярного электромагнитного массива малых ячеек интегрирования, который позволяет эффективно подавлять и устранять шумы за счет замкнутого электрического поля, а также позволяет устранять гальванический эффект путем двумерной фильтрации временных рядов, в результате чего можно резко повысить качество собираемых данных.

Подробнее, заявляемый способ предусматривает следующие шаги.

(Шаг 1) Электроды выставляют в рабочей области в виде решетки из малых ячеек. В центре малой ячейки устанавливают станцию для измерения двух компонентов (Eх, Eу) электрического поля. Электроды для измерения компонентов электрического поля ставят L-образно в угловых точках решетки, Т-образно в краевых и крестообразно в серединных. Станцию для измерения двух (Hх, Hy) или трех (Hx, Hγ, Hz) взаимно перпендикулярных компонентов магнитного поля устанавливают в центр минимальной ячейки. Направления Hz и Hу параллельны направлениям одноименных компонент электрического поля.

Для шага (1) способа измерения посредством решетки из малых ячеек каждая из них представляет собой модуль из 2×2, 3×3, 4×4 или 5×5 точек решетки. При этом модуль 2х2 называется минимальной ячейкой. Модуль 3×3 подразделяется на 4 минимальные ячейки, а модуль 4×4 - на 9 минимальных ячеек.

В угловых и краевых точках малой ячейки, а также в средних точках отрезков, соединяющих всякие две смежные точки наблюдения, расположены заземленные точки (М, N) приемных электродов, а также общих электродов смежных точек наблюдения. В центр ячейки электроды не устанавливаются.

Всякие две смежные точки наблюдения малой ячейки соединены общим электродом. Поскольку малая ячейка представляет собой замкнутый контур, сумма разностей потенциалов, регистрируемых измерительной станцией, в любой момент времени равна нулю.

Расстояние между каждой из точек наблюдения в минимальной ячейке и магнитной станцией составляет 0,5L или 0,707L, где L - длина стороны минимальной ячейки.

(Шаг 2) Во время сеанса записи все измерительные станции синхронно и с одинаковыми настройками пишут временные ряды данных естественного электромагнитного поля.

Частота выборки задается сообразно исследуемому частотному диапазону. Для высоких частот задают высокую частоту выборки при сравнительно коротком сеансе, для средних - средние частоту выборки и длительность сеанса, а для низких частот - низкую частоту выборки при сравнительно продолжительном сеансе записи.

(Шаг 3) Записанные данные обрабатывают, чтобы устранить помехи и получить очищенные от помех данные.

Шумоподавляющая обработка представляет собой коррекцию по замкнутому контуру записанных данных для каждого момента времени и предусматривает следующие шаги:

1) определить невязку в каждом замкнутом контуре для каждой точки наблюдения в данном контуре;

2) произвести коррекцию в каждом малом контуре;

3) опознать пораженные помехами данные;

4) вычислить данные без помех на основании правила замкнутого контура для потенциального поля.

При подавлении шумов, если весь контур целиком в некоторый момент времени подвергается воздействию помех, а невязка превышает заданную максимальную величину, то данные для этого момента отбрасываются. Затем производят коррекцию для внешнего контура малой ячейки, после чего можно вычислить данные, очищенные от помех.

Данные наблюдений считаются очищенными от помех, когда невязка по любому контуру меньше наперед заданной максимально допустимой величины.

(Шаг 4) Для краевых и центральной точки, принимая записывающую точку в качестве центральной, к величине для данной точки прибавляют один и тот же компонент с двух смежных точек, чтобы вычислить среднее значение изменяющихся во времени характеристик электрического поля для всех точек наблюдения. Для угловых точек при вычислении среднего значения в качестве смежных берут одноименные компоненты электрического поля для двух точек, расположенных по стороне ячейки по направлению обхода. Полученные величины принимают в качестве новых значений компонент электрического поля.

Под двумя смежными точками понимаются две точки, лежащие на одной прямой по обе стороны отданной точки наблюдения.

Для угловой точки в качестве смежных берутся точки, лежащие на одной прямой по ту же сторону.

(Шаг 5) В результате обработки данных наблюдения на предшествующих этапах получают новые временные ряды данных, в которых устранены шумы и гальванический эффект. Эти данные обрабатывают традиционным способом для вычисления кажущихся сопротивлений и фазовых кривых.

Указанный традиционный способ, упомянутый на шаге (5), предусматривает вычисление энергетического спектра и тензора импеданса, чтобы получить кажущиеся сопротивления, фазовые кривые и другие вычисляемые данные для каждой точки. При этом компоненты магнитного поля относятся к тому же полю, которое наблюдается в центральной точке.

Далее традиционный способ из шага (5) предусматривает анализ энергетического спектра и оценку тензора импеданса для временных рядов, полученных с электродов, находящихся на различном расстоянии от данной точки наблюдения, чтобы вычислить кривые кажущегося сопротивления топологической последовательности для данной записывающей точки.

Наконец, традиционный способ на шаге (5) предусматривает построение кривых кажущегося сопротивления для разноудаленных относительно данной точки наблюдения электродов в логарифмическом масштабе по обеим осям и анализируют характер их расхождения, чтобы определить, поражены ли они воздействием гальванического эффекта. Кривая кажущегося сопротивления, снимаемая с самого дальнего электрода, в наименьшей степени подвержена гальваническому эффекту. Если все кривые совпадают с кривой для самого дальнего электрода, гальванический эффект отсутствует. Если кривые для ближних электродов смещены относительно кривой для самого дальнего электрода, гальванический эффект налицо. Как правило, сила гальванического эффекта пропорциональна разносу кривых.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 схематически показывает установку ячеек системы сбора данных согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 схематически показывает L-образную, Т-образную и крестообразную установку электродов согласно настоящему изобретению.

Фиг.3 схематически показывает вычисление электрических полей в краевой и центральной точках для одного направления.

Фиг.4 схематически показывает вычисление электрических полей в угловой и краевой точках для одного направления.

Фиг.5 схематически показывает малую ячейку А размером 3х3 точки.

Подробное описание предпочтительных вариантов изобретения

Ниже подробно описываются этапы заявляемого способа применительно к прилагаемым чертежам.

(Шаг 1): выставляют в рабочей области решетку измерительных электродов с малыми ячейками

Каждая малая ячейка представляет собой модуль 2×2, 3×3, 4×4 или 5×5 точек.

Сообразно количеству приборов в центр каждой минимальной ячейки (2×2) устанавливают измерительную станцию на два или три компонента магнитного поля. Ячейку 3×3 точки можно поделить на 4 минимальные ячейки, ячейку 4×4 точки - на 9 минимальных ячеек. Угловые и краевые точки магнитными измерительными станциями не оборудуются (см. фиг.1).

Электроды для измерения компонентов электрического поля выставляют по следующему правилу: L-образно в угловых точках, Т-образно в краевых точках и крестообразно в центральных точках (см. фиг.2). В угловых, краевых и средних точках отрезков, соединяющих всякие две смежные точки наблюдения, расположены заземленные точки (М, N) приемных электродов, а также общих электродов смежных точек наблюдения. В центр ячейки электроды не устанавливаются. Таким образом, всякие две смежные точки наблюдения малой ячейки соединены общим электродом. Поскольку малая ячейка представляет собой замкнутый контур, сумма разностей потенциалов, регистрируемых в ячейке измерительной станцией, в любой момент времени равна нулю.

Для измерения двух (Hх, Hγ) или трех (Hх, Hγ, Hz) взаимно перпендикулярных компонент магнитного поля в центре минимальной ячейки устанавливают магнитную рейку, причем направления Hх и Hγ параллельны направлениям одноименных компонент электрического поля. Расстояния между каждой из точек наблюдения в минимальной ячейке и магнитной станцией мало различаются и равны 0,5L или 0,707L, где L - длина стороны минимальной ячейки.

(Шаг 2): запись данных

Во время сеанса записи все измерительные станции синхронно и с одинаковыми настройками пишут временные ряды данных естественного электромагнитного поля, причем частоту выборки можно задавать трояко:

для высоких частот задают высокую частоту выборки при сравнительно коротком сеансе, для средних - средние частоту выборки и длительность сеанса, а для низких частот - низкую частоту выборки при сравнительно продолжительном сеансе записи.

(Шаг 3): камеральная обработка для устранения помех

Данные для каждого момента времени подвергают коррекции по замкнутому контуру, которая предусматривает следующие шаги:

1) определить невязку в каждом замкнутом контуре для соответствующей точки наблюдения;

2) произвести коррекцию в каждом малом контуре;

3) опознать пораженные помехами данные и вычислить данные без помех на основании правила замкнутого контура для потенциального поля. Если величина поправки меньше заданной величины допуска, считается, что помехи в данных отсутствуют. Если поправка превышает допуск, это означает, что помехи воздействуют на весь контур, поэтому данные для этого момента времени следует отбросить. После завершения учета поправок для всего контура малой решетки можно получить новый ряд данных.

(Шаг 4): обработка для устранения гальванического эффекта

Далее обрабатывают новые временные ряды, полученные в результате вышеописанной процедуры подавления шумов. Для краевых и центральной точки, где в качестве центральной используют записывающую точку, к величине для данной точки прибавляют одинаковый компонент с двух, трех или четырех смежных точек, чтобы вычислить среднее значение изменяющихся во времени характеристик электрического поля для всех точек наблюдения; для угловых точек при вычислении среднего значения в качестве смежных берут одноименные компоненты электрического поля для двух или трех точек, расположенных по направлению обхода ячейки; в качестве новых значений компонентов электрического поля принимают величины, полученные для самых дальних электродов. Такая обработка, фактически, имеет целью отфильтровать в пространственных координатах гальванический эффект на высоких частотах.

Для данных, снимаемых с электродов, расположенных на различных расстояниях от каждой из точек наблюдения, проводят анализ энергетического спектра и оценку тензора импеданса, чтобы вычислить последовательность топологий кривых кажущегося сопротивления для данной точки. Кривые кажущегося сопротивления для разноудаленных относительно данной точки наблюдения электродов строят в логарифмическом масштабе по обеим осям и анализируют характер их расхождения, чтобы определить дальность воздействия гальванического эффекта. Как правило, кривая кажущегося сопротивления, снимаемая с самого дальнего электрода, в наименьшей степени подвержена гальваническому эффекту. Если все кривые совпадают с кривой для самого дальнего электрода, гальванический эффект отсутствует. Если кривые для ближних электродов смещены относительно кривой для самого дальнего электрода, гальванический эффект налицо. Как правило, сила гальванического эффекта пропорциональна разносу кривых.

(Шаг 5): для новых временных рядов данных, полученных в результате вышеописанных шагов, вычисляют традиционным способом энергетический спектр и тензор импеданса для получения для каждой точки кажущегося сопротивления, фазовых кривых и других вычисляемых величин. При этом компоненты магнитного поля относятся к тому же полю, которое наблюдается в центральной точке. В вычисляемых результатах подавлены шумы и гальванический эффект, в результате чего существенно повышается качество электромагнитных данных, собираемых в областях, для которых характерны сильные помехи и гальванический эффект.

На фиг.1 показан вариант осуществления настоящего изобретения.

(1) Выставляют в рабочей области электроды в виде измерительной решетки из малых ячеек 3×3 точки. Трехмерный электромагнитный регулярный массив образован 36 станциями для измерения компонентов электрического поля и 16 станциями для измерения компонентов магнитного поля. В измерительной решетке имеется 4 малые ячейки размером 3×3 точки каждая. Размеры решетки - 250×250 м. Узлы ячейки А (т.е. точки наблюдения) имеют номера А11, A12, A13; A21, А2, А23; А31, А32, А33 (см. фиг.5). Аналогично нумеруются узлы ячеек В, С и D. Узлы А11, А31, А13 и А33 представляют собой угловые точки, длины электродов для Ex и Ey составляют 125 м.

Например, для угловой точки А11 с L-образно выставленными электродами электрическими диполями будут ХМ11-XN11, причем ХМ11 расположен в точке А11, a XN11 расположен в средней точке между А11 и A12. Электрическими диполями Еy будут YM11-YN11, где YM11 расположен в точке А11, a YN11 - в средней точке между А11 и A21. Аналогичным образом могут быть выставлены электроды в прочих точках. А12, A21, А23 и А32 представляют собой краевые точки с Т-образно выставленными электродами. Электрические диполи вдоль края имеют длину 250 м, а диполи, обращенные внутрь ячейки - 125 м. Например, для краевой точки А12 электрическими диполями для Еx будут XM21-XN21, причем XM21 имеет общий электрод с диполем ХМ11 для точки А11, a XN21 - с диполем XM13 для точки А13.

Аналогичным образом могут быть выставлены электроды в прочих точках. А22 представляет собой центральную точку с крестообразно выставленными электродами. Длина электрических диполей для компонент Ex и Ey составляет 250 м. Электрическими диполями для Еx будут XM22-XN22, причем ХМ22 представляет собой среднюю точку между А21 и А22, a XN22 - среднюю точку между А22 и А23. Для Еу диполями будут YM22-YN22, причем YM22 представляет собой среднюю точку между A22 и А22, а XN22 - среднюю точку между А22 и А32, причем в средней точке А22 измеряют взаимно перпендикулярные компоненты Нх и Нy магнитного поля.

(2) Запись данных: во время сеанса записи все измерительные станции синхронно и с одинаковыми настройками пишут временные ряды данных естественного электромагнитного поля, причем частоту выборки можно задавать сообразно исследуемому диапазону частот. После того как выставлены малые ячейки А, В, С и D, задают следующим образом три частоты выборки: для высоких частот задают высокую частоту выборки, для средних - среднюю частоту выборки, а для низких частот - низкую частоту выборки. Все измерительные станции пишут временные ряды данных естественного электромагнитного поля одновременно.

(3) Записанные данные обрабатывают для устранения помех, чтобы получить очищенные данные. Для этого берут камерально временные ряды и корректируют данные таким образом, чтобы для каждого момента времени свести невязку по контуру для каждой малой ячейки к нулю.

Пусть ε - максимальная допустимая погрешность, и пусть сначала производится коррекция для замкнутого контура минимальной ячейки A11-A12-A22-A21-A11. Имеем по контуру 8 разностей потенциалов, а именно суммируем разность V11х для точки А11 в направлении Х direction, полуразность V12x для точки A12 в направлении X, разность V12x для точки A12 в направлении Y, полуразность V22y для точки А22 в направлении Y, полуразность V22X для точки А22 в направлении X, разность V21X для точки A21 в направлении X, полуразность V21Y для точки A21 в направлении Y, разность V11Y для точки А11 в направлении Y:

Dv=V11х+V12X+V12Y+V22Y+V22X+V21X+V21Y+V11Y

Если точность измерений высока, то |Dv|<±ε.

Однако для фактических записанных данных сумма едва ли окажется нулевой из-за различных помех. Поэтому требуется произвести коррекцию и распределить ошибку равномерно по каждой цепи.

Имеем:

V11X0=V11X+Dv/8,

V12X0=V12X+Dv/8,

V21X0=V21X+Dv/8,

V22X0=V22X+Dv/8,

V11Y0=V11Y+Dv/8,

V12Y0=V12Y+Dv/8,

V21Y0=V21Y+Dv/8,

V22Y0=V22Y+Dv/8.

В результате проведения коррекции всех временных рядов получают исправленные ряды для первого контура. Аналогичным образом проводят коррекцию для других контуров в данной малой ячейке. Если вычисленная сумма слишком велика, т.е. превышает е - максимально допустимую потенциальную невязку по контуру (что свидетельствует о воздействии сильных помех в данный момент времени), то устанавливают, на какую цепь главным образом приходится помеха, а затем используют значения для других цепей того же контура, чтобы вычислить значение для той цепи, которая обусловила большую разность потенциалов. Если данные для всех цепей в замкнутом контуре заметно разнятся, следует вовсе отбросить запись для данного момента времени.

Коррекцию других замкнутых контуров производят поочередно, причем поправки для общих границ и узлов можно вычислять совместно. Например, электрическое поле Ех для центральной точки представляет собой сумму первоначально записанной величины и всех значений поправок для всех замкнутых контуров. Наконец, для контроля действенности коррекции вычисляют невязку для внешнего контура малой ячейки. В результате коррекции получают новый набор временных рядов. Кажущиеся сопротивления и фазовые кривые для каждой точки, полученные вычислением энергетического спектра электромагнитного поля и тензора импеданса для каждой точки наблюдения, можно сравнить с исходными кривыми.

(4) Для краевых и центральной точки записывающую точку используют как центральную, к величине для данной точки прибавляют одинаковый компонент с двух смежных точек, чтобы вычислить среднее значение изменяющихся во времени характеристик электрического поля для всех точек наблюдения. В результате коррекции получают новые временные ряды данных. Например, для данных электрического поля Ех для точки A12 по трем точкам А11, A12 и A13 вычисляют среднее значение электрического поля

Ех12-3=(Е111213)/3

и принимают его в качестве величины электрического поля для точки A12. Для электрического поля Еx для центральной точки А22 по трем точкам A21, A22 и А23 вычисляют среднее значение

Ex22-3=(E21+E22+E23)/3

и принимают его в качестве значения электрического поля для точки A22.

Для угловых точек при вычислении среднего значения в качестве смежных берут одноименные компоненты электрического поля для точек, расположенных по направлению обхода ячейки. Например, для электрического поля Еx для угловой точки A11 вычисляют среднюю величину

Ех11-12=(3Е11+E12)/4

по точкам A11, A12 или

Еx11-13=(4Е11+E12+E13)/6

по точкам А11, А12, А13 и принимают одну из них в качестве значения электрического поля для точки A11 и так далее.

Таким образом, можно вычислить новые значения компонентов электрического поля для каждой точки наблюдения для электродов, расположенных на различном расстоянии от точки. Значения, рассчитанные для самых дальних электродов, можно принять в качестве новых значений наблюдаемой характеристики электрического поля.

Чтобы установить величину гальванического эффекта в конкретной точке, можно вычислить вышеупомянутым способом энергетический спектр и последовательность топологий кажущегося сопротивления и фазовых кривых для данной точки. Строят в логарифмическом масштабе по обеим осям кривые кажущегося сопротивления для электродов, находящихся на различных расстояниях от той же точки наблюдения. Например, строят три кривые кажущегося сопротивления для точки А11, чтобы установить характер их расхождения. Если все три кривые совпадают, гальванический эффект отсутствует. Если же кривые для ближних электродов оказываются значительно выше или ниже кривых для дальних электродов, налицо гальванический эффект.

(5) Обработка новых временных рядов традиционным способом. В этих рядах подавлены шумы и гальванический эффект в результате шумоподавляющей коррекции во времени и фильтрации в пространстве, что позволяет получать новые срезы кажущихся сопротивлений и фазовые кривые с повышенной точностью и надежностью.

Промышленная применимость

Кажущиеся сопротивления, фазовые кривые для каждой точки и другие результаты можно получить путем вычисления энергетического спектра и оценки тензора импеданса, проводимых традиционным способом над данными, полученными согласно настоящему изобретении. При этом компоненты магнитного поля для каждой точки наблюдения в минимальной ячейке относятся к тому же полю, которое наблюдается в центральной точке. Настоящее изобретение позволяет подавить шумы и гальванический эффект, в результате чего существенно повышается качество электромагнитных данных, собираемых в областях, для которых характерны сильные помехи и гальванический эффект. Настоящее изобретение можно широко применять при сборе электромагнитных данных в самых разнообразных условиях как на суше, так и на море.

1. Способ сбора данных посредством трехмерного регулярного электромагнитного массива малых ячеек интегрирования, отличающийся тем, что предусматривает следующие шаги:
(1) выставляют электроды в рабочей области в виде решетки из малых ячеек, в центре малой ячейки устанавливают станцию для измерения двух компонентов (Ех, Еy) электрического поля, также устанавливают станцию для измерения двух компонентов (Ех, Еy) электрического поля в каждом углу малой ячейки и в каждой краевой точке малой ячейки, причем электроды для измерения компонентов электрического поля ставят L-образно известным способом в угловых точках решетки, Т-образно в краевых и крестообразно в серединных, а станцию для измерения двух (Нх, Нн) или трех (Нх, Нy, Hz) взаимно перпендикулярных компонентов магнитного поля устанавливают в центр минимальной ячейки, причем направления Hz и Нy параллельны направлениям одноименных компонент электрического поля;
(2) во время сеанса записи все измерительные станции синхронно и с одинаковыми настройками пишут временные ряды данных естественного электромагнитного поля, а частоту выборки задают сообразно исследуемому диапазону частот;
(3) записанные данные обрабатывают, чтобы устранить помехи и получить очищенные от помех данные;
(4) для краевых и центральной точки к величине компонентов электрического поля для данной точки прибавляют одинаковый компонент с двух смежных точек, чтобы вычислить среднее значение изменяющихся во времени характеристик электрического поля для всех точек наблюдения, для угловых точек при вычислении среднего значения в качестве смежных берут одноименные компоненты электрического поля для двух точек, расположенных по направлению ячейки, причем компоненты электрического поля, полученные на максимальном удалении, принимают в качестве новых значений электрического поля;
(5) в результате обработки данных наблюдения на предшествующих этапах получают новые временные ряды данных, в которых устранены шумы и гальванический эффект, и эти данные обрабатывают известным способом для вычисления кажущихся сопротивлений и фазовых кривых.

2. Способ сбора данных посредством трехмерного регулярного электромагнитного массива малых ячеек интегрирования по п.1, отличающийся тем, что на шаге (1) каждая малая ячейка представляет собой модуль 2×2, 3×3, 4×4 или 5×5 точек, причем ячейку 3×3 точки делят на 4 минимальные ячейки, а ячейку 4×4 точки делят на 9 минимальных ячеек.

3. Способ сбора данных посредством трехмерного регулярного электромагнитного массива малых ячеек интегрирования по п.1, отличающийся тем, что на шаге (1) в угловых и краевых точках малой ячейки, а также в средних точках отрезков, соединяющих всякие две смежные точки наблюдения, расположены заземленные точки (М, N) приемных электродов, а также общих электродов смежных точек наблюдения, причем в центральной точке электрод не предусмотрен.

4. Способ сбора данных посредством трехмерного регулярного электромагнитного массива малых ячеек интегрирования по п.1, отличающийся тем, что на шаге (1) всякие две смежные точки наблюдения малой ячейки соединены общим электродом, и поскольку малая ячейка представляет собой замкнутый контур, сумма разностей потенциалов, регистрируемых измерительной станцией, в любой момент времени равна нулю.

5. Способ сбора данных посредством трехмерного регулярного электромагнитного массива малых ячеек интегрирования по п.1, отличающийся тем, что на этапе (1) расстояние между каждой из точек наблюдения в минимальной ячейке и магнитной станцией составляет 0,5L или 0,707L, где L - длина стороны минимальной ячейки.

6. Способ сбора данных посредством трехмерного регулярного электромагнитного массива малых ячеек интегрирования по п.1, отличающийся тем, что на этапе (2) для высоких частот задают высокую частоту выборки для получения сравнительно короткого сеанса, для средних частот задают среднюю частоту выборки, а для низких частот задают низкую частоту выборки, чтобы получить сравнительно продолжительный сеанс записи.

7. Способ сбора данных посредством трехмерного регулярного электромагнитного массива малых ячеек интегрирования по п.1, отличающийся тем, что на шаге (3) шумоподавляющая обработка предусматривает следующие шаги:
1) определяют невязку в каждом замкнутом контуре для каждой точки наблюдения в данном контуре;
2) производят коррекцию в каждом малом контуре;
3) опознают пораженные помехами данные и вычисляют данные без помех на основании правила замкнутого контура для потенциального поля;
причем если весь контур целиком в некоторый момент времени подвергается воздействию помех, а невязка превышает заданную максимальную величину, то данные для этого момента отбрасывают, после чего производят коррекцию для внешнего контура малой ячейки, и таким образом вычисляют данные, очищенные от помех.

8. Способ сбора данных посредством трехмерного регулярного электромагнитного массива малых ячеек интегрирования по п.1, отличающийся тем, что на шаге (3) данные наблюдений считаются очищенными от помех, когда невязка по любому контуру меньше наперед заданной максимально допустимой величины.

9. Способ сбора данных посредством трехмерного регулярного электромагнитного массива малых ячеек интегрирования по п.1, отличающийся тем, что на шаге (4) под двумя смежными точками понимают две точки, лежащие на одной прямой по обе стороны от прямой линии наблюдения, а для угловой точки в качестве смежных берут точки, лежащие на одной прямой по одну сторону от прямой линии наблюдения.

10. Способ сбора данных посредством трехмерного регулярного электромагнитного массива малых ячеек интегрирования по п.1, отличающийся тем, что на шаге (5) указанный известный способ предусматривает следующие шаги:
1) вычисляют энергетический спектр и тензор импеданса, чтобы получить кажущиеся сопротивления, фазовые кривые и другие вычисляемые данные для каждой точки, причем компоненты магнитного поля относятся к тому же полю, которое присутствует в центральной точке;
2) анализируют энергетический спектр и оценивают тензор импеданса для временных рядов, полученных с электродов, находящихся на различном расстоянии от данной точки наблюдения, чтобы вычислить последовательность топологий кривых кажущегося сопротивления для данной точки;
3) строят кривые кажущегося сопротивления для разноудаленных относительно данной точки наблюдения электродов в логарифмическом масштабе по обеим осям;
4) анализируют характер их расхождения, чтобы определить, поражены ли они воздействием гальванического эффекта: кривая кажущегося сопротивления, снимаемая с самого дальнего электрода, в наименьшей степени подвержена гальваническому эффекту, и если все кривые совпадают с кривой для самого дальнего электрода, гальванический эффект отсутствует, но если кривые для ближних электродов смещены относительно кривой для самого дальнего электрода, то гальванический эффект присутствует, причем, как правило, сила гальванического эффекта пропорциональна разносу кривых.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к емкостному обнаружению проводящих объектов. Сущность: датчик (100) для емкостного обнаружения присутствия проводящих объектов (BOD1) содержит первый сигнальный электрод (10a), второй сигнальный электрод (10b) и структуру (20) базового электрода.

Изобретение относится к подземной электромагнитной разведке. Сущность: в способе используют создающий наведенный ток генератор 2, который циклически формирует наведенный ток.

Изобретение относится к электроразведочным исследованиям - зондирование методом переходных процессов, входящих в область импульсных индуктивных методов электроразведки.

Изобретение относится к геологоразведке и может быть использовано для поиска месторождений нефти и газа путем выделения аномальных зон вызванной поляризации. .

Изобретение относится к подводным измерительным системам. .

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения составляющих плотности электрического тока в проводящих средах. .

Изобретение относится к области электроразведки, в частности к методам вызванной поляризации (ВП), и может быть использовано для поиска полезных ископаемых в исследуемом геологическом разрезе на основе определения коэффициента вызванной поляризации.

Изобретение относится к области пассивной локации и может быть использовано при измерении параметров электромагнитного поля Земли; при электромагнитном мониторинге землетрясений для определения стадии развития геодинамической обстановки; в геофизической разведке полезных ископаемых и инженерной геологии; при диагностике напряженно-деформированного состояния инженерных и геологических объектов.

Изобретение относится к магнитным системам обнаружения, включающим в себя электромагнитные системы обнаружения. .

Заявляемая группа изобретений относится к области разведочной геофизики и предназначена для прогнозирования залежей углеводородов при зондировании морского дна при глубинах моря более 500 м. Предлагается аппаратурный комплекс (АК), содержащий блок измерения сигналов, включающий буксируемую за судном приемную многоэлектродную линию с приемными неполяризующимися электродами, буи для фиксации приемных линий, установленный на судне, приемо-индикатор Global Position System (GPS) и процессор. Причем АК содержит дополнительно телеметрические измерительные модули, способные производить оцифровку сигналов с пар приемных электродов по всем разносам секции, дополнительные приемо-индикаторы Global Position System, установленные на буях. Также предложен способ морской электроразведки, осуществляемый посредством данного аппаратурного комплекса. Сигналы на парах приемных электродов приемной линии измеряют одновременно во временном и частотном диапазонах как во время токовых импульсов , так и во время пауз между ними. Инверсия данных осуществляется также одновременно в частотном и временном диапазонах. Технический результат: повышение точности разведочных данных. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для определения удельной электропроводности грунтов, скальных пород и других тел на и под поверхностью земли. Заявлен способ и система для геофизической разведки, которые включают измерение по нескольким осям в нескольких местах в области разведки компонент магнитного поля низкой частоты, исходящего от встречающихся в природе электромагнитных источников, с использованием первой системы датчиков, измерение по нескольким осям компонент магнитного поля низкой частоты, исходящего от встречающихся в природе электромагнитных источников, с использованием второй системы датчиков и прием информации относительно компонент магнитного поля, измеренных первой системой датчиков и второй системой датчиков. Вычисление параметров из полученной информации, которые не зависят от вращения первой системы датчиков или второй системы датчиков относительно любой ее оси. Технический результат: повышение точности разведочных данных. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к области морской электроразведки и может быть использовано при поисках углеводородов. Сущность: электрод состоит из запрессованных в диэлектрический стакан (3) твердых графитовых стержней (1). Графитовые стержни (1) покрыты деполяризатором (4) и отделены от внешней среды полимерной проницаемой мембраной (6). При этом в качестве деполяризатора (4) применяют фракцию графитового порошка с грануляцией от 1 мкм до 10 мкм. Технический результат: повышение точности информации о геофизических характеристиках исследуемой среды. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Предложен cпособ контроля вариаций магнитного поля Земли. В способе измеряют напряженность магнитного поля, создают регулируемое компенсирующее магнитное поле, противоположное по направлению к измеряемому, запоминают величину компенсирующего поля при полной компенсации в установочный момент времени. При последующих измерениях вычитают из измеряемого поля запомненную величину и разницу интерпретируют как вариацию магнитного поля. В способе дополнительно создают стабильное градиентное магнитное поле, измеряют величину градиента в установочный момент времени и при последующих измерениях, корректируют передаточную характеристику измерительного устройства по результатам изменения градиента магнитного поля в сравнении с величиной, полученной в установочный момент времени. Техническим результатом является повышения объективности контроля магнитного поля Земли. 2 ил.

Предложен способ магнитной навигации по геомагнитным разрезам. В способе навигация осуществляется не путем сопоставлений наблюденного поля с эталонным, а по корреляции по этим полям построенных геомагнитных разрезов. Аномалии, которые созданы объектами, лежащими выше уровня поверхности земли или дна моря, считаются помехой и не участвуют в процессе навигации. Также исключаются аномалии, которые располагаются глубже заданного уровня, как не имеющие четкой формы. Техническим результатом является повышение надежности навигации.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для прогнозирования скрытых рудных полезных ископаемых, связанных с гранитоидами. Сущность: для перспективных рудоносных участков на базе данных по физическим свойствам пород, слагающих модельный разрез, и материалов мелкомасштабных гравиразведочных и магниторазведочных съемок осуществляют построение «нулевой» глубинной модели. «Нулевую» глубинную модель выполняют в виде глубинных разрезов, на которых всем выявленным телам присваивают соответствующие интервалы изменений плотностных и магнитных характеристик. Затем путем решения серии обратных задач осуществляют в интерактивном режиме подбор глубинной модели. В процессе подбора глубинной модели меняют как форму отдельных тел модели, так и их физические параметры (плотность и намагниченность) до практически полного совпадения расчетных гравитационного и магнитного полей с наблюденными. Полученное неоднородное распределение плотности пород и намагниченности интерпретируют, используя эталонные генетические модели рудно-магматических систем, с построением геолого-геофизических разрезов. На геолого-геофизических разрезах по резкой смене или по смещению изолиний полей плотности и намагниченности выделяют крупные разломы и области низкоплотных немагнитных пород как остаточные очаги котектических гранитов (источников флюидов, рудного вещества и энергии), а отходящие от них апофизы оконтуривают как прогнозируемые зоны рудоотложения. Технический результат: прогнозирование с высокой степенью достоверности скрытого оруденения, связанного с гранитоидами. 8 ил.
Изобретение относится к области магниторазведки и может быть использовано при поиске месторождений углеводородов в молодых осадочных бассейнах. Сущность: проводят аэромагнитную, а также наземную магнитную или гидромагнитную съемки нефтегазоносной площади. Выявляют аномалии локальной составляющей остаточного магнитного поля. Выделяют замкнутые отрицательные аномалии. Оценивают конфигурацию и плотность изолиний отрицательных замкнутых аномалий локальной составляющей остаточного магнитного поля. Определяют углы линий наклона аномального магнитного поля по профилям, проходящим через замкнутые изолинии отрицательной составляющей локального магнитного поля. Технический результат: повышение эффективности поиска месторождений углеводородов.

Изобретение относится к электроразведке методом индукционного профилирования и может быть использовано при изучении строения верхней части геологического разреза при поисково-картировочных геоэлектрических исследованиях. Технический результат: повышение информативности и помехоустойчивости измерений, снижение трудоемкости электроразведочных работ. Сущность: используют источник электромагнитного поля и совмещенный с его осью приемный магнитный датчик, установленные и закрепленные между собой таким образом, чтобы в регистрируемом сигнале вклады первичного поля источника и нормального вторичного поля, возбуждаемого в изучаемом геоэлектрическом разрезе, были близки к нулю, а измеряемая составляющая магнитного поля характеризовала аномальный эффект во вторичном поле от исследуемой неоднородности среды. Профилирование осуществляют путем горизонтального смещения относительно поверхности Земли источника электромагнитного поля и установленного на оси генераторной петли приемного магнитного датчика вдоль профиля, параллельного оси датчика и проходящего вкрест простирания предполагаемых проводящих геологических образований с непрерывной или дискретной регистрацией аномальной составляющей магнитного поля. По ее распределению судят о наличии и расположении геоэлектрической неоднородности. 1 ил.
Изобретение относится к геофизике и предназначено для прогнозирования землетрясений по изменению напряженного состояния пород в зоне предполагаемого очага по аномалиям вариаций геомагнитного поля. Сущность: вариации магнитного поля измеряются на двух станциях - базисной и рабочей. На базовой станции и в районе установки второй станции проводят магнитотеллурическое зондирование. По его результатам выбирают места для установки второй станции по идентичности геоэлектрических свойств разреза с первой (базовой) станцией, например по максимальной корреляции графиков магнитотеллурического зондирования. Производят регистрацию вариаций геомагнитного поля на обеих станциях (δT1 и δТ2), вычисляют разность вариаций (Δ12(t)=δT1(t)-δT2(t)). Выделяют вариационные аномалии, например, по превышению разности Δ12≥kσΔ, где k=1,…,3, σΔ - среднее квадратическое значение без учета аномальных значений, по которым судят об интенсивности проявления геодинамических процессов на второй станции Технический результат: повышение надежности.

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой индукционный датчик для измерения земного магнитного поля. Датчик содержит электромагнитный узел обнаружения магнитного поля, размещённый на маятнике. Маятник помещен в корпус и подвешен к его стенке на шарнире. Противоположная от шарнира стенка корпуса имеет форму полусферы и соответствует по размеру сферической поверхности маятника. Техническим результатом является обеспечение постоянства расстояния между корпусом и маятником, когда маятник совершает движения, и ламинирования между ними амортизационной жидкости. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх