РЕЗУЛЬТАТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ДЛЯ УСЛОВИЙ АКВАТОРИЙ МОРСКОГО ШЕЛЬФА
Е.В. Агеенков1, А.А. Ситников2, Е.Н. Воднева3
1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
ageenkovev@ipgg.sbras.ru
2ООО "Сибирская геофизическая научно-производственная компания", 664044, Иркутск, ул. Щапова, 14, Россия
3Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
Ключевые слова: Аквальные электромагнитные зондирования, заземленная линия, трехэлектродная заземленная измерительная линия, зондирования проводящих поляризующихся сред на акваториях, модель Коула-Коула, индукционно-вызванная поляризация, ВПИ, гальванически-вызванная поляризация, ВПГ, прямая задача для проводящей поляризующейся среды
Страницы: 971-987
Аннотация
Электроразведочные измерения на акваториях, как и на суше, проводятся для изучения электромагнитных (ЭМ) свойств геологических образований. Отличительная особенность аквальной электроразведки связана со специфическим влиянием водной толщи. Приведены численные расчеты ЭМ сигнала переходного процесса для электрических линий в осевой области источника в условиях морских акваторий глубиной от 50 до 250 м с целью демонстрации проявления сигнала вызванной поляризации (ВП) в сигнале переходного процесса на разных установках, выявления различий проявления сигналов становления, гальванически- и индукционно-вызванной поляризации в сигнале переходного процесса и объяснения причин этих различий. Для изучения влияния размеров установки на проявление ВП во время переходного процесса проанализировано изменение сигнала переходного процесса (Δ U ( t )), конечной разности сигнала переходного процесса (Δ2 U ( t )) и трансформанты P1( t ) (отношения этих величин) для горизонтальной электрической установки с источником ( АВ ) от 50 до 2000 м, трехэлектродной измерительной линией ( M 1 M 2 M 3) от 50 до 2000 м, расстоянием между центрами источника и измерительной линии M 1 M 3 (разносом - r ) от 100 до 4000 м. Некоторые из них используются в дифференциально-нормированном методе электроразведки (ДНМЭ). Проведено сравнение Δ U ( t ), Δ2 U ( t ) и их трансформанты от проводящей и проводящей поляризующейся модели для одинаковых условий. Установка находилась на поверхности и внутри проводящей среды с проводящим поляризующимся основанием. Проводящая среда ассоциировалась с толщей морской воды в шельфовых областях. Проводящее поляризующееся основание - это геологическая среда (земля), перекрытая слоем воды. Учет поляризуемости основания осуществлен введением частотно-зависимого удельного электрического сопротивления посредством формулы Коула-Коула. Выполненные расчеты показывают, что составляющие переходного процесса, связанные со становлением ЭМ поля и с гальванически- (ВПГ) и индукционно-вызванной поляризацией (ВПИ), по-разному проявляются на установках разных размеров на разных глубинах. ВП для условий акваторий проявляется двояко, связанная как с гальваническим, так и вихревым током. Ранее при практических измерениях проявление ВПИ рассматривалось как проявление помех. Но этот сигнал моделируемый, и его можно рассматривать как информацию о ВП. Фактором, влияющим на характер проявления сигнала ВП в сигнале переходного процесса, является приведенная высота установки ( h Δ) - расстояние между установкой и дном моря (поляризующимся основанием модели), отнесенное к длине АВ (питающей линии). В зависимости от приведенной высоты установки, сигнал ВП в трансформанте P 1( t ) может проявляться в виде восходящей ветви на поздних временах, а может быть в виде нисходящей ветви, переходящей в отрицательные значения P 1. Продолжительность импульсного воздействия и измерения переходного процесса сказываются на контрастности проявления поляризующегося основания в сигнале, однако измерения при буксировании установки накладывают ограничения на эти величины. Оптимальные параметры ЭМ съемки для изучения ВП должны обеспечить присутствие достаточного диапазона для регистрации поляризационного сигнала и качество измерений. Программное обеспечение, использующееся при расчетах, разработано ООО "Сибирская геофизическая научно-производственная компания".
DOI: 10.15372/GiG2021111 |
