RU2436132C1 - Measurement system for conducting geoexploration - Google Patents
Measurement system for conducting geoexploration Download PDFInfo
- Publication number
- RU2436132C1 RU2436132C1 RU2010113691/28A RU2010113691A RU2436132C1 RU 2436132 C1 RU2436132 C1 RU 2436132C1 RU 2010113691/28 A RU2010113691/28 A RU 2010113691/28A RU 2010113691 A RU2010113691 A RU 2010113691A RU 2436132 C1 RU2436132 C1 RU 2436132C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- field
- frequency
- values
- parameters
- station
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к геофизике, точнее к области геоэлектрической разведки магнитотеллурическими методами с использованием синхронных измерений электрических и магнитных компонент поля, а также сейсмического поля и может быть использовано при изучении горизонтально неоднородных геоэлектрических разрезов (ГЭР) с целью поиска и разведки нефтяных и газовых подводных месторождений.The invention relates to geophysics, and more specifically, to the field of geoelectrical exploration using magnetotelluric methods using synchronous measurements of electric and magnetic field components, as well as seismic fields, and can be used to study horizontally heterogeneous geoelectric sections (GER) in order to search and explore oil and gas underwater fields.
Известно несколько способов магнитотеллурической разведки, базирующихся на оптимальных частотах (периодах) [1]. Понятие оптимальных частот или периодов, пришедшее из анализа поведения компонент магнитотеллурического поля над горизонтально неоднородными ГЭР, включает диапазон частот или фиксированную частоту (период), на которых наблюдается максимальное проявление аномалий электрического и магнитного полей (совместно или раздельно) от известной неоднородности, и регистрацию и обработку вариаций в этих диапазонах периодов. Недостатками этих способов и соответствующих им измерительных комплексов является то, что некоторые из них ориентированы лишь на избранные объекты (проводящие неоднородности), реализация других требует априорного знания параметров искомых неоднородностей, а также некоторых констант, определяемых для конкретных районов теоретическими соотношениями или моделированием. Все это значительно ограничивает применение данных способов и соответствующих им измерительных комплексов, особенно в новых районах, где достоверные сведения о ГЭР ограничены.Several methods of magnetotelluric reconnaissance are known, based on optimal frequencies (periods) [1]. The concept of optimal frequencies or periods, which came from an analysis of the behavior of the components of the magnetotelluric field over horizontally heterogeneous GERs, includes a frequency range or a fixed frequency (period) at which the maximum manifestation of anomalies in the electric and magnetic fields (together or separately) from the known inhomogeneity, and registration and handling variations in these ranges of periods. The disadvantages of these methods and the corresponding measuring complexes are that some of them are focused only on selected objects (conducting inhomogeneities), the implementation of others requires a priori knowledge of the parameters of the desired inhomogeneities, as well as some constants determined for specific areas by theoretical relationships or modeling. All this significantly limits the application of these methods and their corresponding measuring systems, especially in new areas where reliable information about the ERT is limited.
Известен также способ магнитотеллурической разведки, включающий синхронные измерения электрических и магнитных компонент поля, который основан на синхронных многочастотных (0,001-10 Гц) измерениях компонент магнитотеллурического поля в базисном и полевых пунктах и получении частотных характеристик, связывающих электрические и магнитные поля в полевой и базисной точках.There is also known a method of magnetotelluric reconnaissance, which includes synchronous measurements of the electric and magnetic field components, which is based on synchronous multi-frequency (0.001-10 Hz) measurements of the components of the magnetotelluric field at the base and field points and obtaining frequency characteristics linking the electric and magnetic fields at the field and base points .
Основными недостатками данного способа и соответствующего ему измерительного комплекса являются сравнительно не высокая точность измерения, а также разрешающая способность при решении ряда задач, связанных с выявлением и классификацией горизонтальных неоднородностей в сложных ГЭР, из-за сложной методики измерений и обработки сигналов, а также низкая производительность и высокая стоимость выполнения разведки [2].The main disadvantages of this method and the corresponding measuring complex are the relatively low measurement accuracy, as well as the resolution in solving a number of problems associated with the identification and classification of horizontal heterogeneities in complex GERs, due to the complex measurement and signal processing techniques, as well as low productivity and the high cost of intelligence [2].
Известен также способ геоэлектроразведки [3], который используется для поиска глубоко залегающих полезных ископаемых, методами переходных процессов и зондирования становлением поля, и его сущность заключается в том, что геологическую среду возбуждают импульсами электромагнитного поля, после каждого зондирования, сигнал переходного процесса вторичного электромагнитного поля принимают, фильтруют с помощью n фильтров, дискретно уменьшая верхнюю граничную частоту пропускания fb1 n- фильтров так, что fb1>fb2…>fbn, где n - не менее числа определяемых параметров, усиливают, в полученном после каждой фильтрации сигнале переходного процесса, регистрируют в цифровой форме максимальные значения сигнала переходного процесса, по которым судят о параметрах исследуемой среды.There is also a known method of geoelectrical exploration [3], which is used to search for deep minerals, using transient methods and sensing the formation of a field, and its essence lies in the fact that the geological environment is excited by electromagnetic field pulses, after each sounding, the signal of the transient secondary electromagnetic field receive, filter using n filters, discretely decreasing the upper cutoff frequency f b1 of n filters so that f b1 > f b2 ...> f bn , where n is not less than the number defined of the measured parameters, they are amplified, in the transient signal obtained after each filtering, the maximum values of the transient signal are recorded in digital form, by which the parameters of the medium under investigation are judged.
Недостатком данного способа и соответствующего ему измерительного комплекса является низкая производительность и высокая стоимость выполнения исследовательских работ.The disadvantage of this method and the corresponding measuring complex is the low productivity and high cost of research.
Известен также способ магнитотеллурической разведки [4], сущность которого заключается в том, что синхронные измерения компонент магнитотеллурического поля выполняют в ограниченном целевом частотном диапазоне, соответствующем перспективному стратиграфическому или глубинному интервалу разреза. При обработке по импедансным и адмитансным оценкам по нескольким независимым решениям на каждой частоте получают магнитотеллурические параметры t и m, связывающие электрические и магнитные поля в полевой и базисной точках, оценивают их почастотные погрешности. Корректируют параметры по допустимым пороговым отклонениям от среднего, рассчитывают погрешности и сравнивают их для выборок без коррекции и с коррекцией. Фиксируют выборки с минимальными погрешностями параметров на каждой частоте. В дальнейших частотах используют только эти выборки. По текущим значениям магнитотеллурических параметров в выборках с минимальными их погрешностями рассчитывают текущие значения на каждой частоте параметров Za=t/m; Za,i=0,5t/ (m-0,5), их средние значения и почастотные погрешности. По средним значениям строят частотные характеристики параметров t, m, 7a, 7a,i, ΔZa, а также их графики или карты на наиболее информативных частотах целевого диапазона. Получают также графики или карты интегральных характеристик параметров tu, mu на целевых частотах, представляющих произведение значений данного параметра на двух или нескольких периодах в каждой точке профиля (площади). По комплексу полученных параметров судят о наличии и распределении геоэлектрических неоднородностей в пределах изученного стратиграфического интервала разреза на площади, а по оценкам погрешностей параметров - о достоверности и точности их выявления. По комплексу имеющихся геологогеофизических данных оцениваются перспективные (подлежащие изучению) интервалы геологического разреза в пределах предполагаемой площади магнитотеллурических работ. По формуле рассчитывается целевой интервал (интервалы) периодов. При этом предельные значения глубин целевого интервала оцениваются по результатам бурения и сейсморазведки. По данным обработки электрокаротажа имеющихся скважин определяют предельные значения продольных сопротивлений ρemin и ρemax.There is also a known method of magnetotelluric reconnaissance [4], the essence of which is that synchronous measurements of the components of the magnetotelluric field are performed in a limited target frequency range corresponding to a prospective stratigraphic or deep section interval. When processing according to impedance and admittance estimates by several independent solutions at each frequency, magnetotelluric parameters t and m are obtained that connect the electric and magnetic fields at the field and base points, and their frequency errors are estimated. The parameters are adjusted according to permissible threshold deviations from the average, errors are calculated and compared for samples without correction and with correction. Samples are fixed with minimal parameter errors at each frequency. Subsequent frequencies use only these samples. Based on the current values of the magnetotelluric parameters in the samples with their minimum errors, the current values at each frequency of the parameters Z a = t / m are calculated; Z a, i = 0.5t / (m-0.5), their average values and frequency errors. The average values are used to construct the frequency characteristics of the parameters t, m, 7 a , 7 a, i , ΔZ a , as well as their graphics or maps at the most informative frequencies of the target range. Also get graphs or maps of the integral characteristics of the parameters t u , m u at target frequencies, representing the product of the values of this parameter on two or more periods at each point of the profile (area). The complex of the obtained parameters is used to judge the presence and distribution of geoelectric heterogeneities within the studied stratigraphic interval of the section on the area, and according to estimates of the parameter errors, the reliability and accuracy of their identification. Based on the range of available geological and geophysical data, the prospective (to be studied) intervals of the geological section are estimated within the estimated area of magnetotelluric work. The formula calculates the target interval (s) of the periods. In this case, the limiting values of the depths of the target interval are estimated by the results of drilling and seismic exploration. According to the electric logging data of the existing wells, the limiting values of the longitudinal resistance ρ emin and ρ emax are determined.
В пределах площади работ выбирается базисный пункт, ГЭР которого близок к горизонтально однородному. С целью проверки условия горизонтальной однородности среды и установления времени максимальной частоты вариаций выбранного частотного диапазона в базисном пункте выполняют многочастотные измерения магнитотеллурического поля в течение нескольких суток в полном режиме (Т=0,1-1000 с). Выполняют экспресс-обработку по методике одиночных зондирований и по результатам судят о соответствии ГЭР базисного пункта горизонтально однородному. В случае резкого несоответствия этих условий выбирается новый базисный пункт.Within the scope of the work, a base point is selected, the GER of which is close to horizontally uniform. In order to check the conditions of horizontal uniformity of the medium and establish the time of the maximum frequency of variations of the selected frequency range in the base point, multi-frequency measurements of the magnetotelluric field are performed for several days in full mode (T = 0.1-1000 s). Express processing is performed according to the method of single soundings and the results are used to judge whether the GER of the base point is horizontally uniform. In the event of a sharp discrepancy between these conditions, a new base point is selected.
В режиме синхронной регистрации базисного и полевых пунктов выполняют измерения электрических и магнитных компонент магнитотеллурического поля в целевом диапазоне периодов.In the synchronous recording mode of the base and field points, measurements are made of the electric and magnetic components of the magnetotelluric field in the target range of periods.
Для получения информации о полном ГЭР, а также для выяснения положения целевого диапазона в общей структуре магнитотеллурического поля на данной площади и соотношения с оптимальными частотами при возможности некоторой корректировки целевого диапазона, в отдельных (узловых) точках площади (например, в объеме 5-10% от общего числа полевых точек) выполняют измерения в полном диапазоне частот (0.1-1000 с).To obtain information about the total GER, as well as to find out the position of the target range in the general structure of the magnetotelluric field in a given area and the relationship with optimal frequencies, if possible, some adjustment of the target range is possible at separate (nodal) points of the area (for example, in the amount of 5-10% of the total number of field points) perform measurements in the full frequency range (0.1-1000 s).
При обработке синхронных записей, используя алгоритмы, позволяющие получить на каждой частоте несколько независимых решений по импедансной и адмитансной оценкам, находят частотные характеристики, связывающие электрические и магнитные поля в полевых и базисном пунктах в целевом диапазоне периодов, а в узловых точках - в широком диапазоне периодов. Затем выполняют коррекцию исходных почастотных выборок t и m, рассчитывают и сравнивают погрешность параметров по всем выборкам и фиксируют выборки с минимальными погрешностями и соответствующими им текущими и средними значениями параметров. По этим средним значениям строят графики частотных характеристик t и m, графики по профилям и карты на фиксированных периодах внутри целевого диапазона. По текущим значениям t и m в почастотных выборках с минимальными погрешностями рассчитывают текущие значения соответствующих параметров по формулам, на каждой частоте, находят их средние значения и почастотные погрешности. По средним значениям параметров строят их частотные характеристики. Аналогично по текущим значениям импедансов и с учетом величины импеданса в базисном пункте получают кривые рт и другие трансформации импеданса также в вариантах нормирования на полное и внутреннее магнитное поле и их погрешности. Выбирают наиболее информативные периоды в целевом диапазоне и строят графики по профилям или карты указанных информативных параметров на всю исследованную площадь. Для более надежного выявления слабых аномалий t и m рассчитываются по соответствующим формулам интегральные их характеристики и также строятся их графики или карты на всю площадь и для отдельных участков площади. По комплексу полученных данных с учетом погрешностей параметров и их доверительных интервалов (точности) построений судят о характере ГЭР в целом (по данным в узловых точках), а также о наличии, характере, размерах и глубине геоэлектрических неоднородностей в пределах целевого интервала геологического разреза с оценкой точности и достоверности их выявления.When processing synchronous recordings, using algorithms that make it possible to obtain several independent solutions at each frequency according to impedance and admittance estimates, they find the frequency characteristics that connect electric and magnetic fields in field and base points in the target range of periods, and in nodal points in a wide range of periods . Then, the initial frequency samples t and m are corrected, the error of parameters is calculated and compared for all samples, and the samples are recorded with minimum errors and the corresponding current and average values of the parameters. Based on these average values, graphs of the frequency characteristics t and m are plotted, graphs by profiles, and maps on fixed periods within the target range. The current values of t and m in frequency samples with minimal errors calculate the current values of the corresponding parameters by the formulas, at each frequency, find their average values and frequency errors. The average values of the parameters build their frequency characteristics. Similarly, the current values of the impedances and impedance values given in the reference curves obtained point P m and the other impedance transformation also in valuation embodiments for a complete and the internal magnetic field and their errors. The most informative periods in the target range are selected and graphs are constructed by profiles or maps of the indicated informative parameters for the entire investigated area. For a more reliable detection of weak anomalies t and m, their integral characteristics are calculated according to the corresponding formulas and their graphs or maps for the entire area and for individual sections of the area are also constructed. Based on the complex of data obtained, taking into account the errors of parameters and their confidence intervals (accuracy) of the constructions, the nature of the GER as a whole (based on data at nodal points) is judged, as well as the presence, nature, size and depth of geoelectric heterogeneities within the target interval of the geological section accuracy and reliability of their identification.
Недостатком известного способа и соответствующего ему измерительного комплекса является то, что предельные значения глубин целевого интервала оцениваются по результатам бурения и сейсморазведки, т.е. достижение технического результата, заключающегося в повышении точности, обеспечивается при условии выполнения предварительного бурения скважин и сейсморазведки. Кроме того, известный способ отягощен многочисленными вычислениями.The disadvantage of this method and the corresponding measuring complex is that the limiting values of the depths of the target interval are estimated by the results of drilling and seismic exploration, i.e. the achievement of the technical result, which consists in increasing accuracy, is ensured provided that preliminary drilling of wells and seismic surveys are performed. In addition, the known method is burdened by numerous calculations.
Задачей заявляемого технического решения является расширение функциональных возможностей с одновременным снижением трудоемкости.The objective of the proposed technical solution is to expand the functionality while reducing the complexity.
Поставленная задача решается за счет того, что измерительный комплекс для проведения георазведки, состоящий из базисной и полевой станций с техническими средствами измерения вариаций компонент электрического и магнитного полей, дополнительно содержит еще одну базисную станцию, причем средства регистрации сейсмических сигналов установлены на базисных станциях и полевой станции, на которой также установлены средства измерения вариаций компонент электрического и магнитного полей, при этом полевая станция снабжена движительной установкой и модулем навигации и управления движением.The problem is solved due to the fact that the measuring complex for geological exploration, consisting of a base station and a field station with technical means for measuring variations in the components of the electric and magnetic fields, additionally contains another base station, and seismic signal recording means are installed at the base stations and field station which also has means for measuring variations in the components of the electric and magnetic fields, while the field station is equipped with a propulsion system navigation and motion control module.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами (фиг.1, фиг.2, фиг.3, фиг.4).The essence of the claimed technical solution is illustrated by drawings (figure 1, figure 2, figure 3, figure 4).
Фиг.1. Схема размещения базисных и полевой станций. На схеме позициями обозначены: 1 - водная поверхность, 2 - гидросфера, 3 - морское дно, 4 - границы разлома, отражающие горизонт зоны газогидратов, 5 - граница зоны образования газогидратов, 6, 7 - базисные станции, 8 - полевая станция.Figure 1. Layout of basic and field stations. The positions in the diagram indicate: 1 - water surface, 2 - hydrosphere, 3 - sea bottom, 4 - fault boundaries, reflecting the horizon of the gas hydrate zone, 5 - border of the gas hydrate formation zone, 6, 7 - base stations, 8 - field station.
Фиг.2. Конструкция полевой станции. Полевая станция 8 состоит из корпуса 9, движителя 10, антенны 11 гидроакустического канала связи, антенны 12 спутникового канала связи, сейсмометра 13, модуля навигации и управления 14, вертикальных туннельных движителей 15, горизонтальных туннельных движителей 16, телескопического устройства 17.Figure 2. The design of the field station.
Фиг.3. Блок-схема устройства для регистрации сигналов. Блок-схема устройства для регистрации сигналов включает: гравиметр 18, магнитометр 19, сейсмометр 13, пенетрометр 20, установленный на телескопическом устройстве 17, модем 21 гидроакустического канала связи, модем 22 спутникового канала связи, блок управления и контроля 23.Figure 3. Block diagram of a device for recording signals. The block diagram of the device for recording signals includes: a
Фиг.4. Блок-схема модуля навигации и управления. Модуль навигации и управления 14 включает курсоуказатель 24, измеритель скорости 25 движения относительно дна, гидролокатор 26 бокового обзора, акустический профилограф 27, спутниковый приемоиндикатор 28 типа «Eagle View», промерный эхолот 29, навигационный компьютер 30, устройство ввода-вывода информации 31, блок автоматического управления движением 32 полевой станции 8.Figure 4. Block diagram of the navigation and control module. The navigation and control module 14 includes a
Сейсмометр 13 включает вертикальный или три ортогональных геофонов, гидрофон, 24-битный аналого-цифровой преобразователь, точные часы, накопитель большой емкости, с частотой оцифровки до 200 Гц.Seismometer 13 includes a vertical or three orthogonal geophones, a hydrophone, a 24-bit analog-to-digital converter, an accurate clock, a high-capacity drive, with a digitization frequency of up to 200 Hz.
Магнитометр 19 представляет собой трехкомпонентный магнитометр для глубоководных исследований, аналогами которого являются магнитометры типа S-100 (ф. Narod Geophysics, Канада), типа SFSM (США) или типа МКМ-01 (Россия), построенный на цезиевых датчиках, и не требующих пространственной ориентации. Аналогом гравиметра 18 является гравиметр типа BGM-3, обеспечивающий выполнение точных измерений при больших помехах.
Модуль навигации и управления 14 предназначен для управления движением полевой станции 8 в гидросфере, удерживания ее на заданных курсах и горизонтах глубин, и при постановке на грунт, а также для контроля функционирования измерительных датчиков и аппаратных средств полевой станции 8.The navigation and control module 14 is designed to control the movement of the
Гидролокатор 26 бокового обзора предназначен для выполнения глубоководной съемки морского дна с максимальным диапазоном обхвата 1250 м. Аналогом является гидролокатор бокового обзора типа S1S 3000.The side-
Промерный эхолот 29 представляет собой двухчастотный промерный эхолот типа «Bathy-1000» с диапазоном измеряемых глубин в диапазоне 0,5-6000 м, оснащенный блоком классификации грунта типа «ISAN-5» и анализатором плотности слоев грунта. Акустический профилограф 27 обеспечивает определение физико-акустических характеристик разрешаемых слоев донных осадков, таких как коэффициент отражения, коэффициент акустической восприимчивости, коэффициент шероховатости, коэффициент поглощения, плотности.
Курсоуказатель 24 представляет собой гироазимутгоризонткомпас типа ГАГК -1.The
Измеритель скорости 18 движения относительно дна построен на базе гидроакустического лага типа ЛА-52.The
Блок автоматического управления движением 32 представляет собой комплект датчиков и регуляторов для преобразования и трансляции сигналов на исполнительные механизмы движителей 10, 15 и 16 с модуля навигации и управления 14.The automatic
Горизонтальные туннельные движители 16 и вертикальные туннельные движители 15 служат для управляемости полевой станцией 8 при неподвижном состоянии и при нулевой скорости движения.Horizontal tunnel propulsors 16 and vertical tunnel propulsors 15 serve to be controlled by
Пенетрометр 20 представляет собой зонд, установленный на телескопическом устройстве, и предназначен для выполнения морской грунтовой съемки при нахождении полевой станции 8 на морском дне. Аналогом пенетрометра 20 является пенетрометр типа «СРТ Fugro» с глубиной проникновения зонда в грунт до 20 м.The
По результатам морской грунтовой съемки на основании моделирования определяется пространственно-временное распределение средней по глубине концентрации взвеси и толщины слоя осадков на морском дне, а также гранулометрический состав грунта.Based on the results of marine soil surveys, based on modeling, the spatio-temporal distribution of the suspension concentration averaged over depth and the thickness of the sediment layer on the seabed is determined, as well as the particle size distribution of the soil.
Съемка параметров гравитационного и магнитного полей Земли в районе исследований выполняется с замыканием съемочного галса на базисный пункт, на котором посредством высокоточных средств измерения, баллистического гравиметра и прецизионного магнитометра определяют опорные значения ускорения силы тяжести и вектора индукции геомагнитного поля. Съемка выполняется по замкнутым маршрутам с замыканием на базисный пункт и вычислением искомых значений ускорения силы тяжести и модуля вектора магнитной индукции в данной точке как суммы приращений измеренного параметра к предыдущему значению, начиная с базисного пункта.The parameters of the Earth's gravitational and magnetic fields are surveyed in the research area with the closure of the survey tack to a base point, at which reference values of the acceleration of gravity and the geomagnetic field induction vector are determined using high-precision measuring instruments, a ballistic gravimeter and a precision magnetometer. The survey is carried out along closed routes with a short circuit to the base point and the calculation of the desired values of the acceleration of gravity and the magnitude of the magnetic induction vector at this point as the sum of the increments of the measured parameter to the previous value, starting from the base point.
Искомые значения ускорения силы тяжести gизмi в пунктах, расположенных вдоль съемочного галса, вычисляются по формулам:The desired values of the acceleration of gravity g meas in points located along the filming tack are calculated by the formulas:
гдеWhere
i=1, 2,…, n - порядковый номер расчетных значений выбранных ускорений силы тяжести в пунктах, расположенных на съемочном галсе;i = 1, 2, ..., n - serial number of the calculated values of the selected accelerations of gravity in points located on the survey tack;
goA, goB - эталонные значения ускорения силы тяжести опорных пунктов А и В соответственно;g o A, g o B - reference values of the acceleration of gravity of the support points A and B, respectively;
k, n - число выбранных значений ускорения силы тяжести на отрезке съемочного галса, ограниченного опорными пунктами А или В и местом измерения на галсе и опорными пунктами А и В соответственно;k, n is the number of selected values of the acceleration of gravity on the segment of the survey tack, limited by reference points A or B and the measurement location on the tack and reference points A and B, respectively;
g - значение ускорения силы тяжести в пунктах, расположенных на съемочном галсе.g is the value of the acceleration of gravity in points located on the film tack.
Искомые значения напряженности магнитного поля Земли Ниск в пунктах, расположенных вдоль съемочного галса, вычисляются по формулам: kThe sought values of the Earth’s magnetic field H claim in points located along the survey tack are calculated by the formulas: k
где i=1, 2,…n - порядковый номер расчетных значений выбранных величин напряженности магнитного поля Земли в пунктах, расположенных на съемочном галсе;where i = 1, 2, ... n is the serial number of the calculated values of the selected values of the magnetic field of the Earth in points located on the survey tack;
HоА, HоВ - эталонные значения напряженности магнитного поля Земли опорных пунктов А и В;H about A, H about In - reference values of the magnetic field of the Earth of the reference points A and B;
k, n - число выбранных значений напряженности магнитного поля Земли на отрезке съемочного галса, ограниченного пунктами А или В и местом измерения на галсе и опорными пунктами А и В соответственно;k, n is the number of selected values of the Earth's magnetic field on a segment of the survey tack, limited by points A or B and the measurement location on the tack and reference points A and B, respectively;
Hi - значение напряженности магнитного поля Земли в пунктах, расположенных на съемочном галсе.H i - the value of the Earth's magnetic field in points located on the survey tack.
Измерения и обработку магнитотеллурических вариаций выполняют в целевых диапазонах периодов, непосредственно связанных с исследуемым интервалом разреза, при обработке данных полевых измерений для получения значений компонент электрического t и магнитного m полей, импедансов в нормировании на полное Z и внутреннее Z магнитное поле и других характеристик используют специальную схему вычислений, а для интерпретации, кроме традиционных характеристик, при этом используются такие информативные параметры, как аномальный импеданс Za, аномальный нормированный импеданс Zai, дифференциальный импеданс Za, интегральные характеристики теллурического tu и магнитного mu параметров в целевых диапазонах периодов.Measurements and processing of magnetotelluric variations are carried out in the target ranges of periods directly related to the studied interval of the section, when processing the data of field measurements to obtain the values of the components of the electric t and magnetic m fields, the impedances in the normalization to the total Z and internal Z magnetic field and other characteristics use a special computing circuit, and to interpret, in addition to traditional characteristics are thus used informative parameters such as abnormal impedance Z a, abnormalities ny normalized impedance Z ai, differential impedance Z a, integral characteristics telluric t u m u and magnetic parameters in the target ranges of periods.
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
На расстоянии не более 4 км по обоим сторонам от внешних границ разлома, в районе морских исследований, с целью выявления границы газогидратной залежи и границ питающего ее разлома, в точках с известными координатами, устанавливают базисные станции 6 и 7, оснащенные техническими средствами измерения магнитотеллурических вариаций (магнитометр, гравиметр) и сейсмических сигналов в диапазоне 0,01-20 Гц (сейсмографы, оснащенные датчиками слабых и сильных движений дна), а также гидроакустическим каналом связи.At a distance of not more than 4 km on both sides of the external boundaries of the fault, in the area of marine research, in order to identify the boundaries of the gas hydrate reservoir and the boundaries of the fault that feeds it, at the points with known coordinates,
Запускают в гидросферу в районе исследований полевую станцию 8, оснащенную средствами измерения магнитотеллурических вариаций, колебаний сейсмического происхождения, определения местоположения полевой станции 8 относительно морского дна и базисных станций 6 и 7, средствами управления движением и средствами регистрации акустических сигналов для восстановления рельефа морского дна.A
Измерения магнитотеллурических вариаций, посредством полевой станции 8, выполняют путем круговой поляризации вдоль отражающего горизонта зоны газогидратов с пересечением границ геологического разлома в перпендикулярном направлении по отношению к каждой базисной станции 6 и 7 в прямом и обратном направлениях, последовательно по нескольким прямолинейным направлениям на каждую базисную станцию.Measurements of magnetotelluric variations by means of
При этом выполняют синхронное зондирование подстилающей поверхности акустическими сигналами с последующей регистрацией сейсмических волн, обработку зарегистрированных электромагнитных и сейсмических сигналов выполняют путем сравнения исследуемых характеристик геологического разлома по зарегистрированным сигналам магнитотеллурического поля и сейсмического поля.In this case, synchronous sounding of the underlying surface with acoustic signals is performed, followed by registration of seismic waves, processing of the recorded electromagnetic and seismic signals is performed by comparing the studied characteristics of the geological fault according to the recorded signals of the magnetotelluric field and the seismic field.
При постановке полевой станции на дно, посредством пенетрометра 20, установленным на телескопическом устройстве, выполняют морскую грунтовую съемку, путем проникновения пенетрометра в грунт до 20 м.When setting the field station to the bottom, by means of a
По комплексу имеющихся геолого-геофизических данных оцениваются перспективные интервалы геологического разреза. При этом устанавливают целевой интервал (интервалы) периодов. При этом предельные значения глубин целевого интервала оцениваются по синхронным результатам регистрации магнитотеллурических вариаций и сейсмических колебаний. Определяют предельные значения продольных сопротивлений ρеmin и ρеmах.Using the range of available geological and geophysical data, prospective intervals of the geological section are estimated. At the same time, the target interval (s) of the periods are set. In this case, the limiting values of the depths of the target interval are estimated from the synchronous results of the registration of magnetotelluric variations and seismic vibrations. The limiting values of the longitudinal resistances ρ еmin and ρ емах are determined .
В пределах площади работ выбирается базисный пункт, ГЭР которого близок к горизонтально однородному. С целью проверки условия горизонтальной однородности среды и установления времени максимальной частоты вариаций выбранного частотного диапазона в базисном пункте выполняют многочастотные измерения МТ поля в течение нескольких суток в полном режиме (Т=0,1-1000 с). Выполняют экспресс-обработку по методике одиночных зондирований и по результатам судят о соответствии ГЭР базисного пункта горизонтально однородному. В случае резкого несоответствия этих условий выбирается новый базисный пункт. Разбивается сеть полевых наблюдений, обеспечивающая планируемую детальность и учитывающая ориентировку и размеры предполагаемых ГН.Within the scope of the work, a base point is selected, the GER of which is close to horizontally uniform. In order to check the conditions of horizontal uniformity of the medium and establish the time of the maximum frequency of variations of the selected frequency range at the base point, multi-frequency measurements of the MT field are performed for several days in full mode (T = 0.1-1000 s). Express processing is performed according to the method of single soundings and the results are used to judge whether the GER of the base point is horizontally uniform. In the event of a sharp discrepancy between these conditions, a new base point is selected. A network of field observations is broken up, which provides the planned detail and takes into account the orientation and size of the proposed GN.
В режиме синхронной регистрации базисного и полевых пунктов выполняют измерения электрических и магнитных компонент МТ поля в целевом диапазоне периодов. Для получения информации о полном ГЭР, а также для выяснения положения целевого диапазона в общей структуре МТ поля на данной площади и соотношения с оптимальными частотами при возможности некоторой корректировки целевого диапазона, в отдельных (узловых) точках площади (например, в объеме 5-10% от общего числа полевых точек) выполняют измерения в полном диапазоне частот (0,1-1000 с).In the synchronous recording mode of the base and field points, electrical and magnetic components of the MT field are measured in the target range of periods. To obtain information about the total GER, as well as to find out the position of the target range in the general structure of the MT field in a given area and the relationship with the optimal frequencies, with the possibility of some adjustment of the target range, at separate (nodal) points of the area (for example, in the amount of 5-10% of the total number of field points) perform measurements in the full frequency range (0.1-1000 s).
При обработке синхронных записей, используя алгоритмы, позволяющие получить на каждой частоте несколько независимых решений по импедансной и адмитансной оценкам, находят частотные характеристики, связывающие электрические и магнитные поля в полевых и базисном пунктах в целевом диапазоне периодов, а в узловых точках - в широком диапазоне периодов. Затем выполняют коррекцию исходных почастотных выборок t и m, рассчитывают и сравнивают погрешность параметров по всем выборкам и фиксируют выборки с минимальными погрешностями и соответствующими им текущими и средними значениями параметров. По этим средним значениям строят графики частотных характеристик t и m, графики по профилям и карты на фиксированных периодах внутри целевого диапазона. По текущим значениям t и m в почастотных выборках с минимальными погрешностями рассчитывают текущие значения соответствующих параметров на каждой частоте, находят их средние значения и почастотные погрешности. По средним значениям параметров строят их частотные характеристики. Аналогично по текущим значениям импедансов и с учетом величины импеданса в базисном пункте получают кривые рт и другие трансформации импеданса также в вариантах нормирования на полное и внутреннее магнитное поле и их погрешности. Выбирают наиболее информативные периоды в целевом диапазоне и строят графики по профилям или карты указанных информативных параметров на всю исследованную площадь. Для более надежного выявления слабых аномалий t и m рассчитываются интегральные их характеристики и также строятся их графики или карты на всю площадь и для отдельных участков площади.When processing synchronous recordings, using algorithms that make it possible to obtain several independent solutions at each frequency according to impedance and admittance estimates, they find the frequency characteristics that connect electric and magnetic fields in field and base points in the target range of periods, and in nodal points in a wide range of periods . Then, the initial frequency samples t and m are corrected, the error of parameters is calculated and compared for all samples, and the samples are recorded with minimum errors and the corresponding current and average values of the parameters. Based on these average values, graphs of the frequency characteristics t and m are plotted, graphs by profiles, and maps on fixed periods within the target range. The current values of t and m in frequency samples with minimal errors calculate the current values of the corresponding parameters at each frequency, find their average values and frequency errors. The average values of the parameters build their frequency characteristics. Similarly, the current values of the impedances and impedance values given in the reference curves obtained point P m and the other impedance transformation also in valuation embodiments for a complete and the internal magnetic field and their errors. The most informative periods in the target range are selected and graphs are constructed by profiles or maps of the indicated informative parameters for the entire investigated area. For a more reliable detection of weak anomalies of t and m, their integral characteristics are calculated and their graphs or maps for the entire area and for individual areas of the area are also constructed.
По комплексу полученных данных с учетом погрешностей параметров и их доверительных интервалов (точности) построений судят о характере ГЭР в целом (по данным в узловых точках), а также о наличии, характере, размерах и глубине геоэлектрических неоднородностей в пределах целевого интервала геологического разреза с оценкой точности и достоверности их выявления.Based on the complex of data obtained, taking into account the errors of parameters and their confidence intervals (accuracy) of the constructions, the nature of the GER as a whole (according to data at nodal points) is judged, as well as the presence, nature, size and depth of geoelectric heterogeneities within the target interval of the geological section with an estimate accuracy and reliability of their identification.
Источники информацииInformation sources
1. Обухов Г.Г. Магнитотеллурическая разведка в нефтеперспективных районах СССР. M., Недра, 1983, с.16-17.1. Obukhov G.G. Magnetotelluric exploration in the oil-prospective regions of the USSR. M., Nedra, 1983, p.16-17.
2. Инструкция по электроразведке. Л., Недра, 1984, с.57, 66.2. Instructions for electrical exploration. L., Nedra, 1984, p. 57, 66.
3. Авторское свидетельство СССР №1770776.3. USSR copyright certificate No. 1770776.
4. Патент РФ №1777449.4. RF patent No. 1777449.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010113691/28A RU2436132C1 (en) | 2010-04-07 | 2010-04-07 | Measurement system for conducting geoexploration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010113691/28A RU2436132C1 (en) | 2010-04-07 | 2010-04-07 | Measurement system for conducting geoexploration |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010113691A RU2010113691A (en) | 2011-10-20 |
| RU2436132C1 true RU2436132C1 (en) | 2011-12-10 |
Family
ID=44998684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010113691/28A RU2436132C1 (en) | 2010-04-07 | 2010-04-07 | Measurement system for conducting geoexploration |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2436132C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2538424C2 (en) * | 2013-02-12 | 2015-01-10 | Сергей Федорович Конев | Gravitational-magnetic-seismic system (versions) |
| RU2541107C2 (en) * | 2013-05-16 | 2015-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана имени академика И.С. Грамберга" | Method of prospecting for gas hydrate deposits in preexistent fault areas |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1777449C (en) * | 1990-03-22 | 1995-03-27 | Ухтинский индустриальный институт | Method of magneto-tellurium prospecting |
| US6765383B1 (en) * | 2001-12-26 | 2004-07-20 | Anthony R. Barringer | Magnetotelluric geophysical survey system using an airborne survey bird |
| RU2323456C2 (en) * | 2002-06-11 | 2008-04-27 | Дзе Риджентс Оф Дзе Юниверсити Оф Калифорния | Method and system for geological research of sea bottom using measurements of vertical electric field |
| WO2009145636A2 (en) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | Norwegian Em Technology As | A survey system for locating geophysical anomalies |
-
2010
- 2010-04-07 RU RU2010113691/28A patent/RU2436132C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1777449C (en) * | 1990-03-22 | 1995-03-27 | Ухтинский индустриальный институт | Method of magneto-tellurium prospecting |
| US6765383B1 (en) * | 2001-12-26 | 2004-07-20 | Anthony R. Barringer | Magnetotelluric geophysical survey system using an airborne survey bird |
| RU2323456C2 (en) * | 2002-06-11 | 2008-04-27 | Дзе Риджентс Оф Дзе Юниверсити Оф Калифорния | Method and system for geological research of sea bottom using measurements of vertical electric field |
| WO2009145636A2 (en) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | Norwegian Em Technology As | A survey system for locating geophysical anomalies |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2538424C2 (en) * | 2013-02-12 | 2015-01-10 | Сергей Федорович Конев | Gravitational-magnetic-seismic system (versions) |
| RU2541107C2 (en) * | 2013-05-16 | 2015-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана имени академика И.С. Грамберга" | Method of prospecting for gas hydrate deposits in preexistent fault areas |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010113691A (en) | 2011-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2654442C (en) | Method for acquiring and interpreting seismoelectric and electroseismic data | |
| Chave et al. | Electrical exploration methods for the seafloor | |
| Myer et al. | Marine CSEM of the Scarborough gas field, Part 1: Experimental design and data uncertainty | |
| RU2411549C1 (en) | Method of geoelectric exploration | |
| US20090133870A1 (en) | Method for Phase and Amplitude Correction in Controlled Source Electromagnetic Survey Data | |
| CN104020496A (en) | Ground controlled source magnetotelluric method based on axial collinear manner | |
| CN106443776B (en) | A Relocation Method of Seabed Seismograph Based on Time Slicing Method | |
| RU2456644C2 (en) | Geochemical exploration method | |
| RU2436132C1 (en) | Measurement system for conducting geoexploration | |
| US20190196045A1 (en) | Method and apparatus for marine electrical exploration | |
| RU2513630C1 (en) | Method of geochemical prospecting for geoecological monitoring of offshore oil-and-gas-bearing zones | |
| RU2525644C2 (en) | Method of geochemical exploration | |
| Karshakov et al. | Promising aircraft navigation systems with use of physical fields: Stationary magnetic field gradient, gravity gradient, alternating magnetic field | |
| CN102939547A (en) | Method of determining the relative position of two detectors at the bottom of the sea | |
| CN102939548B (en) | Determine the method for the position of the detector being positioned over seabed | |
| RU2433427C1 (en) | Method of determining static geomagnetic field during sea magnetic survey | |
| RU2657366C2 (en) | Method for search for offshore hydrocarbon deposits | |
| RU2433429C2 (en) | Method of determining static geomagnetic field during sea magnetic survey | |
| RU2645790C1 (en) | Method for definition of boundaries of sub-vertical expanded objects in geological environment | |
| Sauvin et al. | Towards joint inversion/interpretation for landslide-prone areas in Norway-integrating geophysics and geotechnique | |
| Bello et al. | Preliminary Geophysical Investigation of Igbajo Archaeological site, Southwestern Nigeria | |
| Maunde et al. | Determination of subsurface bulk density distribution for geotechnical investigation using gravity technique | |
| White et al. | Geophysical research and progress in exploration | |
| CN120405778A (en) | Seabed three-dimensional magnetic gradient data processing method, device, equipment and storage medium | |
| Marsset | Geophysical Approach |