+7 (3952) 980-404
Russia, 664074, Irkutsk,
Lermontova str., 83a, office 207

Physical Foundations

В современных измерительных системах регистрации, применяемых в методах постоянного тока (ВЭЗ, ВЭЗ-ВП, ДЭП, электротомография и т.д.), для возбуждения разреза используется последовательность разнополярных импульсов. Как правило, для измерения вызванной поляризации (ВП) используют последовательность с токовой паузой, а для кажущегося удельного электрического сопротивления (ρк) используют режим без паузы. На приёмных электродах регистрируется вся последовательность импульсов, однако используется минимальное количество информации, соответствующие стационарному приближению – усредняется амплитуда перед выключением токового импульса и, спустя несколько десятков или сотен миллисекунд, берётся несколько отсчётов во временных окнах для вычисления кажущейся поляризуемости (ηк). Высокочастотная составляющая сигнала после выключения (или включения) тока попросту вырезается из данных, поскольку в ней доминируют индукционные процессы, которые не подлежат интерпретации в классической методике. Однако именно в этих первых миллисекундах становления поля содержится ценнейшая информация о геоэлектрическом строении разреза, распределении УЭС и поляризационных параметров. Регистрация полной формы переходного процесса позволяет перейти от использования кажущихся параметров (ρк, и ηк) к полноценному решению задач одномерной или трёхмерной инверсии с учётом частотной дисперсии электропроводности для становления поля горизонтального электрического диполя.

Данный подход существенно повышает информативность традиционных методов постоянного тока и даёт возможность более детально изучать литологическое строение разреза. Кроме того, для индукционных токов прозрачны высокоомные экраны: мерзлота, базальты, траппы и т.д., которые существенно ограничивают область применения методов постоянного тока. В результате сформулирована концепция новой технологии электромагнитных зондирований и вызванной поляризации (ЭМЗ-ВП), которая позволит решать широкий круг задач рудной геофизики,

Идея ЭМЗ-ВП заключается в максимально полном использовании информации от переходных процессов, возбуждаемых прямоугольными разнополярными импульсами, которые применяются в традиционных методах постоянного тока. Данный способ измерения и обработки данных переходных процессов, полученных от заземлённого источника тока многоэлектродной заземлённой приёмной линией с целью одновременного определения кажущегося удельного сопротивления среды, индукционной составляющей и эффектов вызванной поляризации геоэлектрического разреза с использованием робастного регрессионного анализа в сочетании с инверсией в рамках модели поляризующейся среды. Вместо того, чтобы подавлять индукционный эффект, являющиеся помехой для традиционных методов ВП, применение в ЭМЗ-ВП современной системы регистрации и обработки позволяет записать их с минимальными искажениями. Регистрация переходных процессов накладывает новые условия на систему сбора данных. Для корректной записи требуется применять АЦП с высокой частотой дискретизации (не менее 100 кГц) и соответствующим образом обрабатывать первичные данные.

Разработанный комплекс позволит найти месторождения, не выходящие на поверхность. Например, алмазоносные трубки взрыва, перекрытые магматическими породами (траппами), которые не видны при использовании традиционных методов. При работах в условиях вечной мерзлоты, когда, помимо искомой поляризации, имеется сильный эффект вызванной поляризации от тонких плёнок незамёрзшей воды в многолетнемерзлых породах, ЭМЗ-ВП позволяет разделять эти эффекты и выдавать качественный результат, определив нижнюю кромку мерзлоты и наличие межмерзлотных таликов.

В случаях же поиска камнесамоцветного сырья, ЭМЗ-ВП позволяет получать непрерывные данные с детальностью шага съёмки, отслеживать перспективные зоны и создавать трёхмерные модели геологической среды.

Технология ЭМЗ-ВП отлично подходит для выполнения площадных исследований, например, в комплексе с 3D сейсморазведкой. В результате куб сейсмических данных будет возможно наполнить информацией непроводимости горных пород (коллекторы часто являются проводящими за счёт наличия рассолов), но и поляризационных параметров, которые индицируют аномальными значениями в верхней части разреза о наличии углеводородов. Информация, полученная по данным ЭМЗ-ВП, позволит более точно определить неоднородности верхней части разреза (ВЧР) (наличие траппов, мерзлоты, тектонических нарушений и т.д.), что за счёт введения соответствующих поправок позволит существенно повысить качество интерпретации сейсмических данных.

В различных модификациях метода вызванной поляризации измерительные установки и временные диапазоны подбираются таким образом, чтобы минимизировать вклад индукционных процессов, которые традиционно рассматриваются как мешающий фактор. В методе ЭМЗ-ВП эти процессы используются для извлечения информации о строении геоэлектрического разреза. Так, при наличии в геологическом разрезе контрастных по проводимости объектов в процессе интерпретации не будут вноситься ошибки, поскольку вариации проводимости не будут ошибочно приниматься за изменения поляризационных свойств объектов поиска.

С помощью технологии ЭМЗ-ВП решаются следующие задачи:

  • Построение трёхмерных геоэлектрических моделей, в том числе моделей ВЧР;
  • Картирование распространения вечной мерзлоты по поляризационным параметрам;
  • Определение наличия коллектора как проводящей зоны;
  • Определение положения в плане залежи углеводородов по эпигенетическим изменениям (кальцитизация, пиритизация и т.д.), в том числе на шельфе, при глубинах моря от 0 до 1 м;
  • Прогноз условий глубокого бурения (определение наличия разломных зон, осложняющих буровой процесс);
  • Поиски и разведка месторождений подземных вод, в том числе для обеспечения освоения месторождений нефти и газа;
  • Мониторинг процесса добычи месторождений углеводородов
  • Поиски и разведка зон уранового оруденения, месторождений рудных полезных ископаемых (золота, меди, полиметаллов и т.д.);
  • Обнаружение скрытых алмазоносных кимберлитовых тел;

Изучение литологического строения разреза и выявление разломной тектоники в комплексе инженерно-строительных изысканий.