Электроразведка методом сопротивлений - Шевнин В.А.
ISBN 5-211-03303-5
Скачать (прямая ссылка):
Размеры глубинных неоднородностей, когда они представляют интерес для исследования, определяют шаг зондирования, а глубина залегания - требуемую максимальную глубинность. Приповерхностные неоднородности обычно не представляют интереса, а их размеры настолько малы, что невозможно определять детальность исследования на основе учета их размеров. Но игнорировать наличие приповерхностных
неоднородностей нельзя. Тогда надо минимизировать число попаданий питающих электродов в неоднородности, а так как их расположение неизвестно, то выполнять зондирования увеличивая разносы с арифметическим шагом, равным расстоянию между зондированиями, для того, чтобы от разных точек ВЭЗ питающие электроды попадали в одни и те же точки. Арифметический шаг роста разносов не согласуется с принципами зондирования, но наобходим для выявления приповерхностных неоднородностей. Искажения приповерхностными неоднородностями вблизи питающих электродов при увеличении разносов в геометрической прогрессии проявляются в поле рк как случайная геологическая помеха, а при линейном увеличении разносов с шагом равным шагу между точками ВЭЗ - как регулярная- помеха. В последнем случае эту помеху значительно легче обнаружить, диагностировать и впоследствии - удалить. Желательно выполнять зондирования с одним питающим электродом (AMN+MNB), а не двумя (AMNB)1 так как в этом случае легче разобраться с диагностикой искажений.
Визуализация данных ВЭЗ для новой методики измерений
Изображение кривой ВЭЗ как зависимость рк=f(r) удобно для анализа собственно зондирования горизонтально-слоистой структуры. Так как новая модель более сложная, то для каждого ее элемента (глубинных и поверхностных неоднородностей, P и С эффектов и слоистой структуры) должен быть найден свой оптимальный способ визуализации. Для этой цели был создан программный комплекс IPI-2D, позволяющий изображать данные ВЭЗ в разных видах.
1. Разрезы рк для AMN и MNB дают первое, самое общее представление о разрезе, степени его горизонтальной неоднородности и проявлении Р-эффекта. На экране монитора одновременно изображаются два разреза рк - вверху для AMN1 внизу - для MNB (см. рис.3.4.2).
2. Дифференциально-разностная (или D) трансформация -вверху разница AMN и MNB1 внизу - горизонтальная производная от верхней трансформации. По этим изображениям выявляются места наиболее сильных искажений глубинными объектами (см. рис.3.4.3).
3. Вертикальные производные (по разносу) (или V-трансформа-ция) - наиболее эффективны для выявления С-эффекта. Для
большей выразительности изображения используется линейный масштаб по вертикальной оси (Z) (рис.3.4.5). Дополнительным эффективным приемом является перенос точки записи от середины MN к питающему электроду А для верхней и В для нижней картинки (X) (рис.3.4.6). Когда программе указан шаг по разносам и он совпадает с шагом по точкам ВЭЗ, то данный режим на рисунках дает С-эффект в виде вертикальных аномалий, облегчающих распознавание эффекта. Подобная визуализация данных ВЭЗ ставит своей целью оценить на качественном уровне степень проявленности элементов новой модели - горизонтальной структуры, глубинной или приповерхностной неоднородности, P и С эффекты. В некоторых случаях с помощью трансформаций удается увидеть глубинный объект на фоне приповерхностных искажений, в других случаях сначала требуется удалить приповерхностные искажения.
3.3. Способы исключения искажений, вызванных ППН Исключение P-эффекта
Для удаления Р-эффекта может быть использовано несколько процедур: 1) ручная визуальная нормализация (приведение всех кривых к одному выбранному заранее уровню по одному, общему для всех кривых ВЭЗ участку кривых; 2) "мягкая" нормализация в программе IPI-2D, сближение кривых по уровню; 3) статистическая нормализация на основе метода главных компонент (алгоритма MPC); 4) статистическая нормализация на основе алгоритма медианной полировки. Набор из нескольких способов устранения P-эффекта с одной стороны сложился исторически, в процессе опробования разных алгоритмов, а с другой стороны подчеркивает незаконченность поиска лучшего алгоритма.
Удаление С-эффекта
Для удаления С-эффекта может эффективно использоваться алгоритм MPC (пока это самый эффективный способ) и медианная полировка (при условии строго квадратной сети наблюдений - шаг по разносам равен шагу между зондированиями).
Метод главных компонент (алгоритм MPC)
Подробнее остановимся на методе главных компонент. Алгоритм MPC (Method of Principal Components) является одной из форм факторного анализа - широко известного в статистике. Факторный анализ часто используется для обработки
3.3. Способы исключения искажений
73
многомерной статистической геофизической информации [12]. МГХ позволяет разложить поля признаков на линейно независимые компоненты по степени возрастания дисперсии. При этом геофизические аномалии могут быть выявлены на одной или нескольких компонентах, если в этих компонентах удается разделить функции распределения от изучаемых объектов. Весьма доходчиво и подробно основы метода главных компонент изложены в книге Дж.Дэвиса (Статистический анализ данных в геологии, т.2. M., 1990). Впервые метод главных компонент для анализа разрезов кажущегося сопротивления, полученных над двумерными геоэлектрическими структурами, использовал Р.Венцалек в своей диссертационной работе [11]. Венцалек ограничился лишь общей констатацией некоторых особенностей аномального поля, не связывая их проявления с определенными типами искажений кривых ВЭЗ. По его мнению на 2-ой компоненте наиболее четко выделяются аномалии типа "нефтяная залежь". Однако нами при подробном анализе работы Венцалека было отмечено, что на 1-ой компоненте хорошо выделяется горизонтально-слоистая часть и Р-эффект. Поэтому для анализа разрезов кажущегося сопротивления нами была создана своя версия программы для метода главных компонент.