WO2010082868A1 - Способ геофизической разведки и устройство для регистрации параметров естественного импульсного электромагнитного поля земли - Google Patents

Способ геофизической разведки и устройство для регистрации параметров естественного импульсного электромагнитного поля земли Download PDF

Info

Publication number
WO2010082868A1
WO2010082868A1 PCT/RU2010/000007 RU2010000007W WO2010082868A1 WO 2010082868 A1 WO2010082868 A1 WO 2010082868A1 RU 2010000007 W RU2010000007 W RU 2010000007W WO 2010082868 A1 WO2010082868 A1 WO 2010082868A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
devices
earth
electromagnetic field
signal
measurements
Prior art date
Application number
PCT/RU2010/000007
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Юрий Петрович МАЛЫШКОВ
Сергей Юрьевич МАЛЫШКОВ
Сергей Георгиевич ШТАЛИН
Василий Федорович ГОРДЕЕВ
Виталий Игоревич ПОЛИВАЧ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Эмишэн"
Эмтэк Мониторинг Ac
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Эмишэн", Эмтэк Мониторинг Ac filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Эмишэн"
Publication of WO2010082868A1 publication Critical patent/WO2010082868A1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices

Definitions

  • the invention relates to geophysics, namely, to the field of electromagnetic exploration using measurements of the natural pulsed electromagnetic field of the Earth (EIEMP), and can be used to detect structural and lithological heterogeneities in the earth's crust, to search and explore mineral deposits, including deposits hydrocarbons.
  • EIEMP natural pulsed electromagnetic field of the Earth
  • a known method of magnetotelluric exploration for the search for oil and gas fields [RU 1777449 C, IPC 6 G01VZ / 08, publ. 1995.03.27], according to which synchronous measurements of the components of the magnetotellurgical field are performed in a limited target frequency range corresponding to the prospective stratigraphic or deep section interval.
  • magnetotellurgical parameters t and m are obtained at each frequency, connecting 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.
  • Z a '' 0.5 t / (m-0.5) their average values and frequency errors.
  • the frequency characteristics of the parameters t, m, Z a , Z a '', ⁇ Z a as well as their graphs or maps at the most informative frequencies of the target range are constructed.
  • 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 over the area, and according to estimates of the parameter errors, the reliability and accuracy of their identification.
  • a known method of geoelectromagnetic exploration in which the registration of signals of the natural electromagnetic field of the Earth by the electrical component in the range of extra-long waves [RU 2119680 Cl, IPC 6 G01VZ / 08, G01VZ / 11, publ. 1998.09.27].
  • the receiving antenna is moved parallel to the surface of the earth, at least one narrow frequency band is isolated from the entire recorded spectrum. Signals of the Earth’s natural electromagnetic field are recorded by recording its noise component.
  • the phase shift of the signal is measured during the movement of the receiving antenna relative to the value of its phase shift at the starting point of movement. By changing the phase shift judge the heterogeneity in the soil.
  • a device for geoelectromagnetic exploration [RU 21 19680 Cl, IPC 6 G01VZ / 08, G01VZ / 11, publ. 1998.09.27], containing a sensitive element made in the form of an antenna, a preamplifier, the input of which is connected to the output of the antenna, a tunable band-pass filter, the input of which is connected to the output of the pre-amplifier, an analyzer with an indicator element, a reference generator signal and phase detector.
  • the analyzer contains a low-pass filter, a phase detector, a correction unit, an amplifier and an integrator, the input of which is connected to the output of the low-pass filter.
  • the output of the integrator is connected to the output of the indicator element.
  • the input of the AC amplifier is connected to the output of the bandpass filter, the second input of which is connected to the output of the reference signal generator, the output of which is also connected to the second input of the phase detector, which is the second input of the analyzer.
  • the first input of the phase detector is the first input of the analyzer and is connected to the output of an AC amplifier.
  • the output of the phase detector is connected to the input of the low-pass filter.
  • the output of the correction unit is connected to the second input of the amplifier, which is made in the form of a DC amplifier.
  • Integrator reset button connected to integrator reset input.
  • the antenna is omnidirectional and broadband and has dimensions that are negligible compared to the lengths of the received waves.
  • the signal is recorded in various narrow frequency ranges, each of which corresponds to a certain depth from the Earth's surface. Rebuilding The frequency of signal reception is judged on the presence of heterogeneities in the earth's crust and the depth of this heterogeneity.
  • a device for conducting electromagnetic sounding of the earth’s crust [RU 2334254 Cl, IPC (2006.01) G01 V ⁇ / 08, publ. 2008.09.20], selected as a prototype, including a recorder containing a multi-channel module for receiving and converting analog signals, each channel of which includes a low-pass filter, an analog amplifier and an analog-to-digital converter.
  • the input of each of the channels of the analog-to-digital converter is designed to connect the recorder with one of the sensors of the components of the magnetic and electric fields.
  • the device also includes a data management and processing module containing a mathematical processor connected to each other, a data memory, and a control microcontroller with program memory.
  • the control and data processing module contains a standard communication channel with a personal computer.
  • the registrar contains devices for detecting overloads of analog-to-digital converters, made in the form of software devices included in the mathematical processor.
  • the recorder also contains a built-in screen and keyboard assembly, connected by an information exchange bus with a control microcontroller with program memory of a control and data processing module.
  • Differential operational amplifiers with a controlled input are used as analog amplifiers in the channels of the module for receiving and converting analog signals.
  • the recorder contains software devices for calculating the constant component of the signal in the channels of the module for receiving and converting analog signals included in the mathematical processor.
  • the input of each of these devices is connected by an information exchange bus with a control microcontroller with program memory, and the output is connected via a digital-to-analog converter with a control input of a differential operational amplifier located in the corresponding channel of the analog signal reception and conversion module.
  • the recorder contains a positioning and reconciliation module associated with the module for receiving and converting analog signals time, which includes connected to each other a communication node with a navigation positioning system and a node of a clock generator, the output of which is connected to the clock inputs of analog-to-digital converters.
  • this device does not contain structural elements necessary for isolating pulses of local origin, the parameters of which carry information about the geophysical structure of the territory under study, and also do not indicate the elements necessary for cleaning the signal from pulses of non-lithospheric origin and pulses that interfere with geophysical exploration.
  • the processes of preparing a strong earthquake can disrupt the rhythmic movement of the earth's crust for several days in a radius of 1000 or more kilometers, and change the intensity of the recorded pulse flow several times.
  • Large geological heterogeneities for example, transcontinental faults and large discontinuous disturbances, can change the intensity of the recorded pulse flux and their amplitude at a distance of tens of kilometers from this heterogeneity. Therefore, when studying a specific territory only impulses of "local" origin must be taken into account.
  • methods of geophysical exploration based on the registration of the EEEMP should include special measures for “copying” pulses of distant and local origin, removing temporal variations, and isolating spatial variations of only those pulses that are emitted from geological structures located directly on the study territory.
  • the object of the invention is to detect and map structural and lithological heterogeneities of the earth's crust based on measurements of the parameters of the Earth's natural pulsed electromagnetic field: geological faults and their intersections, cracks, boundaries of heterogeneous rocks, hydrocarbon traps, including non-anticlinal traps, for which existing methods geophysical exploration is ineffective.
  • the problem is solved due to the fact that the method of geophysical exploration, as in the prototype, involves performing synchronous measurements of the intensity of the natural pulsed electromagnetic field of the Earth (EEMPZ) at various points in the investigated territory, while all measurements are carried out in the very low frequency range of not less than in two different directions of receiving signals, plotting spatial changes in field intensity along the profile of work, which give a geological interpretation of the results s, moreover, promising territories containing oil or gas include the territory with abnormally low values of the intensity of the EEEP.
  • EMPZ natural pulsed electromagnetic field of the Earth
  • the moment of arrival of the pulses of the natural pulsed electromagnetic field of the Earth and their number are additionally recorded according to the invention.
  • the antennas are oriented in the same given directions of space.
  • the sensitivity of the channels is adjusted according to the typical daily course of the EEMPZ. Comparing with each other the readings of the devices, align the sensitivity of the channels receiving signals from the same directions, adjusting the attenuation coefficients and the magnitude of the reference voltage. The received device settings are remembered.
  • transfer functions are determined that reflect the difference in the readings of each device to the readings of the base device at a certain working time, plot these dependencies, smooth them with a sliding window of such a duration that they do not have sharp jumps.
  • the reference devices including the basic one, are installed at the selected points of the surveyed territory, the antennas of their identical receiving channels are oriented in the same given direction of space.
  • the measurement of the signal in continuous mode, with a given discreteness of channel polling is carried out according to a precise time signal.
  • profiling is carried out, and their antennas are oriented in space so that their orientation coincides with the orientation of the antennas of the reference devices, and the settings and measurements correspond to the previously selected values.
  • Variations of the measured parameters of the EEMPZ along the profile are determined by removing temporary data from the readings of route devices variations recorded by reference devices. They conclude that there is a geophysical anomaly on the studied profile, map the boundaries of the anomalies and give a geological interpretation of the results. In this case, the presence of structural and lithological heterogeneities is estimated by the change in signal intensity. Discontinuous faults are detected by increased signal intensities, and large and transcontinental faults increase the signal intensity in the coastal region and lower the signal intensity in the axial zone.
  • the device for recording parameters of the natural pulsed electromagnetic field of the Earth contains channels for receiving and converting analog signals, a control device, each channel for receiving and converting analog signals includes an amplifier, and the control device contains a control microcontroller with program memory, a clock, a navigation positioning system and a standard computer communication channel.
  • a device for recording parameters of a natural pulsed electromagnetic field of the earth contains at least two channels for receiving and converting analog signals.
  • Each channel for receiving and converting analog signals contains a preamplifier, a first attenuator, a first amplifier, a bandpass filter, a second attenuator, a second amplifier, a repeater, a channel microcontroller, and a comparator connected to the second amplifier.
  • the first and second attenuators are connected to the channel microcontroller.
  • Antennas for receiving the Earth’s natural pulsed electromagnetic field in the north-south, west-east and vertical directions are connected respectively to the pre-amplifier of its channel for receiving the magnetic component of the signal.
  • the control device contains a control microcontroller connected to the buzzer, start button, random access memory, clock, serial port controller, which is connected to the GPS navigator, to the random access memory and clock.
  • the control microcontroller of the control device is connected to the microcontroller of each channel and the computer.
  • a device for recording the parameters of the Earth’s natural pulsed electromagnetic field filters the signals in the desired frequency band and with the required amplitude, as well as the moment of arrival, amplitude and shape of the pulses of the Earth’s natural pulsed electromagnetic field. This ensures the removal of uninformative signals already at the stage of registration, increasing the accuracy and applicability of the device for implementing this method.
  • Some devices are fixed benchmarks and record only temporary variations in electromagnetic fields. Using other route devices, they measure the parameters of the pulses associated with both temporal and spatial variations in the intensity of the EEMPZ along the routes (profiles) crossing the territory under study. Conclusion on the presence or absence of geophysical anomalies, hydrocarbon traps, etc. in the study area, they are done by determining the spatial variations of electromagnetic fields after removing temporary field variations from the readings of route devices.
  • Measurements of the EEEMP parameters can be carried out by one or several operators on foot or using any type of ground transport.
  • the intensity of the flow of lithospheric pulses is determined by two conditions: the presence of structural and lithological inhomogeneities in the earth’s crust near the device for recording the Earth’s natural electromagnetic field and the activity of processes that move these inhomogeneities and their boundaries.
  • Each geological structure has its own emissivity.
  • geological faults differ from the surrounding space in increased signal intensity on the sides of the faults and in a certain decrease in intensity in the axial zone of the fault, which is usually filled with friction clay.
  • the width of the zone with anomalous characteristics of electromagnetic fields at the intersection of deep geological faults can reach several hundred meters across.
  • Powerful transcontinental faults create an abnormal zone several kilometers wide and even several tens of kilometers.
  • Minor discontinuous disturbances in the earth's crust or boundaries of dissimilar rocks appear as peaks of increased signal intensity within a few meters or tens of meters.
  • the boundaries of the ore bodies and their territory can be detected in the surrounding space by either increased or decreased values of the signal intensity.
  • hydrocarbon traps have their own characteristic features.
  • the deposit in most cases is surrounded by an “opeol” of the territory with increased intensity of the earth’s natural electromagnetic field. Whereas a signal with lower values of the pulse flow intensity is recorded above the hydrocarbon field itself.
  • These signs indicate that the geological structures at a given location are inactive, discontinuous disturbances are either absent or hermetically sealed. It is such structures that can provide the possibility of accumulation of hydrocarbon feedstocks. There are exceptions to this rule when a decrease is recorded in one direction of signal reception, and an increase in the characteristics of the recorded field in another direction.
  • the recorded pulse flux is determined by spatio-temporal variations
  • temporal field variations should be removed from the recorded signal and only spatial variations should be left.
  • the temporal variations of the Earth’s natural electromagnetic field in the very low frequency range are determined by the diurnal and annual rhythms of the earth’s crust movement. These rhythms have clear diurnal moves, depending on the calendar date and geographical coordinates of the area, its geophysical features. Therefore, the adjustment of devices for recording the parameters of the natural pulsed electromagnetic field of the Earth to the optimal Sensitivity is carried out directly in the area of upcoming field work before they begin.
  • special calibration dependencies are used, obtained on the basis of an analysis of our long-term studies of the Earth's natural pulsed electromagnetic field in various regions of Eurasia.
  • This factor provides for the collection of information from large areas and a large volume of rock mass, whereas all other methods are based on recording a signal at a certain point on the surface. Consequently, the likelihood of detecting large geological heterogeneities, such as oil and gas fields, even at deep levels of occurrence, is increased.
  • the sources of signals in rocks are lithological and structural heterogeneities that generate a signal due to the micromotion of rocks caused by natural processes in the earth's crust.
  • This factor ensures, firstly, the environmental friendliness of the method, but, which is especially important, selective sensitivity to the boundaries of various geological structures. It is the boundaries of heterogeneous rocks that are most often of interest to specialists in the search and exploration of any field. It is equally important that it is precisely to the areas of structural disturbances of the earth's crust that have increased emissivity in the radio noise range that most deposits of various minerals are confined.
  • Sensitivity for example, to changes in relative deformations the earth’s crust can reach 10 "u , which is three orders of magnitude higher than the sensitivity of modern gravitational and deformation methods of geophysics [Malyshkov et al. The influence of lithospheric processes on the formation of the pulsed electromagnetic field of the Earth. Earthquake prediction. // Volcanology and seismology, 1998, JVbI. p. 92-10].
  • the basis of the proposed method and device are such physical processes in the earth's crust and rocks that have not previously been used for geophysical exploration.
  • the proposed method of geophysical exploration combines the positive aspects of electrical and seismic methods. So full-scale studies and testing of the method showed its extremely high sensitivity to the presence of discontinuous disturbances in the earth's crust, the boundaries of heterogeneous rocks, including structures that are poorly distinguishable in seismic methods. Compared with seismic methods, the proposed method does not require special preparation of profiles, blasting, is performed by several operators on foot or using any type of ground transport. Significantly reduces the complexity, cost and timing of geophysical work. Brief Description of the Drawings
  • FIG. 1 shows a functional diagram of a device for recording the Earth's natural electromagnetic field
  • FIG. 2 shows a block diagram of one of the channels of the device.
  • FIG. 3 is a block diagram of a control device.
  • FIG. Figure 4 shows typical diurnal changes in the intensity of the Earth's natural pulsed electromagnetic field for different decades and months of the year. The solid lines show the daily changes for the first decades of the month, the dots for the second decades and the dashes for the third decades of the corresponding month of the year.
  • FIG. 1 shows a block diagram of one of the channels of the device.
  • FIG. 3 is a block diagram of a control device.
  • FIG. Figure 4 shows typical diurnal changes in the intensity of the Earth's natural pulsed electromagnetic field for different decades and months of the year.
  • the solid lines show the daily changes for the first decades of the month, the dots for the second decades and the dashes for the third decades of the corresponding month of the year.
  • Figure 5 shows an example and sequence of determining the transfer function, where the daily records are shown at the top of the figure the signal, respectively, of the reference (OA) and route devices (C2); in the center of the figure, a more detailed fragment of the signal recording of these two devices is presented; in the lower part of the figure shows the diurnal course recorded by these devices on the west-east channel and the signal ratio (transfer function K).
  • OA reference
  • C2 route devices
  • FIG. Figure 6 shows an example of interference caused by a near-passing vehicle, on the left is the original signal recording, and on the right is the signal recording after removing the spike.
  • FIG. Figure 7 presents the results of profile measurements of the relative intensity of the Earth’s natural electromagnetic field in the area of the Urba thrust in the Tomsk Region in various years, after the removal of time variations.
  • FIG. Figure 8 shows the change in the intensity of the EEMP along the route crossing the geological fault.
  • FIG. Figure 9 shows the change in the intensity of the pulse flux along the profile crossing two neighboring oil fields and the non-productive territory between them.
  • Table 1 shows a sample table filled in during statistical processing of the measurement results for each i-th route device with respect to each j-th reference device and each device receiving channel.
  • Table 2 shows a sample table filled in to obtain the final result of the profile changes in the intensity of the EEMPZ by three route devices (4C, D6, C2) and three reference devices (OA-basic, 8D, BE), followed by averaging the readings of all stations and one of the orientation directions antennas (west-east).
  • the method of geophysical exploration can be implemented using a device for recording the parameters of the natural pulsed electromagnetic field of the Earth (Fig. 1), which contains antennas for receiving the natural pulsed electromagnetic field of the Earth in the direction north-south 1, in the direction west-east 2 and in the vertical direction 3, which are respectively connected to the reception channels of the magnetic component of the signal in the direction north-south 4, west-east 5, to the channel with a circular radiation pattern of reception 6.
  • Channels 4, 5, 6 are connected to the control device 7, which can be connected to the serial port of computer 8.
  • the channels for receiving the magnetic component of the signal in the north-south 4, west-east 5 and vertical directions 6 are implemented equally.
  • the device of one of the channels is shown in FIG. 2.
  • the antenna output for receiving the natural pulsed electromagnetic field of the Earth in the north-south direction 1 is connected to the input of the pre-amplifier 9, to which the first attenuator 10, the first amplifier 11, the band-pass filter 12, the second attenuator 13, the second amplifier 14, the repeater 15 are connected
  • the output of the second amplifier 14 through the comparator 16 is connected to the microcontroller of the channel 17, which is connected to the first 10 and second 13 attenuators, the comparator 16 and the repeater 15.
  • the channel microcontroller 17 is connected by communication and control channels to the control microcontroller 18 (Fig. 3) of the control device 7.
  • the control device 7 (FIG. 3) contains a control microcontroller 18 connected to a buzzer 19, a start button 20, random access memory 21, clock 22, a serial port controller 23, which is connected to a GPS navigator 24.
  • the serial port controller 23 is connected to the random access memory the device 21 and the watch 22.
  • the control microcontroller 18 is connected to the computer 8.
  • the inventive device for recording parameters of the natural pulsed electromagnetic field of the Earth works as follows. Pulsed electromagnetic fields generated by a rock mass at the device location, received by antennas 1, 2, 3, arrive at the inputs of the corresponding channels 4, 5, 6, where the pulses are filtered in a certain frequency band and according to their amplitude, the number of pulses is summed over a given period of time.
  • the control device 7 controls the operation of the entire device using a specialized program.
  • the control device 7 through a serial interface of the type RS-232 or RS-485, can be connected to a computer 8 for recording programs, setting measurement modes at the stages of device setup before starting measurements.
  • the control device 7 receives / transfers data from / to the computer 8 after completion of profile measurements, synchronizes the operation of channels 4, 5, 6 with the help of a real-time clock 22, programs the parameters of the amplification paths of various channels of the device, reads digital data from channels 4, 5, 6 and stores them in the random access memory 21.
  • the channels 4, 5, 6 are controlled via a serial high-speed interface.
  • the measurement data is stored in random access memory 21.
  • the signal from the antenna 1 enters the preamplifier 9, where the resistance of the antenna 1 is matched with the first attenuator 10.
  • the signal amplitude is weakened while maintaining its shape.
  • the attenuation value can be adjusted stepwise in the process of setting up the device for recording the Earth's natural pulsed electromagnetic field (256 attenuation steps).
  • the desired level of signal attenuation is set by the microcontroller of channel 17 upon a command from computer 8 through a control device 7, by a command from an operator in the process of setting up the device.
  • the analog signal is fed to the input of the bandpass filter 12, which passes only the signal in a given frequency band.
  • the analog signal in the desired frequency band is fed to a second amplification stage, consisting of a second attenuator 13 and a second amplifier 14, where a subsequent decrease in the signal amplitude occurs with stepwise adjustment of signal attenuation using channel 17 microcontroller.
  • a second amplifier 14 From the output of the second amplifier 14, the amplified and filtered analog signal is fed to a repeater 15 and comparator 16.
  • Comparator 16 compares the amplitude of the received signals with the value of the reference voltage and generates rectangular pulses at the output, if received signals exceed in amplitude the value of the reference voltage.
  • the reference voltage of the comparator 16 is adjusted from the computer keyboard 8 using the microcontroller channel 17 at the stage of setting up the device. By adjusting the reference voltage, pulses with a small amplitude are removed.
  • the rectangular pulses are fed to the built-in counters of the microcontroller channel 17, where the number of pulses received by the antennas 1, 2, 3 is counted in a given time discrete.
  • the amplified and filtered analog signal is fed to a repeater 15, which is designed to coordinate the output of the amplifier 14 with the input of the built-in analog-to-digital converter of the ADC of the microcontroller of channel 17. Using this analog-to-digital converter, the ADC digitizes the analog signal of the measured parameter EIEMP.
  • This digitized signal is either stored or the pulse amplitude is determined and stored.
  • the microcontroller of channel 17 provides registration of the current time, the number of pulses and the magnitude of the amplitude of the first pulse that came to this channel in a given time discrete. From the channel 17 microcontroller, the above information about the EIEMP is supplied to the control microcontroller 18 of the control device 7.
  • the control device 7 uses the serial interface of the RS-232 or RS-485 type to receive / transmit data between the computer 8 and the control device, preprocesses the analog signals, synchronizes the operation of all measuring channels, programs the parameters of the amplification paths, reads digital data from the channels into the buffer memory, digitizes analog signals coming from the measuring channels.
  • a file is generated in computer memory 8 containing the following information: calendar date and current time, channel number, number of pulses received on this channel in one time discrete (1 sec, 10 sec , 1 min, etc., set by the operator before the start of measurements), the amplitude of the first pulse that came to this channel in a given time discrete, as well as 128 digitized values of the shape of the first pulse registered in this discre t of time.
  • Hours 22 carry out the binding of the time of arrival of pulses EIEMTZ to a single world time.
  • the clock is set using the GPS navigator 24 either at the time of starting the device, or at the time of pressing the start button 20.
  • the buzzer 19 turns on at the moment the start button 20 is pressed and turns off after the device automatically turns off after a measurement time specified by the operator at this picket. With his sound signal, he notifies the operator about the operation of the station in measurement mode.
  • Each channel 4, 5, 6 has its own program developed, which is loaded into the built-in electrically reprogrammable ROM of channel 17 microcontroller. This allows you to quickly change the algorithms for collecting and preprocessing data.
  • the signal intensity was measured (the number of pulses per 1 sec. (10 sec., 1 min, etc.) of observations.
  • the measurement results were stored in the device as a file and displayed on a computer screen in the form of a measurement table. At the same time, specialized programs developed for these devices were used.
  • channels 4, 5 and 6 of each device were tuned for optimal sensitivity.
  • the rhythmic movement of the earth's crust, and the processes of generating electromagnetic signals associated with it can only be detected with the optimal sensitivity of the devices for recording the Earth's natural pulsed electromagnetic field.
  • the sensitivity was chosen in accordance with local geophysical conditions so that the recorded signal intensity was close in its values to the intensity of the "typical" diurnal variation (Fig. 4).
  • FIG. Figure 4 shows typical changes in the intensity of the EEEPA during the day for various decades of different months of the year, obtained by us on the basis of long-term observations of the variations of EEEPA in the Baikal region.
  • the average minute values of the intensity of the pulse flux (the number of pulses recorded in one minute of observations) were determined. The obtained values were compared with the corresponding intensity values in FIG. 4. If the recorded intensity was less than it should be in the corresponding decade, month of the year, and the corresponding hour of measurements, then the sensitivity of the device was increased, if more, it was reduced. Increasing or decreasing the sensitivity of the device was carried out from the keyboard of the computer 8 by changing the reference voltage on the comparator 16 and / or changing the attenuation steps on the attenuators 10 and 13. Repeating this operation, we ensured that the difference between the measured and shown in FIG.
  • a GPS navigator 24 which provides a more accurate reference of all devices to a single world time.
  • the second purpose of the GPS navigator 24 is to automatically determine the geographical coordinates of the measuring point, which improves the quality of the obtained geophysical information.
  • FIG. 5 shows the signal intensity records on computer 8 by two devices for recording the Earth's natural pulsed electromagnetic field (devices C2 and OA), installed next to each other to configure them for optimal sensitivity and identity.
  • the adjustment was carried out in late August.
  • the identity of the recorded daily course for both devices is visible.
  • the recorded daily course is similar to that shown in FIG. 4 shows the typical daily course for the last ten days of August and shows (a decrease in signal intensity in the morning and an increase in the night and afternoon / High scatter of points in Fig. 5 compared to Fig. 4 is due to the fact that in the construction of Fig. 4 used measurements averaged over several years and over ten days of each decade, while Fig. 5 shows a single measurement for one day.
  • what matters is not so much quantitative as qualitative coincidence of the readings of custom devices with typical daily moves. But, what is especially important, is the maximum possible not only qualitative, but also quantitative coincidence of the readings of various devices with each other.
  • the sensitivity of the devices was checked not only by the number of recorded pulses for a certain time interval, but also by comparing the moment of arrival of individual pulses.
  • FIG. Figure 5 shows examples of signal recording by two devices in the west – east direction on channel 5 for randomly taken 400 seconds of measurements. For clarity, the readings of the OA device are multiplied by minus one. It can be seen that these devices register pulses at the same time and their number differs slightly.
  • Such an identity of the records provides for the subsequent analysis of field measurements a sufficiently high-quality removal of temporal variations and the allocation of spatial differences in the “distinctive” properties of various points in the space of the territory under study.
  • the sensitivity remaining of the various devices remaining after adjusting for identity in sensitivity was eliminated by introducing corrections using the transfer functions and transmission coefficients.
  • the need to determine such transfer functions is due to the fact that in the manufacture of equipment the absolute identity of the receiving antennas, the bands of the received frequencies, the characteristics of the filters, amplifiers, comparators, and other elements and blocks of devices cannot be achieved. Therefore, the difference in the readings remaining after their adjustment is taken into account during the final processing of the measurement results.
  • I Wed. and s m bases (t) is the average value of the signal intensity in the corresponding direction of reception for the base device in a given time interval of the day or working hours.
  • the parameters of each device were set in accordance with the parameters determined during the setup process.
  • the reference devices were launched in a continuous measurement mode with a given discrete sampling of channels, in this example, 1 time per second. With route devices we switched to the first picket (physical point) of the profile. Oriented antennas 1, 2, 3 in space using a compass. Snapping to unified world time was carried out by command, by pressing the start button 20. Measurements were made by all route devices during the previously selected time interval t ISM (5 minutes) and with a given sampling resolution of the polling of receiving channels.
  • the route devices were moved to the next physical point (picket) and measurements were again carried out in a similar way.
  • the measured values were stored using random access memory 21.
  • the dependence of the signal intensity change on the measurement time at a given picket was built, starting from the moment the device was started using the start button 20 on this picket (t starting From m 0 until the measurement is completed ( t o k o nch ism 0 -
  • the variance of the measurement results at this picket and the confidence interval were determined if explicit outliers were found in the constructed dependence (individual values recorded at some short time point exceeded several times confidence interval), then such values were regarded as “Suspicious” (Fig. 6, left, 145-146 seconds of measurement), requiring additional analysis.
  • Table 1 shows an example of the allocation of spatial variations of the EEMP for the route device 4C with respect to the base device OA along the reception channel in the west-east direction.
  • the measurement time at this picket was determined and column 2 was filled.
  • the transmission coefficient was determined for this 4C device and this channel with respect to the OA base device (column 3). In the above example, from 14 hours to 16 hours 30 minutes the transmission coefficient practically did not change, therefore the same average values of the transmission coefficient for this time of day are given. In the same way, the transmission coefficient was determined for the corresponding reference device and column 4 was filled.
  • the readings of the route device 4C are compared with the base device OA.
  • the transmission coefficient for the base unit is always equal to one.
  • Table 2 presents the results of measurements of spatial variations in the intensity of EEEPA along the reception channel in the direction west-east with three route devices 4C, D6, C2 and three reference devices OA - basic, 8D and BE.
  • a similar processing was performed in other directions of signal reception, and the final dependences of the profile variations in the intensity of the EEEP were constructed.
  • High-quality tuning and good identity of reference and route devices provide a clear identification of anomalies even on different days, in the summer and autumn months, including on days of thunderstorm activity, in the presence of deep snow cover of the soil. This is ensured by the fact that the atmospheres arising at the moment of lightning discharge are recorded to the same extent by both reference and route devices and, therefore, are well removed when spatial variations of the EEEMP are detected.
  • the geophysical anomaly shown in the graphs (Fig. 7) is most likely associated with one of the discontinuous disturbances in the earth's surface that extend across the boundary of the Urbinsky overthrust. On the terrain, this anomaly was confined to a long ravine, framed on one side by a gentle slope, and on the other hand by a high bank with a steep long rise.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) was at least 5 minutes (300 seconds). Readability was 1 second. Therefore, at each picket, at least 300 measurements of the intensity of the EEMP were performed.
  • FIG. Figure 8 presents the results of measurements of the intensity of the pulse flux EEMPZ. As can be seen from the above figures, a rather complicated spatial change in the pulse flow with several maxima in both directions of signal reception is observed.
  • a territory promising for a possible hydrocarbon content should be distinguished in the surrounding space by a radiating halo and an internal “silence” zone.
  • the zone of low level of electromagnetic fields should be located directly above the hydrocarbon field itself.
  • the antennas for receiving the Earth’s natural pulsed electromagnetic field in the north-south 1 direction, in the west-east direction 2 and in the vertical direction 3 relative to the plane of the earth’s surface are magnetic ferrite antennas that receive a signal in the very low frequency range.
  • Preamplifier 9 amplifiers 11 and 14, bandpass filter
  • Attenuators 10 and 13 are implemented on AD7528LR chip. Comparator 16 is implemented on
  • the control microcontroller 18 is implemented on the AT89C52 chip.
  • the buzzer 19 is made on the basis of a piezoelectric buzzer type EFM-260.
  • Start button 20 type KMl.
  • Random access memory 21 is made on a chip K6X8008C2B.
  • the capacity of random access memory 21 is 1 MB. It is possible to expand random access memory up to 4 MB.
  • the clock 22 is implemented on the DS 1687 chip.
  • the serial port controller 23 is implemented on the AT89C4051 chip. As the GPS navigator 24, the GARMIN series navigator is used.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Изобретения относятся к области электромагнитной разведки. Задачей изобретений является обнаружение и картирование структурных и литологических неоднородностей земной коры (разломов, трещин, границ разнородных пород, углеводородных ловушек) на основе измерений параметров естественного импульсного электромагнитного поля Земли. Способ геофизической разведки, заключается в том, что определяют различия в интенсивностях естественного импульсного электромагнитного поля Земли, моментах прихода импульсов и их количестве между интересующей точкой территории и некоторой неизменной (реперной) точкой на этой территории. Измерения в диапазоне очень низких частот ведут несколькими маршрутными устройствами, перемещаемыми по территории и несколькими стационарными устройствами, установленными в реперной точке. До начала измерений регулируют параметры всех устройств, добиваются их максимальной идентичности, сортируют на реперные и маршрутные. Оставшуюся не идентичность учитывают при обработке результатов с помощью вычисленных коэффициентов передачи. Определяют различия в параметрах естественного импульсного электромагнитного поля Земли вдоль профиля, путем удаления из показаний маршрутных устройств вариаций полей, зарегистрированных в это же время реперными устройствами. Для осуществления способа используют устройства для регистрации естественного импульсного электромагнитного поля Земли, предложенная схема каждого из которых включает в себя не менее двух каналов для регистрации и преобразования сигналов в различных направлениях приема.

Description

Способ геофизической разведки и устройство для регистрации параметров естественного импульсного электромагнитного поля Земли
Область техники
Изобретения относятся к геофизике, а именно, к области электромагнитной разведки с использованием измерений естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ), и могут применяться для обнаружения структурных и литологических неоднородностей в земной коре, для поиска и разведки месторождений полезных ископаемых, в том числе, месторождений углеводородов. Предшествующий уровень техники
Известен способ магнитотеллурической разведки для поиска нефтяных и газовых месторождений [RU 1777449 С, МПК 6 G01VЗ/08, опубл. 1995.03.27], согласно которому синхронные измерения компонент магнитотеллургического 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 магнитотеллургические 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 магнитотеллургических параметров в выборках с минимальными их погрешностями рассчитывают текущие значения на каждой частоте параметров Z A = t/m; Z a'' = 0,5 t/(m-0,5) их средние значения и почастотные погрешности. По средним значениям строят частотные характеристики параметров t, m, Z a, Z a'' , ΔZ a, а также их графики или карты на наиболее информативных частотах целевого диапазона. Получают также графики или карты интегральных характеристик параметров t u, 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.
Однако в этом способе не учитывается, что регистрируемые поля создаются как атмосферными, так и литосферными источниками, а в регистрируемом сигнале подавляющая доля импульсов поступает от источников, находящихся за пределами площади работ и не несет информацию о ее геологическом и геофизическом строении. Поэтому высока погрешность измерений, а способ мало пригоден для геофизической разведки нефти и газа.
Известен способ геоэлектромагнитной разведки, при котором осуществляют регистрацию сигналов естественного электромагнитного поля Земли по электрической составляющей в диапазоне сверхдлинных волн [RU 2119680 Cl, МПК 6 G01VЗ/08, G01VЗ/11, опубл. 1998.09.27]. В процессе измерений перемещают приемную антенну параллельно поверхности земли, выделяют из всего зарегистрированного спектра, по меньшей мере, одну узкую полосу частот. Регистрацию сигналов естественного электромагнитного поля Земли проводят по регистрации его шумовой компоненты. В выделенной узкой полосе измеряют фазовый сдвиг сигнала в процессе движения приемной антенны относительно значения его же фазового сдвига в начальной точке движения. По изменению фазового сдвига судят о неоднородности в грунте.
Известно устройство для геоэлектромагнитной разведки [RU 21 19680 Cl, МПК 6 G01VЗ/08, G01VЗ/11, опубл. 1998.09.27], содержащее чувствительный элемент, выполненный в виде антенны, предварительный усилитель, вход которого соединен с выходом антенны, перестраиваемый полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом предварительного усилителя, анализатор с индикаторным элементом, генератор опорного сигнала и фазовый детектор. Анализатор содержит фильтр нижних частот, фазовый детектор, блок коррекции, усилитель и интегратор, вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот. Выход интегратора соединен с выходом индикаторного элемента. Вход усилителя переменного тока соединен с выходом полосового фильтра, второй вход которого соединен с выходом генератора опорного сигнала, выход которого соединен также со вторым входом фазового детектора, который является вторым входом анализатора. Первый вход фазового детектора является первым входом анализатора и соединен с выходом усилителя переменного тока. Выход фазового детектора соединен со входом фильтра нижних частот. Выход блока коррекции соединен со вторым входом усилителя, который выполнен в виде усилителя постоянного тока. Кнопка сброса интегратора соединенная со входом сброса интегратора. Антенна выполнена ненаправленной и широкополосной и имеет размеры, пренебрежимо малые по сравнению с длинами принимаемых волн.
Эти изобретения применимы для обнаружения неоднородностей на глубине, не превышающей нескольких метров и не пригодны для обнаружения месторождений нефти и газа. Регистрируемый с помощью устройства шумовой сигнал крайне нестабилен во времени. Поэтому временные изменения фазы в процессе профильных измерений могут быть ошибочно интерпретированы как пространственные изменения, связанные с наличием неоднородности в грунте. Для уменьшения вероятности подобных ошибок требуются многократные повторные измерения одного и того же профиля. Известен способ пассивной геофизической разведки, основанный на измерении с помощью антенны крайне низкочастотных электромагнитных полей, испускаемых поверхностью Земли [AU 718742 B2, МПК 7 G01VЗ/08, G01VЗ/12, опубл. 2000.04.20]. По данному способу регистрацию сигнала ведут в различных узких диапазонах частот, каждая из которых соответствует определенной глубине от поверхности Земли. Перестраивая частоту приема сигнала судят о наличии неоднородностей в земной коре и глубине залегания этой неоднородности.
Недостатком этого способа является то, что регистрируют интегральный сигнал от всех источников и не осуществляют последующую сортировку сигнала на импульсы местного происхождения и импульсы от удаленных источников, не имеющих отношения к интересующей территории. Поэтому подавляющая доля зарегистрированного сигнала не связана с конкретной точкой площади работ и не несет информации о геологическом строении такой точки. Известен способ геофизической разведки [Малышков С. Ю.,
Малышков Ю.П., Ростовцев В.Н. Картирование месторождений углеводородов по параметрам естественного импульсного электромагнитного поля Земли. В сб. Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа. К созданию общей теории нефтегазоностности недр. Книга 1. M.: ГЕОС, 2002.- с. 350-354], выбранный в качестве прототипа. Согласно этому способу измеряют интенсивность естественного импульсного электромагнитного поля Земли и среднюю амплитуду импульсов в различных точках обследуемой территории. Интенсивность импульсного потока регистрируют в очень низком частотном диапазоне волн с преимущественным приемом сигнала в направлениях север-юг и запад- восток. Строят графики изменения измеренных характеристик вдоль профиля. К перспективным территориям, содержащим нефть или газ, относят территорию с аномально низкими значениями интенсивности потока импульсов ЕИЭМПЗ и пониженными значениями их средней амплитуды.
Однако в этом способе не учитывается факт, что в потоке регистрируемых импульсов всегда присутствует доля атмосфериков, импульсов, связанных с местной и тропической грозовой активностью. Атмосферики не несут информации о глубинном строении земной коры, являются помехой при выявлении структурных и литологических неоднородностей земной коры. Известно устройство для проведения электромагнитного зондирования земной коры [RU 2334254 Cl, МПК (2006.01) G01 VЗ/08, опубл. 2008.09.20], выбранное в качестве прототипа, включающее регистратор, содержащий многоканальный модуль приема и преобразования аналоговых сигналов, каждый канал которого включает фильтр низких частот, аналоговый усилитель и аналогово-цифровой преобразователь. Вход каждого из каналов аналого-цифрового преобразователя предназначен для соединения регистратора с одним из датчиков компонент магнитного и электрического полей. Устройство также включает модуль управления и обработки данных, содержащий связанные друг с другом математический процессор, память данных и управляющий микроконтроллер с памятью программ. Модуль управления и обработки данных содержит стандартный канал связи с персональной ЭВМ. Регистратор содержит устройства выявления перегрузок аналого-цифровых преобразователей, выполненные в виде программных устройств, включенных в состав математического процессора. Регистратор также содержит узел встроенных экрана и клавиатуры, связанный шиной обмена информацией с управляющим микроконтроллером с памятью программ модуля управления и обработки данных. В качестве аналоговых усилителей в каналах модуля приема и преобразования аналоговых сигналов использованы дифференциальные операционные усилители с управляемым входом. Регистратор содержит включенные в состав математического процессора включены программные устройства вычисления постоянной составляющей сигнала в каналах модуля приема и преобразования аналоговых сигналов. Вход каждого из указанных устройств связан шиной обмена информацией с управляющим микроконтроллером с памятью программ, а выход связан через цифроаналоговый преобразователь с управляющим входом дифференциального операционного усилителя, расположенного в соответствующем канале модуля приема и преобразования аналоговых сигналов. Кроме того регистратор содержит связанный с модулем приема и преобразования аналоговых сигналов модуль позиционирования и сверки времени, который включает соединенные друг с другом узел связи с навигационной системой позиционирования и узел тактового генератора, выход которого соединен с тактовыми входами аналого-цифровых преобразователей . Однако это устройство не содержит конструктивных элементов, необходимых для выделения импульсов местного происхождения, параметры которых несут информацию о геофизическом строении обследуемой территории, а также не указаны элементы, необходимые для очистки сигнала от импульсов не литосферного происхождения и импульсов, являющихся помехами при геофизической разведке.
Поэтому необходимы меры по снижению ошибок, вызванных присутствием атмосфериков, импульсов, зародившихся за пределами точки измерения, и импульсных помех другого происхождения. Важно учитывать, что снижение интенсивности сигнала и уменьшение амплитуды импульсов, предлагаемые в способе-прототипе в качестве критериев нефтегазоностности, часто бывают связаны не с наличием неоднородности в земной коре, а с чисто временными вариациями сигнала. Временные вариации ЕИЭМПЗ содержат как периодические вариации (полусуточные, суточные, годовые и др.), так и апериодическую компоненту. Причинами апериодических вариаций, прежде всего, являются тектонические процессы в земной коре. Движение тектонических блоков, их объединение или разъединение, проскальзывание относительно друг друга и т.д. сопровождается активизацией или подавлением потока импульсов из литосферы. Например, процессы подготовки сильного землетрясения могут нарушать ритмичность движения земной коры в течение нескольких суток в радиусе 1000 и более километров, изменять в несколько раз интенсивность регистрируемого потока импульсов. Крупные геологические неоднородности, например, трансконтинентальные разломы и крупные разрывные нарушения, могут изменять интенсивность регистрируемого потока импульсов и их амплитуду на удалении десятков километров от данной неоднородности. Поэтому при изучении конкретной территории надо учитывать только импульсы «мecтнoгo» происхождения. Следовательно, способы геофизической разведки, основанные на регистрации ЕИЭМПЗ, должны предусматривать специальные мероприятия по «copтиpoвкe» импульсов далекого и местного происхождения, удалению временных вариаций, выделению пространственных вариаций только тех импульсов, источниками которых являются геологические структуры, непосредственно расположенные на изучаемой территории.
Раскрытие изобретения Задачей изобретений является обнаружение и картирование структурных и литологических неоднородностей земной коры на основе измерений параметров естественного импульсного электромагнитного поля Земли: геологических разломов и мест их пересечений, трещин, границ разнородных пород, углеводородных ловушек, включая ловушки не антиклинального типа, для которых существующие способы геофизической разведки малоэффективны.
Поставленная задача решена за счет того, что способ геофизической разведки, так же как в прототипе, включает проведение синхронных измерений интенсивности естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ) в различных точках обследуемой территории, при этом все измерения ведут в диапазоне очень низких частот не менее чем в двух различных в направлениях приема сигналов, построение графиков пространственных изменений интенсивности полей вдоль профиля работ, по которым дают геологическую интерпретацию полученных результатов, причем к перспективным территориям, содержащим нефть или газ, относят территорию с аномально низкими значениями интенсивности ЕИЭМПЗ.
Согласно изобретению дополнительно регистрируют момент прихода импульсов естественного импульсного электромагнитного поля Земли и их количество. При этом вначале антенны п-устройств для регистрации естественного импульсного электромагнитного поля Земли, где п = 2, 3, 4, ..., устанавливают на расстоянии не более 1 м друг от друга. Для одинаковых каналов приема ориентируют антенны в одинаковых заданных направлениях пространства. Настраивают чувствительность каналов по типичному суточному ходу ЕИЭМПЗ. Сравнивая друг с другом показания устройств, выравнивают чувствительности каналов, принимающих сигналы с одинаковых направлений, регулируя коэффициенты ослабления и величины опорных напряжений. Полученные параметры настройки устройств запоминают. Затем проводят синхронные измерения временных вариаций полей всеми устройствами в течение рабочих часов, определяют средние значения интенсивности для каждого устройства и каждого направления приема сигналов, строят графики изменения средней интенсивности от времени. Сравнивая полученные графики между, собой сортируют устройства на реперные и маршрутные. В качестве реперных выбирают те устройства, показания которых близки к средним значениям показаний всех устройств. Среди реперных устройств выбирают базовое устройство, зарегистрировавшее наиболее близкие значения интенсивности сигнала к средним значениям показаний реперных устройств. Для всех устройств и каждого направления приема сигнала определяют передаточные функции, отражающие разницу в показаниях каждого устройства к показаниям базового устройства в определенное рабочее время, строят графики этих зависимостей, сглаживают их скользящим окном такой длительности, чтобы они не имели острых скачков. Затем устанавливают реперные устройства, включая базовое, в выбранных точках обследуемой территории, ориентируют антенны их одинаковых каналов приема в одинаковых заданных направления пространства. Используя параметры, определенные при настройке, по сигналу точного времени проводят измерения в непрерывном режиме, с заданной дискретностью опроса каналов. Затем используя маршрутные устройства проводят профилирование, причем ориентируют их антенны в пространстве так, чтобы их ориентация совпадала с ориентацией антенн реперных устройств, а параметры настройки и измерения соответствовали ранее выбранным значениям. Определяют вариации измеренных параметров ЕИЭМПЗ вдоль профиля, путем удаления из показаний маршрутных устройств временных вариаций, зарегистрированных реперными устройствами. Делают вывод о наличии геофизической аномалии на изученном профиле, картируют границы аномалий и дают геологическую интерпретацию полученных результатов. При этом наличие структурных и лито логических неоднородностей оценивают по изменению интенсивности сигнала. Разрывные нарушения обнаруживают по повышенным значениям интенсивности сигнала, причем крупные и трансконтинентальные разломы повышают интенсивность сигнала в районе берегов и понижают интенсивность сигнала в осевой зоне. При картировании границ месторождений углеводородов или других полезных ископаемых сравнивают показания маршрутных устройств с показаниями реперных, которые устанавливают на продуктивной территории и считают продуктивными те территории, где регистрируемые параметры незначительно отличаются от параметров, регистрируемых реперными устройствами, остальные территории относят к малопродуктивным. По границам продуктивных и малопродуктивных территорий очерчивают границу месторождения. В случае если информация о продуктивности территории отсутствует, то проводя вышеуказанные измерения определяют территории с максимально низкой и максимально высокой интенсивностью ЕИЭМПЗ, затем используя другие известные способы геофизической разведки или бурение определяют в одной из аномальных территорий наличие нефти или газа, по полученным комплексным результатам делят оставшуюся территорию на продуктивную и непродуктивную.
Поставленная задача также решена за счет того, что устройство для регистрации параметров естественного импульсного электромагнитного поля Земли, также как в прототипе, содержит каналы приема и преобразования аналоговых сигналов, устройство управления, причем каждый канал приема и преобразования аналоговых сигналов включает усилитель, а устройство управления содержит управляющий микроконтроллер с памятью программ, часы, навигационную систему позиционирования и стандартный канал связи с ЭВМ. Согласно изобретению устройство для регистрации параметров естественного импульсного электромагнитного поля земли содержит не менее двух каналов приема и преобразования аналоговых сигналов. Каждый канал приема и преобразования аналоговых сигналов содержит последовательно связанные между собой предварительный усилитель, первый аттенюатор, первый усилитель, полосовой фильтр, второй аттенюатор, второй усилитель, повторитель, микроконтроллер канала и компаратор, подключенный ко второму усилителю. Первый и второй аттенюаторы подключены к микроконтроллеру канала. Антенны для приема естественного импульсного электромагнитного поля Земли в направлении север-юг, запад-восток и в вертикальном направлении подключены соответственно к предварительному усилителю своего канала приема магнитной компоненты сигнала. Устройство управления содержит управляющий микроконтроллер, подключенный к зуммеру, кнопке запуска, оперативному запоминающему устройству, часам, контроллеру последовательного порта, который подключен к GРS-навигатору, к оперативному запоминающему устройству и часам. Управляющий микроконтроллер устройства управления связан с микроконтроллером каждого канала и ЭВМ. Устройство для регистрации параметров естественного импульсного электромагнитного поля Земли осуществляет фильтрацию сигналов в нужной полосе частот и с нужной амплитудой, а также регистрацию момента прихода, амплитуду и форму импульсов естественного импульсного электромагнитного поля Земли. Этим обеспечивается удаление малоинформативных сигналов уже на стадии их регистрации, повышение точности и возможности применения устройства для осуществления данного способа.
Выделение литосферной составляющей сигнала, уменьшение доли атмосфериков, импульсов помехи и импульсов далекого не местного происхождения достигается оптимальной настройкой чувствительности устройств. И
Удаление временных вариаций полей и сортировку импульсов местного и далекого происхождения осуществляют несколькими синхронно работающими устройствами для регистрации параметров естественного импульсного электромагнитного поля Земли. Их число не может быть меньше двух.
Одни устройства являются неподвижными реперными и регистрируют только временные вариации электромагнитных полей. С помощью других - маршрутных устройств, проводят измерения параметров импульсов, связанных как с временными, так и пространственными вариациями интенсивности ЕИЭМПЗ по маршрутам (профилям), пересекающим исследуемую территорию. Вывод о наличии или отсутствии геофизических аномалий, углеводородных ловушек и т.п. на обследуемой территории делают путем определения пространственных вариаций электромагнитных полей после удаления из показаний маршрутных устройств временных вариаций полей.
Измерения параметров ЕИЭМПЗ могут быть осуществлены одним или несколькими операторами в пешем варианте или с использованием любого вида наземного транспорта.
Интенсивность потока литосферных импульсов определяется двумя условиями: наличием структурных и литологических неоднородностей в земной коре вблизи устройства для регистрации естественного электромагнитного поля Земли и активностью процессов, приводящих в движение эти неоднородности и их границы.
Каждая геологическая структура обладает своей излучательной способностью. Так, например, геологические разломы отличаются от окружающего пространства повышенной интенсивностью сигнала на бортах разломов и некоторым снижением интенсивности в осевой зоне разлома, заполненной, как правило, глинкой трения. Ширина зоны с аномальными характеристиками электромагнитных полей при пересечении глубинных геологических разломов может достигать в поперечнике нескольких сотен метров. Мощные трансконтинентальные разломы создают аномальную зону шириной несколько километров и даже несколько десятков километров. Мелкие разрывные нарушения в земной коре или границы разнородных пород проявляются в виде пиков повышенной интенсивности сигнала в пределах нескольких метров или десятков метров. Границы рудных тел и их территория могут выявляться в окружающем пространстве либо повышенными, либо пониженными значениями интенсивности сигнала.
Территории перспективные по возможному содержанию углеводородов (углеводородные ловушки) имеют свои характерные признаки. Месторождение в большинстве случаев окружено «opeoлoм» территории с повышенной интенсивностью естественного электромагнитного поля земли. Тогда как над самим месторождением углеводородов регистрируется сигнал с более низкими значениями интенсивности потока импульсов. Эти признаки указывают, что имеющиеся в данном месте геологические структуры малоподвижны, разрывные нарушения либо отсутствуют, либо герметично запакованы. Именно такие структуры могут обеспечить возможность накопления углеводородного сырья. Бывают и исключения из этого правила, когда по одному направлению приема сигнала регистрируется снижение, а по другому направлению - возрастание характеристик регистрируемого поля. Поскольку регистрируемый поток импульсов определяется пространственно-временными вариациями, то в случае выполнения геофизических работ для получения информации о строении земной коры из зарегистрированного сигнала должны быть удалены временные вариации полей и оставлены только пространственные вариации. Как показали наши многолетние исследования, временные вариации естественного электромагнитного поля Земли в диапазоне очень низких частот определяются суточными и годовыми ритмами движения земной коры. Эти ритмы имеют четкие суточные ходы, зависящие от календарной даты и географических координат местности, ее геофизических особенностей. Поэтому настройку устройств для регистрации параметров естественного импульсного электромагнитного поля Земли на оптимальную чувствительность осуществляют непосредственно в районе предстоящих полевых работ перед их началом. Для настройки используют специальные тарировочные зависимости, полученные на основе анализа наших многолетних исследований естественного импульсного электромагнитного поля Земли в различных регионах Евразии.
Преимущества предлагаемого способа по сравнению с другими известными способами геофизической разведки обусловлены двумя основными факторами:
1. Высокой проникающей способностью электромагнитных волн в диэлектрических материалах и, особенно, в приземном слое атмосферы.
Этот фактор обеспечивает сбор информации с больших территорий и большого объема массива горных пород, тогда как все остальные способы основаны на регистрации сигнала в некоторой точке поверхности. Следовательно, повышается вероятность обнаружения крупных геологических неоднородностей, таких как месторождения нефти и газа даже при глубоких уровнях залегания.
2. Источниками сигналов в горных породах являются литологические и структурные неоднородности, генерирующие сигнал за счет микродвижения горных пород, вызванных естественными процессами в земной коре.
Этот фактор обеспечивает, во-первых, экологичность метода, но, что особенно важно, избирательную чувствительность к границам всевозможных геологических структур. Именно границы разнородных пород, чаще всего интересуют специалистов при поиске и разведке любого месторождения. Не менее важно, что именно к областям структурных нарушений земной коры, обладающим повышенной излучательной способностью в диапазоне радиошума, приурочено большинство месторождений различных полезных ископаемых.
Эти два фактора обеспечивают чрезвычайно высокую чувствительность способа к различным геологическим нарушениям.
Чувствительность, например, к изменению относительных деформаций земной коры может достигать 10 "u, что на три порядка превышает чувствительности современных гравитационных и деформационных методов геофизики [Малышков и др. Влияние литосферных процессов на формирование импульсного электромагнитного поля Земли. Прогноз землетрясений. // Вулканология и сейсмология, 1998, JVbI. с. 92-10].
Таким образом, в основу заявляемого способа и устройства положены такие физические процессы в земной коре и горных породах, которые ранее не применялись для геофизической разведки. Предложенный способ геофизической разведки совмещает в себе положительные моменты электроразведочных и сейсморазведочных способов. Так натурные исследования и апробирование способа показали его чрезвычайно высокую чувствительность к наличию разрывных нарушений в земной коре, границам разнородных пород, в том числе и к структурам плохо различимым в методах сейсморазведки. По сравнению с сейсморазведочными способами предлагаемый способ не требует специальной подготовки профилей, взрывных работ, выполняется несколькими операторами в пешем варианте или с использованием любого вида наземного транспорта. Значительно снижается трудоемкость, себестоимость и сроки выполнения геофизических работ. Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана функциональная схема устройства для регистрации естественного электромагнитного поля Земли
На фиг. 2 представлена блок схема одного из каналов устройства. На фиг. 3 блок-схема устройства управления. На фиг. 4 показаны типичные суточные изменения интенсивности естественного импульсного электромагнитного поля Земли для различных декад и месяцев года. Сплошными линиями показаны суточные изменения для первых декад месяца, точками - для вторых декад и штрихами - для третьих декад соответствующего месяца года. На фиг. 5 представлен пример и последовательность определения передаточной функции, где вверху рисунка показаны суточные записи сигнала соответственно реперного (OA) и маршрутного устройств (C2); в центре рисунка представлен более подробный фрагмент записи сигналов этих двух устройств; в нижней части рисунка показаны суточный ход, зарегистрированный этими устройствами по каналу запад-восток и соотношение сигналов (передаточная функция К).
На фиг. 6 приведен пример помехи, создаваемой близко проезжающим автомобилем, слева - исходная запись сигнала, а справа запись сигнала после удаления выброса значений.
На фиг. 7 представлены результаты профильных измерений относительной интенсивности естественного электромагнитного поля Земли в районе Урбинского надвига в Томской области в различные годы, после удаления временных вариаций.
На фиг. 8 показано изменение интенсивности ЕИЭМПЗ по маршруту, пересекающему геологический разлом. На фиг. 9 показано изменение интенсивности потока импульсов вдоль профиля, пересекающего два соседних месторождения нефти и непродуктивную территорию между ними.
В таблице 1 приведен образец таблицы, заполняемой в процессе статистической обработки результатов измерения для каждого i-того маршрутного устройства по отношению к каждому j-тому реперному устройству и каждому каналу приема устройств.
В таблице 2 приведен образец таблицы, заполненной для получения итогового результата профильных изменений интенсивности ЕИЭМПЗ тремя маршрутными устройствами (4C, D6, C2) и тремя реперными устройствами (ОА-базовая, 8D, BE) с последующим усреднением показаний всех станциям и одному из направлений ориентации антенн (запад-восток).
Варианты осуществления изобретения
Способ геофизической разведки может быть реализован с помощью устройства для регистрации параметров естественного импульсного электромагнитного поля Земли (фиг. 1), которое содержит антенны приема естественного импульсного электромагнитного поля Земли в направлении север-юг 1, в направлении запад-восток 2 и в вертикальном направлении 3, которые соответственно подключены к каналам приема магнитной компоненты сигнала в направлении север-юг 4, запад-восток 5, к каналу с круговой диаграммой направленности приема 6. Каналы 4, 5, 6 подключены к устройству управления 7, которое может быть подключено к последовательному порту компьютера 8.
Каналы приема магнитной компоненты сигнала в направлении север- юг 4, запад-восток 5 и в вертикальном направлении 6 реализованы одинаково. Устройство одного из каналов показано на фиг. 2. Выход антенны для приема естественного импульсного электромагнитного поля Земли в направлении север-юг 1 подключен к входу предварительного усилителя 9, к которому последовательно подсоединены первый аттенюатор 10, первый усилитель 11, полосовой фильтр 12, второй аттенюатор 13, второй усилитель 14, повторитель 15. Выход второго усилителя 14 через компаратор 16 подключен к микроконтроллеру канала 17, который подключен к первому 10 и второму 13 аттенюаторам, компаратору 16 и повторителю 15.
Микроконтроллер 17 канала подключен шинами связи и управления каналами к управляющему микроконтроллеру 18 (фиг. 3) устройства управления 7.
Устройство управления 7 (фиг.З) содержит управляющий микроконтроллер 18, подключенный к зуммеру 19, кнопке запуска 20, оперативному запоминающему устройству 21, часам 22, контроллеру последовательного порта 23, который подключен к GPS навигатору 24. Контроллер последовательного порта 23 подключен к оперативному запоминающему устройству 21 и часам 22. Управляющий микроконтроллер 18 связан с компьютером 8.
Заявляемое устройство регистрации параметров естественного импульсного электромагнитного поля Земли работает следующим образом. Импульсные электромагнитные поля, генерируемые массивом горных пород в точке расположения устройства, принимаемые антеннами 1, 2, 3, поступают на входы соответствующих каналов 4, 5, 6, где происходит фильтрация импульсов в определенной полосе частот и по их амплитуде, суммирование числа импульсов за заданный промежуток времени. Устройство управления 7 управляет работой всего устройства с помощью специализированной программы.
Устройство управления 7 через последовательный интерфейс типа RS- 232 или RS-485, может быть подключено к компьютеру 8 для записи программ, установки режимов измерений на стадиях настройки устройства перед началом измерений. Устройство управления 7 осуществляет прием/передачу данных из/в компьютер 8 после завершения профильных измерений, синхронизирует работу каналов 4, 5, 6 с помощью часов 22 реального времени, программирует параметры усилительных трактов различных каналов устройства, считывает цифровые данные из каналов 4, 5, 6 и сохраняет их в оперативном запоминающем устройстве 21. Управление каналами 4, 5, 6 осуществляют через последовательный высокоскоростной интерфейс. Данные измерения хранятся в оперативном запоминающем устройстве 21.
Вначале сигнал с антенны 1 поступает на предварительный усилитель 9, где происходит согласование по сопротивлению антенны 1 с первьм аттенюатором 10. В первом аттенюаторе 10 происходит ослабление амплитуды сигнала с сохранением его формы. Величину ослабления можно ступенчато регулировать в процессе настройки устройства регистрации естественного импульсного электромагнитного поля Земли (256 ступеней ослабления). Установку нужной ступени ослабления сигнала выполняет микроконтроллер канала 17 по команде с компьютера 8 через устройство управления 7, по команде оператора в процессе настройки устройства. После усиления первым усилителем 11, аналоговый сигнал поступает на вход полосового фильтра 12, который пропускает только сигнал в заданной полосе частот. Далее аналоговый сигнал в нужной полосе частот поступает на второй каскад усиления, состоящий из второго аттенюатора 13 и второго усилителя 14, где происходит последующее уменьшение амплитуды сигнала со ступенчатой регулировкой ослабления сигнала с помощью микроконтроллера канала 17. С выхода второго усилителя 14 усиленный и отфильтрованный аналоговый сигнал поступает на повторитель 15 и компаратор 16. Компаратор 16 сравнивает амплитуду поступивших сигналов с величиной опорного напряжения и формирует на выходе прямоугольные импульсы, в случае если поступившие сигналы превышают по амплитуде величину опорного напряжения. Регулировку опорного напряжения компаратора 16 производят с клавиатуры компьютера 8 при помощи микроконтроллера канала 17 на стадии настройки устройства. Регулировкой опорного напряжения удаляют импульсы с малой амплитудой. Они, как правило, представляют шумы аппаратурного происхождения, техногенные помехи, а также малоинформативные флуктуационные шумы природного происхождения. С компаратора 16 прямоугольные импульсы поступают на встроенные счетчики микроконтроллера канала 17, где происходит подсчет числа импульсов, принятых антеннами 1, 2, 3, в заданный дискрет времени. С выхода второго усилителя 14 усиленный и отфильтрованный аналоговый сигнал поступает на повторитель 15, который предназначен для согласования выхода усилителя 14 с входом встроенного аналогово цифрового пребразователя АЦП микроконтроллера канала 17. С помощью этого аналогово цифрового преобразователя АЦП оцифровывают аналоговый сигнал измеряемого параметра ЕИЭМПЗ. Этот оцифрованный сигнал либо запоминают, либо определяют и запоминают амплитуду импульса. Таким образом, микроконтроллер канала 17 обеспечивает регистрацию текущего времени, количество импульсов и величину амплитуды первого импульса, пришедшего на данный канал в данный дискрет времени. С микроконтроллера канала 17 вышеперечисленная информация о ЕИЭМПЗ поступает в управляющий микроконтроллер 18 устройства управления 7. Устройство управления 7 с помощью последовательного интерфейса типа RS-232 или RS-485 осуществляет прием/передачу данных между компьютером 8 и устройством управления, осуществляет предварительную обработку аналоговых сигналов, синхронизирует работу всех измерительных каналов, программирует параметры усилительных трактов, считывает цифровые данные из каналов в буферную память, выполняет оцифровку аналоговых сигналов, поступающих из измерительных каналов. Таким образом, на выходе устройства регистрации естественного импульсного электромагнитного поля Земли, в памяти компьютера 8 формируется файл, содержащий следующую информацию: календарную дату и текущее время, номер канала, число импульсов, пришедших на данный канал за один дискрет времени (1 сек, 10 сек, 1 мин и т.п., устанавливаемый оператором перед началом измерений), амплитуду первого импульса, пришедшего на данный канал в данный дискрет времени, а также 128 оцифрованных значений формы первого импульса, зарегистрированного в данный дискрет времени.
Часы 22 осуществляют привязку времени прихода импульсов ЕИЭМГТЗ к единому мировому времени. Установку часов осуществляют при помощи GPS навигатора 24 либо в момент запуска устройства, либо в момент нажатия кнопки запуска 20.
Зуммер 19 включается в момент нажатия кнопки запуска 20 и выключается после автоматического выключения устройства через заданное оператором время измерения на данном пикете. Своим звуковым сигналом он оповещает оператора о работе станции в режиме измерений.
Для каждого из каналов 4, 5, 6 разработана своя программа, которую загружают во встроенное электрически перепрограммируемое ПЗУ собственного микроконтроллера канала 17. Это позволяет быстро менять алгоритмы сбора и предварительной обработки данных.
Рассмотрим пример выполнения профильных измерений в районе Урбинского надвига в Томской области.
Использовали шесть устройств для регистрации параметров естественного импульсного электромагнитного поля Земли. Антенны 1, 2, 3 этих устройств устанавливали на расстоянии не более одного метра друг от друга. С помощью компаса для одинаковых каналов приема 4, 5, 6 ориентировали антенны в одинаковых заданных направлениях пространства. Кнопкой запуска 20 включали все устройства, по сигналу точного времени с помощью часов 22, используя GPS навигатор 24.
В течение нескольких минут производили измерения интенсивности сигнала (количество импульсов за 1 сек. (10 сек, 1 мин и т.п.) наблюдений.
Результаты измерений запоминали в устройстве в виде файла и выводили на экран компьютера в виде таблицы замеров. При этом использовали специализированные программы, разработанные для данных устройств.
Затем осуществляли настройку каналов 4, 5 и 6 каждого устройства на оптимальную чувствительность. При этом учитывали, что ритмичное движение земной коры, и связанные с ним процессы генерации электромагнитных сигналов могут быть выявлены только при оптимальной чувствительности устройств для регистрации естественного импульсного электромагнитного поля Земли. Такие оптимальные чувствительности выявлены нами в результате многолетних наблюдений за вариациями ЕИЭМПЗ в различных регионах Евразии.
Чувствительность выбирали в соответствии с местными геофизическими условиями так, чтобы регистрируемая интенсивность сигнала была близка по своим значениям к интенсивности «типичнoгo» суточного хода (фиг. 4).
На фиг. 4 показаны типичные изменения интенсивности ЕИЭМПЗ в течение суток для различных декад различных месяцев года, полученные нами на основании многолетних наблюдений за вариациями ЕИЭМПЗ в Прибайкалье.
При настройке чувствительности, после нескольких минут работы каждого устройства для регистрации параметров естественного импульсного электромагнитного поля Земли, определяли среднеминутные значения интенсивности потока импульсов (количество импульсов, зарегистрированных за одну минуту наблюдений). Полученные значения сравнивали с соответствующими значениями интенсивности на фиг. 4. Если зарегистрированная интенсивность была меньше, чем должна быть в соответствующую декаду, месяц года и соответствующий час измерений, то чувствительность устройства повышали, если больше - снижали. Повышение или снижение чувствительности устройства осуществляли с клавиатуры компьютера 8 путем изменения опорного напряжения на компараторе 16 и/или изменения ступеней ослабления на аттенюаторах 10 и 13. Повторяя эту операцию, добивались, чтобы разница между измеряемыми и представленными на фиг. 4 значениями интенсивности не отличалась более чем в два-три раза. После настройки устройств на оптимальную чувствительность, переходили ко второму этапу: настройке идентичности всех устройств для регистрации параметров естественного импульсного электромагнитного поля Земли. Такая настройка необходима и должна выполняться с особой тщательностью, поскольку качество геофизической информации в определяющей мере зависит от идентичности реперных и маршрутных устройств.
Это связано, во-первых, с тем, что в структуре ЕИЭМПЗ значительную долю составляют не только импульсы атмосферного происхождения (атмосферики), но и импульсы, пришедшие от удаленных геофизических источников. Такие импульсы, возникшие за пределами интересующей территории, не несут информации о геологическом строении точки наблюдения и должны быть устранены из рассмотрения на стадиях обработки полученных результатов. Существенная не идентичность маршрутных и реперных устройств приведет к тому, что один и тот же импульс, от одного и того же далекого источника, будет регистрироваться разными устройствами по-разному. Это приведет к ошибкам при распознавании импульсов местного происхождения и, как следствие, к понижению точности способа.
Во-вторых, возможны ошибки за счет не точной привязки часов 22 к единому времени. Расхождения различных устройств по времени могут привести к тому, что один и тот же импульс будет зарегистрирован на разными устройствами в разные дискреты времени, а затем интерпретирован как два различных импульса, что также увеличит ошибку при выделении импульсов местного происхождения.
Для уменьшения вероятности подобных ошибок в устройствах предусмотрен GPS навигатор 24, который обеспечивает более точную привязку всех устройств к единому мировому времени. Вторым назначением GPS навигатора 24 является автоматическое определение географических координат точки измерения, что повышает качество получаемой геофизической информации.
Точную настройку идентичности приема сигналов всеми устройствами осуществляли с использованием специализированной настроечной программы, сущность работы которой заключается в том, что в процессе настройки оператор видит на экране компьютера 8 показания сразу нескольких устройств для регистрации параметров естественного импульсного электромагнитного поля Земли в реальном времени. Изменяя коэффициенты ослабления на аттенюаторах 10 и 13 и опорное напряжение в компараторе 16, постепенно улучшали идентичность показаний различных устройств.
Процесс настройки иллюстрирует фиг. 5, где показаны записи интенсивности сигнала на компьютере 8 двумя устройствами для регистрации естественного импульсного электромагнитного поля Земли (устройства C2 и OA), установленными рядом друг с другом для их настройки на оптимальную чувствительность и идентичность. В данном случае настройку осуществляли в конце августа. Видна идентичность регистрируемого суточного хода для обоих устройств. Зарегистрированный суточный ход, аналогичен приведенному на фиг. 4 типичному суточному ходу для последней декады августа и показывает (снижение интенсивности сигнала в утренние часы и повышение в ночное и послеполуденное время суток/ Больший разброс точек на фиг. 5 по сравнению с фиг. 4 связан с тем, что при построении фиг. 4 использовали измерения, усредненные по нескольким годам и по десяти дням каждой декады, тогда как на фиг. 5 приведены однократные измерения в течение одних суток. При настройке важно не столько количественное, сколько качественное совпадение показаний настраиваемых устройств с типичными суточными ходами. Но, что особенно важно, так это максимально возможное не только качественное, но и количественное совпадение показаний различных устройств между собой.
Идентичность устройств по чувствительности проверяли не только по числу зарегистрированных импульсов за некоторый дискрет времени, но и путем сравнения момента прихода отдельных импульсов. На фиг. 5 показаны примеры записи сигнала двумя устройствами в направлении запад - восток по каналу 5 за произвольно взятые 400 секунд измерений. Для наглядности показания устройства OA умножены на минус единицу. Видно, что эти устройства регистрируют импульсы в один и тот же момент времени и их число отличается незначительно. Такая идентичность записей обеспечивает при последующем анализе полевых измерений достаточно качественное удаление временных вариаций и выделение пространственных отличий в «излyчaтeльныx» свойствах различных точек пространства обследуемой территории.
Оставшуюся после настройки на идентичность по чувствительности различных устройств устраняли путем введения поправок с помощью передаточных функций и коэффициентов передачи. Необходимость определения таких передаточных функций связана с тем, что при изготовлении аппаратуры не может быть достигнута абсолютная идентичность приемных антенн, полос принимаемых частот, характеристик фильтров, усилителей, компараторов и других элементов и блоков устройств. Поэтому разницу в показаниях, оставшуюся после их настройки, учитывают при окончательной обработке результатов измерения.
Для получения передаточных функций, все ранее установленные устройства для регистрации естественного импульсного электромагнитного поля Земли, запускали на работу в непрерывном режиме измерений. Дискретность опроса каналов устанавливали такой же, какой она будет в дальнейшем при проведении последующих измерений. Результаты измерений для каждого устройства фиксировали в виде файла в компьютере 8, содержащего номер устройства, календарную дату, текущее время, номер канала, число импульсов, пришедших на данный канал за один дискрет времени, амплитуду первого импульса, пришедшего на данный канал в данный дискрет времени.
В таком режиме проводили синхронные измерения временных вариаций полей всеми устройствами в течение суток или в течение заранее определенных рабочих часов, с таким расчетом, что именно в эти рабочие часы впоследствии будут выполнятся профильные измерения. Принимали решение о длительности будущих измерений t Изм на одной физической точке (пикете) исследовательских профилей. Обычно длительность измерений t изм составляет 3-5 минут.
Полученные во время синхронных измерений записи временных вариаций полей делили на последовательность отрезков, длительностью t изм и определяли средние значения интенсивности I cp изм i для каждой устройства и каждого направления приема сигнала в каждый такой отрезок времени. Строили графики изменения средней интенсивности сигналов I ср. изм i, зарегистрированных данным устройством в такой отрезок времени, от времени суток или рабочих часов: А ср. изм i ~~ * (Лизм \)г где tизм i — текущее время внутри суток или внутри рабочих часов (фиг. 5, внизу слева); i - номер пикета или отрезка времени.
Сравнивали между собой полученные таким способом графики и сортировали устройства по их дальнейшему предназначению: либо на
«peпepныe», либо на «мapшpyтныe», с приблизительно равным числом тех и других устройств. В качестве реперных выбирали те устройства, которые в течение суток или в течение промеренных рабочих часов показывали наиболее близкие значения интенсивности сигнала к средним значениям показаний всех устройств. Среди выбранных реперных устройств выбирали одно «бaзoвoe» устройство с самыми близкими значениями интенсивности сигнала, регистрируемого этим устройством, к средним значениям показаний всех устройств вместе взятых. Для каждого устройства и каждого направления приема сигнала с помощью компьютера 8 определяли передаточные функции К j, аналогичные функции, приведенной на фиг. 5, внизу справа), и отражающие разницу в показаниях данного i-того устройства и соответствующих показаний базового устройства в определенное время суток или рабочих часов:
K i = f (t),
Где K j - 1 Cp изм i w ' 1 ср. изм. баз. (t/ >
I ср. изм баз (t) - среднее значение интенсивности сигнала по соответствующему направлению приема для базового устройства в данный интервал времени суток или рабочих часов.
Сглаживали полученные таким способом графики передаточных функций скользящим окном такой ширины (длительности), чтобы полученные графики К j crл = f (t) не имели острых скачков в течение всего рабочего времени (фиг. 5, внизу справа, жирная кривая). Запоминали результаты сглаживания в виде графиков или таблиц или вносили эти таблицы в специализированные программы для автоматической обработки результатов полевых измерений.
Выполнив такие подготовительные операции, начинали обследование интересующей территории путем проведения профильных или площадных измерений.
Выставляли параметры каждого устройства в соответствии с параметрами, определенными в процессе настройки.
Затем устанавливали все реперные устройства (в данном примере их было 3), включая и базовое, в одной из выбранных точек (репере) обследуемой территории, ориентировали антенны по сторонам света с помощью компаса. Часы 22 всех устройств выставляли по GPS навигатору 24 с привязкой к единому мировому времени путем нажатия кнопки запуска 20.
Запускали реперные устройства в непрерывном режиме измерений с заданным дискретом опроса каналов, в данном примере 1 раз в сек. С маршрутными устройствами переходили на первый пикет (физическую точку) профиля. Ориентировали антенны 1, 2, 3 в пространстве с помощью компаса. Привязку е единому мировому времени осуществляли по команде, нажимая кнопку запуска 20. Проводили измерения всеми маршрутными устройствами, в течение ранее выбранного отрезка времени t ИЗм (5 минут) и с заданной дискретностью опроса каналов приема.
После завершения измерений в первой физической точке перемещали маршрутные устройства на следующую физическую точку (пикет) и вновь проводили измерения аналогичным образом.
Измеренные значения запоминали с помощью оперативного запоминающего устройства 21.
По завершению профильных измерений на всех пикетах с помощью компьютера 8, используя специально разработанные программы, осуществляли статистическую обработку полученных результатов и вычисляли пространственные вариации измеренных параметров ЕИЭМПЗ вдоль профиля.
Использовали следующую последовательность обработки.
Для первого маршрутного устройства и одного из его каналов
(например, для канала приема в направлении запад-восток 5) строили зависимость изменения интенсивности сигнала от времени измерения на данном пикете, начиная от момента запуска устройства с помощью кнопки запуска 20 на данном пикете (t нaч Изм 0, до момента окончания измерений (t оконч изм 0- Определяли дисперсию результатов измерений на данном пикете и доверительный интервал. Если в построенной зависимости обнаруживали явные выбросы (отдельные значения, зарегистрированные в некоторый непродолжительный момент времени, превышали в несколько раз доверительный интервал), то такие значения расценивали как «пoдoзpитeльныe» (фиг. 6, слева, 145-146 секунды измерения), требующие дополнительного анализа. Дополнительный анализ сводился к тому, что просматривали аналогичные участки показаний реперных устройств для этих же моментов времени между t нaч. изм i и t OKoнч. изм i для каналов с такой же ориентацией. Если в показаниях реперных устройств подобных выбросов не обнаруживали, то такие аномальные отсчеты в показаниях маршрутного устройства удаляли или заменяли на средние значения интенсивности сигнала на данном пикете для данного маршрутного устройства, рассчитанные без учета выбросов (фиг. 6, справа). Таким же образом проверяли качество результатов измерений всех реперных устройств путем сравнения их показаний между собой и с показаниями маршрутных устройств. Случайные выбросы удаляли.
Затем строили таблицы замеров на данном профиле. В таблице 1 приведен пример выделения пространственных вариаций ЕИЭМПЗ для маршрутного устройства 4C по отношению к базовому устройству OA по каналу приема в направлении запад-восток. Для этого по показаниям маршрутного устройства определяли время измерения на данном пикете и заполняли столбец 2. По времени измерения и соответствующей передаточной функции определяли значения коэффициента передачи для данного устройства 4C и данного канала по отношению к базовому устройству OA (столбец 3). В приведенном примере с 14 часов до 16 часов 30 минут коэффициент передачи практически не менялся, поэтому приведены одни и те же средние значения коэффициента передачи для этого времени суток. Таким же образом определяли коэффициент передачи для соответствующего реперного устройства и заполняли столбец 4. В приведенном примере сравнивают показания маршрутного устройства 4C с базовым устройством OA. Коэффициент передачи для базового устройства всегда равен единице.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) К) о О Ui Ui
Таблица 1
К)
OO
Figure imgf000030_0001
Затем определяли средние значения интенсивности сигнала на данном пикете для определенного маршрутного устройства и определенного канала приема (в приведенном примере для устройства 4C и канала приема в направлении запад-восток, столбец 5), средние значения интенсивности сигнала, зарегистрированные в это же время соответствующим каналом базового или реперного устройства (столбец 6). Корректировали показания данного канала данного устройства с учетом их не идентичности (столбец 7). Поправку вносили путем деления всех значений занесенных в столбец 5 на коэффициенты передачи (столбец 3) как для маршрутного, так и реперного устройства по отношению к базовому устройству (столбцы 7, 8).
Рассчитывали пространственные отклонения вариаций ЕИЭМПЗ на данном пикете относительно реперной территории, путем удаления из показаний маршрутного устройства временных вариаций, зарегистрированных реперным устройством. Для этого из скорректированных средних значений интенсивности сигнала маршрутного устройства на данном пикете (столбец 7) вычитали средние значения показаний базового устройства (столбец 8) или скорректированные значения соответствующего канала соответствующего реперного устройства. Полученные значения заносили в столбец 9. Также определяли профильные вариации интенсивности ЕИЭМПЗ по остальным маршрутным устройствам по отношению к базовому устройству и всем реперным устройствам и заполняли столбцы 2-10 таблицы 2. В таблице 2 представлены результаты измерений пространственных вариаций интенсивности ЕИЭМПЗ по каналу приема в направлении запад-восток тремя маршрутными устройствами 4C, D6, C2 и тремя реперными устройствами OA - базовое, 8D и BE. Находили средние значения профильных вариаций интенсивности потока импульсов ЕИЭМПЗ по определенному направлению приема сигнала по всем измерениям (столбец 11 таблицы 2). Аналогичную обработку выполняли по другим направлениям приема сигнала, строили итоговые зависимости профильных вариаций интенсивности ЕИЭМПЗ.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) ι-о о о Ln Ln
Таблица 2
ω > m х
5
E
О
UJ о
> го
О
N)
СП
Figure imgf000032_0001
Анализировали пространственные вариации ЕИЭМПЗ по данному профилю по всем направлениям приема сигнала. Делали вывод о наличии геофизической аномалии на изученном профиле, картировали границы аномалии, делали геологическую интерпретацию полученных результатов. Для проверки воспроизводимости результатов этот маршрут проходили несколько раз. На фиг. 7 представлены некоторые результаты этих измерений. Применялись различные способы удаления временных вариаций. Поэтому кривые можно сравнивать только качественно. Из фиг.7 видно, что в районе 12-го пикета по каналу приема в направлении запад- восток наблюдается аномалия электромагнитных полей в виде резкого снижения интенсивности естественного импульсного электромагнитного поля Земли.
Качественная настройка и хорошая идентичность реперных и маршрутных устройств обеспечивают четкое выявление аномалии даже в разные дни, в летние и осенние месяцы, в том числе и в дни грозовой активности, при наличии глубокого снежного покрова почвы. Это обеспечивается тем, что атмосферики, возникающие в момент разряда молнии, регистрируются в одинаковой степени и реперными и маршрутными устройствами и поэтому хорошо удаляются при выявлении пространственных вариаций ЕИЭМПЗ.
Представленная на графиках (фиг. 7) геофизическая аномалия, вероятнее всего, связана с одним из разрывных нарушений в земной поверхности, оперяющих границу Урбинского надвига. На местности указанная аномалия была приурочена к длинному логу, обрамленному с одной стороны пологим спуском, а с другой стороны высоким берегом с крутым протяженным подъемом.
Приведем пример обнаружения геологического разлома. Измерения проводились в Красноярском крае. Маршрут пересекал активированный разлом неясной морфологии и кинематики, выявленный на основе дешифрирования авиа - и космических снимков. Расстояние между пикетами составляло 50 метров. Время измерений на каждом пикете
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) составляло не менее 5 минут (300 сек). Дискретность считывания показаний составляла 1 секунду. Поэтому на каждом пикете выполнено не менее 300 замеров интенсивности ЕИЭМПЗ.
На фиг. 8 представлены результаты измерений интенсивности потока импульсов ЕИЭМПЗ. Как видно из приведенных рисунков, наблюдается достаточно сложное пространственное изменение импульсного потока с несколькими максимумами по обоим направлениям приема сигнала.
Наиболее значимая аномалия выделяется на участке между 65 и 95 пикетами. Именно на этом участке маршрут пересекает активированный разлом, разделяющий неотектонические блоки.
Использование ЕИЭМПЗ для поиска месторождений углеводородов основано на том, что многие месторождения полезных ископаемых, в том числе и месторождения углеводородов, приурочены к зонам повышенной неоднородности земной коры, к зонам геологических разломов и их пересечений. Именно такие зоны по результатам наших многолетних исследований являются источниками полей ЕИЭМПЗ повышенной интенсивности. Во-вторых, сами структурно-литологические ловушки обладают повышенной неоднородностью на водонефтяном и газонефтяном контактах. В то же время ловушки должны представлять собой закрытые системы, способные накапливать и удерживать углеводородное сырье. При наличии системы многочисленных разрывных нарушений, всегда имеющихся в земной коре, герметичность ловушек возможна только при условии малой подвижности бортов трещин относительно друг друга, и, соответственно низкой эффективности механоэлектрических преобразований.
Следовательно, территория, перспективная по возможному содержанию углеводородов, должна выделяться в окружающем ее пространстве излучающим ореолом и внутренней зоной «мoлчaния». Зона пониженного уровня электромагнитных полей, должна располагаться непосредственно над самим месторождением углеводородов.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Проверка возможности применения предлагаемого способа проводилась на нескольких месторождениях нефти и газа в Томской области, в Красноярском крае и в Удмуртии. Приведем пример использования предлагаемого способа для определения границ двух нефтяных месторождений в Удмуртии. Работы проводились в ноябре 2008 года.
При выполнении данных исследований использовали одновременно двадцать устройств для регистрации естественного импульсного электромагнитного поля Земли. Десять устройств функционировали в качестве реперных (неподвижных) и десять устройств в качестве маршрутных. Все реперные устройства находились в центре непродуктивной территории. Результаты измерений представлены на фиг. 9. Видно, что продуктивная территория месторождений 1 и 2 выделяется пониженными значениями интенсивности сигнала по сравнению с непродуктивными территориями. При этом по мере приближения к центру месторождения (углеводородной ловушки) интенсивность сигнала снижается все больше и больше. Поэтому по результатам данных измерений можно оценивать не только границы месторождений, но и продуктивность отдельных участков данного конкретного месторождения. Границы водонефтяных контактов (BHK) этих месторождений показаны вертикальными линиями.
Промышленная применимость
Антенны для приема естественного импульсного электромагнитного поля Земли в направлении север-юг 1, в направлении запад-восток 2 и в вертикальном направлении 3 относительно плоскости земной поверхности представляют собой магнитные ферритовые антенны, принимающие сигнал в диапазоне очень низких частот.
Предварительный усилитель 9, усилители 11 и 14, полосовой фильтр
12 и повторитель 15 реализованы на микросхемах OP 184. Аттенюаторы 10 и 13 реализованы на микросхеме AD7528LR. Компаратор 16 реализован на
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) микросхеме AD8561. В качестве микроконтроллера канала 17 использован микроконтроллер типа ADuC841BS. Управляющий микроконтроллер 18 реализован на микросхеме AT89C52. Зуммер 19 выполнен на базе пьезоэлектрического зуммера типа EFM-260. Кнопка запуска 20 типа KMl. Оперативное запоминающее устройство 21 выполнено на микросхеме K6X8008C2B. Емкость оперативного запоминающего устройства 21 составляет 1 Мб. Возможно расширение оперативного запоминающего устройства до 4 Мб. Часы 22 реализованы на микросхеме DS 1687. Контроллер последовательного порта 23 реализован на микросхеме AT89C4051. В качестве GPS навигатора 24 использован навигатор серии GARMIN.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Claims

Формула изобретения
1. Способ геофизической разведки, включающий проведение синхронных измерений интенсивности естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ) в различных точках обследуемой территории, при этом все измерения ведут в диапазоне очень низких частот не менее чем в двух различных в направлениях приема сигнала, построение графиков пространственных изменений интенсивности полей вдоль профиля работ, по которым дают геологическую интерпретацию полученных результатов, причем к перспективным территориям, содержащим нефть или газ, относят территорию с аномально низкими значениями интенсивности ЕИЭМПЗ, отличающийся тем, что дополнительно регистрируют момент прихода и число импульсов естественного импульсного электромагнитного поля Земли, при этом вначале антенны п-устройств для регистрации естественного импульсного электромагнитного поля Земли, где п = 2, 3, 4, ..., устанавливают на расстоянии не более 1 м друг от друга и для одинаковых каналов приема ориентируют антенны в одинаковых заданных направления пространства, настраивают чувствительность каналов по типичному суточному ходу ЕИЭМПЗ, затем сравнивая друг с другом показания устройств, выравнивают чувствительности каналов, принимающих сигналы с одинаковых направлений, регулируя коэффициенты ослабления и величины опорных напряжений, полученные параметры настройки устройств запоминают, затем проводят синхронные измерения временных вариаций полей всеми устройствами в течение рабочих часов, определяют средние значения интенсивности для каждого устройства и каждого направления приема сигналов, строят графики изменения средней интенсивности от времени, сравнивая полученные графики между собой сортируют устройства на реперные и маршрутные, причем в качестве реперных выбирают те устройства, показания которых близки к средним значениям показаний всех устройств, среди реперных устройств выбирают базовое устройство, зарегистрировавшее наиболее близкие значения интенсивности сигнала к средним значениям показаний
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) реперных устройств, для всех устройств и каждого направления приема сигнала определяют передаточные функции, отражающие разницу в показаниях каждого устройства к показаниям базового устройства в определенное рабочее время, строят графики этих зависимостей, сглаживают их скользящим окном такой длительности, чтобы они не имели острых скачков, затем устанавливают реперные устройства, включая базовое, в выбранных точках обследуемой территории, ориентируют антенны их одинаковых каналов приема в одинаковых заданных направления пространства, используя параметры, определенные при настройке, по сигналу точного времени проводят измерения в непрерывном режиме, с заданной дискретностью опроса каналов, затем используя маршрутные устройства проводят профилирование, причем ориентируют их антенны в пространстве так, чтобы их ориентация совпадала с ориентацией антенн реперных устройств, а параметры настройки и измерения соответствовали ранее выбранным значениям, определяют вариации измеренных параметров ЕИЭМПЗ вдоль профиля, путем удаления из показаний маршрутных устройств временных вариаций, зарегистрированных реперными устройствами, делают вывод о наличии геофизической аномалии на изученном профиле, картируют границы аномалий и дают геологическую интерпретацию полученных результатов, при этом наличие структурных и литологических неоднородностей оценивают по изменению интенсивности сигнала, а разрывные нарушения обнаруживают по повышенным значениям интенсивности сигнала, причем крупные и трансконтинентальные разломы повышают интенсивность сигнала в районе берегов и понижают интенсивность сигнала в осевой зоне, а при картировании границ месторождений углеводородов или других полезных ископаемых сравнивают показания маршрутных устройств с показаниями реперных, которые устанавливают на продуктивной территории, и считают продуктивными те территории, где регистрируемые параметры незначительно отличаются от параметров, регистрируемых реперными устройствами, остальные территории относят к
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) малопродуктивным, по границам продуктивных и малопродуктивных территорий очерчивают границу месторождения, в случае если информация о продуктивности территории отсутствует, то проводя вышеуказанные измерения определяют территории с максимально низкой и максимально высокой интенсивностью ЕИЭМПЗ, затем используя другие известные способы геофизической разведки или бурение определяют в одной из аномальных территорий наличие нефти или газа, по полученным комплексным результатам делят оставшуюся территорию на продуктивную и непродуктивную.
2. Устройство для регистрации параметров естественного импульсного электромагнитного поля Земли, содержащее каналы приема и преобразования аналоговых сигналов, устройство управления, причем каждый канал приема и преобразования аналоговых сигналов включает усилитель, а устройство управления содержит управляющий микроконтроллер с памятью программ, часы, навигационную систему позиционирования и стандартный канал связи с ЭВМ, отличающееся тем, что включает не менее двух каналов приема, а каждый канал приема содержит последовательно связанные между собой предварительный усилитель, первый аттенюатор, первый усилитель, полосовой фильтр, второй аттенюатор, второй усилитель, повторитель, микроконтроллер канала и компаратор, подключенный ко второму усилителю, при этом первый и второй аттенюаторы подключены к микроконтроллеру канала, а антенны для приема естественного импульсного электромагнитного поля Земли в направлении север-юг, запад-восток и в вертикальном направлении подключены соответственно к предварительному усилителю своего канала приема магнитной компоненты сигнала, устройство управления содержит управляющий микроконтроллер, подключенный к зуммеру, кнопке запуска, оперативному запоминающему устройству, часам, контроллеру последовательного порта, который подключен к GРS-навигатору, к оперативному запоминающему устройству и часам, а управляющий микроконтроллер связан с микроконтроллером каждого канала и ЭВМ.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
PCT/RU2010/000007 2009-01-13 2010-01-14 Способ геофизической разведки и устройство для регистрации параметров естественного импульсного электромагнитного поля земли WO2010082868A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009100934 2009-01-13
RU2009100934/28A RU2414726C2 (ru) 2009-01-13 2009-01-13 Способ геофизической разведки

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010082868A1 true WO2010082868A1 (ru) 2010-07-22

Family

ID=42339984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2010/000007 WO2010082868A1 (ru) 2009-01-13 2010-01-14 Способ геофизической разведки и устройство для регистрации параметров естественного импульсного электромагнитного поля земли

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2414726C2 (ru)
WO (1) WO2010082868A1 (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015088466A1 (en) 2014-06-26 2015-06-18 Burkynskyy Igor Borisovich Geophysical exploration method
CN107085240A (zh) * 2017-03-30 2017-08-22 湖南科技大学 一种边坡磁流体探测系统及方法
CN113391363A (zh) * 2021-07-16 2021-09-14 陕西浩兴坤达新能源科技有限公司 地球天然脉冲电磁场采集装置及设备
RU2787499C1 (ru) * 2022-10-20 2023-01-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Удмуртский государственный университет" Способ картирования неантиклинальной ловушки нефти
CN117233850A (zh) * 2023-10-19 2023-12-15 中国地质调查局成都地质调查中心（西南地质科技创新中心） 一种大地电磁信号处理方法与系统
CN117312898A (zh) * 2023-11-27 2023-12-29 山东省煤田地质规划勘察研究院 一种基于多重k均值聚类分析的找矿预测方法及系统

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2824680A1 (en) * 2011-04-18 2012-10-26 Instituto Presbiteriano Mackenzie Process and system to determine temporal changes in retransmission and propagation of signals used to measure distances, syncronize actuators and georeference applications
CN107422386A (zh) * 2017-04-20 2017-12-01 上海艾都能源科技有限公司 一种智能化电法物探仪

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU12342U1 (ru) * 1999-02-23 2000-01-10 Саратовский научно-исследовательский институт кардиологии при Саратовском государственном медицинском университете Минздрава России Монитор среднего артериального давления
US6191587B1 (en) * 1996-04-26 2001-02-20 Anthony Charles Leonid Fox Satellite synchronized 3-D magnetotelluric system
RU2006125305A (ru) * 2006-07-13 2008-01-20 Институт мониторнинга климатических и экологических систем (RU) Способ и устройство для определения пространственного положения и параметров движения ядра земли
RU2334254C1 (ru) * 2007-03-22 2008-09-20 Александр Карпович Сараев Устройство для электромагнитного зондирования земной коры

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6191587B1 (en) * 1996-04-26 2001-02-20 Anthony Charles Leonid Fox Satellite synchronized 3-D magnetotelluric system
RU12342U1 (ru) * 1999-02-23 2000-01-10 Саратовский научно-исследовательский институт кардиологии при Саратовском государственном медицинском университете Минздрава России Монитор среднего артериального давления
RU2006125305A (ru) * 2006-07-13 2008-01-20 Институт мониторнинга климатических и экологических систем (RU) Способ и устройство для определения пространственного положения и параметров движения ядра земли
RU2334254C1 (ru) * 2007-03-22 2008-09-20 Александр Карпович Сараев Устройство для электромагнитного зондирования земной коры

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PERSPEKTIVNYE TEKHNOLOGII I NOVYE RAZRABOTKI., 16 March 2004 (2004-03-16), Retrieved from the Internet <URL:http://www.sibpatent.ru/defauly.asp?khid=51487&code=385719&sort=1> [retrieved on 20100429] *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015088466A1 (en) 2014-06-26 2015-06-18 Burkynskyy Igor Borisovich Geophysical exploration method
CN107085240A (zh) * 2017-03-30 2017-08-22 湖南科技大学 一种边坡磁流体探测系统及方法
CN113391363A (zh) * 2021-07-16 2021-09-14 陕西浩兴坤达新能源科技有限公司 地球天然脉冲电磁场采集装置及设备
RU2787499C1 (ru) * 2022-10-20 2023-01-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Удмуртский государственный университет" Способ картирования неантиклинальной ловушки нефти
CN117233850A (zh) * 2023-10-19 2023-12-15 中国地质调查局成都地质调查中心（西南地质科技创新中心） 一种大地电磁信号处理方法与系统
CN117233850B (zh) * 2023-10-19 2024-01-26 中国地质调查局成都地质调查中心（西南地质科技创新中心） 一种大地电磁信号处理方法与系统
CN117312898A (zh) * 2023-11-27 2023-12-29 山东省煤田地质规划勘察研究院 一种基于多重k均值聚类分析的找矿预测方法及系统
CN117312898B (zh) * 2023-11-27 2024-03-15 山东省煤田地质规划勘察研究院 一种基于多重k均值聚类分析的找矿预测方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009100934A (ru) 2010-07-20
RU2414726C2 (ru) 2011-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Foti et al. Guidelines for the good practice of surface wave analysis: a product of the InterPACIFIC project
WO2010082868A1 (ru) Способ геофизической разведки и устройство для регистрации параметров естественного импульсного электромагнитного поля земли
WO2020073048A1 (en) Passive electroseismic surveying
CN111596364A (zh) 基于高精度层序地层格架的地震沉积微相组合分析方法
Rahimi et al. Shear‐wave velocity tomography of the lithosphere–asthenosphere system beneath the Iranian plateau
CN111399056B (zh) 一种基于划分方位角滤波预测裂缝强度的方法
Guastaldi et al. A multivariate spatial interpolation of airborne γ-ray data using the geological constraints
Cunningham et al. Constraining properties of sedimentary strata using receiver functions: An example from the Atlantic Coastal Plain of the southeastern United States
CN101852864B (zh) 一种利用地表一致性统计频谱分析技术处理海量地震数据的方法
WO2015088466A1 (en) Geophysical exploration method
CN104570115B (zh) 一种面波衰减方法及装置
Gibbons et al. Considerations in phase estimation and event location using small-aperture regional seismic arrays
Nardone et al. Shallow velocity structure and site effects at Mt. Vesuvius, Italy, from HVSR and array measurements of ambient vibrations
Boore et al. On using surface-source downhole-receiver logging to determine seismic slownesses
Tramelli et al. The seismic network of Ischia island from 1993 to 2021
JP5562237B2 (ja) 地球の表面におけるストーム活動をリアルタイムで監視する方法および装置
Wilt et al. Electromagnetic sounding in the Columbia Basin, Yakima, Washington
RU2491580C1 (ru) Способ измерения геофизических характеристик с применением последующей инверсии геоэлектрических данных с дополнительным временным фильтром
RU2758582C1 (ru) Способ обнаружения комплексного предвестника землетрясений
Polkowski et al. Local Seismic Events in the Area of Poland Based on Data from the PASSEQ 2006–2008 Experiment
Mousavi Anzehaee et al. Employing the Bayesian data fusion to estimate the fundamental frequency of site by means of microtremor data
TREPIL et al. DELINEATING STRUCTURE ELEMENTS AND DEPTH OF SOURCES USING AN AEROMAGNETIC DATASET IN THE TARHONA REGION, NORTHWEST LIBYA.
Turolski Near-surface geophysical imaging of complex structures: Meteor Crater, AZ and Jemez Pueblo, NM
Carnevale et al. Integrated geophysical characterization at a contaminated site
Gök The Gokceada Island (Northwest of Turkey) Earthquake of Mw 6.5 on 24 May 2014: Strong-Motion Examinations

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10731434

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10731434

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1