Применение малоглубинной электроразведки для изучения трехмерно неоднородных сред (1100333), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Выявлены и описаны искажения геоэлектрического разреза, возникающие при изучении сред с трехмерными неоднородностями различного типа с помощью двумерной электротомографии по профилю (эффект ограничения глубины нижней кромки трехмерного объекта и эффект от влияния продольного рельефа при двумерной электротомографии по профилю).2.Предложено два пути коррекции искажений от влияния продольных неоднород-ностей на данные двумерных измерений: ввод рассчитанных на основе моделирования коэффи-8циентов в кажущееся сопротивление и анализ разностных разрезов при режимных циклическихнаблюдениях. На примере режимных исследований КНП Богучанской ГЭС показана эффективность обоих способов коррекции при исследовании трехмерной среды на основе двумернойэлектротомографии по профилю.3.Доказано, что при использовании двух перпендикулярных питающих линий в ме-тоде СГ форма и амплитуда аномалий инвариантов кажущегося сопротивления от линейныхвысокоомных объектов не зависит от их ориентации.4.Предложено использование 2-х перпендикулярных азимутов профилей в методи-ке псевдо-3D-электротмомграфии.
Показана высокая эффективность методики при изучениисложно построенных трехмерных сред различной контрастности.БлагодарностиВыражаю самую глубокую благодарность:- Шевнину В.А. за научное руководство мной, помощь при поиске и анализе материалов,на основе которых была создана работа, а также за чуткость и терпеливое отношение к авторуна протяжении всего времени общения и научного руководства;- Ерохину С.А. за веру в автора и благополучное завершение работы, положительныеэмоции, терпение и поддержку в сложные моменты, помощь и участие во всех этапах проведения большинства исследований;- Козлову О.В.
за интересные идеи и научные консультации по многим аспектам работы инеиссякаемое доброжелательное отношение к автору;- Стойновой А.М. за неоценимую помощь в создании и коррекции текста работы и иллюстраций и важную поддержку на последних этапах работы;- Бобачеву А.А. за конструктивную критику, помощь с моделированием и разъяснениенаучных основ всей работы;- Модину И.Н. за азы геофизического образования и полезные советы;- Макарову Д.В., Ялову Т.В., Тамбергу А.С., Груздеву А.И., Шишкиной Т.В., ПелевинуА.А., Толстову П.С., Баранцевой О.А., Молотовщиковой Т.А., Скобелеву А.Д.
за участие в полевых работах и обработке данных при проведении экспериментов;- Ильину М.М., Савичу А.И. за возможность заниматься научной работой и предоставленные материалы;- Акуленко С.А., Большакову Д.К., Ивановой С.В., Марченко М.Н. за ценные советы ипомощь в работе;- маме Павловой Г.Н., а также Тосе и Жасе за умение создать комфортные рабочие условия;- папе Павлову М.В. и деду Павлову В.А за стимул к научному труду.9Глава 1. Обзор геоэлектрических методов исследования сложнопостроенных неоднородных сред и тенденции их развитияВ общем случае исследуемые электроразведочными методами реальные среды являютсятрехмерно-неоднородными ρ=ρ(x,y,z), а двумерное или одномерное приближение таких сред невсегда может обеспечить достаточную точность и часто может привести к неправильной интерпретации. Поэтому существует много различных попыток расширить и оптимизировать этиметоды для изучения таких трехмерно неоднородных по сопротивлению сред.В последнее время, как в нашей стране, так и по всему миру, активно ведутся научные исследования, направленные на развитие и оптимизацию методов для изучения трехмернонеоднородных сред.
Это касается и методологической базы, и алгоритмов обработки, и программных и аппаратурных комплексов.Все методики можно разделить на две группы в зависимости от цели конкретного исследования. Первая объединяет методики, направленные на изучение конкретно трехмерных объектов, их свойств и геометрических характеристик. Во вторую, наоборот, входят методики, построенные для подавления искажений, вызванных трехмерной неоднородностью среды, с тем,чтобы дальнейшая интерпретация осуществлялась в рамках двумерной (или одномерной) модели.И в основных главах настоящей диссертационной работы также внимание уделяется нетолько развитию методик для непосредственного изучения 3D-сред, но и некоторым способамподавления 3D-искажений.
Поэтому более подробно каждую группу целесообразно рассматривать отдельно, уделяя большее внимание близким к содержанию диссертации аспектам.1. Искажения от трехмерных неоднородностей в двумерных данныхМетоды ВЭЗ и ЭП существуют на протяжении 100 лет и являются одними из самых распространенных и простых методов изучения сред в электроразведке (Хмелевской В.К., 1984;Куфуд О., 1984; Жданов М.С., 1986; Блох И.М., 1971; Колесников В.П., 2007). Помехи и искажения кривых ВЭЗ, создаваемые двумерными и трехмерными объектами, также давно и подробно изучаются во всем мире (Модин И.Н., 2010; Электрическое зондирование..., 1988; Электрическое зондирование..., 1992; Электроразведка..., 1994; Кусков В.В., 1979; Dahlin T., 1996), ана кафедре геофизики Геологического факультета МГУ входят в курсы лекций и семинаров(Электроразведка…, 2005; Шевнин В.А., Павлова А.М, 2010).
Для выявления, оценки и подавления некоторых искажений были разработаны методики и способы обработки с использованием различных трансформаций результатов измерений (Модин И.Н., 2010; Электроразведка...,101994). Исходя из этого, можно заключить, что эффекты от двумерных неоднородностей в одномерных данных хорошо изучены и классифицированы.
В то же время при постепенном переходе от 2D к 3D-съемке и развитии 3D-алгоритмов решения прямой задачи в данный момент стало актуальным изучение влияния 3D-неоднородностей на двумерные измерения.Трехмерными в общем случае будут считаться, как локальные трехмерные объекты, так идвумерные объекты, ось которых не перпендикулярна профилю.
В этой области имеет смыслобозначить две проблемы, исследованию решения которых посвящена Глава 3 настоящей диссертационной работы.Первая проблема – искажения, вызванные использованием 2D-электротомографии и 2Dинверсии при изучении непосредственно трехмерных объектов. К этим искажения относятся, восновном, искажения формы и/или контрастности аномалии от целевого трехмерного объекта врезультатах двумерной съемки, возникновение сопряженных с ней ложных аномалий и.т.п.Значительные искажения такого рода встречаются, например, при исследованиях локальныхкарстово-суффозионных процессов (Cuevas Castellanos P. et al, 2013; Куэвас Кастельянос П. идр., 2013; Ерохин С.А. и др. 2011), а также при изучении археологических объектов (ЕрохинС.А., Павлова А.М, 2012; Morelli A.
et al, 2004) и обследовании различных инженерных сооружений. В связи с этим интерес к трехмерным эффектам в данных двумерных исследований исравнению 2D и 3D-съемки достаточно велик, и этой теме посвящено много научных исследований и практических результатов (Nimmer R.E. et al, 2008; Johansson B. et al, 2007; КозловаЕ.А., 2010; Dahlin et al, 2007; Yang X., Lagmanson M., 2006). Авторы сходятся в том, что 3Dинверсия в случае наличия трехмерных объектов в области исследования дает лучшие результаты, чем 2D. Но такой способ обработки возможен при наличии нескольких двумерных профилей электротомографии на участке исследований, а часто профиль бывает только один. Поэтому в настоящее время вопрос о надежном способе подавления искажений, вызванных трехмерным характером изучаемой неоднородности в двумерных данных, до конца не решен.
Здесьоптимальным подходом является, по-видимому, усовершенствование алгоритмов инверсии итщательный подбор ее параметров, которое происходит в настоящее время (Loke M.H., LaneJ.W., 2002; Lines L.R., Treitel S., 1984; Loke M.H., 1996-2009; Каминский А.Е., 2001-2010; Pidlisecky A., Knight R., 2008).Вторая проблема – искажения, вызванные влиянием различных нецелевых трехмерныхнеоднородностей на профильные данные двумерной электроразведки методом сопротивлений(преимущественно ЭТ).
Здесь речь идет об искажениях-помехах, требующих подавления. Такаяситуация особенно часто возникает при профильных исследованиях вдоль или при пересечениилинейных двумерных объектов, например: на гребне и бермах плотин с продольным рельефом,по берегам рек и каналов, при пересечении или вдоль инженерных коммуникаций, ж/д дорог11и.т.п. Для получения корректного геоэлектрического разреза необходима какая-либо коррекциярезультатов. Давно развита мощная теоретическая математическая и статистическая база дляобработки геофизических сигналов, и существует большое количество способов подавленияпомех и искажений и различных методов фильтрации (Никитин А.А., Петров А.В., 2008; Оппенгейм А., Шафер Р., 2007; Никитин А.А., 1977; Никитин А.А., 1986; Бат М., 1974 - перевод1980; Turcotte D.L., 1997). Поэтому существует достаточно много способов коррекции и геоэлектрических данных на разных этапах обработки (Светов Б.С., Пискун П.В., 2005; Ritz M.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
