Влияние продолжительности импульса и времени измерения переходного процесса на проявление низкочастотной дисперсии электромагнитных свойств земли в измерениях на акваториях с глубиной до 100 м

Цель данного исследования заключалась в отображении влияния продолжительности импульса и времени измерения переходного процесса на проявление низкочастотной дисперсии электромагнитных свойств геологических образований в измерениях переходного процесса электрическими линиями на акваториях с глубиной не более 100 м. Было проанализировано изменение сигнала переходного процесса Δ U ( t ), конечной разности сигнала переходного процесса Δ² U ( t ) и трансформанты P 1( t ) - отношения этих величин - в зависимости от продолжительности импульса тока и продолжительности времени измерения переходного процесса для установки, состоящей из источника - горизонтальной заземленной электрической линии (AB) длиной 500 м - и приемника - трехэлектродной электрической линии (MON) длиной 500 м. Сигналы, рассчитанные для проводящей среды, сравнивались с сигналами, рассчитанными для проводящей среды с проводящим поляризующимся основанием. Проводящая среда ассоциируется с толщей морской воды в шельфовых областях с глубинами моря до 100 м и неполяризующимися геологическими слоями. Проводящее поляризующееся основание - это геологические образования, которым свойственна вызванная поляризация. Учет поляризуемости основания осуществлен введением частотно зависимого удельного электрического сопротивления формулой Коула - Коула. Сделанные расчеты показывают, что для изучения поляризационного процесса и поляризационных свойств геологической среды, перекрытой водной толщей, оптимальным условием измерений будет использование более продолжительных импульсов и регистрация сигнала до больших времен. Оптимальным условием измерений будет возбуждение переходного процесса импульсами продолжительностью не менее 4 с и регистрация сигнала в течение не менее 4 с. Для практических измерений, проходящих при буксировании установки, продолжительность времени импульсов и времени измерений влияет на количество измеренных переходных процессов в единице длины линии профиля. Соответственно, приходится ограничивать время импульса и измерений, чтобы улучшить возможности статистического выделения полезного сигнала на фоне помех. Но эти ограничения в то же время должны позволить зарегистрировать и проявление процесса гальванически вызванной поляризации в общем сигнале. Сигнал вызванной поляризации начинает преобладать в сигнале переходного процесса на более поздних временах.

шельф, становление электромагнитного поля, вызванная поляризация, переходный процесс, формула Коула - Коула, аквальная геоэлектрика

1. Маловицкий Я.П., Гагельганц А.А., Коган Л.И. [и др.]. Морские геофизические исследования. М.: Недра, 1977. 375 с.

2. Sainson S. Electromagnetic seabed logging. Cham: Springer International Publishing, 2017. 549 p.

3. Ситников А.А., Агеенков Е.В., Иванов С.А., Жуган П.П., Мальцев С.Х. Аппаратура, устройства и системы наблюдений для решения нефтегазопоисковых и инженерно-геологических задач на акваториях электроразведочными методами ДНМЭ и НДЭМЗ // Приборы и системы разведочной геофизики. 2017. Т. 60. № 2. С. 42–49.

4. Моисеев В.С. Метод вызванной поляризации при поисках нефтеперспективных площадей. Новосибирск: Наука, 2002. 135 с.

5. Chave A.D., Constable S.C., Edwards R.N. Electrical exploration methods for the seafloor // Electromagnetic methods in applied geophysics / eds. M.N. Nabighian. Tulsa: Society of Exploration Geophysicists, 1991. P. 931–966.

6. Вишняков А.Э., Лисицын Е.Д., Яневич М.Ю. Влияние временных параметров вызванной поляризации залежей углеводородов на переходные процессы электромагнитного поля // Техника и методика геофизических исследований Мирового океана: сб. науч. тр. Л.: Севморгеология, 1988. С. 124–132.

7. Агеенков Е.В., Ситников А.А., Пестерев И.Ю., Попков А.В., Воднева Е.Н. Переходный процесс на заземленных линиях над поляризующейся Землей // Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. География. Геология. 2019. Т. 5. № 3. С. 288–305.

8. Агеенков Е.В., Ситников А.А., Пестерев И.Ю. Проявление разных типов вызванной поляризации в электромагнитных измерениях заземленной линией // Геофизика. 2018. № 2. С. 37–43.

9. Водневa Е.Н., Агеенков Е.В., Ситников А.А., Проявление низкочастотной дисперсии электромагнитных свойств земли в измерениях переходного процесса на морских акваториях глубиной до 100 м // Науки о Земле и недропользование. 2019. Т. 42. № 4. С. 461–475. https://doi.org/10.21285/2686-9993-2019-42-4-461- 475

10. Петров А.А. Возможности метода становления электрического поля при поисках углеводородов в шельфовых зонах // Геофизика. 2000. № 5. С. 21–26.

11. Легейдо П.Ю., Мандельбаум М.М., Рыхлинский Н.И. Дифференциально-нормированный метод электроразведки при прямых поисках залежей углеводородов // Геофизика. 1995. № 4. С. 42–45.

12. Легейдо П.Ю., Мандельбаум М.М., Рыхлинский Н.И. Информативность дифференциальных методов электроразведки при изучении поляризующихся сред. Геофизика. 1997. № 3. С. 49–56.