Определение наименее искаженных кривых

Этап анализа МТ-данных является важной частью графа обработки и интерпретации МТ-данных. На этом этапе одной из основных задач является выявление на кривых искажений, связанных с горизонтальной неоднородностью разреза. Искажения бывают двух типов - гальванические и индукционные. Индукционные искажения вызываются избыточными токами, индуцированными в телах с высокой электропроводностью. Гальванические искажения связаны с обтеканием электрическим током высокоомных объектов и его концентрацией в проводящих объектах. Наиболее распространенным типом искажений является так называемый "эффект S", или эффект статического смещения кривых МТЗ. Это гальваническое искажение связано с влиянием локальных приповерхностных неоднородностей, и проявляется в виде смещения кривых МТЗ по уровню. Формальная интерпретация (т.е. интерпретация в рамках горизонтально-слоистой модели) искаженных кривых может привести к существенным ошибкам при построении геоэлектрического разреза. Эффект статического смещения может быть по крайне мере частично исключен с помощью процедуры нормализации. Существует два основных способа нормализации - по левым частям кривых (все кривые приводятся к локально однородному верхнему слою) и по правым частям кривых (все кривые приводятся к региональной кривой глубинного зондирования). Неискаженные, а также нормализованные кривые интерпретируются в рамках одномерных (горизонтально-слоистых) моделей.

Рис. 5. Кривые МТЗ по профилю: а) - неискаженные, б) - искаженные эффектом S

Наша задача на данном этапе заключается в выборе наименее искаженных эффектом S кривых. Для этого в программе SHELL нужно выбрать все четыре точки, а затем запустить программу MTS-PROFILE. Эта программа позволяет выводить на экран кривые одного вида (, или ) для всех точек профиля одновременно (рис. 5). Если данный тип кривых не искажен влиянием приповерхностных неоднородностей (эффектом S), то кривые МТЗ должны совпадать на низких частотах (рис. 4а). Действительно, расстояние между точками МТЗ не превышает 20 км, в то время как глубинность зондирования на низких частотах может достигать 100 и более км. Электромагнитное поле имеет интегральный характер. Очевидно, что изменение удельного сопротивления по латерали в основании разреза не может привести к существенным расхождениям правых асимптот кривых МТЗ при такой длине профиля. Следовательно, такое расхождение может быть объяснено только за счет эффекта S, вызванного влиянием приповерхностных неоднородностей. Выбранные на этом этапе наименее искаженные кривые будут использоваться для дальнейшей интерпретации, поэтому их необходимо распечатать (об особенности печати см. конец пункта 6).

Информацию о правилах работы с программой MTS-PROFILE можно получить из подсказок в нижней части экрана этой программы или из ее инструкции.
6. Метод контролируемой трансформации

Для пересчета исходной кривой кажущегося сопротивления в кривую зависимости суммарной проводимости от глубины можно использовать метод контролируемой трансформации. Его суть заключается в следующем.

Рис. 6. Иллюстрация начального этапа метода контролируемой трансформации.

Вначале для исходной кривой (рис. 6А) рассчитывается одна из трансформаций (например, трансформация Молочнова - Ле Вьета). Результат трансформации представляет собой зависимость сопротивления от глубины, т.е. градиентный разрез. Его можно аппроксимировать слоистым разрезом с большим числом тонких слоев мощностью и сопротивлением (рис. 6Б). После этого для полученного многослойного геоэлектрического разреза рассчитывается новая кривая (рис. 6В). Как правило, невязка между ней и исходной кривой оказывается большой. Для получения разреза, дающего кривую кажущегося сопротивления достаточно близкую к исходной, применяется итерационная процедура.

На каждой итерации сопротивления слоев полученного разреза корректируются, увеличиваясь, если расчетная кривая кажущегося сопротивления на соответствующем этой глубине периоде проходит ниже исходной кривой , и уменьшаясь, если она проходит выше исходной (рис. 6Г). Как правило, после нескольких десятков итераций расхождение экспериментальной и теоретической кривых МТЗ становится весьма незначительным (невязка часто не превышает 1 %). Полученный разрез является одним из эквивалентных разрезов (т.е. разрезов, для которых кривые кажущегося сопротивления практически совпадают). Необходимо отметить, что в ходе итерационного процесса контрастность разреза увеличивается.

Полученная кривая пересчитывается в кривую по формуле

Рис. 7. Кривые (вверху), (в центре) и (внизу), полученные мето-дом контролируемой трансформации для трех (слева) и тридцати (справа) итераций.

Интегрирование при этом сводится к суммированию продольной проводимости всех слоев, лежащих выше глубины .

Важно отметить, что получаемая кривая определяется устойчиво, т.е. эквивалентные разрезы имеют близкие зависимости . Иначе говоря, задача определения по данным МТЗ зависимости для слоистой среды является корректной.

Для примера на рис. 7 приведены кривые , и , полученные методом контролируемой трансформации для трех и тридцати итераций. Расхождение полевых (зеленых) и расчетных (фиолетовых) кривых составляет 11.08 % и 0.97 % соответственно.

На данном этапе выполнения практического задания требуется пересчитать четыре кривые , относящиеся к наименее искаженному в данном случае виду, в кривые . Для этого в программе SHELL нужно выбрать первую точку МТЗ и запустить для нее программу MTS-SI, а затем проделать то же самое для второй, третьей и четвертой точек. Информацию о работе с программой MTS-SI можно получить из подсказок в нижней части экрана этой программы или из ее инструкции.

После запуска программы MTS-SI следует выбрать тип кривой и выполнить контролируемую трансформацию (программа остановится после 40 итераций). Затем на экран надо вывести полученную кривую , которую следует распечатать. Для этого в программе MTS-SI нужно нажать клавиши F8 (фон картинки станет белым) и Print Screen (изображение будет помещено в буфер обмена), затем переключиться в какое-нибудь графическое приложение Windows, вызвать команды вставки, увеличения размера рисунка (если потребуется) и печати. Далее нужно переключиться обратно в программу MTS-SI, выйти из нее и повторить всю процедуру для следующих точек МТЗ.