Электротомография презентация

Содержание

История возникновения метода В 1995 г. аспирант профессора Баркера из Бирмингемского универ-ситета в Англии M.H.Loke опубликовал вместе со своим руководителем две статьи в ведущих геофизических журналах Geophysics и Geophysical Prospecting, посвященные

Слайд 1Электротомография
Электротомография это современная методика геофизических
исследований методом сопротивлений, нацеленная на интерпрета-цию в

рамках двумерных и трехмерных моделей. Такая интерпретация требует высокой плотности наблюдений и специализированной методики съемки. Для полевых наблюдений по этой методике обычно используется современная высокопроизводительная аппаратура, обеспечивающая необходимую скорость измерений.

Слайд 2История возникновения метода
В 1995 г. аспирант профессора Баркера из Бирмингемского универ-ситета

в Англии M.H.Loke опубликовал вместе со своим руководителем две статьи в ведущих геофизических журналах Geophysics и Geophysical Prospecting, посвященные вопросу 2D инверсии данных электротомографии (ЭТ).

Среди работ, повлиявших на становление ЭТ, можно назвать перенос идеи гладкого решения с задач1D на 2D, первый алгоритм двумерной инверсии);
Griffits and Turnbill, 1985 (применение многоэлектродных систем наблюдений с использованием многожильного кабеля двух типов, когда к каждому элек-троду идет своя нитка кабеля, и когда небольшое число жил может управ-ляться подключением к большому числу электродов). Edwards (1977) предло-жил в развитие идеи (Hallof, 1957) строить разрезы кажущихся сопротивлений в функции эффективной глубины, в том числе с учетом рельефа). Сплошные электрические зондирования (СЭЗ) по многим признакам были близкими аналогами ЭТ


Слайд 3СЭЗ - один из предшественников электротомографии
Пример расчленения геоэлектрического разреза Метод ВЭЗ,

технология СЭЗ, интерпретация 1D с использованием программы IPI. Глубина изучения разреза - до 30 м, максимальные разносы AB/2=100 м. Разносы до 20 м - каждые 2 м, а после 20 м каждые 10 м, установка AMN+MNB.

Слайд 4Идея электротомографии
1. Вместо отдельных ВЭЗ по профилю – система равноотстоящих электродов

для выполнения зондирований с минимумом рабочих положений электродов. Постоянный шаг электродов, многожильный кабель и переключение электродов по специальной программе, управляемой компьютером. Чаще (гуще) зондирования – много выше горизонтальное разрешение, когда автоматически – то быстрее, нет перестановки электродов и перехода рабочих на электродах, и минимизация искажений от попадания электродов в ППН.

При классических ВЭЗ шаг соизмерим с максимальной глубиной, в Томо - с минимальной глубиной, например 50-100 м шаг ВЭЗ и 5 м - шаг томографии.

Терминология: Электротомография - термин принят в России (Госстрой), понятен в Европе и Латинской Америке. В США томография обязательно включает измерения со скважинами, иначе это Electrical Imaging.


Слайд 5Отличие ЭТ от традиционной методики ВЭЗ и других модификаций электроразведки
1D электроразведка
логарифмический

шаг по разносам;
редкая сеть наблюдений;
Установка Шлюмберже или Веннера;
1D интерпретация.

Электротомография
использование многоэлектродной аппаратуры;
линейный шаг по разносам;
очень плотная сеть наблюдений;
установка Шлюмберже, Веннера, потенциал установка;
интерпретация в программах автоматической инверсии.


Слайд 6Многоэлектродная аппаратура
Разрешающая способность (т.е. количе-ство деталей геоэлектрического разре-за, устойчиво проявляющихся в

элек-трическом поле) и, соответственно, каче-ство интерпретации данных электро-томографии, тесно связано с числом и плотностью измерений на одном профи-ле. Их число обычно достигает первых тысяч, поэтому вопрос о производитель-ности полевых измерений имеет принци-пиальное значение и во многом опреде-ляет возможность этого метода.

В многоэлектродной аппаратуре используется большой набор электродов (обычно от 48 до 128 штук), соединенных с помощью электроразведочных кос. В отличие от многоканальных систем каждый электрод может использоваться не только как приемный, но и как питающий. Таким образом, один раз установив и подключив электроды (одна расстановка) можно провести весь комплекс профильных измерений.


Слайд 7Схема переключений питающих и приемных электродов


Слайд 8Многоканальная многоэлектродная
аппаратура
В начале XXI века появилась многока-нальная многоэлектродная аппаратура, которая

с одной стороны коммутирует заданные электроды с генератором и измерителем, с другой стороны позволя-ет параллельно проводить измерения на нескольких приемных линиях (каналах). Это обеспечивает кратное увеличение скорости измерений. Неоходимый в методе сопротивлений низкочастотный ток, требует существенного времени на одно измерение (обычно около5 с). При числе наблюдений в несколько тысяч, это требует достаточно длительного времени, которое удалось сократить применением многоканальной многоэлек-тродной аппаратуры.

Слайд 9Примеры аппаратуры для ЭТ


Слайд 10Аппаратура Syscal-Pro, Iris, Франция - Япония
Одновременные измерения по 11 каналам:

10 приемных диполей, 1 питающий диполь
• Скорость работы 1000 измерений в час или более (до 3-5 тысяч - спец. режим)
• Измерение сопротивления и ВП
• Измерение ВП по 20 временам
Автоматическая коммутация до 96 электродов (до 4 000 с внешними коммутаторами Switch Pro)
• 800 V максимальное выходное напряжение, 1.5 А - макс. ток
• Произвольные установки
• Память 21 000 измерений
Примерно 100 000 евро (стоит в России)

AGIUSA Supersting - 8 каналов
ABEM - 4 канала


Слайд 11Российские многоэлектродные станции
«Иднакар», Ижевский физико-технический институт
«Омега-48», Логис, Москва
«Скала-48», Институт нефтегазовой
геологии

и геофизики, Новосибирск

Слайд 12Кабель и электроды для ЭT


Слайд 13"Интеллигентные" электроды Smart electrodes AGIUSA, ЭРА


Слайд 14Электротомография с одноканальной аппаратурой
COMx-64 - дополнительный блок для многоканальных измерений методом

сопротивлений и ВП с обычной аппаратурой

Разработка геологического ф-та МГУ Коммутация только приемных электродов.

Идея этого подхода в том, что коммутируются только приемные электроды. Выбор рабочей пары приемных электродов обеспечива-ется программой, записанной в памяти коммутатора.Питающий электрод переносится вручную. Для возбуждения и измерения
электрического поля используется обычная электроразведочная
аппаратура для метода ВЭЗ


Слайд 15Параметры аппаратуры для ЭТ
Основными параметрами являются:
1. Максимальное число электродов при

одной расстановке. Чем больше
это число– тем больше диапазон используемых разносов и, соответственно,
шире интервал изучения в геоэлектрическом разрезе.
2. Расстояние между электродами. Уменьшение это расстояния
позволяет повысить детальность изучения геоэлектрического разреза,
особенно в верхней его части. Но с другой стороны, это ограничивает
максимальный разнос и глубинность исследования.
3. Число измерительных каналов. От этого зависит производительность
полевых работ.

Кроме этих трех параметров необходимо учитывать и другие
параметры, характеризующие любую электроразведочную аппаратуру
(входное сопротивление, рабочие частоты или длительности импульса,
мощность генератора, его максимальное напряжение и ток и т.д.)

Слайд 16Методика работ в электротомографии
1. Профильная (2D)
2. Профильная мобильная (речные установки,
OhmMapper,

Corim)
3. Площадная (3D) (AGIUSA)
4. Скважинно-поверхностная
5. Межскважинная


Слайд 17Результаты ЭТ существенно зависят от типа используемых электроразве-дочных установок. Установки характеризуются

различной глубинностью, разрешающей способностью и другими особенностями

При работах на длинных профилях после проведения измерений с
одной расстановкой электродов физически перемещается только часть
электродов(технология”roll-along”). Как правило, перемещается половина
установки. Для ускорения перемещения установки используется двухстороннее подключение кос, позволяющее оставить одну косу
неподвижной. При этом нет смысла повторять измерения, в которых
используется только первая половина электродов. Поэтому для смещенных расстановок рекомендуется применять протоколы, в которых эти измерения уже исключены.


Слайд 18Параметры методики ЭТ
Основными являются геометрические параметрами:
1. Число используемых электродов (зависит

от используемой аппаратуры).
2. Расстояние между электродами(зависит от используемых кос).
3. Типы используемых электроразведочных установок(протоколы).
4. Диапазон используемых разносов(задается протоколом).
5. Длины приемных диполей(определяется протоколом).
6. Шаг смещения расстановки при работе с длинными профилями.

Все эти параметры описаны в файлах протоколов, которые рекомендуется
хранить вместе с результатами измерений.

Кроме геометрических параметров съемки нужно отметить и динамические.
1. Частота тока в питающем диполе.
2. Форма импульса(меандр или меандр с паузой).
3. Число накоплений

Частота тока напрямую влияет на скорость измерения. С другой стороны, измерения с на низких частотах обычно меньше искажены различными индукционными и промышленными помехами. Для работ методом сопротивлений используется частота 2.4Гц, в благоприятных условиях – 1.22Гц. Для работ методом ВП частота должна быть 0.61-1,22 Гц. Меандр с паузой обычно используют только при измерении параметров вызванной поляризации.

Слайд 19Порядок проведения работ по методике ЭТ
Полевые измерения с многоэлектродной аппаратурой проходят

в
несколько этапов.
1) Развертывание электроразведочных кос, заземление электродов и подсо-единение электродов к косе. Расстояние между электродами определяется либо непосредственно по косе, либо по мерной ленте.
2) При использовании трехэлектродной установки организуется бесконечность. Ее положение выбирают из условий и методики проведения работ.
3) Процесс измерений начинается с поверки заземления каждого электрода. Для этого во всех многоэлектродных станциях предусмотрен специальный режим работы, при котором определяется сопротивление заземления электродов попарно или относительно контрольного электрода.
4) Установка параметров генератора. Перед началом измерений необходимо задать в приборе параметры работы, описанные выше: протокол измерений, частота и форма импульса, амплитуда тока в питающей линии.
5) Установка параметров измерителя. Число накоплений.
6) Проведение измерений обычно проходит в автоматическом режиме и при высокой скорости измерений его почти невозможно контролировать. Обычно оператор следит за уровнем измеряемого сигнала, силой тока в линии АВ и за напряжением аккумулятора.
7) Проверка качества измерений осуществляется сразу после выполнения
наблюдений путем выполнения первичной обработки данных и построением
псевдоразрезов кажущегося сопротивления

Слайд 20Регламентные операции при работе методом ЭТ
При проведении полевых измерений методом электротомографии

нельзя
забывать об одной из типичных проблем при работах методом сопротивлений – искажений, связанных с утечкой тока. Кроме обычных мест утечек– провод и катушка бесконечности, следует обращать внимание на изоляцию аккумулятора внешнего питания. Утечки характеризуются резкими аномалиями разных знаков на псевдоразрезе кажущего сопротивления

Слайд 21Обработка и интерпретация данных ЭТ
Программы обработки готовят полевые данные для двумерной

инверсии, задача которой в автоматическом режиме подобрать такое распределение удельного сопротивления (геоэлектрический разрез), чтобы рассчитанное по нему кажуще-еся сопротивление было максимально близко к входному наблюденному кажуще-муся сопротивлению.

Модель двумерной задачи представляет из себя вертикальный разрез из пря-моугольных блоков, продолжающихся вдоль оси Y до бесконечности. Чем мень-ше сечения блоков, тем больше их будет в разрезе, и большее число парамет-ров придется искать при решении обратной задачи. Размеры блоков при инвер-сии не меняются, а подбираются только сопротивления блоков.
Наличие эквивалентных решений обратной задачи, хорошо известное по интер-претации кривых ВЭЗ, существует и для двумерных моделей. Поэтому даже хо-рошая точность подбора не гарантирует получение в результате инверсии точ-ного геоэлектрического разреза. Таким образом, двумерная инверсия не отме-няет необходимость дальнейшей интерпретации с учетом априорных данных.


Слайд 22Пример решения гидрогеологических задач
(a) Псевдоразрез кажущегося сопротивления. (b) Инверсионная модель с

рельефом.

Слайд 23Изучение мерзлоты


Слайд 24Литологическое расчленение пород разреза.
Имеретинская низменность


Слайд 25Альтернативная ЭТ
Три возможных варианта альтернативной томографии.
Вариант 1: Электроды расставлены как

в томографии, но без кос и автомати-ческого переключения. Приходится ходить вдоль профиля с двумя проводами A и B и переключать электроды вручную. Ясно, что медленно и утомительно. Этот вариант можно применять при не слишком больших объемах работ.
Вариант 2. Выполняются обычные классические ВЭЗ по профилю, с логариф-мическими разносами и с частым шагом по профилю. Шаг между ВЭЗ должен быть меньше максимального разноса. Потом данные ВЭЗ пересчитываются путем интерполяции к томографии. Этот вариант имеет очевидные недостатки, но и некоторое количество плюсов. Так можно подготовить к 2D инверсии данные ВЭЗ, полученные по привычной и хорошо освоенной технологии, включая архивные материалы.
Вариант3. Использование специальной сетки разносов. Для этого на проводе ВЭЗ размечается специальная сетка разносов, позволяющая одни и те же данные подвергать 1D интерпретации и 2D инверсии, без пересчета.

Слайд 26Производственные характеристики полевых работ с многоэлектродной аппаратурой


Слайд 27Сравнение «классического» метода ВЭЗ и электротомографии с финансовой точки зрения
Стоимость электротомографии

выше, чем обычных ВЭЗ, но стоимость одного ВЭЗ внутри томографии много ниже, а качество выше, чем в ВЭЗ.

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика