Induced polarization signal manifestation in multi-spacing installations in offshore areas up to 100 m deep

E. V. Ageenkov, A. A. Sitnikov, E. N. Vodneva
2021 Earth sciences and subsoil use  
Цель данной работы заключалась в иллюстрации проявления сигнала вызванной поляризации в сигнале переходного процесса для многоразносных осевых электрических установок в зависимости от разноса и размеров источника на разных глубинах погружения установки для условий акватории с глубиной моря до 100 м. В ходе исследования использовалось решение прямой задачи неустановившегося электромагнитного поля для проводящих поляризующихся сред с описанием дисперсии удельного электрического сопротивления
more » ... лой Коула -Коула. Было проанализировано изменение сигнала переходного процесса ΔU(t), конечной разности сигнала переходного процесса Δ 2 U(t) и трансформанты P1(t) -отношения Δ 2 U(t) к ΔU(t) -в зависимости от размеров многоразносной установки. В ходе исследования использовались установки с длиной источника -горизонтальной заземленной электрической линии AB -от 50 до 500 м, а также длиной приемников -трехэлектродных электрических линий MON -от 50 до 500 м и расстоянием между центрами источника и приемника (разносом), кратным длине источника: Сравнивались сигналы от проводящей и проводящей поляризующейся модели. Многоразносная установка находилась внутри проводящей среды с проводящим поляризующимся основанием. Проводящая среда ассоциировалась с толщей морской воды в шельфовых областях с глубинами моря до 100 м. Проводящее поляризующееся основание представляло собой геологическую среду (землю), перекрытую слоем воды. Выполненные в результате проведенных работ расчеты показывают проявление различных составляющих переходного процесса, связанных со становлением электромагнитного поля и с проявлением низкочастотной дисперсии электромагнитных свойств земли, вызванной как гальваническим, так и вихревым током. Эти составляющие по-разному проявляются на многоразносных установках на разных глубинах погружения. Таким образом, можно утверждать, что составляющие переходного процесса, связанные со становлением электромагнитного поля и с гальванически и индукционно вызванной поляризацией, по-разному проявляются на многоразносных установках разных размеров, погруженных на разную глубину. Вызванная поляризация для условий акваторий проявляется двояко, так как она связана и с гальваническим, и с вихревым током. Ранее при практических измерениях проявление индукционно вызванной поляризации рассматривалось как проявление помех, но этот сигнал моделируемый и его можно рассматривать как информацию о вызванной поляризации. Фактором, влияющим на характер проявления сигнала вызванной поляризации в сигнале переходного процесса, является высота установки над дном Δh и разнос r. Δh -это расстояние между установкой и дном моря (поляризующимся основанием модели); r -расстояние между центрами источника и измерителя (трехэлектродной измерительной линии). В зависимости от высоты установки и разноса сигнал вызванной поляризации в трансформанте P1(t) может проявляться в виде как восходящей ветви на поздних временах, так и нисходящей ветви, переходящей в отрицательные значения P1. Ключевые слова: шельф, становление поля, гальванически вызванная поляризация, индукционно вызванная поляризация, переходный процесс, модель Коула -Коула, аквальная геоэлектрика, многоразносная осевая электрическая установка Финансирование: работа выполнена при поддержке Программы фундаментальных научных исследований № 0331-2019-0007. Благодарности: авторы благодарны доктору физико-математических наук, доценту, главному научному сотруднику Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН Е. Ю. Антонову за ценные советы по улучшению структуры и содержания публикации, а также доктору геолого-минералогических наук, профессору, главному научному сотруднику Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН Н. О. Кожевникову за ценные советы и обсуждение исследования.
doi:10.21285/2686-9993-2021-44-3-301-311 fatcat:elqvszvr2bgzln3fnyhamzmsry