Тип публикации: отчёт о НИР
Год издания: 2023
Ключевые слова: геофизика, сейсморазведка, сейсмоэлектрика, электромагнитное зондирование, уравнение свертки, переходная характеристика, разведка углеводородов, обработка сигналов, псевдослучайные последовательности
Аннотация: В ходе выполнения Проекта получены следующие научно-технические результаты: 1) Дано научно-техническое обоснование использования принципов ШПС-зондирования применительно к системам сбора данных сейсморазведки на основе сигналов с большой базой и сейсмоэлектроразведки, получены оценки помехозащищенности и разрешающей способностПоказать полностьюи таких систем будет дано на основании анализа совокупности модельных данных. Разработаны и научно обоснованы в ходе модельных экспериментов подходы и алгоритмы инверсии различных типов переходных характеристик, реконструируемых по ШПС-данным, в том числе в горизонтально-неоднородных моделях среды, включающие методы регуляризации искомого решения. Результаты анализа влияния различных искажающих факторов на ШПС-данные, а также результаты их последующей интерпретации. Разработанная физическая модель быстродействующего электромагнитного высокочастотного датчика измерения зазора для введения следящей обратной связи в конструкцию сейсмоисточника с целью обеспечения управляющего воздействия на элементы электромагнитного привода малогабаритного источника сейсмоакустических волн, позволяющего снизить уровень нелинейных искажения генерируемого сигнала, которые могут быть внесены влиянием и характеристиками подлежащего грунта. Также будут представлены результаты поведения, т.н. "присоединенной массы грунта" при вариации упругих характеристик среды. 2) Проведено математическое моделирование сейсмоэлектрического эффекта второго рода методом конечных элементов с использованием в качестве возбуждающего воздействия сейсмических колебаний с применением частотной манипуляции и псевдослучайной двоичной последовательности (М-последовательность) на слоистой модели геологической среды, имитирующей условия, приближенные к реальным. Для анализа была использована М-последовательность из 1023 элементов с использованием частотной манипуляции на несущей частоте 80 Гц и с девиацией частоты 10 Гц. Общая длительность излучаемого сигнала составила 15.36 с. Расчет индуцированного электрического поля проводился за счет порового давления методом конечных элементов на поверхности. Приведены результаты численного моделирования в графическом виде. 3) Результаты исследования реакции математической модели на введение воздействия аддитивного белого гауссовского шума (АБГШ) на сейсмические и индуцируемые электромагнитные поля, возникающие вследствие проявления в углеводородных пластах сейсмоэлектрического эффекта второго рода, методом конечных элементов. Проведен анализ влияния амплитуды АБГШ и соотношения сигнал/помеха на результаты моделирования. Добавление аддитивного белого гаусовского шума (АБГШ) привело к следующей зависимости соотношения сигнал/помеха на результирующий максимум функции ВКФ. Было показано, что добавление АБГШ приводит к тому, что при значении соотношения сигнал/помеха меньше 1 регистрация сейсмоэлектрических эффекта не представляется возможной. Для сигналов без демодуляции пороговым значения является 1.5, а для сигналов после демодуляции пороговым значением является значение равное 1. 4) Выполнены теоретические и расчетные оценки возможности использования линейно-частотно модулированных сигналов (ЛЧМ) совместно с псевдослучайной двоичной последовательностью (М-последовательность) для регистрации сейсмоэлектрческих эффектов второго рода на поверхности земли при помощи метода имитационного моделирования на основе численного конечно-разностного решения дифференциальных уравнений электродинамики и сейсмоакустики. В результате проделанной работы показана принципиальная возможность использования М-последовательностей с частотной манипуляцией, как для метода сейсморазведки, так и для сейсмоэлектрического метода. Приведены данные того, что использование М- последовательности с 1023 элементами (B>1000) позволяет проводить регистрацию сигналов с соотношением сигнал помеха не меньше 2. Стоит сказать, что в реальных условиях на результаты измерений будут влиять очень много факторов – мощность сейсмического излучателя, неоднородность среды, глубина залегания углеводородных пластов, сейсмические и электромагнитные шумы, что скорее всего потребует использование М-последовательностей с большей базой. В данной же работе, было промоделировано влияние электромагнитных помех на конечный результат измерений, и было показано, что для работы возможно использовать значение соотношения сигнал/помеха больше 1.5.