Программа одномерной интерпретации данных ВЭЗ и ВЭЗ-ВП ZondIP1d

Программа ZondIP1d предназначена для одномерной интерпретации профильных данных вертикального электрического зондирования методом сопротивлений и вызванной поляризации.

Метод вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) является одним из старейших методов электроразведки. Первые применения метода относятся к 20-м годам XX века. Сравнительная простота и наглядность ВЭЗ привела к его широкому распространению и развитию во всем мире. На сегодняшний день электрические зондирования остаются одним из самых применяемых электроразведочных методов. На основе вертикальных электрических зондирований разработаны и другие современные технологии – например, электротомография, базирующиеся на тех же принципах, что и для «классических» электрических зондирований.

Одним из основных требований к применению геофизических методов является контрастность по физическим свойствам объекта изучения относительно вмещающей среды. Для электроразведки методами сопротивлений, к которым относится ВЭЗ – это означает, что изучаемый объект должен заметно отличаться по удельному электрическому сопротивлению от вмещающих пород [МГУ, 2007].

Программа ZondIP1d работает как в режиме постоянного тока, так и с учетом частоты электроразведочного генератора. Это позволяет учитывать влияние электромагнитной индукции, которая может сильно проявляться на больших разносах. Для учета эффекта вызванной поляризация используется известная формула Комарова-Сигела. Возможно использование данных полученных во временной или частотной области.

Удобный интерфейс и широкие возможности представления данных позволяют максимально эффективно решить поставленную геологическую задачу. При разработке программы особое внимание уделено удобству и простоте ее использования, разнообразию средств визуализации, учету априорной информации, а также взаимодействию с другими программами пакета Zond. В зависимости от представлений интерпретатора о строении геоэлектрического разреза, программа предоставляет пользователю широкий выбор алгоритмов интерпретации данных и анализа качества решений. Удобная система управления позволяет пользователю выбрать из множества эквивалентных решений то, которое окажется наилучшим как с геоэлектрической, так и с геологической точки зрения.

В основу программы ZondIP1D положена концепция профильной интерпретации. Следовательно, профильные данные рассматриваются как отражение геологического разреза по профилю в целом, а не как набор независимых кривых зондирования, с которыми работают по отдельности. В программе предусмотрены специальные алгоритмы, предназначенные для интерпретации профильных данных вертикального электрического зондирования, с подавлением P-эффекта каждого сегмента кривой. При использовании профильных алгоритмов инверсии наряду с уменьшением невязки между наблюденными и теоретическими ВЭЗ решается задача выделения структурных особенностей разреза. Конечно, большинство возможностей программы может быть использовано и при работе с отдельными точками ВЭЗ.

ZondIP1D позволяет работать с любыми типами электроразведочных установок или их сочетаниями. Программа поддерживает как традиционные установки (Шлюмберже, Веннера, или Дипольно-Осевая), так и самые экзотические, с произвольной ориентацией и смешанной системой разносов. Специальный модуль позволяет «на лету» добавлять новые точки ВЭЗ в проект. Электроды (питающие и приемные) могут быть расположены на одной линии или в произвольной конфигурации на плоскости. Также поддерживаются варианты донных измерений ВЭЗ. В программу могут быть загружены данные в форматах наиболее популярных программ, таких как IPI2WIN, ВЭЗ-МАСТЕР, ЗОНД.

Так как основной задачей программы является восстановление параметров геоэлектрического разреза – в ZondIP1D реализовано несколько вариантов решения обратной задачи, важнейшими из которых являются: сглаживающая инверсия – для получения гладкого, и фокусирующая – для получения кусочно-гладкого распределения сопротивления и поляризуемости с глубиной. Ввиду эквивалентности обратных геофизических задач, качество получаемых результатов напрямую зависит от количества используемых априорных данных. В ZondIP1D имеется возможность назначения весов измерениям, закрепления и задания пределов изменения свойств отдельных слоев, использования априорной модели, как опорной при инверсии. Если значения каких-либо параметров разреза известны точно (априори или по результатам интерпретации), возможно их закрепление или задание пределов перед началом автоматической интерпретации. Закрепленные параметры не меняются в процессе подбора. Закрепление параметров является способом более жесткой и управляемой регуляризации процесса подбора. Анализ карт корреляционной связи параметров и облака возможных решений позволяет лучше осмыслить эквивалентность параметров разреза. В программе реализованы адаптивные робастные схемы оценки шумовой составляющей, значительно улучшающие результаты автоматической инверсии полевых данных вертикальных электрических зондирований.

Возможности программы:

• Поддержка любых электроразведочных установок с произвольной системой разносов и положениями электродов.
• Возможность работы с разными установками на одном профиле/площади.
• Учет длины приемной линии и частоты измерений.
• Работа с незаземленными линиями.
• Измерения в водном слое и на дне водоема.
• Несколько вариантов инверсии полевых данных: гладкая, фокусирующая и робастная.
• Метод минимизации количества слоев.
• Оценка шумовой составляющей при инверсии.
• Различные профильные методы подбора, в том числе оригинальный: 1.5D инверсия.
• Совместимость с программой электротомографии Zondres2d позволяет обмениваться данными и моделями.
• Закрепление и задание пределов изменения параметров, внедрение априорных геологических границ.
• Задание весов и отбраковка измерений.
• Редактор значений.
• Оценка качества решения на основе корреляционной матрицы, карты корреляционных связей и облака решений.
• Разнообразие типов визуализации данных, моделей, априорной информации.
• Возможность задания полупрозрачного заднего фона для разреза (геологический, сейсмический разрезы).
• Удобный интерфейс для задания первичной информации.
• Совместная работа с магнитотеллурическими данными.
• МТЗ данные загружаются в программу.
• Работа с площадными данными.
• Задание произвольной системы профилей.
• Карты срезов различных параметров по глубинам.
• Трехмерная визуализация геоэлектрических разрезов.
• Геологический редактор разрезов, система для создания скважинной информации.
• Экспорт в растровые и векторные графические форматы, excel, surfer, CAD.
• Задание масштабов экспортируемых изображений.
• Печать изображений и создание отчетов.