Программа двумерной интерпретации данных метода сопротивлений и вызванной поляризации ZondRes2d (наземный, акваторный и скважинный варианты)

Программа ZondRes2d предназначена для двумерной интерпретации данных электротомографии методом сопротивлений и вызванной поляризации в наземном, скважинном и акваторном вариантах.

Электротомография (Electrical resistivity tomography, resistivity imaging) – современное направление электроразведки методом сопротивлений и вызванной поляризации. В отличие от классической методики вертикальных электрозондирований, в электротомографии используются плотные системы наблюдений с линейным шагом. С некоторыми оговорками методику измерений можно представить, как комбинацию зондирования и профилирования.

Суть методики наблюдений заключается в многократных повторных измерениях сигнала вдоль линии наблюдений при разных положениях источника тока. Таким образом, осуществляется своеобразная «подсветка» геологических объектов в земле с разных позиций источника и проецирование измененного объектом сигнала на приемные линии. Благодаря использованию данного принципа и математического аппарата инверсии, электротомография позволяет изучать двумерные и трехмерные разрезы, что существенно расширяет круг решаемых электроразведкой задач. Для получения качественных результатов требуется очень большое количество измерений (n×1000...n×10000) на одном профиле. Это подразумевает использование высокопроизводительной многоэлектродной или многоканальной аппаратуры и электроразведочных кос. таким образом электрическую томографию (двумерную электроразведку) представляет комплекс методики полевых измерений, многоэлектродной аппаратуры и двумерной инверсии данных.

Разрешающая способность и, соответственно, качество интерпретации данных электротомографии тесно связано с числом и плотностью измерений на одном профиле. Их число обычно достигает первых тысяч, поэтому вопрос о производительности полевых измерений имеет принципиальное значение и во многом определяет возможность практического использования этого метода. Для достижения максимальной эффективности при проведении полевых работ применяется специальная аппаратура с программируемой автоматической коммутацией электродов.

ZondRes2d представляет готовое решение для электрической томографии, и решает широкий спектр задач от математического моделирования, выбора системы наблюдений, анализа качества данных и чувствительности, до обработки и интерпретации полевых данных. Удобный интерфейс и широкие возможности представления данных позволяют максимально эффективно решить поставленную геологическую задачу. Система анализа качества данных электрической томографии позволяет быстро и эффективно выявлять проблемные измерения в автоматическом и полуавтоматическом режимах.

ZondRes2d использует простой и понятный формат данных, позволяющий легко совмещать различные электроразведочные системы наблюдений, включающий различные варианты задания рельефа (в том числе рельефа дна для донной и акваторной электротомографии) и другой вспомогательной информации. Поддерживаются общеизвестные форматы программ инверсии данных метода сопротивлений и вызванной поляризации (res2dinv, earthimager и др), а также выходные файлы известных производителей электроразведочной аппаратуры (SysCal, ABEM, AGI, Скала-48, Омега-48).

Программа работает с любыми, применяемыми в электроразведке, типами установок (двух, трех и четырех – электродные) или их сочетаниями на поверхности земли и воды в скважине или под водой. Возможно задание всех трех координат для каждого из электродов и работа с произвольной геометрией профилей.

Площадное представление результатов интерпретации данных электротомографии в ZondRes2d

Важным этапом, предваряющим полевые измерения, является математическое моделирование геоэлектрического строения участка работ. Моделирование дает возможность оценить уровень сигнала и осуществить выбор оптимальных параметров установки для решения поставленной геологической задачи. ZondRes2d обладает большим набором средств для математического моделирования и анализа чувствительности полей постоянного тока и вызванной поляризации. Реализовано два варианта моделирования данных электрической томографии – в сеточном или полигональном режиме.

Так как основной задачей программы является восстановление параметров геоэлектрического разреза в ZondRes2d реализовано несколько вариантов решения обратной задачи, важнейшими из которых являются: сглаживающая инверсия – для получения гладкого, блочная для получения блокового и фокусирующая–для получения кусочно-гладкого распределения геоэлектрических параметров с глубиной.

Результаты интерпретации донных электротомографических измерений в Zondres2d

При разработке программы особое внимание уделено учету априорной информации. Ввиду эквивалентности обратных геофизических задач, качество получаемых результатов напрямую зависит от количества используемых априорных данных. В ZondRes2d имеется возможность назначения весов измерениям, закрепления и задания пределов изменения свойств отдельных ячеек, использования априорной модели, как опорной при инверсии. Кроме этого в программе реализованы робастные схемы оценки шумовой составляющей. Также имеется возможность импортировать и отображать результаты измерений другими методами и скважинных данных, что способствует более комплексному подходу к интерпретации данных. Модуль гравиразведка, магниторазведка и метод естественного поля позволяет эффективно комплексировать данные методы с геоэлектрическим разрезом на основе единого каркаса. Каркас строится на базе разреза полученного по данным электротомографии, а затем наполняется плотностными и магнитными свойствами в автоматическом или ручном режиме.

Математическое моделирование электрических полей в ZondRes2d

Возможности программы:

Поддержка любых электроразведочных установок или их комбинаций с произвольной системой разносов и положениями электродов. Возможность работы с разными (по количеству электродов) установками на одном профиле
Измерения в водном слое и на дне водоема. Скважинные и межскважинные наблюдения
Четыре варианта задания топографии
Возможность интерпретации данных метода вызванной поляризации ,как по стандартной схеме, так и во временной или частотной области с восстановлением параметров Cole-Cole
Блок контроля качества и отбраковки данных электротомографии
Совместная инверсия с магнитотеллурическими данными
Набор инструментов для математического моделирования различных геологических ситуаций. Стандартный растровый и полигональный варианты
Комплексное полигональное моделирование для магниторазведки гравиразведки и метода естественного поля
Несколько вариантов инверсии полевых данных: гладкая, фокусирующая, робастная, блоковая. Задание опорной модели для инверсии. Оценка шумовой составляющей при инверсии
Подавление P/C эффектов при инверсии. Работа с аномальными установками (метод чистых аномалий)
Закрепление и задание пределов изменения параметров, внедрение нескольких априорных геологических границ или скважинного профиля. Задание весов и отбраковка измерений. Редактор измерений
Оценка качества решения на основе матрицы чувствительности. Расчет параметра качества получаемого решения, индекса DOI
Обрезка краев модели: по углу или по уровню чувствительности
Несколько вариантов визуализации данных, моделей, априорной информации. Возможность задания полупрозрачного заднего фона для разреза (геологический, сейсмический разрезы)
Трехмерная визуализация геоэлектрических разрезов по произвольной системе профилей. Карты срезов различных параметров по глубинам
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.