Программа одномерной интерпретации данных ЗСБ/МПП для петли и линии ZondTEM1d

Программа ZondTEM1D предназначена для одномерной интерпретации профильных данных зондирования становлением поля (метода переходных процессов) с различными системами наблюдений в наземном и аэроварианте.

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 и учету априорной информации.

Рабочее окно программы ZondTEM1D

Зондирование становлением поля – один из методов импульсной электроразведки, который основан на изучении затухания поля вихревых токов (переходных процессов), возникающих в электропроводящих средах при резком выключении постоянного первичного поля. Первичное поле создается пропусканием по замкнутой незаземленной петле или заземленной линии прямоугольных импульсов тока с длительностью, достаточной для установления постоянного поля. При мгновенном выключении тока в источнике, измеряемое напряжение в приемной установке не мгновенно спадает до нуля, а исчезает постепенно, изменяясь достаточно сложным образом. Это связано с тем, что в момент выключения тока в проводящих областях разреза индуцируются вторичные токи, которые в первый момент времени распределяются в приповерхностных областях, затем начинают проникать в более глубоколежащие слои, затухая с удалением от источника. Этот процесс носит название становления поля в земле, а зависимость измеренного напряжения в приемной установке от времени, прошедшего с момента переключения тока – кривой становления поля. Физической основой применения импульсной электроразведки является различие по электропроводности и поляризуемости горных пород и руд в естественном залегании. Глубина проникновения нестационарного электромагнитного поля в землю определяется временем, и это свойство обуславливает возможность проводить зондирования, изучая зависимость компонент поля становления от времени. Переходные процессы изучаются в момент отсутствия тока в петле с помощью индукционных приемников поля, обычно в виде петель размером в десятки и сотни метров или малых многовитковых рамок.

Результаты интерпретации площадной съемки зондирований становлением в ZondTEM1D

В зависимости от представлений интерпретатора о характере 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 геофизической, так и с геологической точки зрения.

В основу программы ZondTEM1D 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 зондирования становлением поля, с подавлением P-эффекта кривой для электрических компонент поля. Конечно, большинство возможностей программы может быть использовано и при работе с отдельными точками зондирования становлением. В программе также реализован режим работы с площадными данными для произвольной системы профилей.

Результат профильной интерпретации данных метода переходных процессов

ZondTEM1D позволяет работать с любыми типами установок для зондирования становлением или их сочетаниями. Программа поддерживает как традиционные установки (совмещенные петли, в петле, разнесенные петли, линия-петля, петля-линия, линия-линия), так и самые экзотические с произвольной ориентацией. Для каждого источника может быть задано несколько приемников любого типа (при этом инверсия будет проводиться для всех данных одновременно). Геометрия источников и приемников может быть произвольной на плоскости с заданной фиксированной высотой (для аэрогеофизики). Геометрические параметры и временной режим измерений могут быть отредактированы «на лету» для всех или отдельной очки зондирования. Рассчитываются, как значения электромагнитных полей, так и их производные по времени, Реализована возможность задания произвольной формы токового импульса. В программу могут быть загружены данные в форматах наиболее популярных программ, таких как: ERA, EMMA, IX1d, Amira или Podbor, а также многих производителей аппаратуры для зондирования становлением поля : Geonics, TEMFAST, AIE-2 и др.

Так как основной задачей программы является восстановление параметров геоэлектрического разреза – в ZondTEM1D реализовано несколько вариантов решения обратной задачи, важнейшими из которых являются: сглаживающая инверсия – для получения гладкого, и фокусирующая – для получения кусочно-гладкого распределения геоэлектрических параметров с глубиной. Геоэлектрическими параметрами разреза выступает – удельное электрическое сопротивление, магнитная проницаемость и параметры cole-cole.

Ввиду эквивалентности обратных геофизических задач, качество получаемых результатов напрямую зависит от количества используемых априорных данных. В ZondTEM1D 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 перед началом автоматической интерпретации. Закрепленные параметры не меняются в процессе подбора. Закрепление параметров является способом более жесткой и управляемой регуляризации процесса подбора. Кроме этого в программе реализованы робастные схемы оценки шумовой составляющей при инверсии и модуль редактирования электроразведочных данных. Система анализа и визуализации площадных данных позволяет быстро строить карты срезов параметров или данных по определенной глубине или временному окну.

Глубинные срезы удельных сопротивлений по площади в ZondTEM1D

Возможности программы:

• Поддержка любых вариантов измерительных систем или их комбинаций, используемых в методе становления поля. В том числе системы с измерением полного вектора (трехкомпонентного датчика) и пространственных производных (ДНМЭ)
• Возможность работы с несколькими приемниками любых типов на одном пункте зондирования
• Многокомпонентные и импедансные датчики
•  Задание произвольной формы токового импульса, учет предыдущих импульсов и ширины временных окон
• Поле или производная поля по времени
• Магнитные и поляризационные (cole-cole) параметры
• Поддержка работы в частотной области
• Учет произвольной геометрии источников/приемников
• Работа с аэроданными и измерениями в водном слое
• 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
• Совместная инверсия с данными ВЭЗ и/или МТЗ
• 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 ввода первичных данных
• 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, autoCAD
• Задание масштабов экспортируемых изображений
• Печать изображений и создание отчетов.