CC BY
79
УДК 550.8.05
АППАРАТУРНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС СЕРИИ «ИМПУЛЬС-ВП»
Андрей Сергеевич Сверкунов
АО «Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья», 630091, Россия, г. Новосибирск, Красный проспект, 67, инженер, тел. (383)222-42-03, e-mail: sverkunov86@mail.ru
Николай Иогансович Паули
АО «Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья», 630091, Россия, г. Новосибирск, Красный проспект, 67, зав. лабораторией, тел. (383)222-42-03, e-mail: pauli@sniiggims.ru
Андрей Иванович Попов
ЗАО «Аэрогеофизическая разведка», 630099, Россия, г. Новосибирск, Октябрьская магистраль, 4, ведущий инженер, тел. (383)344-92-45, e-mail: andy@isp.nsc.ru
В статье приводятся основные характеристики и область применения аппаратурного комплекса «Импульс-ВП», а также программное обеспечение для проведения геологоразведочных и инженерных работ методом вызванной поляризации, обработки и интерпретации данных.
Ключевые слова: «Импульс-ВП», электроразведка, телеметрическая аппаратура ВП, метод вызванной поляризации.
HARDWARE-SOFTWARE COMPLEX OF «IMPULSE-IP» SERIES
Andrey S. Sverkunov
Joint Stock Company «Siberian research Institute of Geology, Geophysics and Mineral Resources», 630091, Russia, Novosibirsk, Krasny Prospect 67, Engineer, tel. (383)222-42-03, e-mail: sverkunov86@mail.ru
Nikolay I. Pauli
Joint Stock Company «Siberian research Institute of Geology, Geophysics and Mineral Resources», 630091, Russia, Novosibirsk, Krasny Prospect 67, Chief of the Laboratory, tel. (383)222-42-03, e-mail: pauli@sniiggims.ru
Andrey I. Popov
Closed Joint Stock Company «AeroGeophysical Surveys», 630099, Russia, Novosibirsk, Ok-tyabrskaya Magistral 4, leading engineer, tel. (383)344-92-45, e-mail: andy@isp.nsc.ru
The paper discusses the main characteristics of the «Impulse-IP» equipment and the software for preprocessing and interpretation of data received in geological and engineering tasks using IP method.
Key words: «Impulse-IP», transient electromagnetics, telemetric IP equipment, induced polarization method.
Современная электроразведочная аппаратура серии "Импульс", предназначенная для проведения электроразведочных работ методом зондирования ста-
новлением (ЗС) поля, применяется на рынке геофизического сервиса уже более 10 лет и позволила успешно решить множество поисково-оценочных задач на углеводороды, твердые полезные ископаемые, а также инженерно-геологических и гидрогеологических задач. Особенностью аппаратуры серии "Импульс" является комплектация современным программным обеспечением для проведения электроразведочных работ, контроля и анализа данных, экспресс-интерпретации данных непосредственно в полевых условиях.
На основе значительного опыта в приборостроении и анализа существующих решений на рынке электроразведочной аппаратуры компанией "Аэрогеофизическая разведка" была разработана телеметрическая аппаратура серии "Импульс-ВП", которая предназначена для проведения работ методом вызванной поляризации, электропрофилирования, вертикального электрического зондирования, естественного поля, заряженного тела.
Области применения аппаратуры серии "Импульс-ВП": нефтегазопоиско-вые работы, геологическое картирование, рудная электроразведка, инженерная геология, гидрогеология и геоэкологические исследования, электромагнитный мониторинг, ЭЭ-исследования.
Аппаратура серии «Импульс-ВП» решает следующие задачи: выявление поляризующихся ореолов над газонефтяными залежами и выявление перспективных участков для бурения разведочных скважин [1]; оконтуривание газонефтяных залежей методом наземно-скважинной электроразведки; поиск глубоко-залегающих медно-никелевых, полиметаллических, железорудных (магнетито-вых) месторождений и месторождений углей [2]; изучение глубинного строения рудных районов (картирование рудоконтролирующих структур или рудовме-щающих полей, изучение геоэлектрического разреза); разведка крутопадающих пластовых залежей, находящихся в синклинальных и антиклинальных складках; прослеживание рудных объектов методом заряда; прослеживание и дистанционный мониторинг подземных захоронений промышленных отходов.
Измерительный комплекс «Импульс-ВП» построен в виде набора автономных одно-, двух-, четырех- и восьмиканальных регистраторов - полевых модулей, которые связаны между собой цифровыми линиями связи. Количество присоединяемых каналов может варьироваться от 1 до 48. Цифровые данные поступают в управляющий компьютер в реальном масштабе времени, благодаря чему оператор может контролировать процесс измерения и при необходимости изменять параметры измерения: коэффициент усиления, ток питающей линии, входное усиление каналов и т. д.
Построение измерительной системы в виде набора самостоятельных «интеллектуальных» единиц (отдельных модулей), связанных между собой посредством телеметрии, позволяет значительно расширить круг решаемых задач, а также: проводить работы в труднодоступных условиях; решить проблемы утечек, связанные с нарушением изоляции, в многопроводных косах, приводящих к искажению сигнала; сократить время измерения (особенно это касается наземно-скважинной электроразведки, где время предоставления скважин строго регламентировано); уменьшить количество необходимого персонала
и транспортных средств и тем самым удешевить работы; обеспечить возможность разработок новых технологических подходов.
На рис. 1. изображен 4-х канальный измеритель «Импульс ВП4».
Рис. 1. Четырехканальный измерительный модуль «Импульс ВП4»
Основные технические характеристики аппаратуры «Импульс-ВП».
Измерительный канал:
- максимальное измеряемое напряжение сигнала - не менее 10 В;
- входное сопротивление - 10/1 МОм (задается оператором);
"5
- диапазон времени измерения ВП - от 50-10" до 100 с;
- коэффициенты усиления: 1; 2; 4; 8; 16; 32; 64; 128;
- относительная погрешность измерения напряжения постоянного тока в диапазоне измеряемых напряжений 3-10"6-10 В при числе накоплений 100 - не более 1 %.
- синхронизация: GPS
- интерфейс связи: RS-485
Генератор тока КТ-15:
- амплитуда биполярных импульсов тока - от 0.5 до 15 А;
- максимальная выходная мощность - 6 кВт;
- силовое питание - 3 фазы 380 В;
- длительность фронта выключения тока в эквиваленте генераторной петли 1000х1000м при токе (15±0,1) А - не более 1мс.
Генератор тока КТ-1:
- амплитуда биполярных импульсов тока - от 0.002 до 1 А;
- выходное напряжение - до 400 В;
- максимальная выходная мощность - 100 Вт;
- силовое питание - 12 В.
Для работы с оборудованием серии «Импульс-ВП» применяется программное обеспечение IPRecorder, которое предназначено для сбора, визуализации, контроля данных, а также для отображения и настройки параметров работы измерительных модулей. IPRecorder предоставляет оператору возможность предварительной обработки, фильтрации и оценки качества материала, что по-
зволяет при необходимости выполнить повторные измерения, тем самым максимально исключить брак и повысить качество измеряемых сигналов.
Интерпретация данных ВП осуществляется в программном комплексе ЕМ-DataProcessor [4], который позволяет строить планы распределений, разрезы кажущихся характеристик изучаемой геологической среды. Отличительной особенностью программного комплекса EM-DataProcessor является возможность совместной интерпретации данных ЗС и данных ВП, что позволяет значительно повысить достоверность результатов интерпретации.
На рис. 2. приведены результаты совместных работ ЗС и ВП на Агаскыр-ском месторождении молибдена [Э]. В методе вызванной поляризации длина питающей линии АВ составляла 250 м, размер приемных линий MN - 25 м. Значения выходного тока на участке работ, в зависимости от условий заземлений, составляли от 50 до Э16 мА. В методе ЗС сторона квадратного генераторного контура составляла 125 м, ток в генераторе - 5 А, момент приемного датчика - 72 м2.
Ом 100м 200м 300м 400м
Рис. 2. Результаты совместной интерпретации данных ВП и М-ЗСБ
Уровень аномальной поляризуемости был незначителен относительно фонового значения, однако прослеживалась тенденция ее возрастания с глубиной. Очевидно, что рудный объект находится на глубине. В результате совместной интерпретации метода вызванной поляризации и М-ЗСБ на глубине около 200 м метров были локализованы объекты повышенной проводимости под выявленными аномалиями ВП.
Таким образом, разработана аппаратура "Импульс-ВП" и программный модуль, интегрированный в программный комплекс EM-DataProcessor оперативной ßD-инверсия данных импульсной индуктивной электроразведки. Совместное проведение работ ЗС и ВП значительно расширяет область решаемых геологических задач и повышает эффективность геофизических исследований.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Моисеев B.C. Метод вызванной поляризации при поисках нефтеперспективных площадей. - Новосибирск: Наука, 2002. - 150 с.
2. Моисеев В.С., Паули Н.И., Токарева М.Г. Объемное изучение поляризационных объектов повышенного и пониженного сопротивления // Материалы научного конгресса "ГЕ0-Сибирь-2005". - Новосибирск: СГГА, 2005. - С. 127-130
3. Способ прогноза скрытого оруденения, связанного с гранитоидами: пат. на изобретение 2539838 РФ / В.Л. Хомичев, О.Г. Садур, Н.И. Паули. - Приоритет 16.06.2013. - Зарегистрирован в государственном реестре изобретений РФ 09.12.2014.
4. Тригубович Г.М., Чернышев А.В., Куклин А.В., Ковальский Я.Ф., Сверкунов А.С. EM-DataProcessor: оперативная 3D-инверсия данных импульсной индуктивной электроразведки // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2014. Х Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Геоэкология» : сб. материалов в 4 т. (Новосибирск, 8— 18 апреля 2014 г.). - Новосибирск : СГГА, 2014. Т. 3. - С. 95-101.
© А. С. Сверкунов, Н. И. Паули, А. И. Попов, 2016
