Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

граві-магніто розв.посібник.doc

Скачиваний:

Добавлен:

17.02.2016

Размер:

2.3 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 / 1712 13 14 15 16 17 > Следующая >>>

4.2 Експрес-методи рішення обернених задач магніторозвідки

Способи характерних точок засновані на зв’язках між параметрами геологічних об’єктів та характерними точками ізольованих аномалій магнітного поля. Вони розглянуті за умовою, що намагніченість по розрізу має вертикальний напрямок, та коли початок координат на профілі над центром тіла. Як правило, – це точка екстремальних значень вертикальної складової магнітного поля й модуля повного вектора , також ця точка є середньою між точками екстремальних значень горизонтальної складової магнітного поляH. Ізольовані аномалії отримують за допомогою простих графічних способів розділення складових спостереженого поля або відомих методів трансформацій.

Визначення параметрів елементарних тіл, якими наближено описують геологічні об’єкти, представлені нижче. Передбачено, що значення надлишкової намагніченості J об’єктів додатне. Якщо J від’ємне, то у всіх змінних, які мають позначку “max”, її слід поміняти на “min” і навпаки. Параметри елементарних тіл визначаються за характерними точками складових магнітного поля абоH, на що вказують відповідні позначки.

1) Точковий полюс або тонкий вертикальний циліндр необмеженого простягання (аномалія в плані–ізометрична, по профілю – симетрична).

Циліндр рахується тонким, коли:

, (4.43)

де R – радіус циліндра,

h –глибина залягання верхньої кромки циліндра.

Глибина залягання:

(за аномалією ), (4.44)

(за аномалією ).

Магнітна маса полюса (поверхнева маса на верхній кромці циліндра):

. (4.45)

Площа перетину циліндра (якщо відома надлишкова намагніченість ):

. (4.46)

Радіус циліндра:

. (4.47)

2) Куля або диполь (аномалія в плані–ізометричної форми, має характерний контур у вигляді зони відносно невеликих від’ємних значень; по профілю–симетрична).

Глибина геометричного центру кулі:

(4.48)

Надлишковий магнітний момент:

. (4.49)

Радіус кулі (якщо відома надлишкова намагніченість ):

. (4.50)

3) Горизонтальний циліндр (аномалія в плані – витягнутої форми; співвідношення малої й великої осей не менше 1:5; і має характерний контур у вигляді зони відносно невеликих від’ємних значень поля; по профілю, перпендикулярному до простягання циліндричного тіла, аномалія симетрична). Глибина геометричного центру:

(4.51)

Надлишковий магнітний момент одиниці довжини циліндра:

. (4.52)

Радіус циліндра (якщо відома надлишкова намагніченість ):

. (4.53)

Глибина залягання верхньої кромки циліндра:

. (4.54)

4) Вертикальний тонкий пласт або однополюсна лінія (аномалія в плані – витягнутої форми; співвідношення малої й великої осей не менше 1:5; по профілю, перпендикулярному до простягання пласта, аномалія симетрична).

Пласт рахується тонким, якщо:

, (4.55)

де – горизонтальна потужність пласта.

Глибина покрівлі:

, (4.56)

Надлишковий поверхневий магнітний момент:

. (4.57)

Потужність пласта (якщо відома надлишкова намагніченість ):

. (4.58)

5) Вертикальний потужний пласт (аномалія в плані – витягнутої форми; співвідношення малої й великої осей не менше 1:5; по профілю, перпендикулярному до простягання, аномалія симетрична і дещо розтягнута).

Пласт рахується потужним, якщо:

, (4.59)

де – горизонтальна потужність пласта.

Покрівля залягає на глибині:

(4.60)

Для перевірки й уточнення глибини h використовують рівняння:

. (4.61)

Надлишкове значення намагніченості (коли є оцінка співвідношення ):

. (4.62)

6) Вертикальний потужний пласт, обмежений глибиною простягання (аномалія в плані – витягнутої форми; співвідношення малої й великої осей не менше 1:5; по профілю, перпендикулярному до простягання, аномалія симетрична й дещо розтягнута, а з боків має контур у вигляді зон від’ємних значень невеликої інтенсивності).

Глибина залягання середини пласта:

(4.63)

Вертикальна товщина пласта:

. (4.64)

Глибина залягання верхньої й нижньої кромок пласта:

, (4.65)

Надлишкове значення магнітного моменту:

, (4.66)

де b–горизонтальна товщина пласта.

7) Горизонтальний тонкий пласт невеликої горизонтальної товщини. Глибина залягання пласта:

. (4.67)

Горизонтальна товщина пласта:

. (4.68)

Надлишкове значення магнітного моменту:

. (4.69)

8) Горизонтальний тонкий пласт великої горизонтальної товщини.

Глибина залягання пласта:

. (4.70)

Горизонтальна товщина пласта:

.(4.71)

Надлишкове значення магнітного моменту:

. (4.72)

9) Вертикальний уступ з амплітудою (ізолінії аномалії витягнуті; над уступом спостерігається їх згущення; по профілю, перпендикулярному до простягання градієнтної зони, аномалія повторює згладжену форму уступу, а зліва від уступу має від’ємні значення):

Рисунок 4.4 – Аномалії магнітного поля над уступом

Параметри уступу визначаються за методами дотичних.

Метод півмаксимуму(спрощений спосіб характерних точок). У найпростішому випадку симетричної ізольованої аномалії для приблизної оцінки глибини залягання верхньої кромки геологічного утворення (або центру магнітних мас) використовується проста залежність:

, (4.73)

де – відстань між півмаксимумами симетричної аномалії.

Для асиметричної аномалії середня глибина визначаєть-ся за формулою:

. (4.74)

Значення знімають безпосередньо з кривої:

Рисунок 4.5 – До пояснення способу дотичних (початок

координат над екстремальним значенням поля).

На рисунку 4.5 точки тає точками перегину кривої.

Способи дотичних. На рисунку 4.5 показано побудови дотичних до несиметричної кривої (або). Координати їхнього перетину між собою та з координатною віссю використовують для оцінки глибини залягання аномального геологічного утворення. Глибину розраховують за формулою:

, (4.75)

Переваги способу очевидні – швидкість та простота, недолік – на окремих аномаліях похибка визначення може бути недопустимо великою.

Для підвищення точності визначення глибини залягання тіл В.К.П’ятницький запропонував використовувати коефіцієнти, які враховують передбачені параметри пластоподібних тіл і уступу.

Для пластоподібних тіл на початку розраховують співвідношення:

, (4.76)

З таблиці 4.1 до розрахованого значення підбирають ряд відповідних коефіцієнтів,,, та:

(4.77)

де b – товщина пласта;

h – глибина залягання верхньої кромки пласта;

J – надлишкове значення намагніченості пласта.

Таблиця 4.1


0.1	1.74	0.58	1.58	0.41	9.86
0.5	1.95	0.71	1.70	1.86	6.80
1.0	2.36	1.08	1.94	3.14	4.62
2.0	3.40	2.03	2.30	4.40	2.10
3.0	4.44	3.00	2.54	4.95	1.34
4.0	5.40	4.00	2.70	5.32	1.00
5.0	6.50	5.00	2.77	5.48	0.74
8.0	9.50	8.00	2.90	5.76	0.44
10.0	11.50	10.00	2.94	5.92	0.34

Коефіцієнти були розраховані для пластів, нескінчених за простяганням на глибину та з намагніченістю по падінню пласта, яке близьке до вертикального.

Глибину кромки пласта визначають за однією з формул:

(4.78)

Крім глибини можна оцінити товщину пласта та його намагніченість:

, (4.79)

. (4.80)

Для пластів, що обмежені глибиною простягання, пропонуються інші емпіричні формули:

(4.81)

де та- абсциси точок, де ордината кривої відповідає 0.1 та 0.25 від;

коефіцієнти ,тавибирають із таблиці 4.2.

Коефіцієнти таблиці 4.2 розраховані за аномаліями вертикального пласта з вертикальними розмірами . Якщо абосуттєво зростатимуть помилки визначення глибини залягання утворень.

Якщо поле в одиницях нТл, а намагніченість в одиницях А/м, то коефіцієнти тамають бути помноженими на 10³ .

У випадку, коли тіло має форму кулі або горизонтального циліндра можна користуватись даними таблиці 4.3.

Таблиця 4.2


0.1	1.5	1.0	0.3	8.8
0.5	1.7	1.1	1.6	6.2
1.0	2.0	1.3	2.6	4.0
2.0	2.3	1.7	3.4	1.8
3.0	2.45	1.75	3.5	1.1
4.0	2.6	1.8	3.5	0.7

Таблиця 4.3

Форма тіла

Горизонтальний

циліндр

0.92

0.42

0.78

5.53

Куля

0.95

0.40

0.82

6.30

Інтерпретація за способом В.К.П’ятницького буде точніше, якщо враховувати координати точок як правої так і лівої гілки аномалій (рисунок 4.5).

В.К.П’ятницьким запропоновані відповідні коефіцієнти і для інтерпретації аномалій уступу. За параметрами аномалії (рисунок 4.6) розраховують співвідношення:

, (4.82)

далі використовують таблицю 4.4 та прийоми, що описані вище.

Рисунок 4.6 – До інтерпретації аномалії від уступу

за способом дотичних

Таблиця 4.4


0.1	1.05	0.18	2.00
0.5	1.18	0.67	2.02
1.0	1.35	1.00	2.07
2.0	1.55	1.33	2.22
4.0	1.82	1.60	2.45
10.0	2.15	1.82	3.10
20.0	2.40	1.90	3.80
50.0	2.65	1.96	5.48
100.0	2.75	2.00	7.30
1000.0	3.00	2.00	21.00

Параметри уступу розраховують за формулами:

(4.83)

де – максимальний горизонтальний градієнт вертикальної складової магнітного поля, який визначається за правилами:

. (4.84)

Інтегральні або прямі способи розглянемо на прикладі способів Д.С.Мікова. Вони застосовуються для інтерпретації ізольованих аномалій з єдиним максимумом та при наявності даних про передбачену форму геологічних утворень. Регіональний фон знімається графічним способом.

Глибина залягання центра кулі:

, (4.85)

де Р – площа графіку, яка обмежена додатною частиною аномальної кривої та віссю абсцис безпосередньо у квадратних сантиметрах або міліметрах;

_max також знімається у відповідних лінійних одиницях, тобто в сантиметрах або міліметрах.

Глибина залягання центра горизонтального циліндра:

. (4.86)

Глибина залягання верхньої кромки малопотужного вертикального пласта:

. (4.87)

Глибина залягання верхньої кромки вертикального штоку:

. (4.88)

У формулі (4.87):

; (4.89)

У формулі (4.88):

, (4.90)

де - площа на графіку, яка обмежена аномальною кривою та паралельною вісі абсцис прямою, що проходить через ординату.

У всіх випадках глибина розраховується у лінійних одиницях горизонтального масштабу, тобто визначене значення треба ще помножити на масштабний коефіцієнт.