Приложение теории линейной неизолированной антенны в неоднородной проводящей среде к наземно-скважинному зондированию

• Автор: Симахина, Евгения Анатольевна
• Шифр специальности: 05.12.07, 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 171 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список условных обозначений и сокращений

Введение

Глава 1 Методы моделирования электромагнитного зондирования

1.1 Описание разрабатываемых электродинамических моделей с помощью теории антенн в материальных средах.

1.2 Аналитические модели.

1.3 Численные модели.

1.3.1 Обзор численных методов

1.3.2 Ограничения методов, реализованных в ППП и ГИС.

1.3.3 Обоснование применяемых в диссертации численных методов

Выводы но Главе 1

Глава 2 Разработка электромагнитных моделей для двух схем зондирования в однородном полупространстве
2.1 Сравнительный анализ элсктроразведочных методов
2.2 Разработка модели токового метода возбуждения ОПП
2.2.1 Математическая модель ТМВ
2.2.2 Графическая интерпретация решения прямой задачи при ТМВ
2.3 Разработка модели потенциальною метода возбуждения ОПП.
2.3.1 Математическая модель ПМВ
2.3.2 Графическая интерпретация решения прямой задачи при ПМВ
2.3.3 Модель распределения плотности заряда по колонне.
Выводы по Главе 2
Глава 3 Распределение поля в ГСС.
3.1 Определение электрофизических параметров вмещающей среды.
3.1.1 Электрофизические параметры горизонтальнослоистой модели среды
3.1.2 Методика усреднения диэлектрической проницаемости по слоям.
3.2 Исследование растекания тока по горизонтальнослоистому разрезу
3.2.1 Разработка модели растекания тока
3.2.2 Результаты численного и полевого экспериментов по исследованию растекания тока в ГСС.
3.3 Разработка потенциальной модели возбуждения ГСС без учта диффузии УВ
3.3.1 Модель распределения электрического поля в ГСС.
3.3.2 Численный эксперимент по расчту напряженности электрического поля в ГСС для ПМВ
3.4 Расчт напряжнности электрического поля в ГСС с учтом изменения диэлектрической проницаемости вмещающей среды
3.4.1 Электрофизическая модель диффузии У В.
3.4.2 Численный эксперимент по расчту электрического поля в ГСС с учтом диффузии УВ.
Выводы по Главе 3.
Глава 4 Приложение теории антенн в материальных средах к фазовому метолу ВГ1.
4.1 Обзор модификаций метода вызванной поляризации
4.1.1 Физическая природа и области применения метода ВП.
4.1.2 Метод относительного фазового параметра.
4.2 Приложение ПМВ к фазовому методу ВП.
4.2.1 Модель расчта относительного фазового параметра
4.2.2 Проведение численного эксперимента по расчту двухчастотного фазового
параметра ВП
4.2.3 Сопоставление с известными результатами.
Выводы по Главе 4.
Заключение
Список использованной литературы


Впервые появляется возможность анализировать зондирующую систему с учетом конкретного сочетания электрофизических параметров, геометрических особенностей разреза и углеводородной залежи; прогнозировать уровень отклика от залежи на фоне общего отклика и, тем самым, устанавливать границы применимости рассматриваемого метода в каждом конкретном случае. Потенциальная модель возбуждения разреза обсадной колонной. Методика расчёта распределения поля в слоистом разрезе с учётом электрофизических параметров углеводородной залежи и вмещающей среды, а также с учётом изменения этих параметров вследствие диффузии УВ. Методика оценки доли отклика от залежи методом пространственной фильтрации. Рекомендации по выбору зоны измерений на дневной поверхности для аппаратуры с заданной погрешностью измерений. Практическое использование результатов работы Результаты, полученные в диссертационной работе, использованы в методике наземно-скважинных электроразведочных работ НПУ ТНГ «Казаньгеофизика». Получен грант молодёжного научного конкурса У. М.Н. И.К. Участник молодежного научно-инновационного конкурса) за проект, созданный на основе материалов диссертационной работы. Методики расчёта напряжённостей электромагнитных полей и растекания электрического тока в слоистой среде рекомендованы для использования в КНИТУ им. А.Н. Электроразведка», «Геофизические методы исследований и интерпретация геофизических данных». Основные положения диссертационной работы докладывались на международных семинарах, международных и всероссийских информационно-технологических и геологических конференциях в городах: Казань, Москва, Курск, Нижний Новгород ( публикаций в трудах конференций); опубликованы две статьи в журнале «Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева», рекомендованном ВАК. Основные результаты диссертационной работы были использованы для составления отчётов по НИР для НПУ ТНГ Казаньгсофизика на тему: «Моделирование процессов наземно-скважинного зондирования для оконтуривания залежей углеводородов». Результаты диссертационной работы в течение двух лет докладывались в отчетах по гранту инновационного конкурса У. М.Н. И.К. По гранту данного фонда в соавторстве с Даутовым О. Ш. проведены НИР и сданы отчёты на темы: «Разработка электродинамической модели распределения поля в слоистой среде для реализации метода наземно-скважинной электроразведки»; «Разработка способа повышения информативности оконтуривания нефти за счёт внедрения основ фазового метода вызванной поляризации в моделирование процессов зондирования слоистой среды». ГЛАВА 1. Многие важные задачи радиосвязи приходится решать, когда антенна находится в материальной среде. Эти задачи связаны с тремя группами антенн. К первой группе относятся приёмные и передающие антенны для связи между двумя пунктами. Во вторую группу, к которой относятся рассматриваемые в настоящей работе излучатели, входят зонды для исследования материалов (например, при инженерных изысканиях в строительстве, геофизических исследованиях), а третью группу составляют источники мощности в виде антенн или электродов, которые нагревают среду или изменяют её структуру (например, в медицине при лечении раковых опухолей гипертермией). В зависимости от области применения антенны подбирается соответствующий диапазон, например, для зондирования ионосферы - декаметровый диапазон волн [], для морской электромагнитной разведки - сверхнизкие частоты 0, - 0, Гц []. В качестве зондов для электроразведки используются неизолированные от окружающей среды элементы, которые особенно чувствительны к свойствам среды [, с. Излучающие и приёмные антенны применяются в геофизике как для возбуждения поля в материальной среде, так и последующего измерения электрических характеристик слоев Земли []. С точки зрения решаемой задачи, среди многочисленных комбинаций взаимного расположения передающего и измерительного зондов, рассмотренных в [, с. Наблюдаемое поле в данном случае зависит от частотного спектра первичного излучения, распределения электрофизических параметров материала среды, формы и размеров границ среды, взаимного расположения источника излучения и точки наблюдения.