Приложение теории линейной неизолированной антенны в неоднородной проводящей среде к наземно-скважинному зондированию тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.07, кандидат наук Симахина, Евгения Анатольевна

• Симахина, Евгения Анатольевна
• кандидат наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат наук Симахина, Евгения Анатольевна

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 по Главе 1

Глава 2 Разработка электромагнитных моделей для двух схем зондирования в однородном полупространстве

2.1 Сравнительный анализ электроразведочных 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 потенциального 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 горизонтально-слоистой модели среды

3.1.2 Методика усреднения диэлектрической проницаемости по слоям

3.2 Исследование растекания тока по горизонтально-слоистому 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 учёта диффузии УВ

3.3.1 Модель распределения электрического поля в ГСС

3.3.2 Численный эксперимент по расчёту напряжённости электрического поля в ГСС для ПМВ

3.4 Расчёт напряжённости электрического поля в ГСС с учётом изменения диэлектрической проницаемости вмещающей среды

3.4.1 Электрофизическая модель диффузии УВ

3.4.2 Численный эксперимент по расчёту электрического поля в ГСС с учётом диффузии УВ

Выводы по Главе 3

Глава 4 Приложение теории антенн в материальных средах к фазовому методу

ВП

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 расчёта относительного фазового параметра

4.2.2 Проведение численного эксперимента по расчёту двухчастотного фазового

параметра ВП

4.2.3 Сопоставление с известными результатами

Выводы по Главе 4

Заключение

Список использованной литературы

Приложение 1. Распределение напряжённости поля при увеличении разноса питающих

электродов в ПМЗ до расстояния, равного десяти длинам колонн

Приложение 2. График распределения плотности заряда изображения колонны

Приложение 3. Аналитический вывод формулы для потенциала, создаваемого колонной в

точке наблюдения (ПМЗ в ОПП)

Приложение 4. Аналитический вывод формул для определения проекций вектора

напряжённости осесимметричного электрического поля (ПМЗ в ОПП)

Приложение 5. Вывод соотношения для определения «эффективной» относительной

диэлектрической проницаемости смешанного диэлектрика

Приложение 6. Аналитический вывод формул для проекций вектора напряжённости

дополнительного электрического поля, обусловленного залежью

Приложение 7. Экспериментальные исследования протяжённости диффузионной зоны,

изменения концентраций ВРОВ, коэффициента диффузии в районе месторождений

Приложение 8. Сравнения уровней распределения напряжённостей полного поля и поля

рассеяния для ПМВ с учётом диффузии У В

Приложение 9. Фазово-частотные характеристики и зависимость двухчастотного фазового

параметра от частоты на разных профилях наблюдения

Приложение 10. Распределение фаз напряжённости электрического поля и двухчастотного

фазового параметра

Приложение 11. Модель нефтяной залежи с поляризованным водонефтяным контактом и

кольцом вышележащих пород (Волкова Н. Б., Юдин M. Н.)

Приложение 12. Рассчитываемые на практике электроразведочные параметры для сравнения с результатами математического моделирования

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

БКЗ - боковое каротажное зондирование ВНК - водонефтяной контакт

ВП - метод вызванной поляризации на переменном токе

ВРОВ - водорастворенные органические вещества

ВЭЗ - вертикальное электрическое зондирование

ВЭЛ - вертикальная электрическая линия

ГИС - геоинформационная система

ДЭЗ - дипольное электрическое зондирование

ЕП - метод естественного поля

ЗС - зондирование становлением поля в дальней зоне

ЗСБ - зондирование становлением поля в ближней зоне

ИНФАЗ - фазовый метод вызванной поляризации на инфранизких

частотах

МЗИ - метод зеркальных изображений

МОИУ - метод объёмных интегральных уравнений

НСЭ - наземно-скважинная электроразведка

НЧЗ - низкочастотное зондирование

OB - органические вещества

ОКС - обсадная колонна скважины

ПМВ - потенциальная модель возбуждения

ПМЗ - потенциальный метод зондирования

111111 - пакет прикладных программ

СЛАУ - система линейных алгебраических уравнений

ТМВ - токовая модель возбуждения

ТМЗ - токовый метод зондирования

УВ - углеводороды

43 - частотное зондирование

ЭЗ - электрическое зондирование

а - радиус обсадной колонны скважины, м

ав, ан - коэффициенты, учитывающие изменения выше и ниже слоя залежи Ь - длина обсадной колонны скважины, м У - плотность электрического тока, А/м I- сила возбуждающего тока, А (р - потенциал электрического поля, В и= Ар - напряжение, разность потенциалов, В /- частота электромагнитного зондирования, Гц со - круговая частота, об/мин

Еенеш ~ Е0 - напряжённость внешнего возбуждающего электрического поля, В/м

Едоп =ЕВ - напряжённость дополнительного электрического поля

рассеяния, В/м —*

Еполн = Еу - напряжённость полного электрического поля, В/м Е1 - напряжённость поля внутри слоя залежи, В/м

Л

/) - коэффициент диффузии, м /с

АпРк_Р - аномальный двухчастотный фазовый параметр, град Рк_Е или А(р- относительный (двухчастотный) фазовый параметр, град к - волновое число б0 - электрическая постоянная, Ф/м

е - абсолютная диэлектрическая проницаемость вмещающей среды, Ф/м ег - относительная диэлектрическая проницаемость вмещающей среды ес - абсолютная диэлектрическая проницаемость слоя углеводородной залежи, Ф/м

- комплексная диэлектрическая проницаемость модели ГСС с изменёнными электрофизическими параметрами, Ф/м

еГ] ~ относительная диэлектрическая проницаемость слоя углеводородной залежи

а - удельная электрическая проводимость вмещающей среды, См/м

ai - удельная электрическая проводимость слоя углеводородной залежи,

См/м

р - удельное электрическое сопротивление вмещающей среды, Ом м

pi - удельное электрическое сопротивление слоя углеводородной залежи,

Ом-м

Но - магнитная постоянная, Гн/м

¡лг - относительная магнитная проницаемость вмещающей среды

fir¡ - относительная магнитная проницаемость слоя углеводородной залежи

X - длина волны, м

т - линейная плотность заряда, Кл/м

тм — параметр становления поля, постоянная времени процесса

поляризации (максвелловское время релаксации), с

zc - глубина залегания слоя УВ, м

гэф. ~ эффективная глубина исследования, м

с - концентрация вещества, кг/м3

fc - плотность сторонних источников, А/м

jc - плотность потока вещества, кг/м -с

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Приложение теории линейной неизолированной антенны в неоднородной проводящей среде к наземно-скважинному зондированию»

ВВЕДЕНИЕ

Антенные системы находят всё более широкое применение в различных областях науки и техники. Из сравнительно новых сфер применения можно назвать подповерхностное зондирование, обеспечение связи и электромагнитного воздействия в неоднородной среде, разведка полезных ископаемых. Это естественно сопровождается существенным усложнением теории и техники антенн. В реальных неоднородных проводящих средах становятся ограниченными такие понятия как поле ближней зоны и поле излучения, диаграмма направленности, область источников [2], [45], [56]. Антенна при этом возбуждает в окружающей среде не только поле, но и токи, которые в свою очередь являются источниками вторичного поля и резко снижают проникновение поля антенны в среду и, следовательно, её эффективность. По-видимому, первой обобщающей работой в этой области является книга Р. Кинга и Г. Смита в двух томах [38], [39], которая и дает представление о трудностях расчета и реализации таких антенн. Например, в геоэлектроразведке полезных ископаемых наибольшей трудностью является обеспечение с одной стороны достаточно глубокого проникновения зондирующего поля в геологический разрез и, с другой стороны, достоверная интерпретация результатов зондирования. Между тем, в настоящее время в связи с высоким международным спросом на углеводородные энергоносители возрастают требования к достоверности и качеству разведки залежей углеводородов. В условиях экономического кризиса особенно актуально добиться эффективной разведки полезных ископаемых при снижении затрат на эти цели путём внедрения инновационных разработок в процесс разведочных работ. Эффективное освоение месторождений углеводородов напрямую зависит от получения наиболее полной и достоверной информации о пространственном положении залежей в объёме горизонтально-слоистого геологического разреза [71], в силу чего задача по определению проекции на дневную поверхность положения контура залежи нефти (оконтуриванию залежи) геофизическими

методами с поверхности земли является наиболее актуальной. Электроразведка остается одним из перспективных методов решения поставленной задачи, особенно в сочетании с другими методами, и продолжает успешно применяться в различных регионах.

Однако, несмотря на успешное применение геологоразведочными компаниями различных наземных электроразведочных методов (таких, например, как вертикальное электрическое зондирование, зондирование становлением поля в дальней и ближней зонах, метод вызванной поляризации, дипольное электрическое зондирование), их возможности в смысле глубинности исследования и разрешающей способности в определённой мере ограничены. Ограничения обусловлены и техническими причинами: недостаточной мощностью генераторных установок, наличием электрических помех, и причинами естественного характера: быстрым затуханием электрического тока с глубиной, наличием пластов-экранов, сильным влиянием поверхностных неоднородностей и др. Поэтому вместе с усовершенствованием методики и техники полевых наблюдений в электроразведке в последнее время успешно развиваются и применяются технологии исследований, основанные на использовании скважин — наземно-скважинная электроразведка (НСЭ). Под термином «наземно-скважинная электроразведка» объединяют модификации, при которых скважина служит передающей антенной для проникновения возбуждающего сигнала в недра, каналом для размещения источников и датчиков поля в глубоких горизонтах. С помощью ОКС электромагнитное поле возбуждают именно в тех породах, которые являются объектом изучения. Путем изменения глубины погружения питающего электрода усиливаются полезные эффекты и ослабляются помехи.

Несмотря на совершенствование программного обеспечения для интерпретации результатов НСЭ, широкое внедрение информационных технологий в процесс обработки и визуализации результатов электромагнитного зондирования, многие проблемы остаются нерешенными.

Наиболее актуальной проблемой электроразведочных работ, связанных с регистрацией и обработкой отражённого сигнала, является повышение информативности методов и эффективности интерпретации результатов измерений. В частности это проблема нахождения таких аномальных зон проявления измеряемого параметра, где уровень сигнала от исследуемой области слоистой среды максимален и может быть зарегистрирован на фоне общего сигнала при заданной чувствительности измерительных приборов.

Еще до реализации какой-либо схемы зондирования требуется большой объем априорной информации, с учётом конкретных условий каждого месторождения, о требуемой мощности зондирующей системы, необходимого объема измерений, чувствительности измерительной аппаратуры, расположения приемных датчиков для достижения наибольшей чувствительности и достаточной глубинности. Эти вопросы остаются в значительной степени открытыми, несмотря на то, что электроразведка располагает в настоящее время самыми современными пакетами программ для моделирования электромагнитных процессов.

Причина такого положения, на наш взгляд, заключается в том, что программные пакеты разработаны в основном для решения прямых задач, когда по известному способу возбуждения, заданным электрофизическим параметрам и геометрии разреза рассчитывается распределение поля. А для ответа на поставленные выше вопросы необходимо успешное решение обратной задачи: по измеренным значениям поля на некотором доступном для этого множестве точек требуется восстановить геометрию разреза и электрофизические параметры его фрагментов, интересующих нас.

Диссертация содержит введение, четыре главы основного текста, заключение, список использованной литературы, приложения, список сокращений. В первой главе дана формулировка задачи нахождения границ залежи УВ при объёмном возбуждении разреза антенной - ОКС, проводится обзор и сравнение численных методов решения данной прикладной задачи электродинамики/ Описаны преимущества решения данной задачи с

помощью МОИУ. В данной диссертационной работе предлагается использовать модернизированный метод объёмных интегральных уравнений [21] в теории и практике антенн в материальных средах при решении задачи оконтуривания залежи УВ.

Во второй главе диссертационной работы разработаны математические модели для двух возможных способов реализации НСЭ на переменном токе низкой частоты, обеспечивающие теоретическое обоснование практического применения НСЭ. Обсадную колонну (вертикальный трубопровод) можно сделать источником поля, подсоединив к нему один из электродов питающей цепи, тогда получаем внешнюю задачу возбуждения источником заданного вмещающего пространства.

Для проверки работоспособности построенных математических моделей и возможности их верификации на начальном этапе работы классическими методами граничных условий и МЗИ решена прямая задача электродинамики: при заданных способах возбуждения (ТМВ и ПМВ) по известным геометрическим размерам и электрофизическим параметрам вмещающего полупространства рассчитывается распределение напряжённости электрического поля во всём объёме полупространства, в том числе и в точках на поверхности.

Методам решения обратных задач в теории и технике антенн в настоящее время уделяется большое внимание. Прежде всего, следует упомянуть теорию синтеза антенн по заданной диаграмме направленности, задачи радиолокации и подповерхностного зондирования. В последнее время например получены новые численные методы решения электродинамических задач, более приспособленные для решения обратных задач, чем прямых [20]. Одним из таких методов является метод объемных интегральных уравнений (МОИУ), предложенный еще в начале прошлого века. Этот метод, обладая универсальностью, имеет и существенный недостаток -необходимость больших затрат машинного времени и объема оперативной памяти при решении прямых задач. Однако, наряду с этим он обладает и

уникальным свойством - представлением поля в виде суперпозиции полей, индуцируемых отдельными фрагментами рассеивающего тела. Применительно к задачам электроразведки он открывает возможность оценить вклад в электромагнитное поле каждого элемента разреза и тем самым существенно повысить информативность интерпретации результатов зондирования [22].

Решению обратной задачи посвящены третья и четвёртая главы диссертационной работы. Для этого в третьей главе сначала рассмотрена общепринятая в РТ модель слоистой среды. Затем для воссоздания структуры слоистой среды с учётом электрофизических параметров слоёв по измеренным значениям поля на поверхности применяется МОИУ, позволяющий разложить напряжённость поля на поверхности на составляющие: интеграл по объёму вмещающей среды и интеграл по объёму самой залежи. Объёмное интегральное уравнение не решается аналитически, поля рассчитываются численно в программном пакете МаШСАБ 14.

Цель работы заключается в повышении информативности электроразведки углеводородов с помощью применения теории антенн в материальных средах.

I

Решаемые задачи для достижения поставленной цели следующие:

1. Разработка электродинамической модели процесса частотного зондирования с использованием обсадной колонны.

2. Получение прямых оценок доли отклика от интересующего участка разреза, содержащего углеводороды, на фоне полного отражённого сигнгша.

3. Исследование условий, при которых доля отклика от залежи при сопоставлении с общим откликом может быть четко выделена на его фоне.

4. Сопоставление с результатами практических измерений и их традиционной интерпретацией.

5. Выработка рекомендаций для практической реализации предлагаемой методики.

Методы исследования - численные методы прикладной электродинамики, методы теории антенн в материальных средах, методы подповерхностного зондирования.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. На основе метода объемных интегральных уравнений разработана адаптированная для целей электроразведки потенциальная модель возбуждения слоистого разреза с помощью ОКС.

2. Впервые получены прямые оценки доли отклика от отдельных фрагментов разреза и, в частности, от углеводородной залежи при частотном зондировании с использованием обсадной колонны.

3. Выявлены и исследованы области, где доля отклика от залежи сопоставима с общим откликом от разреза и может быть выявлена на его фоне.

Достоверность и обоснованность результатов обеспечивается квалифицированным применением апробированных численных методов прикладной электродинамики, сопоставлением полученных результатов с результатами эксперимента и с аналогичными результатами других авторов в смежных областях.

Практическая значимость работы

Практическая ценность работы заключается в том, что ее результаты позволяют значительно повысить информативность метода оконтуривания. 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. Таким образом, с помощью метода пространственной фильтрации можно выявить зоны измерений на дневной

поверхности, обеспечивающие наибольшую чувствительность; определить требуемую дискретизацию и объем измерений, необходимый для обеспечения максимально эффективного прогноза оконтуривания. Научные положения, выносимые на защиту

1. Потенциальная модель возбуждения разреза обсадной колонной.

2. 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.

3. Методика оценки доли отклика от залежи методом пространственной фильтрации.

4. Результаты численных экспериментов с применением потенциальной модели и сопоставление с альтернативным методом интерпретации (Wet Line Finding, «КруКо»).

5. 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. Туполева - КАИ в курсах дисциплин: «Антенны и распространение радиоволн», «Физические основы защиты информации», «Теоретические основы вычислительной диагностики», «Электромагнитная совместимость»; в КФУ в курсах дисциплин: «Теория поля», «Электроразведка», «Геофизические методы исследований и интерпретация геофизических данных».

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались на международных семинарах, международных и всероссийских информационно-технологических и геологических конференциях в городах: Казань, Москва, Курск, Нижний Новгород (11 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 Казаньгеофизика на тему: «Моделирование процессов наземно-скважинного зондирования для оконтуривания залежей углеводородов».

Результаты диссертационной работы в течение двух лет докладывались в отчётах по гранту инновационного конкурса У.М.Н.И.К., организованного государственным фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. 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. МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

1.1 Описание разрабатываемых электродинамических моделей с

помощью теории антенн в материальных средах

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 [36], для морской электромагнитной разведки - сверхнизкие частоты 0,01-0,10 Гц [96].

В качестве зондов для электроразведки используются неизолированные от окружающей среды элементы, которые особенно чувствительны к свойствам среды [38, с. 295]. Излучающие и приёмные антенны применяются в геофизике как для возбуждения поля в материальной среде, так и последующего измерения электрических характеристик слоёв Земли [93].

С точки зрения/решаемой задачи, среди многочисленных комбинаций взаимного расположения передающего и измерительного зондов, рассмотренных в [38, с. 296-299], наиболее перспективной и вместе с тем наиболее сложной является комбинация, когда передающая и приёмная антенны размещаются в слоистой среде. 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.

Решаемая в данной диссертационной работе задача определения контура углеводородной залежи методом НСЭ относится к теории антенн в материальных средах и области электроразведочных исследований. Эти исследования основаны на решении прямых и обратных задач электродинамики, которые в совокупности составляют физико-математическое обеспечение приёмов интерпретации результатов зондирования. Прямая задача заключается в отыскании элементов поля на поверхности или внутри заданной модели среды при известном расположении источников поля. Обратная задача состоит в том, чтобы по найденному распределению элементов поля на поверхности или внутри материальной среды воссоздать внутреннюю структуру модели среды [81], [82]. В данном случае - по результатам электромагнитного зондирования делают заключение о последовательности залегания пластов с различной электропроводностью и находят глубину залегания их границ.

Для решения задачи оконтуривания углеводородной залежи, то есть нахождения проекции её контура на поверхности Земли целесообразно с точки зрения экономии затрат на разведку и эффективности возбуждения слоя залежи использовать наземно-скважинную электроразведку, так как именно этот метод обеспечивает проникновение возбуждающего слоистую среду тока на всю глубину забоя обсадной колонны скважины и растекание его по геологическому разрезу.

В данном случае источником мощности, излучающим в слоистую среду, является обсадная колонная скважины, которая представляет собой заряженную неизолированную трубу. Излучающая антенна имеет прямой электрический контакт с неоднородной средой Земли, ток, растекаясь по слоям, возбуждает в диэлектрическом слоистом полупространстве поле. Таким образом, в разрабатываемых в данной диссертационной работе моделях НСЭ протяжённая передающая антенна находится в вертикальном положении в слоистой среде, а приём сигнала осуществляется неглубоко заземленными измерительными электродами (короткой измерительной

линией М>1), формой и размерами которых в масштабах установки можно пренебречь. В распространенных в геоэлектроразведке моделях реальное распределение тока по поверхности электродов не рассматривается, а между тем для антенн в материальной среде главное значение в задании возбуждающего электромагнитного поля имеют электрические параметры, геометрия среды и распределение токов [39, с. 770].

Уровень отражённого электромагнитного поля на практике измеряют в доступных для этого точках на поверхности Земли, например, следующим образом: регистрация сигнала производится вдоль профилей, равномерно радиально расходящихся от устья скважины с помощью измерительных линий 1УШ длиной 100 м с шагом наблюдения - 100 м, датчики поля (латунные электроды) подсоединяются к измерителю с помощью двух многожильных кос. На каждом координатном пункте наблюдения проводится последовательная запись компонент напряжённости электрического поля в частотной области.

Измерив электромагнитное поле в удобных выбранных точках на поверхности, можно определить электрические характеристики материала, заполняющего область, где находится излучающая антенна, и таким образом получить информацию о структуре материала (электрическое профилирование). В нашем случае задача оконтуривания сводится к тому, чтобы в измеренном на поверхности поле, рассеянном всей слоистой областью выделить долю сигнала, рассеянного слоем углеводородной залежи.

Интерпретация электроразведочных данных сводится к восстановлению строения и свойств среды по наблюденным значениям поля. Эта задача относится к классу обратных задач, в которых по известному следствию требуется установить причину. Чтобы найти способ решения обратной задачи, необходимо, прежде всего, построить модель для решения прямой задачи, в которой по известной причине требуется установить следствие [44]. Применительно к электроразведке прямая задача сводится к

определению поля при заданных строении и свойствах среды и известных первичных источниках поля.

Существуют три группы методов решения прямых задач электроразведки:

- аналитические методы (решения представляются в виде совокупности элементарных функций, интегралов, рядов - такие решения найдены лишь для достаточно простых моделей);

- методы физического моделирования (модель составляется в некотором уменьшенном масштабе из материалов известного сопротивления, поле возбуждается и измеряется с помощью электроразведочной аппаратуры);

- методы математического моделирования (задачи решаются с помощью численных методов решения интегральных и дифференциальных уравнений с помощью вычислительной техники).

В данной диссертационной работе применяются аналитические и численные методы решения, описанные в следующих пунктах главы.

1.2 Аналитические модели

При реализации метода наземно-скважинной электроразведки для оконтуривания залежи углеводородов в качестве зондирующей антенны часто используется обсадная колонна пробуренной ранее скважины, чем обеспечивается необходимая глубина проникновения зондирующего поля. Во второй главе диссертации при разработке математических моделей для двух возможных способов реализации НСЭ решена упрощённая электродинамическая задача, когда возбуждаемая обсадная колонна скважины излучает в однородном полупространстве. Для идеализированной модели решение удаётся получить аналитически, используя классические методы электродинамики: метод зеркальных изображений, метод граничных условий [95].

Метод зеркальных изображений используется для модели, когда зондирующая установка находится в однородном полупространстве. По МЗИ

изображение обсадной колонны расположено симметрично заряженной колонне относительно границы раздела сред. Его введение связано с тем, что им заменяется действие верхнего полупространства на распределение

электродинамическая модель для схемы зондирования, когда ВЭЛ помещается в скважину с обсадной колонной труб - токовая модель (рис.1.1).

Из соображений эффективности возбуждения глубоко залегающих слоев источник тока заземляется на нижний конец колонны. Так как из наблюдений В. С. Могилатова [60] следует, что при заземлении источника тока на верхний конец колонны, даже при малых проводимостях верхних слоев более 50% полезного сигнала поглощается в этих слоях, но с увеличением глубины заземления источника тока на стенку колонны всё большая доля тока попадает в нижние зондируемые слои. Слой залежи может располагаться на глубине порядка 1,5 км и ниже, поэтому для получения максимального вклада от слоя залежи в общий измеряемый сигнал на поверхности необходимо обеспечить возбуждение исследуемого слоя.

В таком случае полное поле в точке наблюдения определяется как суперпозиция полей равномерно заряженной колонны и её зеркального изображения:

электрических полей нижнего полупространства. Построена

П

Рис. 1.1 Токовая модель зондирования ОПП по МЗИ

Е =

из

<11

из

(1.1)

где дипольный момент заряженной колонны определяется следующим образом:

- 0 - / р - Т-г = — 2 =-

Ь

Дипольный момент изображения колонны:

Риз = Тг

(1.2)

- _ _¿0 _ ~ _ ¿0 -

7 =--X' 1 —--р

(1.3)

Другая электродинамическая модель построена для схемы

зондирования, когда электромагнитное поле возбуждают с помощью двух

питающих электродов - потенциальная модель (рис. 1.2).

П

Риз1 1

Рис. 1.2 Потенциальная модель зондирования ОПП по МЗИ

Один из них также погружают в скважину и приводят в контакт со стенкой нижнего конца ОКС (под исследуемым слоем залежи). Другой питающий электрод относят на достаточно большое расстояние, порядка длины колонны, чтобы его влиянием можно было пренебречь. При моделировании этот локальный электрод в масштабах задачи (по сравнению с расстоянием до него и длиной колонны) аппроксимируется сосредоточенным в точке зарядом. Решается прямая задача нахождения распределения возбуждающего поля через распределение суммарного потенциала заряженной трубы с плотностью заряда т, расположенной в однородном диэлектрическом полупространстве, её изображения тиз и потенциала второго электрода:

4 щ ^Г £х +£й 1гю )

Ал

Л£\+£<

й (1.4)

E0=-grad<p (1.5)

В третьей главе диссертационной работы при рассмотрении модели с введением тонкого слоя в однородное полупространство помимо МЗИ используется приближение, аналогичное приближению Борна, но отличающееся от него дополнительным учётом граничных условий. Например, для задачи возбуждения диэлектрического шара поле внутри шара по методу граничных условий является пропорциональным внешнему возбуждающему полю:

ё' = 2^7'ё° (1-6)> где £г=70 (1Л)

При борновском же приближении поле внутри диэлектрического объекта с очень малым значением диэлектрической проницаемости

Заключение диссертации по теме «Антенны, СВЧ устройства и их технологии», Симахина, Евгения Анатольевна

Основные выводы и результаты, полученные в Главе 4 диссертации:

В данной главе рассмотрено приложение разработанной потенциальной модели возбуждения к одному из наиболее часто применяющихся на практике электроразведочных методов (ВП). Соответственно, в рамках данной главы приведёны физические основы и обзор модификаций метода ВП. Обоснован выбор фазового частотного варианта метода; в п.4.2.1 приведены соотношения (4.5)-(4.7), которые позволяют применить разработанную ПМВ для данной модификации метода ВП. Далее описан численный эксперимент по расчёту относительного фазового параметра, отмечены области аномальных изменений графика функции Аф (по фазам поля рассеяния) вблизи границы слоя залежи. На этапе численного,; эксперимента выявлено, что при определённом значении частоты возбуждения аномальные изменения графика функции Л(р могут сильнее проявляться, поэтому частотный диапазон регистрации и анализа поля может быть выбран на этапе проектирования работ с учётом результатов моделирования согласно п.п. 4.2.1, 4.2.2. В последнем пункте главы приведено несколько примеров [интерпретации границ слоя залежи УВ с использованием метода относительного фазового параметра. На практике аномальные значения относительного фазового параметра объясняются такими параллельно возникающими процессами: вследствие миграции УВ во вмещающей среде образуется сероводород, который обеспечивает процесс пиритизации, что отражается на значениях А (р. Анализ поведения фазового параметра на низких частотах позволяет оценивать изменение поляризационных свойств среды. Численный эксперимент был проведён с использованием априорной информации из отчёта НПУ Казаньгеофизика, с результатами их измерений Ад) также было проведено сравнение. Результаты численного эксперимента показали, что без учёта изменения свойств всего геологического разреза вследствие диффузии УВ аномальные значения Аср\ рассчитанного по фазам поля рассеяния, не вносят изменения в распределения относительного параметра разности фаз А(р полного поля, измеряемого на поверхности. Результаты измерений НПУ Казаньгеофизика также показали на незначительные расхождения аномальных отклонений А(р от уровня погрешности измерений. Это означает, что ни в модели, заложенной компанией «КруКо» в программный пакет ни в разработанной ПМВ тонкого слоя без учёта диффузии УВ по расчётам А(р для полного поля не отмечается отклонений этого параметра вблизи ожидаемых значений координат границы слоя залежи на фоне ошибок измерения. Поскольку аномальные отклонения А<р наблюдается на практике, то они объясняются моделью диффузии, разработанной нами в Главе 3.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты диссертационной работы можно кратко сформулировать следующим образом:

1. Использован уникальный подход к рассмотрению ОКС в качестве излучающей антенны в материальной среде. Исследованы разные схемы возбуждения среды с помощью ОКС и получены распределения полей на поверхности. ОКС обычно исследователями рассматривается как средство размещения датчиков и геофизических исследований вскрываемого трубой разреза. Известны работы авторов, в которых рассматривается растекание тока по ГСС при разных способах подключения источника питания к ОКС [60]; работы по моделированию процессов ВЭЗ [79]; с помощью датчиков в затрубном пространстве ОКС исследуются электрофизические свойства слоёв ГСС (методы БКЗ) [69]. Априорная информация, которую получают такими способами, может использоваться как исходные данные для проведения численных экспериментов на базе разработанных в диссертации моделей.

Так как излучение антенны в свободном пространстве является более простым случаем, чем излучение антенны в материальной среде с потерями, в связи с этим мало работ, касающихся исследования этой области науки и техники. Однако именно такие задачи часто возникают в реальной практике. Рассматривая антенны в материальных средах, необходимо в модели учитывать специфику распространения поля одновременно с растеканием тока по ГСС [38], [39]. Решение прикладной задачи по оконтуриванию УВ при использовании ОКС в качестве антенны в материальной среде не исследовано, так как подобные задачи представляют сложность при решении. В то же время такие задачи постоянно встречаются в электроразведке, поэтому тема исследований является актуальной, продолжение данных исследований необходимо для* развития теории и практики антенн в материальных средах.

2. Использован новый/ подход к обработке информации и численному моделированию распределений амплитудных и фазовых составляющих полей, основанный на пространственной фильтрации отклика, т.е. на представлении напряжённости полного поля как суперпозиции полей возбуждения и рассеяния от определённого фрагмента разреза. При этом решение уравнения Гельмгольца для поля рассеяния находится с помощью МОИУ. Такой подход к решению рассматриваемой прикладной задачи по оконтуриванию УВ не встречается ни в российской, ни в зарубежной научной литературе. На основе построенных моделей с использованием МОИУ можно реализовать более эффективный метод подбора на этапе интерпретации данных электроразведочных работ.

3. Построены новые модели для исследования возбуждения ГСС токовым и потенциальным'методами. Разработаны разновидности ПМВ без учёта и с учётом диффузии УВ для расчёта амплитудных и фазовых составляющих напряжённостей дополнительного и полного полей. Показано, что максимально равномерное распределение и высокий уровень возбуждающего поля достигается при ПМВ. В модели включена связь измеряемого поля на поверхности с электрофизическими параметрами всех слоёв ГСС. Построена новая модель, учитывающая растекание электрического тока по слоям ГСС.

4. Новые подходы к моделированию процессов возбуждения материальной среды антенной позволяют на практике выработать методические рекомендации по использованию электроразведочной аппаратуры с требуемой точностью измерений амплитуды и фазы поля. Построенные модели позволят на практике проводить численные эксперименты для определения зон, где уровень поля рассеяния от слоя залежи УВ наиболее высокий, т.е. где будет обоснованно и иметь смысл проведение измерительных работ аппаратурой с известной погрешностью измерений.

5. построенной ПМВ с учётом диффузии УВ прослеживается взаимосвязь уровня отклика, обусловленного наличием слоя УВ, со временем формирования залежи и интенсивностью миграции УВ, что делает дальнейшие исследования в этой области перспективными для изучения возраста месторождений антенными методами.

Результаты расчётов с помощью разработанных моделей не противоречат существующим результатам экспериментов других авторов в данной области исследований растекания тока, распределений амплитудных и фазовых составляющих поля.

Прикладная значимость работы и рекомендации по использованию полученных в диссертационной работе результатов: в науке:

1. развитие научного направления по исследованию использования антенн в материальных средах;

2. развитие МОИУ как математического аппарата для осуществления пространственной фильтрации отклика. в нефтяной промышленности:

1. для получения предварительной информации о необходимой точности измерений и о зонах, где отклик от слоя УВ наиболее высок (границы применимости используемого электроразведочного метода) на этапе проектирования электроразведочных работ;

2. для повышения эффективности существующих методов подбора и расширения функциональных возможностей существующего программного обеспечения для интерпретации результатов электроразведки;

3. для возможности оценки возраста месторождений. в образовании: практические работы по моделированию растекания электрического тока по слоям ГСС для предупреждения кражи информации и защиты от преднамеренных помех, экспериментальной оценке чувствительности электроизмерительной аппаратуры при измерениях напряжённости электрического поля, по диагностике плоскослоистой неоднородности.

Разработанные модели могут применяться в образовательном процессе для студентов технических и геофизических специальностей ВУЗов, т.к. большую роль в мотивации студента к обучению играет профессиональная ориентация и оценка прикладной значимости получаемых в ВУЗе знаний. Полученные в диссертационной работе результаты рекомендуются для использования в КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева в курсах дисциплин: "Антенны и распространение радиоволн", "Физические основы защиты информации", "Теоретические основы вычислительной диагностики", "Электромагнитная совместимость"; в КФУ в курсах дисциплин: "Теория поля", "Электроразведка", "Геофизические методы исследований и интерпретация геофизических данных".

Методические рекомендации по использованию разработанных моделей. Предлагаемые варианты математического моделирования могут применяться как на этапе проектирования при разработке методики электроразведочных работ, так и при интерпретации полевых материалов следующим образом:

1. Построенные модели позволяют решать прямую одномерную задачу: расчет электрического поля на поверхности ГСС при возбуждении поля вертикальной электрической линией, опущенной в обсаженную скважину. Это позволит на этапе проектирования выявить уровень отклика от фрагментов разреза с наличием УВ за счёт возможности представления полного поля в виде суммы компонент от слоёв разреза.

2. При решении обратной задачи на этапе интерпретации результатов электроразведки для данных моделирования используем имеющуюся априорную информацию от дополнительных исследований: результаты БКЗ (электрофизические параметры слоёв, вскрываемых скважиной), результаты сейсморазведки (структура разреза - набор слоёв), результаты геохимических исследований (интенсивность миграции УВ в верхние слои). Варьируя размеры залежи по радиусу и толщине, подбором приводим кривую моделирования в соответствие экспериментальной кривой (для амплитудной или фазовой составляющих) с минимальным расхождением.

Сравнения с результатами подобных исследований амплитудных и фазовых составляющих поля других авторов и их выводами (в п.2.2.2 Главы 2, п.3.2.2 Главы 3, п.4.2.3 Главы 4) в целом подтверждают полученные в данной диссертации результаты, касающиеся уровня амплитуды напряжённости поля, характера растекания электрического тока по ГСС в зависимости от проводимости слоёв, перегибов графика функции двухчастотного фазового параметра вблизи границ залежи УВ.

В научной литературе встречаются примеры применения антенн в материальных средах на инфранизких частотах: опыт учёных в использовании инфранизкочастотных антенн для связи с подводными лодками; в одной из публикаций журнала «Наука и жизнь» упоминается обнаруженное влияние инфранизкочастотных полей на усиление роста древесной растительности. В области применения теории антенн в материальных средах к задачам зондирования земли следует отметить книги зарубежных учёных Р.Кинга, Г.Смита [38], [39], которые исследуют передачу плоской волны в землю при нормальном падении, а также частный случай прохождения импульса гауссовой формы в землю [38, с. 240-255]. Но в отличие от рассмотренной в диссертации задачи возбуждения ГСС с помощью ОКС в приведённом выше источнике постоянная составляющая (/==0 Гц, статическое поле) не рассматривается, полагается, что падающий в землю импульс полностью отражается (коэффициент отражения ,К=1). Однако в рассматриваемой нами задаче информация об объекте поиска (слое УВ) добывается именно с помощью нулевой (постоянной) и низкочастотной составляющих. Таким образом, рассмотрение нормально падающего извне импульса в землю не решает поставленную задачу возбуждения среды и оконтуривания УВ, поэтому проведённое в данной диссертационной работе исследование дополняет теорию антенн в материальных средах, приведённую в книгах [38], [39].

В [38, с. 408-413] упоминается, что значения проводимости горных пород по постоянному току (или низкочастотной проводимости) охватывают очень широкий диапазон, простирающийся на двадцать порядков. Проводимость зависит от структуры и состава породы, ещё сильнее от свойств различных минералов и содержания воды. Многие горные породы анизотропны. Под действием внешнего приложенного поля в земле возникают разнообразные сложные механизмы поляризации (см. Главу 4, п. 4.1.1). Это говорит о содержательности поставленных задач. Поэтому для повышения достоверности их решения надо использовать комбинированные методы и модели, имеющие в своей структуре непосредственную связь решения с электрофизическими параметрами слоёв.

Проведённые в данной диссертационной работе исследования относятся к следующим пунктам формулы специальности 05.12.07:

В работе реализована новая возможность использования ОКС в качестве возбуждающей слоистую среду антенны, исследованы варианты подключения ОКС к источнику питания для наиболее глубокого и равномерного проникновения в глубокие слои. Фактически для данных целей происходит освоение нового частотного диапазона (область инфранизких частот), что соответствует пункту 2 областей исследования.

В пункте 5 областей применения указано «изыскание рациональных путей построения антенн или антенных систем для новых областей использования радиоизлучения (технологий производства, биологии, медицины и т.д.)». В данной работе в основу разработанной модели зондирования положено рациональное и экономически обоснованное; использование уже пробуренной и обсаженной скважины в качестве антенны для возбуждения слоистой среды в электроразведочных целях.

Специальность включает вопросы исследования применения антенн в новом качестве, а также исследования антенн с уникальными характеристиками согласно пункту 8 областей исследования. ОКС в разработанной модели и представляет собой такую антенну по геометрическим размерам (малый диаметр 0,05 м, большая длина 1600 м), проводимости материала (сталь), расположению (внутри неоднородной материальной среды) и функциональной принадлежности (для возбуждения окружающего объёма полупространства).

Диссертационная работа соответствует также специальности 05.11.13 по п.1 областей исследования, так как посвящена научному обоснованию и усовершенствованию метода аналитического и неразрушающего контроля элемента природной среды - геологического разреза путем зондирования обсадной колонной скважины.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Симахина, Евгения Анатольевна, 2012 год

Список использованных источников:

1. Адаме1 Т. Каспийские углеводороды, политизация региональных трубопроводов и дестабилизация Кавказа // Кавказские Региональные Исследования, Том 5, № 1 & 2, 2000, http://poli.vub.ac.be/publi/crs/rus/V ol5/AdamsNEWRus.htm (дата обращения: 21.12.2009).

2. Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн: Учебник для вузов / Г. А. Ерохин, О. В. Чернышев, Н. Д. Козырев, В. Г. Кочержевский; Под. ред. Г. А. Ерохина. - 3-е изд., - М.: Горячая линия-Телеком, 2007. - 491 е.: ил.

3. Бенерджи П., Баттерфилд Р. Метод граничных элементов в прикладных науках: Пер. с англ. - М.: Мир, 1984. - 494 е., ил.

4. Березкин В. М., Киричек М. А., Кунарев А. А. Применение геофизических методов, разведки для прямых поисков месторождений нефти и газа. - М.: Недра, 1978.

5. Богородицкий Н.П. и др. Электротехнические материалы. Издание шестое, переработанное. - JL: Энергия, 1977. - 352 е.: ил.

6. Винокуров В. А. Вычислимое и невычислимое в вычислительной математике. - http://vinokur.narod.ru/computable.htm (23.06.2008).

7. Владимиров В. С. Уравнения математической физики. - М.: Наука, 1967.-436 е.: ил.

8. Владимиров B.C., Жаринов В.В. Уравнения математической физики. -М.: Физматлит, 2001.

9. Волков В.Т., Ягола А.Г. Интегральные уравнения. Вариационное исчисление (методы решения задач). Изд. физ. ф-та МГУ, 2006.

10. Выгодский М. Я. Справочник по высшей математике. М.: ООО «Издательство Астрель»: ООО «Издательство ACT», 2004. - 991 е.: ил.

11. Вычислительные методы в электродинамике / под ред. Р. Митры: пер. с англ. - М.: Мир; 1977. - 488 с.

12. Гареев К. Р., Симахина Е. А. Электродинамическая модель системы «вертикальная электрическая линия - локальный электрод» // Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей: Материалы 34-ой сессии Международного семинара им. Д. Г. Успенского. Москва, 29 января - 3 февраля 2007 г. - М.: ИФЗ РАН. 2007. - с. 71-73.

13. Гареев К. Р., Даутов О. LLL, Мухамадеев Р. С., Симахина Е. А., Хамидуллина Г. С. Моделирование электромагнитных частотных зондирований с помощью обсадной колонны при оконтуривании нефтяных месторождений // Изменяющаяся геологическая среда: пространственно-временные взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов: Материалы Международной конференции Том 2: г. Казань; 13-16 ноября, 2007 г. / Сост. Н.Н.Равилова. - Казань: Изд-во Казанск. гос. ун-та, 2007. - с. 221.

14. Геоинформационная система ПАРК (версия 6.01). Введение в систему и технологию, 2000, ЛАНЭКО, 98 с.

15. Геофизическая аппаратура и программное обеспечение ООО Фирмы «КруКо» - http://krugeo.ru (15.10.2008).

16. Голубев B.C., Гарибянц A.A. Гетерогенные процессы геохимической миграции. - М.: Недра, 1968. - 192 с.

17. Гольцман Ф.М., Калинин Д.Ф., Калинина Т.Б. Компьютерная технология Mult Alt альтернативной классификации и прогноза по комплексу геоданных // Российский геофизический журнал, 2000, № 17-18, с. 64-70.

18. Гупта К., Гардж Р., Чадха Р. Машинное проектирование СВЧ устройств: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1987. - 432 е.: ил.

19. Давыденко Ю. А. Разработка программно-измерительного комплекса для дифференциально-нормированного метода электроразведки [Электронный ресурс]: Дис. канд. техн. наук: 25.00.10. -М.: РГБ, 2005.

20. Даутов О. Ш. Вычисление электромагнитного поля заданного распределения объёмных токов // Автоматизированное проектирование устройств СВЧ: Межвуз. сб. науч. тр. / МИРЭА. - М., 1990. - с. 4-16.

21. Даутов О. Ш. Интегро-функциональные уравнения для стационарных задач возбуждения магнитодиэлектрических тел: Автореф. дисс. докт. техн. наук. - М.: 1993. - 32 с.

22. Даутов О.Ш., Мухамадиев P.C. Система пространственной фильтрации сигнала при проведении электроразведочных работ // Первая международная научно-практическая конференция по электромагнитным методам исследования Геобайкал-2010: материалы конф, 15-20 августа 2010 г. - Иркутск.

23. Даутов О.Ш., Невзоров В.Н., Симахина Е.А., Майоров И.А. Численное моделирование результатов электроразведки в условиях техногенных помех // Информационные системы и технологии. ИСТ-2011: материалы междунар. научн.-техн. конф./ НГТУ. - Н.Новгород, 2011. -с.405-406.

24. Даутов О. Ш., Симахина Е. А. Длинноволновая электродинамическая модель оконтуривания углеводородной залежи с использованием обсадной колонны // Журнал Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. - 2008. -Т. 50,№2.-с. 33-36.

25. Даутов О. Ш., Симахина Е. А. Модель наземно-скважинного электромагнитного зондирования // Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей: Материалы XXXVI сессии Международного семинара им. Д. Г. Успенского, 26-31 января 2009 г.. / Сост. H.H. Равилова. - Казань: Изд-во Казан, гос. ун-та, 2009. - с. 280-283.

26. Даутов О. Ш., Симахина Е. А. Квазистационарная потенциальная , модель электромагнитного зондирования с использованием обсадной колонны // Информационные технологии в науке, образовании и.

производстве: Материалы Всероссийской научной конференции. 30-31 мая 2007 г. - Казань: изд-во Казан, гос. техн. ун-та. - с. 439-443.

27. Даутов О. Ш., Симахина Е. А. Оценка отклика от углеводородной залежи с помощью методики расчёта диэлектрической антенны // Журнал Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. - Казань: Изд-во КНИГУ -КАИ, 2012. - №1. - с. 67-71.

28. Даутов О. Ш., Симахина Е. А. Потенциальная модель возбуждения электромагнитного поля в слоистой среде // XV Туполевские чтения: Междунар. молодеж. науч. конф., 9-10 ноября 2007 г.: Материалы конф. Том III. - Казань: Изд-во каз. гос. техн. ун-та, 2007. - с. 210-212.

29. Даутов О. Ш., Симахина Е. А. Современные информационные технологии геоэлектроразведки углеводородных ископаемых // Современные инфокоммуникационные технологии - основа инновационного развития: Материалы VII-oй ежегодной международной научно-практической конференции «Инфокоммуникационные технологии глобального информационного общества», Казань, 2009.

30. Даутов О. Ш., Симахина Е. А. Электродинамическая модель для низкочастотного наземно-скважинного зондирования // Информационно-измерительные, диагностические и управляющие системы. Диагностика - 2009: сб. материалов Междунар. науч.-техн. конф. 4.2 / ред. кол.: В.Э. Дрейзин и др.; Курск, гос. техн. ун-т. Курск, 2009.-с. 150-152.

31. Диэлектрики и полупроводники: республиканский междуведомственный научно-технический сборник. Выпуск 31 / под ред. А. Е. Балясной. - Киев: изд-во при киевском гос. ун-те издат-го объединения «Вища школа», 1987. - 113 с.

32. Долин П. А. Основы техники безопасности в электроустановках: Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984.-448 е., ил.

33. Дьяконов В. МаШсаё 2001: специальный справочник. - СПб.: Питер, 2002. - 832 е.: ил.

34. Евдокимов И. Н., Елисеев Н. Ю. Особенности электрофизических свойств жидких углеводородных сред с повышенным содержанием смолисто-асфальтеновых веществ // Химия и технология топлив и масел, 2001, № 1,с. 29-31.

35. Забрейко П. П., Кошелев А. И., Красносельский М. А., Михлин С. Г., Раковщик Л. С., Стеценко В. Я. Интегральные уравнения. - М: Изд-во «Наука», главная редакция физико-математической литературы, 1968. -448 с.

36. Иванов В.А., Рябова Н.В., Бастракова М.И. Экспериментальное исследование диапазонов оптимальных рабочих частот адаптивных дальних радиолиний по результатам панорамного зондирования

ионосферы ЛЧМ-сигналом // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2010, 3(1), с. 87-94.

37. Кампе де Ферье Ж., Кемпбелл Р., Петьо Г., Фогель Т. Функции математической физики. - М.: Физматгиз, 1963. - 104 е.: ил.

38. Кинг Р., Смит Г. Антенны в материальных средах: В 2-х книгах. Кн. 1. Пер. с англ. - М.: Мир, 1984. - 416 е., ил.

39. Кинг Р., Смит Г. Антенны в материальных средах: В 2-х книгах. Кн. 2. Пер. с англ. - М.: Мир, 1984. - 824 е., ил.

40. Кирьянов Д. В. Самоучитель Mathcad 11.- СПб: БХВ-Петербург, 2003. - 560 е.: ил.

41. Киселёв Е. С., Ларионов Е. И., Сафонов А. С. Электрические свойства нефтегазоносных разрезов. Поисковые признаки залежей углеводородов в методах высокоразрешающей электроразведки. - М.: Научный мир, 2007. - 172 с.

42. Колесников В. П. Основы интерпретации электрических зондирований. - М.: Научный мир, 2007. - 248 с.

43. Комаров В. А. Электроразведка методом вызванной поляризации. - Л.: Недра, 1980.

44. Конструирование и расчет полосковых устройств: Учебное пособие для вузов. / Под ред. чл.-корр. Академии наук БССР проф. И. С. Ковалева. - М.: Сов. Радио, 1974. - 296 с.

45. Корбанский И. Н. Антенны: Учебное пособие для вузов. - М.: Энергия, 1973. - 336 е.: ил.

46. Кормильцев В.В., Ратушняк А.Н. Моделирование геофизических полей при помощи объемных векторных интегральных уравнений. -Екатеринбург: УрО РАН, 2000. - 98 с.

47. Кузнецов О.Л., Никитин A.A., Черемисина E.H. Геоинформационные системы. Учебник для вузов. - М.: Государственный научный центр Российской Федерации - ВНИИгеосистем, 2005. - 346 е.: ил.

48. Куликов A.B., Шемякин Е.А. Электроразведка фазовым методом вызванной поляризации. - М.: Недра, 1978. - 157 с.

49. Курбатов П.А., Аринчин С.А. Численный расчёт электромагнитных полей. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 168 е.: ил.

50. Ларин В. И. Продолжительность и интенсивность формирования залежей нефти и газа // Геология нефти и газа № 3. - М.: Информационно-издательский центр по геологии и недропользованию, 1995.

51. Лосев А. К. Теория линейных электрических цепей: Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 1987. - 512 е.: ил.

52. Марков Г.Т., Васильев E.H. Математические методы прикладной электродинамики. -М.: Сов. радио, 1970. - 120 с.

53. Марков Г.Т., Петров Б.М., Грудинская Г.П. Электродинамика и распространение радиоволн: Учебн. пособие для ВУЗов. - М.: Сов. радио, 1979. - 376 е., ил.

54. Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1983. - 296 е., ил.

55. Матвеев Б. К. Электроразведка: Учеб. для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1990. - 368 е.: ил.

56. Методы измерения характеристик антенн СВЧ / JI. Н. Захарьев, А. А. Леманский, В. И. Турчин и др.; Под ред. Н. М. Цейтлина. - М.: Радио и связь, 1985. - 368 е.: ил.

57. Методы количественного и качественного исследования дифференциальных и интегральных уравнений / Отв. ред. акад. АН УССР Ю. А. Митропольский, к.ф.-м.н. А. Ю. Лучка. - Киев: издание института математики АН УССР, 1975. - 180 с.

58. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах: Учебник для вузов / В. И. Нефедов, В. И. Хахин, Е. В. Федорова и др.; Под ред. В. И. Нефедова. - М.: Высш. шк., 2001. - 383 е.: ил.

59. Могилатов В. С. Возбуждение электромагнитного поля в слоистой Земле горизонтальным токовым листом // Изв. РАН. Сер. Физика Земли. - 1998. - № 5, с. 45-53.

60. Могилатов В. С., Гендельман А. М. О возможности использования обсаженных скважин в наземно-скваженной электроразведке на нефть и газ в условиях сибирской платформы // Геология и геофизика. / Под ред. акад. A.A. Трофимука. - Новосибирск: изд-во «Наука», сибирское отделение, 1983. - 144 с.

61. Некорректные задачи математической физики и анализа / отв. ред. A.C. Алексеев. - Новосибирск: Наука, 1984. - 264 с.

62. Никольский В. В., Никольская Т. И. Электродинамика и распространение радиоволн: Учеб. пособие для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. - 544 с.

63. Новосельцева Д.М., Мясникова И.П., Якобсон Г.П. Роль молекулярной диффузии в образовании ореолов рассеяния органических соединений из залежей углеводородов // Исследования в области органической гидрогеохимии нефтегазоносных бассейнов. - М.: Наука, 1982. - с. 5357.

64. Опытно-методические работы методом наземно-скважинной электроразведки (НСЭ) с целью оконтуривания залежи нефти, вскрытой скважиной. (Троицкое месторождение нефти РТ) / Отв. Исп. Г. А. Смоленцева, Казань, 2005.

65. Орешкин П. Т. Физика полупроводников и диэлектриков. Учеб. пособие для специальности «Полупроводники и диэлектрики» вузов. -М.: Высшая школа, 1977. - 448 е.: ил.

66. Пархоменко Э. И. Электрические свойства горных пород. -М.: Наука,. 1965.- 164 с.

67. Поваренных А. С. О диэлектрической проницаемости минералов. - C6i научных трудов криворожского горнорудного ин-та, 1960, вып. 8.

68. Релаксационные явления электропроводности в диэлектриках и полупроводниках и микроэлектроника: Сборник статей под ред. П. Т. Орешкина. - Рязань: изд-во рязанской областной типографии, 1968. -188 с.

69. РСН 75-90. Инженерные изыскания для строительства. Технические требования к производству геофизических работ. Каротажные методы. Госстрой РСФСР. - М.: МосЦТИСИЗ, 1990. - 75 с.

70. Савостьянов Д. В., Тыртышников Е. Е. Применение многоуровневых матриц специального вида для решения прямых и обратных задач электродинамики. Вычислительные методы и программирование. -Москва, 2006. Т.7.

71. Саяхов Ф. Л., Багаутдинов Н. Я., Салихов Ю. Б. Физико-технические основы электромагнитной технологии извлечения нетрадиционных углеводородов // Вестник Башкирского университета, 2001, № 1.

72. Свешников А. Г., Ильинский А. С. Четыре лекции по численным методам в теории дифракции. - Ленинград: изд-во ЛГУ им. А. А. Жданова, 1972 г. - 92 с.

73. Седельников Э. С. Анализ и синтез геофизических систем на примере электроразведки с использованием сверхдлинных волн. - М., 2006 г. -134 с.

74. Семенов А. С. Электроразведка методом естественного электрического поля. - Л.: Недра, 1974.

75. Сильвестер П., Феррари Р. Метод конечных элементов для радиоинженеров и инженеров-электриков: Пер. с англ. -М.: Мир, 1986. - 229 е.: ил.

76. Симахина Е. А. Численный расчёт распределения поля в слоистой среде // XVI Туполевские чтения: Международная молодежная научная конференция, 28-29 мая 2008 г.: Труды конференции. Том III. Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та. 2008, с. 242-243,

77. Симахина Е. А. Модель зондирования слоистого геологического разреза // XVII Туполевские чтения: Международная молодежная научная конференция, 26-28 мая 2009 года: Материалы конференции. Том IV. Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та, 2009. - с. 254-256.

78.Симахина Е. А. Электрофизическая модель вертикальной миграции углеводородов // XVIII Туполевские чтения: Международная молодежная научная конференция: Труды конференции. Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та, 2010. - Т. - с.

79. Соловейчик Ю.Г., Персова М.Г.. Тригубович Г.М. Математическое моделирование процесса становления осесимметричного поля вертикальной электрической линии // Сибирский журнал индустриальной математики. - 2003. - Том VI. - № 2(14). - с. 107-125. http://center.nstu.ru/Stend2004/tezis22.htm (2.07.2007).

80. Сорокин А. В., Сорокин В. Д. Изменение компонентного состава подвижной нефти в результате воздействия техногенных процессов //

Вестник недропользователя ханты-мансийского автономного округа, №16/2005 - www.oilnews.ru (1.02.2006).

81. Способ геоэлектроразведки: Пат. № 2213982 РФ от 10.10.2003 г. / Н.Г.Воробьёв, О. Ш. Даутов, Р. С. Мухамадиев, Б. Г. Червиков.

82. Способ геоэлектроразведки: Патент 1062631 РФ от 23.12.83. Бюл. №47 / В. С. Могилатов.

83. Справочник нефтехимика: в 2 томах. Т. 1 / под ред. С. К. Огородникова. - Л.: Химия. 1978. - 496 е.: ил.

84. Справочник по электротехническим материалам: в 3 т. Т.1 / под ред. Ю. В. Корицкого и др. - 3-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1986.

- 368 е.: ил.

85. Теоретические основы вычислительной диагностики. Учебное пособие / О. Ш. Даутов. Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та. 1999. - 80 с.

86. Теоретические основы электротехники: В 3-х т. Учебник для вузов. -4-е изд. / К. С. Демирчян, Л. Р. Нейман, Н. В. Коровкин, В. Л. Чечурин.

- СПб.: Питер, 2006. - 576 е.: ил.

87. Тихонов А. Н. О решении некорректно поставленных задач. - Докл. АН СССР, 1963, т. 157, №3.

88. Тихонов А. Н., Арсенин В. Я. Методы решения некорректных задач: Учебное пособие для вузов. Изд. 3-е, исправленное. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. - 288 с.

89. Тихонов А. Н., Арсенин В. Я., Тимонов А. А. Математические задачи компьютерной томографии. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. -Проблемы науки и технического прогресса. - 160 е.: ил.

90. Тунаков А. П. Как работать над диссертацией / 3 изд. перераб. и дополн. - Казань: Изд-во «Отечество», 2005. - 204 с.

91. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых (петрофизика). Справочник геофизика / Под ред. Н. Б. Дортман, - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1984. - 455 с.

92. Фролов В. X., Эпов М. И., Могилатов В. С., Борисов Г. А. К обоснованию электрических фокусировочных каротажных зондирований // Геология и геофизика. - 2006. - т. 47, № 2. - с. 292.300

93. Хмелевской В.К. Основной курс электроразведки. Часть 1. - М.: Изд-во МГУ им. М.В. Ломоносова, 1970.

94.Численные методы теории дифракции: Сб. статей. Пер. с англ. / Под ред. В. А. Боровикова - М.: Мир, 1982. - 200 е.: ил. - (Математика. Новое в зарубежной науке. Вып. 29).

95. Широков Л.В., Потехин В.А., Ямпурин Н.П. Введение в теорию аналитических функций: Учеб. пособие. - Арзамас: АГПИ, 2004.-103 с.

96. Электромагнитная разведка углеводородов в мелком море: Пат. № 2394256 РФ от 09.01.2006 / Йонстад Свейн Эрлинг, Фаррелли Брайан Энтони

97. Электроразведка. Справочник геофизика / Под ред. А. Г. Тархова. -М7: Недра, 1980.

98. Adiat K. A. N, Ako B.D., Olayanju G. M, Omosuyi G.O. Electromagnetic profiling and electrical resistivity soundings in groundwater investigation of a typical basement complex - a case study of Oda town Southwestern Nigeria // Ozean Journal of Applied Sciences 2(4), 2009.

99. ArcGIS 9 (ESRI) -http://www.nrtb.ru (20.12.2009).

100. Arutyunov S.L., Korchagin I.N., Levashov S.P., Suntsov A.E., Taskynbaev K.M., Yakymchuk N.A. Integrated application of geoelectric methods and low-frequency acoustic prospecting for the hydrocarbon deposits searching in Western Kazakhstan // EAGE 67th Conference & Exhibition — Madrid, Spain, 13 - 16 June 2005.

101. Boethe W., Ann. D. Physik 64, 693 (1921).

102. Boethe W., Beitra'ge zur Theorie der Brechung und Reflexion, Dissertation, Berlin, 1914.

103. Christensen N.B. Difficulties in determining electrical anisotropy in subsurface investigations // Geophysical prospecting. - 2000. - №1, Vol.48, pp.1-19.

104. Ellefsen K. J. Effects of layered sediments on the guided wave in crosswell radar data // Geophysics. - 1999. - №6, Volume 64, pp. 1698-1707.

105. Esmarch W., Ann. D. Physik 42, 1257(1913).

106. Lunblad R., Univ. A'rsskrift, Upsala, 1920.

107. Mack R.B. A study of circular arrays, II and III, tech. repts, 382, 383, Cruft Laboratory, Harvard University, Cambridge, Mass., 1963.

108. Nilsson B. A new combined resistivity and induced polarization instrument, a new theory the induced polarization phenomenon. -«Geoexploration», 1971, vol. 9, № 1, p. 35-56, il.

109. Oseen C.W., Ann. D. Physik 48, 1 (1915).

110. Permedia Viewers - http://www.permedia.ca (18.12.2009).

111. Poddar M. Grounded-source TEM modelling of some deep-seated 3D resistivity structures // Geophysical prospecting. - 1999. - № 6, Volume 47, pp. 945-958.

112. Rudenchik E. A., Volkomirskaya L. B., Reznikov A. E. Investigation of the propagation of signals in one-dimensional electrodynamics for interpreting electromagnetic sounding data. Consideration of the analytic properties of permittivity // Physics of wave phenomena. - 2008. - vol. 16, № l,pp. 1-18.

113. Rudenchik E. A., Volkomirskaya L. B., Reznikov A. E. Study of signal propagation in one-dimensional electrodynamics for interpreting electromagnetic sounding data. Consideration of conductivity in the function of permittivity // Physics of wave phenomena - 2008.- vol.16, № 2, pp.1-14.

114. Rudenchik E. A., Volkomirskaya L. B., Reznikov A. E. Array current reconstruction by surface wave measurements. Two-dimensional approximation // Physics of wave phenomena. - 2008. - vol. 16, № 3, pp. 110.