Рейтинг@Mail.ru
Навигация

← Предыдущая статья             Содержание номера             Следующая статья →

Журнал First Break – Ноябрь 2005 – Выпуск 11 – Том 23 – Новости EAGE

На семинаре в Палермо были обозначены основные задачи гидрогеофизики

Rita Deiana и Gianluca De Bacco рассказывают о семинаре EAGE в Палермо, который был посвящен гидрогеофизике как «инструменту», позволяющему рационально использовать ресурсы подземных вод. На семинаре, который стал преддверием конференции EAGE Near Surface 2005 в Палермо и был посвящен вопросам гидрогеофизики, присутствовало около 50 делегатов. В своем вступительном сообщении профессор Эндрю Бинли (Andrew Binley) рассказал о перспективах, проблемах и задачах гидрогеофизики. Бинли обратил внимание на то, что геофизические методы, будь они общепринятые или инновационные, дают гидрогеологам следующие преимущества по сравнению с традиционными методами измерения: ¦ Высокоразрешающая выборка данных ¦ Относительно низкие затраты на проведение измерений ¦ Минимальная инвазивность ¦ Больший объем измеренных данных Он также обозначил 4 основные задачи, касающиеся максимального использования гидрогеофизических технологий, которые предстоит еще решить: ¦ Лучшее понимание процессов, формирующих геофизические сигналы; ¦ Разработка межгеофизических и гидрогеофизических технологий объединения данных; ¦ Более совершенная оценка неопределенностей геофизических и гидрогеофизических результатов; ¦ Достижения в разработке технологий, предназначенных для работы на больших пространствах (в условиях сложного рельефа местности) и позволяющих давать характеристику водоразделу. На семинаре было представлено 15 докладов. Каждый из авторов изложил свою точку зрения на возможность использования данных геофизических исследований в целях оправдания ожиданий гидрологов. Благодаря имевшим место после каждой презентации дискуссиям, были выявлены преимущества и ограничения, накладываемые на геофизические методы. По завершении семинара четверых докладчиков попросили в краткой форме изложить основные моменты дискуссии, соответствующие четырем задачам гидрогеофизики, сформулированным Бинли в его начальном выступлении. 1) Лучшее понимание процессов, формирующих геофизические сигналы (краткое описание составил Андреас Кемна (Andreas Kemna)). В ходе лекций был констатирован тот факт, что понимание геофизических характеристик в терминах глубинных структур и процессов представляет одно из ключевых условий количественной гидрогеофизической интерпретации. Было продемонстрировано, как составление характеристики пластов может быть улучшено в том случае, если выявленные геофизические свойства служат не только литологическим индикатором, но и связаны с текстурными или гидравлическими характеристиками посредством петрофизики. Одним из таких примеров является наиболее подробно изучаемая в настоящее время оценка коэффициента проницаемости, которая формируется при помощи данных электрической проводимости и свойств поляризации. Некоторые другие подходы к созданию более совершенных характеристик включают количественное представление свойств транспортировки, таких как скорость течения и дисперсность, анализ периодических электрических сигналов с использованием конвекционно-дисперсных моделей или непосредственных измерений потоков воды. Все это является предметом настоящего исследования. Однако соотношение геофизических и соответствующих гидрологических свойств в меньшей степени зависит от физики и гетерогенности, чем от измеренных данных, которые сами по себе зависят от масштаба приложения. Ввиду этого отношения между обобщенными параметрами, подходящими для решения широкого круга гидрогеофизических задач, до конца еще не сформулированы. Многие из доступных на настоящий момент петрофизических моделей имеют эмпирическую или полуэмпирическую природу и поэтому в значительной степени полагаются на местные стандарты. Понятно, что в будущем необходимо обеспечить лучшее понимание поддающихся измерениям геофизических показателей на основе масштабного моделирования пор, при этом принимая во внимание микроструктуру и существенные физические явления. В рамках работ по созданию изображений все больше будут учитываться доступные гидрологические-геофизические отношения. А для того, чтобы совместить улучшенные возможности создания характеристик с высокой разрешающей способностью по спектру, основное внимание в будущем будет уделяться изучению поведения этих отношений в процессе создания изображений, а также их влиянию на общее распространение ошибок. 2) Разработка межгеофизических и гидрогеофизических технологий объединения данных (краткое описание составил Джоржио Кассиани (Giorgio Cassiani)). Существует несколько методов интеграции гидрогеофизических данных. Три из них были рассмотрены в рамках семинара. В классическом комплексировании геофизических данных на основе различных методов (например, сейсмических или геоэлектрических), существует основное и зачастую неочевидное допущение, что различные методы должны давать такие изображения, в которых представление идентифицируемых геологических/литологических объектов было бы в большой степени одинаковым или, в крайнем случае, один метод дополнял другие. Другими словами, интеграция данных здесь основана на геометрических соображениях. Касаемо интеграции данных посредством геостатистических методов, существует мнение, что структура корреляции одинакова для всех принимаемых во внимание физических параметров (например, электрической проводимости, сейсмической скорости и др.). И наконец, при комплексировании данных принимается во внимание тот факт, что многие геофизические сигналы обязаны своим появлением как статической (геологической), так и динамической (гидрологической) природе недр. Такой подход к интеграции данных является для гидрогеофизики наиболее специфическим. Это объясняется тем, что в данном случае необходимо ссылаться на физико-математические законы, которые определяют перемещение флюидов в разрезе. Таким образом, следует искать такой метод интеграции геофизических данных, который бы представлял независимые картины статической и динамической природы среды. Все эти три подхода очень значимы при условии их правильного применения к решению соответствующих научных и технических задач. 3) Более совершенная оценка неопределенностей геофизических и гидрогеофизических данных (краткое описание подготовил Альберто Годио (Alberto Godio)). Анализ неопределенностей в геофизических данных и конкретно при гидрогеофизических исследованиях — это тема, требующая привлечения различных этапов, начиная от регистрации данных до их интерпретации. Для обеспечения большей точности процесса регистрации геофизических данных в ходе поверхностных и скважинных исследований, вместе с необработанным материалом должны учитываться такие аспекты, как повторяемость, шум окружающей среды и надежность геофизических данных. Во внимание должны приниматься закономерности, выявленные в ходе процесса инверсии данных. Например, метод выбора резкой границы или трансформация гладкой границы сильно влияют на неопределенность и должны объясняться геологическими и гидрогеологическим условиям среды. Эффект регуляризации на параметры модели должен контролироваться анализом условий и разрешения матрицы. Следует учитывать и проблему неоднозначности в электромагнитной и электрической инверсии. Посредством совместной инверсии разных геофизических баз данных ее следует свести к минимуму. Ввиду наличия ошибок, появляющихся при геостатическом анализе в пространственной корреляции геофизических данных, должны учитываться эффекты кригинга одного параметра и ко-кригинга, когда в процесс интерполяции вовлечено более одного параметра. Для ошибок, обусловленных моделью состояния, позволяющей трансформировать геофизические параметры в гидрогеологические, необходимо проводить процедуру градуировки и осуществлять проверку модели наряду с анализом влияния ее параметров. Более того, как показал Кемна (Kemna), эмпирические модели в сильной степени зависят от местности. Следует принимать во внимание и использование обобщенных моделей таких как модель Topp, предназначенную для трансформации диэлектрической проницаемости в объемное водосодержание. Их следует внедрять с учетом условий местности. А модели, в меньшей степени ориентированные на условия, должны все же основываться на физических принципах. И наконец, следует отметить, что зачастую эффекты влияния окружающей среды не берутся в расчет. А это может привести к искажению интерпретации геофизических данных (что и было проиллюстрировано в сообщении Лоренса Бентли (Laurence Bentley). 4) Достижения в разработке технологий, предназначенных для работы на больших пространствах (в условиях сложного рельефа местности) и позволяющих давать характеристику водоразделу. Лоренс Бинтли проанализировал результаты, предоставленные докладчиками по этой теме. Он напомнил аудитории, что карты подземных вод создавались на основе большого массива данных об электрической проводимости под землей, преобразованных в параметры, подающиеся на вход в системе DRASTIC Кирша. Кристиансен и др. привели пример использования обширных съемок быстрого сбора зашумленных PACES данных и геостатистики в создании карты водоносного горизонта участка, площадью в 25 км?. Аукен и др. продемонстрировали, как используются воздушные электромагнитные методы для нанесения на карту «погребенных» долин, известняковых и солоноводных горизонтов. А Симон и Стью (Siemon, Steu) показали, как с помощью воздушных электрических методов создаются карты гидроканалов талой воды и мест вторжения соленых вод. Все эти доклады подтвердили преимущества «классических» подходов картирования и использования данных быстрой регистрации, и возможно, зашумленных или низкоразрешимых данных применительно к региональным исследованиям. Однако мы не увидели каких бы то ни было попыток «апскейлинга» в такой масштаб, который мог бы использоваться для водораздела или водоносных горизонтов. К этой важной задаче следует отнестись серьезно. Поверхностная граница — это решающий параметр для систем подземных вод, как в районах выхода воды на поверхность, так и в районах ее поглощения. Таким образом, поверхностные условия могут стать причиной серьезных ограничений на соответствующие условия на границах грунтовых вод. Мы не видим никаких связей между геофизикой приповерхностных слоев и дистанционными данными. И это тоже важная проблема, требующая решения. Семинар предоставил возможность обмена опытом и мнениями по поводу новейших разработок и определил основные задачи, стоящие перед гидрогеофизиками.




← Предыдущая статья             Содержание номера             Следующая статья →















Яндекс цитирования
Журнал First Break и материалы всех мероприятий EAGE направляются на индексацию в систему Scopus.
Журналы Basin Research, Geophysical Prospecting, Near Surface Geophysics и Petroleum Geoscience направляются на индексацию в системы Scopus и Web of Science.