Спосіб підвищення просторової розрізненності наземних геофізичних даних

Спосіб підвищення просторової розрізненності наземних геофізичних даних, за яким одержують геофізичні дані для геологічного регіону, що досліджується, геофізичні дані інтерполюють, наносять C2 2 (19) 1 3 наземних геофізичних даних, одержання яких навіть для невеликих регіонів земної поверхні є складною та витратною задачею, тому кількість відліків і, відповідно, просторова розрізненість геофізичного знімання завжди обмежується, а її підвищення є дуже бажаним. Зазвичай пошукові геологічні об'єкти мають розмір одиниць кілометрів, що висуває підвищені вимоги до просторової розрізненості геофізичних даних, які використовуються для прогнозу структур (нафтогазових, рудоносних) по площі [7]. Для підвищення просторової розрізненості наземних геофізичних даних запропоновано багато способів. До них відносяться сумісне оброблення даних від декількох вимірювачів [8] (по аналогії з інтерферометричними вимірюваннями в радіотехніці та оптиці), аналіз поляризації геофізичних сигналів [9] (по аналогії з поляризаційними вимірюваннями в радіотехніці та оптиці), тощо. Недоліками таких способів є необхідність вимірювання додаткових характеристик геофізичних даних, що потребує додаткового вимірювального обладнання та істотно ускладнює систему геофізичного знімання. Крім того, застосування таких способів неможливо до вже існуючих масивів геофізичних даних. Часто для підвищення просторової розрізненості геофізичних даних використовуються різноманітні математичні методи - інтерполяція сплайнами або іншими аналітичними функціями, апроксимація методом обернено-зважених відстаней або йому подібними, статистичний кригінг, тощо [10]. Недоліками таких способів є неадекватність фізичним характеристикам земних утворень, принципова неможливість виявлення об'єктів, менших за просторову розрізненість вхідного масиву даних. Власне, способи аналітичної інтерполяції неможливо вважати такими, що підвищують просторову розрізненість, скоріше це способи формального узгодження наборів просторових даних. Відомий спосіб побудови та уточнення анізотропних моделей для візуалізації глибинних сейсмічних даних (аналог - United States Patent No 6 864 890, 2005), за яким одержуються результати сейсмічних вимірювань для різних географічних місць геологічного регіону, що досліджується, визначається початкова нееліптична геосейсмічна модель геологічного регіону, що досліджується, в кожній точці вимірювань обчислюються нев'язки між результатами вимірювань та даними, що надає модель, за цими нев'язками уточнюється просторовий розподіл нееліптичних параметрів геосейсмічної моделі, процес уточнення параметрів моделі ітераційно повторюється до досягнення завданого припустимого максимуму нев'язок, по завершенні ітераційного процесу одержується анізотропна геосейсмічна модель геологічного регіону, що досліджується [11]. Тепер за допомогою прикінцевої моделі стає можливим визначити глибинні сейсмічні дані в довільній точці геологічного регіону, що досліджується, тобто підвищується просторова розрізненість геосейсмічних даних. Недоліками вказаного способу є пристосованість виключно для геосейсмічних вимірювань, 86804 4 необхідність наявності складної та правдоподібної початкової геосейсмічної моделі геологічного регіону, що досліджується, негарантованість збіжності ітераційного процесу уточнення параметрів моделі, дуже великі обчислювальні витрати. Найбільш близьким до способу, що пропонується (прототип - United States Patent No 7 043 366, 2006), є спосіб підвищення просторової розрізненості одно- та двовимірних потенціальних поверхонь, одержаних на основі скалярних геофізичних даних, за яким відповідними методами одержуються скалярні геофізичні дані для різних географічних місць геологічного регіону, що досліджується, ці геофізичні дані інтерполюються, наносяться на регулярну просторову сітку і таким чином описують одно- чи двовимірну потенціальну поверхню, визначається додатковий розширений геологічний регіон, який повністю містить у собі геологічний регіон, що досліджується, та перевищує останній в декілька разів, відповідними методами одержуються такі ж скалярні геофізичні дані для різних географічних місць розширеного геологічного регіону, ці геофізичні дані інтерполюються, наносяться на регулярну просторову сітку і таким чином описують розширення одно- чи двовимірної потенціальної поверхні, за допомогою відомих математичних методів будується аналітична або статистична залежність між геофізичними данимив межах геологічного регіону, що досліджується, та всередині розширеного геологічного регіону, на основі цієї залежності обчислюються значення одно- чи двовимірної потенціальної поверхні в проміжних точках регулярної сітки в межах геологічного регіону, що досліджується та тим самим підвищується просторова розрізненість цієї одночи двовимірної потенціальної поверхні, причому ступінь підвищення просторової розрізненості залежить від співвідношення геометричних розмірів розширеного геологічного регіону та геологічного регіону, що досліджується [12]. Недоліком вказаного способу є можливі неточності, обумовлені розбіжностями геологічної будови всередині геологічного регіону, що досліджується, та за його межами. Така обставина дозволяє застосовувати цей спосіб для підвищення просторової розрізненості гравіметричних даних, як й наведено в описі винаходу, тому що гравітаційне поле підкоряється принципу суперпозиції, і може привести до великих помилок, якщо мова ведеться про інші геофізичні дані. Другим недоліком способу, який обрано за прототип, є потреба у великому обсязі додаткових відліків геофізичних даних, кількість яких в кілька разів перевищує кількість відліків в межах геологічного регіону, що досліджується. Оскільки на практиці саме одержання первинних відліків даних є найбільш складною та витратною процедурою геофізичного знімання, то більш доцільним здається його проведення саме в межах геологічного регіону, що досліджується. Це дозволить при однакових витратах підвищити просторову розрізненність шляхом прямих вимірювань. Дистанційне знімання є більш дешевим і забезпечує більш високу просторову розрізненість, ніж наземне геофізичне знімання. Залучення да 5 них багатоспектрального дистанційного знімання надає опосередковану додаткову інформацію порівняно високої просторової розрізненості про геофізичні особливості геологічного регіону, що досліджується [13]. Багатоспектральні дистанційні дані можна використовувати для підвищення просторової розрізненості наземних геофізичних даних, при цьому обидва недоліки способу, який обрано за прототип, скасовуються. Нехай є двовимірний просторово регуляризований масив G(i,j) скалярних геофізичних даних низької просторової розрізненості dg для геологічного регіону, що досліджується, та дискретне багатоспектральне дистанційне зображення Х (k, r, l) високої просторової розрізненості dx того ж самого регіону. Якщо dx