Теоретический анализ применения шумоподобных сигналов в морской импульсной электроразведке

Используя численное моделирование полезного сигнала на основе характерной геоэлектрической модели подводной мерзлоты и  реальные записи сигнала-помехи, мы провели сравнительный анализ помехоподавления при зондировании становлением поля с  применением морской буксируемой диполь-дипольной измерительной установки в режимах накопления с разнополярными импульсами тока и шумоподобными сигналами (ШПС). Для серии токовых последовательностей в форме ШПС с различной длительностью и количеством импульсов, а также для сигнала в режиме накопления с наложением идентичного сигнала-помехи, были получены оценки кривых становления поля, отвечающих рассматриваемой геоэлектрической модели при времени записи, составляющем порядка 8–13 с на одну точку зондирования. По результатам сравнения полученных кривых, реконструированных по зашумленным синтетическим дан-ным в режиме накопления и ШПС, установлено, что в режиме ШПС с импульсами длительностью 100 мкс и 1 мс относительная погрешность в режиме ШПС в среднем по профилю оказывается существенно ниже (до 1,5 раз), чем аналогичная погрешность в режиме накопления, и остается в пределах приемлемой величины (до нескольких процентов) до более поздних времен.

1. Великин А.Б., Великин А.А. Новый корреляционный метод импульсной электроразведки с шумоподобными сигналами CTEM // Разведка и охрана недр. 2016. № 2. С. 47–54.

2. Гончаров А.А., Алексеев Д.А., Кошурников А.В. и др. Применение псевдослучайных кодовых последовательностей для повышения эффек тивности зондирования становлением поля в ближней зоне на Арктическом шельфе // Физика Земли. 2022. № 5. С. 158–170.

3. Ильичев П.В., Бобровский В.В. Применение шумоподобных сигналов в системах активной геоэлектроразведки (результаты математического моделирования и полевого эксперимента) // Сейсмические приборы. 2014. Т. 50, № 2. С. 5–19.

4. Кауфман А.А., Алексеев Д.А., Ористальо М. Принципы электромагнитных методов наземной геофизики. Тверь: Международная Ассоциация “АИС”, 2016. 558 с.

5. Кошурников А.В. Основы комплексного геокриолого-геофизического анализа для исследования многолетнемерзлых пород и газогидратов на Арктическом шельфе России // Вестник МГУ. Сер. 4. Геология. 2020. № 3. С. 116–125.

6. Жданов М.С. Теория обратных задач и регуляризации в геофизике. М.: Научный Мир, 2007. 712 с.

7. Петров А.А. Возможности метода становления электрического поля при поисках углеводородов в шельфовых зонах // Геофизика. 2000. № 5. С. 21–26.

8. Светов Б.С. Основы геоэлектрики М.: ЛКИ, 2008. 656 с.

9. Светов Б.С., Алексеев Д.А., Агеев В.В. и др. Применение шумоподобных сигналов в зондированиях становлением поля // Геофизика. 2012. № 1. С. 52–60.

10. Duncan P.M., Ywang A. Edwards R.N. , et al. Тhe development and applications of a wide band electromagnetic sounding system using pseudonoise source // Geophysics. 1980. V. 45. No. 8. P. 1276–1296.

11. Giannino F., Leucci G. Electromagnetic Methods in Geophysics: Applications in GeoRadar, FDEM, TDEM, and AEM. Wiley, 2021. 304 p.

12. Helwig S.L. VIBROTEM ein vergleich zu long-offset transient electromagnetic (LOTEM) in theorie und praxis. Inaugural dissertation zur erlangung des doktorgrades der mathematisch-naturwissenschaftlichen fakultat der universitat zu Koln. 1999.

13. Key K. 1D inversion of multicomponent, multi-frequency marine CSEM data: Methodology and synthetic studies for resolving thin resistive layers // Geophysics. 2009. 74. P. F9–F20.

14. Krylov A.A., Ananiev R.A., Chernykh, D.V., et al. A Complex of Marine Geophysical Methods for Studying Gas Emission Process on the Arctic Shelf // Sensors. 2023. No. 23. P. 3872.

15. Nabighian M.N., Macnae J.C. Time domain electromagnetic prospecting methods / in M.N. Nabighian, ed., Electromagnetic methods in applied geophysics: SEG, Investigations in Geophysics. 1991. V. 2. No. 3. P. 427–520.

16. Shakhova N., Semiletov I., Gustafsson O., et al. Current rates and mechanisms of subsea permafrost degradation in the East Siberian Arctic Shelf // Nature Communications. 2017. No. 8. P. 15872.

17. Svetov B.S., Alekseev D.A., Yakovlev A.G. On implementation of noise-like signals in time-domain EM imaging // Geobaikal 2012 — 2nd International Research and Application Conference on Electromagnetic Research Methods and Integrated Geophysical Data Interpretation. 2012. P. S4.

18. Zepernick H-J., Finger A. Pseudo Random Signal Processing. Theory and Application. Wiley. 2005. 432 p.