3.3. Интерпретация сигналов как эффект Холла

3. 3. Интерпретация сигналов как эффект Холла

Сравнивая полевые сигналы с теоретическим вследствие эффекта Холла, рассчитанным по формуле 13 для определенной ранее горизонтально-слоистой среды – рис. 24-27, можно заключить, что он, так или иначе, соответствует полевым кривым. Учитывая весьма приближенный характер формулы 4, было использовано усредненное значение электрического сопротивления по разрезу – около 10 Ом·м. Таким образом, в ходе работ была получена оценка холловской проводимости.

Значение  = 0. 002 См/м устраивает еще и потому, что согласуется с результатами работы [37], в которой холловская проводимость определяется по данным МТЗ. Все же теоретическая кривая имеет несколько другой характер спада. Возможно, сказывается пренебрежение в формуле 3 вторичными «холловскими» токами.

Важно напомнить, что в случае отсутствия проявления эффекта Холла в геологической среде ввиду соблюдения во время полевых работ всех условий, необходимых для исключения каких-либо факторов, влияющих на измерения ЗСБ в радиальных линиях MN, в результате этих измерений должны получиться нулевые сигналы, что в данном случае не так. Здесь имеются качественно схожие ненулевые сигналы на всех четырех радиальных измерительных линиях.

ГЛАВА 4. ВОЗМОЖНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ЭФФЕКТА ХОЛЛА В ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКЕ

Говоря о применении результатов теоретического и экспериментального исследования эффекта Холла в геологической среде, нельзя не подчеркнуть тот факт, что потенциально имеется достаточно широкий круг таких возможностей: от введения «геомагнитной» поправки при работе с данными классических методов электроразведки до объяснения природы сигналов ЗВТ.

В своих работах В. С. Могилатов отмечал некоторую корреляцию сигналов ЗС с географической ориентацией генераторно-измерительной установки. Это проявлялось в том, что установки, ориентированные в широтном направлении (З-В), определяли большие значения кажущейся продольной проводимости, чем ориентированные меридионально (С-Ю). Такой же эффект был зафиксирован по результатам представленных в текущей диссертации полевых работ 2018-2019 гг. (рис. 24-27).

Если актуальность геомагнитного эффекта как помехи для традиционных методов электроразведки будет доказана, то его можно будет рассматривать как фактор, который надо учитывать. Здесь непосредственная польза от измерения и подсчета эффекта Холла в обычных исследованиях – более точная и эффективная интерпретация геофизических данных. Важно отметить, что в ближайшее время замкнутую теорию геомагнитного эффекта в ЗС вряд ли удастся построить ввиду сложности строения геологической среды как на микроуровне, так и на макроуровне, поэтому наиболее эффективным способом его изучения являются эмпирические исследования [27, 28, 29].

Наиболее важным является рассмотрение холловской проводимости  как нового геоэлектрического параметра, связанного с литологическими и геохимическими свойствами геологической среды. В результате холловская проводимость  может обеспечить дополнительную геологическую информацию, которую нельзя получить, игнорируя геомагнитный эффект [29].

Эффект Холла в геологической среде влияет в той или иной степени на результаты наблюдений любого метода электроразведки, но возможность его наблюдения отдельно от других факторов (без влияния вмещающей среды) появляется только при использовании установки метода чистой аномалии, которая лежит в основе метода ЗВТ [26], поскольку в этом методе компенсируется отклик геологической среды (нормальный фон) посредством специального устройства источника сигналов (стороннего тока) – КЭД (рис. 28).

Рис. 28. КЭД – установка метода ЗВТ [26]

При использовании на практике метода ЗВТ в Татарстане неоднократно успешно осуществлялось оконтуривание залежей углеводородов в виде однополярной аномалии сигнала (временной производной вертикальной компоненты магнитного поля ) над залежью. Анализ большого количества полевых сигналов определенно указывает на их генерацию измененной вмещающей толщей над залежью (ореолом). Поскольку КЭД возбуждает в земле только горизонтальное магнитное поле  [26], то это наводит на мысль о магнитном поле Земли, которое в наших широтах почти вертикально (например, табл. 4). Большой объем измененных горных пород над нефтяными залежами имеет повышенную холловскую проводимость  и четко выделяется в аномальном поле, измеряемом в методе ЗВТ, тогда как обычными методами электроразведки такие сигналы не регистрируются из-за малости величины этого аномального поля, по сравнению с сигналом от вмещающей среды [27, 28].

Также может быть полезно определение типа носителей заряда в геологической среде (электроны или ионы) – это можно установить по знаку аномалии и направлению движения тока: к центру установки или от нее.

Фактически на текущий момент геомагнитный эффект является безальтернативным объяснением природы сигналов ЗВТ в зонах распространения углеводородов.

Нынешняя ситуация представляет собой дополнительную возможность для более глубокого изучения геологической среды электромагнитными методами.