اثر ناهمسانگردی رسانندگی در پاسخ روش MTEM در حوزه فرکانس

Transcript

1 مجله علمی- پژوهشی ا لكترو مغنا طي س كارربدي سال اول شماره زمستان 997 ص 7-98 اثر ناهمسانگردی رسانندگی در پاسخ روش MTEM در حوزه فرکانس 3 * شراره ژیان میرستار مشینچی اصل حسین ملهم - دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد اسالمی واحد علوم و تحقیقات - عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسالمی واحد علوم و تحقیقات چکیده در مطالعه حاضر اثر ناهمسانگردی رسانندگی 3- عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسالمی واحد کرج دريافت 37 پذيرش 334 σ( در پاسخ میدان حاصل از يک دوقطبی الکتريکی افقی HED ( بر روی سطح زمین بررسی شده است. اولین مدل مورد مطالعه در اين مقاله يک زمین دواليه ناهمگن و ناهمسانگرد است كه شامل يک رواليه ناهمسانگرد VTI يا همسانگرد عرضی با محور قائم با ضخامت و يک زيراليه همسانگرد و با ضخامت بینهايت و مدل دوم يک نیمفضای همگن و ناهمساگرد میباشد. VTI در مدل اول نحوه تغییر پاسخ میدانهای الکتريکی در سطح با تغییر فاصله چشمه و نقطه مشاهده مورد بررسی و در مدل دوم میدان الکتريکی بر حسب فركانس در يک فاصله معین از چشمه و با در نظر گرفتن ضرايب ناهمسانگردی متفاوت مورد مطالعه قرار گرفته است. نتايج حاصل نشان میدهد با تغییر فاصله چشمه- نقطه مشاهده و فركانس در حضور ناهمسانگردی دامنه میدانهای دريافتشده بر روی سطح بهطور قابل توجهی تغییر میكند و اين تغییرات با مدلهای همسانگرد مورد مقايسه قرار گرفته است. واژههای کلیدی: ناهمسانگردی میدانهای الکترومغناطیس حوزه فرکانس دوقطبی الکتریکی افقی - مقدمه يکی از ابزارهای اكتشافات ژئوفیزيکی اندازهگیری میدان الکترومغناطیسی ايجادشده توسط دوقطبی با فركانس كم میباشد كه بر روی زمین يا در ارتفاع قرار گرفته است. با مقايسه مؤلفههای ثبتشده میدان با منحنی ها ی م رب و ب ه مدلهای شناختهشده زمین میتوان ويژگیهای ساختار مورد نظر را بهدست آورد. بنابراين مهم است كه بدانیم چطور میدان حاصل از يک دوقطبی در يک ساختار مشخص محاسبه میشود. از طرف ديگر مشاهدات واقعی از میدانهای الکترومغناطیسی در زمین نشاندهنده حضور ناهمسانگردی است. به عبارت ديگر حضور ناهمسانگردی در مشخصههای زمین اغلب منجر به اثرات شگفتآوری در پاسخهای ژئوفیزيکی میشود كه نمیتوان تنها با استفاده از تئوری مدلهای همسانگرد ساده به مطالعه آنها پرداخت. همچنین در مدلسازیهای مستقیم حوزه زمان نشان داده شده است كه * رايانامه نويسنده پاسخگو: s.zian@srbia.ac.ir با در نظر گرفتن اثر ناهمسانگردی در پاسخهای روشهای الکترومغناطیسی میتوان در وارونسازی مدل دقیقتری عمق و مقاومت ويژه يا رسانندگی( از ناهمگنی مورد مطالعه بهدست آورد] 9 [. از اين جهت در تحقیق حاضر اثر ناهمسانگردی روی پاسخهای روش الکترومغناطیسی حوزه فركانس مورد مطالعه قرار گرفته است. مسئله تعیین میدانهای الکترومغناطیسی ايجادشده توسط دوقطبیهای الکتريکی و مغناطیسی كه بر روی يک زمین همگن و همسانگرد قرار گرفتهاند توسط سامرفلد ][ مورد توجه قرار گرفت. در اين مطالعه عالوهبر حل بسیاری از مسائل مهم انتشار امواج راديويی روشهای الکترومغناطیسی در جهت اكتشاف ساختارهای زمینشناسی با استفاده از جريان متناوب با فركانس كم( بهكار برده شدهاند. افراد زيادی بر روی مسئله انتشار امواج از منابع دوقطبی تحقیق كردهاند كه بیشتر اين محققان محیط را همسانگرد در نظر گرفتهاند. بررسی - Sommrfl

2 مجله علمی- پژوهشی ا لكت رومغنا طي س كارربدي سال اول شماره زمستان 997 ناهمسانگردی در اندازهگیریهای الکترومغناطیسی علمی و اكتشافی از اوايل قرن كه شروع مطالعه سونداژهای الکترومغناطیسی بوده است اهمیت پیدا كرد. مايلت ]6[ مهمترين ديدگاه را در ناهمسانگردی بهصورت خالصه بیان كرد. باتاچاريا و پاترا بهطور مفصل و با ذكر جزئیات به بررسی ناهمسانگردی در كتاب خود با عنوان 9 ژئوالکتريکی با جريان مستقیم پرداختند. سونداژ ادواردز و 4 همکارانش ]9[ اهمیت و اثرات كاربردی حضور ناهمسانگردی را در روش CSEM ك ه ي ک رو ش الک ت رومغ ناط یس ح و زه فركانس در محیط ها ی د ريايی ا س ت و د ر ج ه ت اك ت شافا ت 3 هیدروكربن استفاده میشود مطالعه كردند. نگی و سراف ]3[ كتابی را باعنوان 7 ناه م سانگ رد ی د ر ژئ و الک ت رومغ ناط یس منتشر كردند. از سال تا امروز نیز اثر ناهمسانگردی در اكتشافات هیدروكربن و مدلسازی معکوس مورد توجه بسیاری از نويسندگان قرار گرفته كه با در نظر گرفتن اين آثار توانستهاند مدلسازیهای دقیقتری از مخازن و ناهمگنیهای زمین بهدست آورند] 3 4 [ از جمله میتوان به 6 مطالعه لو و ژيا ]7[ ا شا ره ك رد ك ه ن شا ن د ادند اث ر ا ت ناهمسانگردی بر روی پاسخ روش CSEM وابسته به طرز قرار گرفتن آرايههای گیرنده - فرستنده می با شد و ه م چ ن ی ن 3 رامانانجوآنا و همکارانش ][ با وارونسازی دادههای روش CSEM به مدل مقاومت ويژه يک بعد ی ن شا ن د ادند ك ه مقاومت ويژه قائم به خوبی ناهمگنی زمین را شناسايی می ك ند د ر حالی ك ه م قاوم ت وي ژه اف قی قاد ر ب ه ن مايش ناهمگنی نیست. ورثمولر در سال 3 به مطالعه پاسخهای روش 33 MTEM در حوزه زمان و با حضور ناهمسانگردی پرداخت كه مبنای اين مقاله در حوزه فركانس میباشد] 9 [. روش MTEM يک روش نسبتا جديد برای شناسايی مخازن هیدروكربن است ]4[. در اين روش ج ريا ن ت و س ط دو الکترود به زمین تزريق میشود و اختالف پتانسیل ايجادشده بین دو الکترود پتانسیل گیرنده( اندازهگیری میگردد. الکترودهای جريان و پتانسیل بر روی يک خط قرار گرفتهاند و فاصله بین نقا مركزی حدفاصل الکترودهای جريان و الکترودهای پتانسیل را دورافت يا offst جريان تزريقشده در حوزه فركانس می نام ند. چ ش م ه يک HED و در حوزه زمان به فرم Sqnc PRBS (Po-Ranom Binary میتواند باشد. در حوزه زمان اندازهگیری جريان منبع و ولتاژ گیرنده همزمان صورت میگیرد و دكانولوشن پاسخ ضربهای و انتگرالگیری از آن پاسخ پلهای زمین را تعیین میكند. ولتاژ اندازهگیریشده در گیرنده از رابطه زير پیروی میكند: V(t= s s I(t*G(t+N(t ( در رابطه باال I(t جريان منبع G(t پاسخ ضربهای شناختهنشده زمین يا همان تابع گرين N(t نوفه t زمان و Dها طول دوقطبیهای منبع و گیرنده میباشند. مطالعه موردی كه توانايیهای روش MTEM در حوزه زمان را نشان 9 میدهد توسط زيولکووسکی و همکارانش صورتگرفته است] 3 [. 7- روش تحقیق -7- اثر ناهمسانگردی در یک زمین دوالیه با روالیه ناهمسانگرد 4 تیخنوف ][ و چتاإف ][ اثر ناهمسانگردی را در يک 3 نیم ف ضا ی ه مگ ن و ناه م سانگ رد و ش ی ون گ ]7[ میدان الکترومغناطیسی ناشی از دوقطبی جاسازیشده در عمق يک زمین چنداليه و دارای ناهمسانگردی را مطالع ه ك ردند. د ر مطالعه حاضر ابتدا با در نظر گرفتن يک زمین دواليهای روابط جديدی بهدست آورده شده است كه در آن اليه اول 9- Ramananjaona t al - Ditr Wrtmüllr - Mlti-Transint Elctromagntic - Wrigt, D. A 3- Ziolkowski t al 4- Tikono 5- Cta 6- Xiong -Maillt - Patra an Battacarya 3- Dirct Crrnt Golctric Soning 4- Ewars t al 5- Controll Sorc ElctroMagntic mto (CSEM 6- Ngi an Saraf 7- Anisotropy in Golctromagntism 8- L, X., an C. Xia

3 اثر ناهمسانگردی رسانندگی در پاسخ روش MTEM در حوزه فرکانس: شراره ژیان و همکاران 79 شکل - دوقطبی الکتريکی افقی روی سطح زمین ناهمسانگرد و اليه دوم همسانگرد میباشد. از يک دوقطبی الکتريکی افقی نیز بهعنوان چشمه میدان الکترومغناطیسی بر روی سطح استفاده شده است شکل (. در محاسبات در نظر گرفتهشده است كه: در صورت استفاده از میدانهای فركانس پايین كافی است تنها رسانندگی الکتريکی σ( لحاظ شود زيرا در اين شرايط جريانهای جابهجايی حذف شده و در نتیجه ضريب نفوذپذيری ( در معادالت ظاهر نمیگردد] [. رسانندگی هوا و زيراليه را بهترتیب با تراوايی مغناطیسی كل فضا را با الکتريکی با ممان محور σ و σ و IƖ i ω t قرار گرفته است شکل (. ضريب μ نشان می ده یم. دوقط بی بهعنوان چشمه روی زمین و در جهت سه معادله اول ماكسول در يک محیط همسانگرد عرضی با محور قائم يا VTI رسانندگی در راستای افقی محیط : روالي ه ناه م سانگ رد ( ك ه د ر آ ن σ و رسانندگی در راستای قائم میباشد در حوزه فركانس بهصورت زير خواهند بود: σ crl E=-iωμH 9( 4( با توجه به اينکه در بررسی حاضر خواص الکتريکی محیط ( رسانندگی الکتريکی( حائز اهمیت است و نه خواص مغناطیسی فرض میكنیم مقدار ضريب تراوايی مغناطیسی است. μ( د ر م ح ی ط با م قد ا ر آ ن د ر خم م ساو ی.B=.H= =< H=crl F ( F در بررسی اثر ناهمسانگردی بايد فرم تانسوری ضريب رسانندگی لحاظ شود زيرا در اين حالت رسانندگی يک اسکالر يا كمیت نرده نخواهد بود و با توجه به متغیر بودن آن در جهات مختلف تانسور رسانندگی در محاسبات استفاده میشود] [. يک پتانسیل برداری است كه با میدان الکتريکی بهصورت زير مرتبط میشود] [: E= -(iωμf+ Ψ 3( با ت و ج ه ب ه مال حظا ت باال و مد ل م و رد ب ر ر سی خ و اه یم داشت: با استفاده از روابط 9 و 3( برای محیط ناهمسانگرد محیط ( خواهیم داشت: F F F F (. ( i 7( با در نظر گرفتن اين واقعیت كه پتانسیل برداری در جهت yy zz orizontal conctiity rtical conctiity y z y yz z zy (

4 مجله علمی- پژوهشی ا لكت رومغنا طي س كارربدي سال اول شماره زمستان 997 λ z دوقطبی جريان محور جهت قائم در ناهمسانگردی است و اهمیت بررسی تغییرات در میباشد مؤلفههای پتانسیل F=(F,,F z VTI برداری بهصورت زير خواهد بود: 6( و در نتیجه معادله 7( برحسب مؤلفهها بهصورت زير نوشته میشود: γ =iωμσ.f= -σ Ψ 3( ( از رابطه دوم معادله 3( میتوان به نتیجه رسید ك ه ه ما ن ش ر ل و رن تس ا س ت. با ا س ت فاده ا ز اي ن ش ر ب ر ا ی روابط اول و سوم معادله 3( خواهیم داشت: ( برای محیطهای همسانگرد و داريم: F F ( Fz Fz F F 9( Fz Fz i 4( i با بیان اين معادالت در مختصات استوانهای (ρ,φ,z زير را برای حل آنها ارائه میدهیم] [: روابط و كه توابعی از عمق و متغیر انتگرالگیری /ρ(.cosφ = بنابراين با پیدا كردن عباراتی برای توابع میباشند z و میتوان پتانسیلهای برداری و در نتیجه میدانهای الکتريکی و مغناطیسی را يافت. اين توابع با استفاده از شرايط مرزی كه بیانكننده پیوستگی مؤلفههای مماسی میدانهای الکتريکی و مغناطیسی در مرزهاست تعیین میشوند. به عبارت ديگر شرايط پیوستگی مؤلفههای مماسی میدانهای الکتريکی و مغناطیسی ايجاب می ك ند ك ه ع و امل زي ر د ر م ر زها پ ی و س ت ه X X, z Z Z, X+ z 3( z و باشند. برای هر سه محیط در معادالت زير صدق میكنند با جاگذاری معادله در معادالت و 9(: X ( X z Z ( z Z X ( X z Z 7( برای هوا 6( برای رواليه ناهمسانگرد برای زيراليه همسانگرد 3( در معادالت مربو به محیطها و همچنین شرايط مرزی مرتبط با مشخص است كه اين تابع در محیط ناهمسانگرد z ( Z ( z z X ( X z Z ( z Z σ مستقل از تابع z و وابستگی به میباشد و به وجود دارد. و وابسته نیست. اما برای X حل معادالت ديفرانسیل 7 6 و 3( بهصورت زير بهدست میآيد. الزم به ذكر است كه جمله اول بعد از تساوی σ σ در X به دل یل ح ض و ر چ ش م ه دوقط بی الک ت ريکی ج ريا ن د ر F. F F. F y y Fz. F. F z z F F F F F F y z Fz Fz Fz F Fz ( y z z F X(, z J( Fz cos (, z ( J Z (

5 اثر ناهمسانگردی رسانندگی در پاسخ روش MTEM در حوزه فرکانس: شراره ژیان و همکاران 9 z ( z IL X [ ] ( ( z ( z sz s ( z IL Z [ { } { }] ( ( ( 4( جهت محور ( در محیط يا هوا میباشد] 7 [. با اعمال شرايط مرزی رابطه 3( به معادالت و و Q و د ر اد ام ه با F Z ( ( ضرايب Q P P D D C C F X محاسبه ها و zها پیوست ( و را بهدست آورده و در نهايت با ا س ت فاده ا ز رو اب ط زي ر معادال ت ن هايی میدانهای الکتريکی و مغناطیسی برای مدل در نظر گرفتهشده و در هر عمقی حاصل خواهند شد: بهدست آوردن معادالت صريح برای روابط باال بسیار 9( پیچیده و زمان ب ر ا س ت ب ه ه م ی ن دل یل ب ر ا ی مطالع ه اث ر ناهمسانگردی حالت خاصی را در نظر میگیريم كه در آن میدان حاصل از رواليه ناهمسانگرد در =z( زيراليه رسانای خوب σ محاسبه میكنیم. با در نظر گرفتن اين شرايط خواهیم داشت: را در حضور يک با كدنويسی روابط 9 و 4 كه در محیط برنامه متلب انجام داديم و با اعمال شرايط در نظر گرفته منحنیهای میدان الکتريکی بر حسب فاصله نقطه مشاهده از چشمه رسم شدند شکلهای 9 تا 3(. دراين شکلها منحنیهای E و E y روی سطح بهدست آمده و هر دو میدانهای افقی نرمالیزه شده با ρ E y تقسیم مدول E بر و رسم شدهاند. منحنیهای و بر حسب فاصله عددی E برای سه مقدار و 4 و درجه به اين معنی كه نقطه مشاهده يک بار روی سطح 3 درجه( E y y (ωμσ φ= 3 و در جهت محور و در صفحه صفر درجه( در جهت محور تنها برای φ= 3 /δ= در و (/ωμσ 4 درجه( قرار دارد( و منحنی E y y φ= مقدار 4 درجه بهدست آمده است زيرا درجه صفر میشود. محاسبات با در نظر گرفتن انجام شده كه δ همان عمق پوسته در رواليه يا میباشد. بهطور كلی هدف از نرمالیزاسیون بررسی تغییرات پارامتر مورد نظر ضريب ناهمسانگردی و فاصله نقطه مشاهده-چشمه( با ثابت فرض كردن ديگر پارامترهای موجود است. مطابق روند منحنیها نتیجه میگیريم كه در فواصل دور از چشمه میدانها بدون اثرپذيری از رواليه ناهمسانگرد باقی میمانند. زيرا هرچقدر فاصله نقطه مشاهده و چشمه بیشتر شود شارش جريان به اعماق نفوذ كرده و وارد زير اليه همسانگرد میشود در نتیجه پاسخ حاصل از محیط زيراليه همسانگرد( روی سطح دريافت میشود. از طرف ديگر مشاهده میكنیم با افزايش ضريب ناهمسانگردی در تمام شکلها دامنه اولیه میدان الکتريکی در سطح افزايش میيابد. اين اتفاق به اين دلیل است كه با افزايش ضريب ناهمسانگردی و ثابت ماندن رسانندگی افقی σ طبق رابطه λ= σ / σ رسانندگی قائم σ كاهش يافته و در نتیجه Il 3 با افزايش مقاومت ويژه قائم σ ρ/= ν جذب انرژی در محیط كم می ش ود. ب ناب ر اي ن د ام ن ه ر س یده ب ه سطح د ر حالی ك ه مقاومت ويژه قائم افزايش میيابد نسبت به زمانی كه جذب در z Z P Z P p[ z ] Q p[ z ] z ( z Il ( ( { } ( ( ( ( z Z Q X X X ( Il C z z 4 C z z D z D

6 مجله علمی- پژوهشی ا لكت رومغنا طي س كارربدي سال اول شماره زمستان 997 نمايش تغییرات E نرمالیزهشده بر حسب فاصله عددی برای = 4 φ درجه و مقادير مختلف ضريب ناهمسانگردی شکل 9- نمايش تغییرات E نرمالیزهشده بر حسب فاصله عددی برای = φ درجه و مقادير مختلف ضريب ناهمسانگردی شکل 9- نمايش تغییرات E نرمالیزهشده بر حسب فاصله عددی برای = 3 φ درجه و مقادير مختلف ضريب ناهمسانگردی شکل 5- محیط بهدلیل مقاومت كمتر بیشتر است افزايش میيابد. همچنین همانطور كه از روند منحنیها پیداست در تمام شکلها در فواصل دورتر منحنیها همگرا میشوند و با افزايش ناهمسانگردی در محیط بیشینه شکل 9 و ك م ی ن ه شکل 4 و 3( منحنیها بهسمت فواصل دورتر شیفت

7 اثر ناهمسانگردی رسانندگی در پاسخ روش MTEM در حوزه فرکانس: شراره ژیان و همکاران 99 پیدا میكنند. به عبارت ديگر زمانی كه نقطه مشاهده روی راستايی قرار دارد كه با راستای دوقطبی الکتريکی چشمه( زاويه 4 درجه میسازد در روند منحنیها بیشینه وجود دارد كه اين بیشینه با افزايش ضريب ناهمسانگردی محیط λ( در فواصل دورتر اتفاق میافتد شکل 9 (. بهطور كلی میتوان گفت دامنه اين نواسانات كمینهها و بیشینهها( میدان الکتريکی در سطح با افزايش ضريب ناهمسانگردی يا λ( كاهش رسانندگی الکتريکی قائم رسانندگی الکتريکی افقی در رسم شکلها يک پارامتر ثابت فرض شده است( افزايش پیدا میكند. پتانسیل برداری مربو به يک نیمفضايی همگن و ناهمسانگرد را بهدست آورد. با اعمال شر شکل 6- نمايش تغییرات E y نرمالیزه شده بر حسب فاصله عددی برای = 4 φ درجه و مقادير مختلف ضريب ناهمسانگردی به روابط محیط و پیوست ( معادالت نیمفضای ناهمسانگرد شکل 7( بهدست میآيند. شکل - دوقطبی الکتريکی افقی روی سطح زمین همگن و ناهمسانگرد ( میدانهای مغناطیسی بر روی سطح در حضور ناهمسانگردی بدون تاثیرپذيری باقی میمانند. با توجه به روابط میدان مغناطیسی در معادالت 9 است زيرا تنها وابستگی به H z F مستقل از ناهمسانگردی د ا رد و آ ن هم م س ت قل ا ز ناهمسانگردی است رابطه ها در معادالت 6 7 و 3 (. دو مؤلفه ديگر میدان مغناطیسی ( H و ( H y ن ی ز زمانی ب ه ناهمسانگردی رواليه وابستهاند كه Z بر روی سطح بررسی میشود يعنی در باشد. زمانی كه میدان F z Z= مستقل از برای حالتی كه چشمه و نقطه مشاهده روی راستای محور و در فاصله z {p[. z] } زير خواهد بود] 9 [: 3( Il z z X { } 4 Il z Z Il z X Il Z از يکديگر قرار گرفته باشند رابطه E بهصورت ناهمسانگردی شده و هر دو میدانهای مغناطیسی افقی بدون اثرپذيری از ناهمسانگردی باقی میمانند منحنیهای مدل یک نیمفضایی همگن و ناهمسانگرد با استفاده از روابط بهدست آمده در مدل اول میتوان

8 مجله علمی- پژوهشی ا لكت رومغنا طي س كارربدي سال اول شماره زمستان 997 جدول. سه رويکرد مختلف برای حضور ناهمسانگردی σ σ ثابت ثابت ثابت شکل 8- نمايش تغییرات E بر حسب فركانس در يک نیمفضای همگن و ناهمسانگرد برای مقادير مختلف σ ثابت است شکل 9- نمايش تغییرات E بر حسب فركانس در يک نیمفضای همگن و ناهمسانگرد برای مقادير مختلف در شکلهای 3 6 و به ت رت ی ب ر سان ندگی افقی رسانندگی قائم و رسانندگی میانگین هندسی ثابت است. هر سه پاسخ دارای مشخصههايی هستند. طبق منحنیهای اين 9 شکل زمانی كه دامنه میدان الکتريکی بر حسب فركانس و در يک فاصله نقطه مشاهده- چشمۀ ثابت مطالعه میشود تغییرات دامنه اولیه و نهايی اين میدان وابسته به ثابت σ بودن σ میكنیم كه: σ m و است. با بررسی روند نمودارها مشاهده الف. دامنه میدانها در فركانسهای باال در تمام حالتها كاهش میيابد زيرا با افزايش فركانس عمق نفوذ كاهش میيابد. σ ثابت است

9 اثر ناهمسانگردی رسانندگی در پاسخ روش MTEM در حوزه فرکانس: شراره ژیان و همکاران 95 σ m ثابت است شکل 9- نمايش تغییرات E بر حسب فركانس در يک نیمفضای همگن و ناهمسانگرد برای مقادير مختلف 9- نتیجهگیری ب. در صورتی كه σ ثاب ت با شد با اف ز ايش ض ري ب σ ناهمسانگردی ( دامنه در فركانسهای پايین افزايش میيابد و دامنههای میدان الکتريکی در فركانسهای باال برابر میشوند شکل 6(. رسانندگی افقی زمانی كه عمق نفوذ بهدلیل افزايش فركانس كاهش يافته است در تغییر دامنه میدان رسیده به نقطه مشاهده اهمیت زيادی پیدا میكند و در نتیجه دامنه در فركانسهای باال برای هر چهار منحنی با σهای برابر يکسان خواهد شد. ج. در صورتی كه ناهمسانگردی σ ثابت باشد با كاهش ضريب كاهش يافته و در نتیجه دامنه میدانهای σ m الکتريکی در فركانسهای پايین بهدلیل آنکه جذب انرژی كمتری اتفاق میافتد افزايش میيابد شکل 3(. همانطور كه مشاهده میكنیم نقطه كمینه دامنه همه میدانها در فركانس بهصورت يکسان اتفاق افتاده است. د. در صورتی كه ناهمسانگردی σ ثاب ت با شد با اف ز ايش ض ري ب افزايش يافته و در نتیجه دامنه میدانهای الکتريکی در فركانسهای باال كاهش میيابد. در اين حالت دامنه اولیه در فركانسهای پايین میدانها وابسته به خواهد σ m بود شکل (. ديتر ورثمولر در تحقیق خود اين تغییرات شکلهای 3 6 و ( را بر حسب زمان نشان داد] 9 [ و با مقايسه نتايج حوزه فركانس و حوزه زمان میتوان بیان كرد كه هر دو روش در حضور ناهمسانگردی نتايج يکسانی نشان میدهند. اثر ناهمسانگردی الکتريکی زمین بر رو ی ان ت شا ر ام و ا ج الکترومغناطیسی تا به امروز چندان مورد مطالعه قرار نگرفته است و بیشتر مدل ها با ف رض ه م سانگ رد ب ود ن زم ی ن م و رد بررسی قرار گرفتهاند. از آنجا كه بیشتر سطح زمین با رسوبات پوشیده شده ناهمسانگردی رسانندگی قابل توجه است بنابراين تعیین پاسخ میدان الکترومغناطیسی در يک زمین ناهمگن و ناهمسانگرد حائز اهمیت می با شد. ا ز ط رف ديگ ر بررسی اثر ناهمسانگردی الکتريکی زمین بر روی انتشار امواج الک ت رومغ ناط ی سی ي ک ايده جديد ب ر ا ی مطالع ه م خا ز ن هیدروكربنی محسوب میشود روش.MTEM نتايج بررسی حوزه فركانس اين روش در مقاله حاضر نشان میدهد كه ناهمسانگردی منجر به تغییر پاسخهای زمین میشود. طبق مدل اول میزان تغییرات دامنه میدان الکتريکی دريافت شده روی سطح وابسته به مقدار ضريب ناهمسانگردی محیط λ( است و در فواصل دور از چشمه میدانها تحت تأثیر رواليه ناهمسانگرد قرار نمیگیرند. بررسی تغییر فركانس روی پاسخ يک نیمفضای ناهمسانگرد نیز نشان داد رويکردهای مختلف ناهمسانگردی نتايج متفاوتی در روند دامنه میدان الکتريکی دارند بهطوریكه دامنه در فركانس پايین به σ m در فركانس σ باال به و كمینه دامنه به σ وابسته است. در كل میتوان گفت حضور ناهمسانگردی در محیط كه تأثیر بسیاری روی دامنه كل میدان الکتريکی رسیده به سطح و دامنه كمینه و بیشینههای میدان دارد و همچنین بهدلیل وابستگی دامنه در

10 مجله علمی- پژوهشی ا لكت رومغنا طي س كارربدي سال اول شماره زمستان 997 [6] Ziolkowski, A., B. A. Hobbs, an D. A. Wrigt, 7, Mltitransint lctromagntic monstration sry in Franc: Gopysics, 7, no. 4, F97 F9 [7] Xiong, Z., 989, Elctromagntic fils of lctric ipols mb in a stratifi anisotropic art: Gopysics,. 54, فركانسهای كم و زياد به نوع پارامترهای ناهمسانگردی قابل صرفنظر كردن نیست و برای رسیدن به نتايج دقیقتر بايد در نظر گرفته شود. 9- مراجع [] Battacarya, R. K., an H. P. Patra, 968, Dirct Crrnt Elctric Soning: Elsir Pblising Company, olm 9 of Mtos in Gocmistry an Gopysics. [] Ctay, D. N., 96, On t fil of a low frqncy lctric ipol sitat on t srfac of a niform anisotropic concting alf-spac: Soit Pysics-Tcnical Pysics,. 7, p [3] Ewars, R. N., D. C. Nobs, an E. Gómz-Triño, 984, Offsor lctrical ploration of imntary basins: T ffcts of anisotropy in orizontally isotropic, layr mia: Gopysics, 49, [4] Grnalg, S. A., B. Zo, M. Grnalg, L. Marscot, an T. Wis, 9, Eplicit prssions for t Fréct riatis in 3D anisotropic rsistiity inrsion: Gopysics, 74, F3 F43. [5] Jing, C., K. Grn, an D. Willn, 8, CSEM inrsion: Impact of anisotropy, ata corag, an initial mols: 78t Mting, SEG, [6] Løst, L. O., an B. Ursin, 7, Elctromagntic fils in planarly layr anisotropic mia: Gopysical Jornal Intrnational, 7, [7] L, X., an C. Xia, 7, Unrstaning anisotropy in marin CSEM ata: 77t Mting, SEG, [8] Maillt, R., 947, T fnamntal qations of lctrical prospcting: Gopysics,, [9] Ngi, J. G., an P. D. Saraf, 989, Anisotropy in Golctromagntism: Elsir Pblising Company, olm 8 of Mtos in Gocmistry an Gopysics. [] Ramananjaona, C. J., D. L. Anréis, an L. M. MacGrgor, 8, Caractrisation of anisotropic rsistiity from marin CSEM ata: 7t Mting, EAGE, G. [] Sommrfl, A., 99, Ur i Asbrit nng r Wlln in r ratlosn Tlgrapi: Ann. Pysik,. 8, p [] Tikono, A. N., 959, t propagation of a continos lctromagntic wa in a laminarly- anisotropic mim: Soit Pysics-Doklay,. 4, p [3] WrtMllr, D., 9, Inrsion of Mlti-Transint EM ata from anisotropic mia: M.Sc. Tsis, Unirsity of Einbrg [4] Wrigt, D. A., 3, Dtction of yrocarbons an tir momnt in a rsroir sing tim-laps mlti-transint lctromagntic MTEM ata: P.D., Unirsity Of Einbrg. [5] Zano, M. S., Mtos in Gocmistry an Gopsics, 43, Gopysical Elctromagntic Tory an Mtos, 9, CH 4: p. 6, CH : p. 396, CH 4: p. 4, CH 5: p. 68.

11 اثر ناهمسانگردی رسانندگی در پاسخ روش MTEM در حوزه فرکانس: شراره ژیان و همکاران 9 Z 5- پیوست با اعمال شرايط مرزی زير با انجام عملیات جبری ساده روابط زير برای X ها و حاصل میشوند با استفاده از روابط و (: ها Il z [( ( ( ( ] X 4 [( ( ( ( ] Il ( ( z Z [ ] ( ( ( ( X Z z ( z ( ( ( ( Il ( (. { } Il ( ms {( ( } [ ms ms ] Il ( ms {( ( } [ ms ms ] zs z ( z Il ( ( [ ] ( ( ( ( ( Il X [( ( ( ( ] Il ( ms ( Z [ {( ms ( ms } ( z ] ( ( ( ( D ضرايب C C و و با توجه به شرايط مرزی ضرايب D بهدست می آيند: بدست میآيند: و با در نظر گرفتن روابط 9 و باال برای هر محیط خواهیم داشت: Fz J ( cos Z (, z y y F Fz X (, z y ( [ J( z z cos Z (, z ] J ( J ( y F z X (, z y z zs } z X X X X X z X z X X z z z z C Il [( ( ( ( ] 4 [( ( ( ( ] Il ( C [( ( ( ( ] D D Z Il ( [( ( ( ( ] ( Il [( ( ( ( ] Z Z Z ( X ( X z z z Z Z (sinc Z z X z Z Z Z Z z ( X ( X z z و Q Q P P Il ( - - ( + P = [ ] π ( - λ( - + ( + λ( + Il ( + ms P = - [+ ] πλ - {( - ms - ( + ms } Il ( + ms Q = [ ] πλ - {( - ms - ( + ms } Il ( + ms( - Q = - [+ πλ - {( - ms - ( + ms } ( + - ] ( - λ( - + ( + λ( +

12 مجله علمی- پژوهشی ا لكت رومغنا طي س كارربدي سال اول شماره زمستان 997 F Fz E i F ( z i X (, z J ( X (, z Z (, z J ( cos z y F Fz E y ( [ X (, z y z Z (, z J ( cos z y F Fz E z i Fz ( z z i cos Z (, z J (