Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Application of Kalman Filter to Noise Reduction in Multichannel Data

100%

Leśniak A. , Danek T. , Wojdyła M.

|

tom Vol. 17/18

63-73

EN

The results of application of multichannel Kalman filtering to reduction of uncorrelated noise in magnetotelluric recordings are discussed in this article. Magnetotelluric method of Earth structure recognition is shortly presented together with the its most popular measurement method called the remote reference method. The basic theory of nonstationar, discrete Kalman filter and its implementation to multichannel magnetotelluric data recorded in multi-site experiment are also discussed with details. The practical examples of Kalman filter application to the real 2D and 3D data illustrate the merits of presented technique.

2

Delineation of layer boundaries from smooth models obtained from the geoelectrical sounding data inversion

100%

Israil M.

|

2006

|

tom Vol. 54, no. 2

126-141

EN

Two techniques have been presented for the delineation of boundaries from smooth models obtained by smooth inversion techniques of geoelectrical sounding data, such as straightforward inversion scheme, Occam’s and Zohdy’s methods. The smooth model consists of a large number of equally spaced layers, wherein the real geological boundaries are missing. The techniques proposed here suppress the geologically irrelevant boundaries and support the real structural boundaries present in the geoelectrical data. In the first technique, solution of linear inverse problem is improved iteratively through weighted minimum norm inverse, the weight being taken from the current solution. The technique is referred as Iterative Straightfor-ward Inversion Scheme. The second method is analytical, based on the application of smoothing filter, referred in the literature as edge-preserving smoothing. A few examples of theoretical magnetotelluric, dc resistivity and field sounding data have been presented to demonstrate the capabilities of the techniques. The methodologies also reduce the conspicuous oscillations in the smooth solutions caused by the con-version of sharp boundaries to the smooth ones.

3

The selected results of high-frequency magnetotelluric survey in Polish Carpathians

100%

Stefaniuk M. , Czerwiński T. , Miecznik J. , Klityński W.

|

1999

|

tom nr 387

184--185

4

Increased resolution of subsurface parameters from 1D magnetotelluric modeling

88%

Shireesha M. , Harinarayana T.

|

tom Vol. 61, no. 3

569--582

EN

In electric and electromagnetic techniques, it is well known that the principle of equivalence poses a problem in the interpretation of subsurface layers. This means the inversion problem can provide the conductivity-thickness product more confidently than the individual parameters - conductivity and thickness - separately. The principle of equivalence corresponds to the middle layer in a three-layer earth structure. In order to resolve this problem, we have touched upon the different formulae of apparent resistivity proposed by earlier workers considering the real and imaginary parts of the impedance tensor and designed a new formula to compute apparent resistivity for different models. We observed that the application of our new formula for apparent resistivity using the combination of real and imaginary parts of the impedance has a better resolution as compared to earlier conventional formulae of apparent resistivity. These results have been demonstrated through both forward and inverse modeling schemes.

5

Are the crustal and mantle conductive zones isotropic or anisotropic?

75%

Berdichevsky M. , Pushkarev P.

|

2006

|

tom Vol. 54, no. 4

333-342

EN

One of the significant problems of modern deep magnetotellurics is the recognition of anisotropy in the crustal and mantle conductive zones. In the paper we perform numerical experiment comparing several 2D models of crustal and mantle isotropic and anisotropic prismatic conductors. Anisotropy is modeled by alternat-ing horizontal or vertical thin layers of different resistivities (the vertical layers are parallel to the prism strike). Using these models, we examine conditions under which the magnetotelluric and magnetovariational response functions distinguish between isotropy and anisotropy. The resolution of MT and MV studies depends on the sediments conductance, lithosphere resistance and deep conductor width. Calcu-lations show that the most favorable conditions for anisotropy studies are observed in the active regions characterized by small sediments conductance (10-20 S) and moderate lithosphere resistance (108 Ohmźm2). However, in the stable regions, where sediments conductance exceeds 50-100 S and the lithosphere resistance comes up to 109 Ohmźm2, the crustal and mantle anisotropic and isotropic conduc-tors manifest themselves in the equivalent magnetotelluric and magnetovariational functions, which cannot distinguish between anisotropy and isotropy and admit both the interpretations.

6

In memory of Professor Jerzy Jankowski, statesman of Polish geophysics

75%

Jóźwiak W. , Rowiński P. M. , Jóźwiak W. , Rowiński P. M.

|

7

Interpretacja złożonych struktur geologicznych z wykorzystaniem prostych i inwersyjnych modelowań pola magnetotellurycznego

63%

Wojdyła M. , Stefaniuk M.

|

tom T. 37, z. 1

113-140

PL

W pracy przedstawiono ogólne założenia jedno- i dwuwymiarowych modelowań prostych i odwrotnych (inwersyjnych) pola magnetotellurycznego. Opisano metodykę interpretacji danych magnetotellurycznych, w tym analizę wymiarowości środka geoelektrycznego oraz jej wpływ na dobór odpowiedniego modelu interpretacyjnego. Na przykładzie polowych danych magnetotellurycznych (AMT i CSAMT) zarejestrowanych w rejonie złoża węglowodorów Grabownica pokazano wpływ modelu startowego na wynik końcowy inwersji 2D. Drugim analizowanym złożem było złoże ropy naftowej Łodyna. Skupiono się na analizie możliwości wyinterpretowania na drodze inwersji 1D i 2D cienkich, pionowych warstw, jakimi w przybliżeniu można to złoże aproksymować. Wskazano na różnice w odwzorowaniu budowy geologicznej w zależnooeci od polaryzacji interpretowanych krzywych (TE mode lub TM mode) oraz zaproponowano zoptymalizowaną metodykę interpretacji.

EN

General assumptions of 1D and 2D modeling and inversion were presented in this paper. Methodology of magnetotelluric data interpretation was described including analysis of dimensionality of geoelectrical medium and its influence on choosing the proper interpretation model. Relations between initial model and final results of inversion were shown based on magnetotelluric (AMT and CSAMT) data from Grabownica oil and gas field. The second example was from the Lodyna oil field. A possibility of interpretation of thin vertical layers, which can approximate the Lodyna field by 1D and 2D MT inverse procedures was analyzed. Dependences between final geological models and MT curve type (TE mode or TE mode) taken to interpretation were shown. Finally, methodology of interpretation was proposed.

8

Próba wykorzystania sieci neuronowych w kompleksowej interpretacji danych elektromagnetycznych na przykładzie złoża Grabownica

63%

Mastej W.

|

tom T. 37, z. 1

157-173

PL

W pracy przedstawiono próbę zastosowania metody rozpoznawania obrazów z użyciem sztucznych sieci neuronowych w kompleksowej interpretacji danych z sondowań magnetotellurycznych AMT (Audio-frequency Magnetotellurics) i CSAMT (Controlled Source Audio-frequency Magnetotellurics) ze złoża ropy i gazu Grabownica (dipol podłużny i poprzeczny względem linii profili pomiarowych). Obiektami klasyfikacji były pionowe pasy z przekrojów magnetotellurycznych, o szerokości 50 m, utworzone na bazie siatek interpolacyjnych. Strukturę obiektów formalnie niestrukturalnych wymuszono częściowo poprzez ich podział na: przypowierzchniową, wysokooporową strefę do 200 m n.p.m., strefę niskooporowych utworów uszczelniających oraz słabych maksimów - kominów dyfuzyjnych, od 200 do -100 m n.p.m. i najniższą, wysokooporową strefę złoża. Prawidłowe wskazanie rzeczywistych stref złożowych na bazie informacji pochodzących z często niejasnych i rozbieżnych między sobą obrazów z przekrojów magnetotellurycznych, świadczą o przydatności tej metody. Wskazano także dwie nieznane strefy złożowe w NE części przekroju G4 i w SW części przekroju G2.

EN

The paper presents an attempt to apply the pattern recognition method using artificial neural networks in integrated interpretation of the magnetotelluric data AMT (Audio-frequency Magnetotellurics) and CSAMT (Controlled Source Audio-frequency Magnetotellurics), acquired from the Grabownica oil and gas deposit (longitudinal and transversal dipole in relation to measurement profile lines). Vertical belts of magnetotelluric cross-sections, each 50 m wide, obtained from interpolation grids, were the objects of classification. The structure of formally non-structural objects was partly imposed through division into: near-surface high-resistivity zone, to 200 m a.s.l., low-resistivity screens and week maxima - diffusion chimneys, from 200 to -100 m a.s.l., and the lowest, high-resistivity deposit zone. The usefulness of the method was proven by correct identification of real deposit zones based on data often coming from ambiguous and incompatible magnetotelluric cross-sections. In addition, two unknown deposit zones were discovered in NE part of cross-section G4 and SW part of cross-section G2.

9

Metody elektromagnetyczne w prospekcji naftowej

63%

Stefaniuk M.

|

tom T. 37, z. 1

5-36

PL

Nasycenie węglowodorami powoduje anomalne zmiany własności fizycznych ośrodka geologicznego i pomierzonych pól geofizycznych, pozwalające na wykrywanie i rozpoznawanie złóż ropy naftowej i gazu ziemnego. Kompleksy złożowe charakteryzują się podwyższeniem oporności o 1-4 rzędy wielkości względem otoczenia. Kontrasty pojawiają się na granicy dolnej złoża pomiędzy skałą zbiornikową nasyconą zmineralizowaną wodą złożową i nasyconą węglowodorami oraz na jego granicy górnej z niskooporowymi, uszczelniającymi skałami ilastymi. Na granicy pomiędzy ropą naftową i wodą złożową pojawia się ponadto radykalny kontrast zdolności do polaryzacji elektrycznej ośrodka, wzbudzonej przez przepływ prądu. Pośrednim wskaźnikiem obecności złoża węglowodorów jest przypowierzchniowa strefa mineralizacji siarczkowej związana z dyfuzją węglowodorów, zmieniająca właściwości magnetyczne i polaryzowalność ośrodka. Prezentowane przykłady pochodzą ze strefy karpackiego złoża ropnego "Grabownica" oraz złoża gazowego "Rudka" w zapadlisku przedkarpackim.

EN

Hydrocarbons saturating rocks give rise to anomalous changes in physical properties of geological medium and measured geophysical fields, thus allowing discovering and recognizing of oil and gas fields. Deposit complexes are characterized by resistivity increased by 1-4 orders of magnitude. Resistivity contrast appear at the lower boundary of deposit, between reservoir rock saturated with mineralized water and saturated with hydrocarbons, as well as at the upper boundary with low-resistivity sealing clayey rocks. Moreover, a contrast of environment's ability to electric polarization induced by electric current flow appears at the boundary between hydrocarbons and formation water. The indirect indicator of a hydrocarbon deposit is the near-surface zone of sulfide mineralization connected with the hydrocarbon diffusion, which modifies magnetic properties and electric polarization ability of the medium. Examples of investigations made in the zone of the Carpathian oil field "Grabownica" and gas field "Rudka" in the Carpathian Foredeep are presented.

10

Perspektywy badań magnetotellurycznych w Polsce

63%

Miecznik J. , Pepel A.

|

tom T. 29, z. 3--4

219-232

PL

Pięćdziesiąt lat stosowania metody magnetotellurycznej do rozwiązywania różnorodnych zagadnień geologicznych potwierdziło jej prospekcyjną efektywność. Najczęściej magnetotelluryka jest wykorzystywana w zagadnieniach geologii strukturalnej, zwłaszcza w aspekcie poszukiwań złóż węglowodorów, oraz w badaniach podstawowych do oceny własności fizycznych skorupy ziemskiej i jej struktury. Rejestracja niskich częstotliwości wariacji pola elektromagnetycznego umożliwia uzyskanie informacji o własnościach górotworu na znacznych głębokościach. Dlatego też celowe jest włączenie badań magnetotellurycznych do programów sejsmicznych POLONAISE'97 i CELEBRATION'2000. Rejestrując wysokie częstotliwości, możemy metodą magnetotelluryczną kartować przypowierzchniowe struktury i anomalie opornościowe. Do tych celów stosuje się odmianę magnetotelluryki zwaną Controlled Source Audio Frequency Magnetotellurics (CSAMT). Wymagania w zakresie dokładności odtworzenia fizycznych i geometrycznych parametrów górotworu implikują rozwój nowych metod inwersji danych pomiarowych. Można tu wskazać na metodę sieci neuronowych ANN (Artificial Neural Networks).

EN

The effectiveness of the magnetotelluric metod in solving geological problems has been proven for fifty years of its applications. Most often, the magnetotelluric method is applied in structural geology, particularly in hydrocarbon prospecting, and in the basic researches to determine physical properties and the structure of the Earth's crust. Measurement of MT field components over a low-frequency range gives information on the geology at great depth. Therefore, it seems justified to include the magnetotelluric investigations to projects POLONAISE'97 and CELEBRATION'2000. The magnetotelluric measurements over a high-frequency range can be successfully applied to map resistivity anomalies from near-surface geological structures. The Controlled Source Audio Frequency Magnetotellurics (CSAMT) is advantageous in such studies. The needs for high-accuracy reproduction of physical and geometrical parameters of the earth gave risk to the development of new methods of data inversion such as the Artificial Neural Networks (ANN).

11

Szczegółowe badania magnetotelluryczne metodą profilowań ciągłych w rejonie Raciechowice - Stadniki (polskie Karpaty zachodnie)

63%

Stefaniuk M. , Klityński W. , Wojdyła M.

|

tom T. 29, z. 3--4

253-279

PL

W artykule przedstawione zostały szczegółowe badania magnetotelluryczne z wykorzystaniem metody profilowań ciągłych, wykonane w rejonie Raciechowice - Stadniki, położonym na SE od Krakowa w polskich Karpatach zachodnich. Pomiary wykonano wzdłuż kilku profili sejsmicznych za pomocą systemu MT-1, w zakresie częstotliwości 500-0.01 Hz. W celu redukcji wpływu sztucznych zakłóceń elektromagnetycznych wykorzystano zdalne odniesienie składowych magnetycznych. Wyniki przetwarzania danych, m.in. amplitudowe i fazowe krzywe sondowań, wykorzystane zostały i interpretacji ilościowej i jakościowej. Przekroje opornościowe zostały obliczone przy pomocy algorytmu Bosticka dla profilowań ciągłych. Modele geologiczne wzdłuż profili magnetotellurycznych skonstruowane zostały na podstawie wyników automatycznej inwersji 1D i 2D oraz geologicznych danych powierzchniowych i otworowych. Wyniki badań pozwoliły na rozpoznanie struktury podłoża podmioceńskiego i wydzielenie zróżnicowanych opornościowo kompleksów litologiczno-stratygraficznych oraz opracowanie modelu litologiczno-strukturalnego pokrywy fliszowej.

EN

The paper presents results of detailed magnetotelluric survey employing the continuous profiling conducted SE of Kraków in Raciechowice - Stadniki area in the Polish western Carpathians. Measurements were made along several seismic lines with the use of MT-1 system over a frequency range 500-0.01 Hz. A magnetic remote reference was applied to reduce the effect of artificial electromagnetic noise. Results of data processing including amplitude and phase MT sounding curves were used in the qualitative and quantitative data interpretation. Resistivity cross-sections were computed with the use of Bostick algorithm for continuous profiling. Geological models were constructed along magnetotelluric lines based on 1D and 2D automatic inversion results and surface and borehole geological data. As a result of investigations, the structure of the sub-Miocene basement was identified, lithological-and-stratigraphic complexes with different resistivity were distinguished, and a lithological-and-structural model of the flysch cover was obtained.

12

Badania magnetotelluryczne w Karpatach

51%

Czerwiński T. , Gajewski A. , Klityński W. , Miecznik J. , Stefaniuk M.

|

tom T. 27, z. 2--4

543-559

PL

W ostatnich kilkunastu latach w metodzie magnetotellurycznej dokonany został na świecie ogromny postęp w dziedzinie technik pomiarowych, jak również w przetwarzaniu i interpretacji danych. W pracy tej przedstawiono wyniki badań magnetotellurycznych w Karpatach polskich, zwracając uwagę na postęp, jaki dokonał się w latach współczesnych, związany zarówno z rozszerzeniem zakresu pomiarowego w stronę wysokich częstotliwości, stosowaniem nowej metodyki pomiarowej, jak i zastosowaniem nowego oprogramowania służącego do wykonywania pomiarów, przetwarzania danych i ich interpretacji. Przedstawiono przykładowe wyniki interpretacji danych magnetotellurycznych na dwóch profilach w polskich Karpatach zachodnich, która została wykonana w Przedsiębiorstwie Badań Geofizycznych w Warszawie przy użyciu najnowszych technik interpretacyjnych

EN

A great development of the magnetotelluric method, including both measurement techniques and data processing and interpretation methods, has been observed worldwide for the last several years. The paper presents a brief history of the magnetotelluric surveys in the Polish Carpathians with regard to recent progress. The latest achievements in the magnetotelluric investigation include the extension of the high-frequency measurement range, and application of a new software for magnetotelluric data measurement, processing, and interpretation. Results of magnetotelluric data interpretation for two profiles from the West Carpathians are given. The interpretation was made by the Geophysical Exploration Company, Warsaw, using state-of-art interpretation techniques

13

Geofizyczne monitorowanie procesu podziemnego zgazowania węgla brunatnego

51%

Wojciechowski K.

|

tom nr 93

75--82

PL

Z powodu bezszybowego dostępu do złoża skuteczne przeprowadzenie procesu podziemnego zgazowania węgla brunatnego wymaga ciągłego monitorowania geofizycznego. Odpowiada ono za identyfikację położenia frontu zgazowania, modelowanie powstałej kawerny, określenie wpływu gazogeneratora na warstwy nadkładu i osiadanie terenu, jak również pomaga w wykryciu przypuszczalnych ucieczek gazu. Należy wspomnieć, że środowisko naukowe nie wypracowało optymalnego i standaryzowanego systemu monitorowania procesu podziemnego zgazowania węgla brunatnego. Niniejszy artykuł skupia się na wyborze metody obserwacji zjawiska zgazowania dopasowanej do warunków geologicznych towarzyszących polskim węglom brunatnym. Rozpatrywana technologia zgazowania dedykowana jest przede wszystkim pozabilansowym, zawodnionym i zapiaszczonym pokładom węgla brunatnego, występującym w sąsiedztwie utworów ilastych, które za zadanie mają stanowić izolację dla planowanego georeaktora. Wybór metody opiera się na charakterystycznych warunkach panujących w okolicy gazogeneratora, które wywołują lokalne anomalie geofizyczne. Warunki te to przede wszystkim oddziaływanie termiczne gazogeneratora, które wpływa na przewodnictwo elektryczne, porowatość, przepuszczalność, gęstość, czy prędkość rozchodzenia się fal. W efekcie jako najbardziej perspektywiczną metodę wybrano tomografię elektrooporową, która umożliwia niemalże automatyczne monitorowanie procesu. Zaproponowano również metodykę prowadzenia badań, dopasowaną do najbardziej perspektywicznych technologii podziemnego zgazowania węgla brunatnego.

EN

Effective implementation of the brown coal underground gasification process requires continuous geophysical monitoring due to the shaft free access to deposits. Geophysical monitoring is responsible for identifying the gasification front location, modeling formed caverns, determining the impact of the gasifier at layers of overburden and subsidence, as well as helping to detect possible gas escapes. It should be noted that the scientific community did not develop optimal and standardized systems of brown coal underground gasification monitoring. This paper is focused on selecting the gasification monitoring method adapted to the geological conditions accompanying the Polish brown coals. The considered gasification technology is primarily dedicated to off-balance sheet, water-logged and gritty decks of brown coal, occurring near the loams designed to provide insulation for the planned gasifier. The method choice is based on the specific conditions prevailing in the gasifier area, which cause local geophysical anomalies. These conditions are primarily the thermal impact of gasifier which affects the electrical conductivity, porosity, permeability, density, and the waves propagation speed. As a result, electrical resistivity tomography was chosen as the most perspective method which allows for an almost automatic monitoring process, thus it allows the gasifier’s impact on the surroundings to be observed at a relatively low cost. The research methodology, adapted to the most promising technology of brown coal underground gasification was also proposed.

14

Assessment and recognition of pre and co seismic electromagnetic signatures from magnetotelluric data: a case study from Koyna–Warna seismoactive region, India

51%

Vijaya Kumar P. V. , Rawat V. S. , Patro P. K. , Gupta A. K. , Babu N.

|

tom Vol. 69, no. 1

1--15

EN

Continuously monitored magnetotelluric (MT) time series data were used to identify the short-term earthquake co-seismic and pre-seismic electromagnetic phenomenon. The co-seismic behavior of the MT time series data recorded at 15 Hz sampling frequency is analyzed for the earthquake that occurred on November 24, 2007, of Mw =4.6. The wavelet analysis of the MT time series data shows signifcant enhancement at 3–6 Hz frequency band in the scalogram during the earthquake in comparison with pre- and post-time. The signifcant enhancement in the scalogram is related to the onset of the main shock of the earthquake. In this paper, we have also shown the precursory signatures of several earthquake magnitudes (Mw) ranging from 3.9 to 4.9 and the focal depth extending from 5 to 10 km mainly dominated by normal and strike-slip faulting. The spectral polarization ratio technique was implemented on these events to identify the precursory signatures. A few days before the earthquake, a signifcant anomaly was identifed for most of the earthquakes using this technique. This prominent anomaly is correlated with Dst index, which provides information about the ionosphere and magnetosphere responses in the presence of the solar wind and interplanetary magnetic feld. We inferred the unusual behavior prior to the earthquake is related to the precursory signature, but not related to the solar-terrestrial efect. The complex tectonic settings in the study region suggest that both electrokinetic and seismic dynamo mechanisms are the probable mechanisms playing an important role in generation of co- and pre-seismic electromagnetic signals.

15

Regionalne badania magnetotelluryczne w polskich Karpatach wschodnich

51%

Stefaniuk M.

|

tom T. 29, z. 3--4

131-168

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań magnetotellurycznych wykonanych we wschodniej części Karpat polskich. Omówiono prace wykonane w latach 1997-2002 za pomocą systemu pomiarowo-interpretacyjnego MT-1 oraz krótko podsumowano wcześniejsze badania z lat 70. i 80. Zaprezentowane zostały skrótowo podstawowe zagadnienia techniczne i metodyczne akwizycji danych pomiarowych oraz ich przetwarzania i interpretacji. Głównym rezultatem badań są przekroje geoelektryczne z elementami interpretacji geologicznej. Przedstawiono siedem przekrojów regionalnych przecinających Karpaty poprzecznie do głównych kierunków strukturalnych, i jeden prostopadły do nich. Na podstawie wyników interpretacji wzdłuż profili magnetotellurycznych i wybranych sondowań archiwalnych oraz wierceń opracowano mapę strukturalną horyzontu wysokooporowego, który wiązany jest ze stropem podłoża mezozoiczno-paleozoicznego i prekambryjskiego. Przedstawiono także rozkład oporności utworów przystropowych podłoża. Dane magnetotelluryczne pozwalają na określenie głównych elementów tektoniki podłoża Karpat, dostarczają również informacji do interpretacji głęboko pogrążonych kompleksów fliszowych.

EN

This paper presents results of magnetotelluric investigations from the eastern part of the Polish Carpathians. Investigations carried out in 1997-2002 with the use of the MT-1 measurement-and-interpretation system are presented and data from the 1970s and 1980s are briefly discussed. Basic methodologies and techniques of data acquisition, processing and interpretation are presented. The main results of the study include geoelectric cross-sections with elements of geological interpretation. Eight regional cross-sections were shown: seven crossing transversally Carpathians' major structural directions and one perpendicular to them. Based on MT data interpretation and archive sources, a structural map of high-resistivity horizon, which is related the top of Meso-Paleozoic and Precambrian basement, was plotted. Resistivity distribution for near-top basement rocks was also given. Magnetotelluric data allow major elements of the Carpathians basement tectonics to be identified and give information to identify deep-seated flysch complexes.