tumnigИзвестия высших учебных заведений. Нефть и газOil and Gas Studies0445-01083033-8174Industrial University of Tyumen10.31660/0445-0108-2022-2-19-36tumnig-1018Research ArticleГЕОЛОГИЯ, ПОИСКИ И РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗАGEOLOGY, PROSPECTING AND EXPLORATION OF OIL AND GAS FIELDSРешения естественного электрического потенциала для косоугольных и многогранных поляризованных телSolutions of the natural electric potential for skew and polyhedral polarized bodiesДмитриевА. Н.DmitrievA. N.

Дмитриев Аркадий Николаевич, доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры прикладной геофизики

Тюмень

Arkadiy N. Dmitriev, Doctor of Geology and Mineralogy, Professor at the Department of Applied Geophysics

Tyumen

dmitriev38@inbox.ruТюменский индустриальный университетРоссияIndustrial University of TyumenRussian Federation202216052022021936Copyright © Дмитриев А.Н., 20222022Дмитриев А.Н.Dmitriev A.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tumnig.tyuiu.ru/jour/article/view/1018

Выполнены решения для нахождения естественного электрического потенциала от поляризованных косоугольных (4-гранных с полной асимметрией) и многогранных электронопроводящих тел, встречающихся в природе. Косоугольное тело представляет собой пласт с различными углами наклона его верхней кромки и боковых граней, то есть тело, которое обладает полной асимметрией. Теоретический перебор различных комбинаций углов наклона граней и длин этих граней позволяет подобрать аномалию электрического потенциала для четырехгранных тел любой сложности. Многогранное тело представляет собой 8-гранник, который на расстоянии одного и более внутренних радиусов от его поверхности достаточно точно аппроксимирует сферу. Решения для поляризованных косоугольных (4-гранных) и многогранных электронопроводящих тел проверены на примерах интерпретации аномалий естественного электрического потенциала, наблюденных над реальными рудными объектами. В результате полученные решения расширяют возможности метода естественного электрического поля при решении инверсионных задач и тем самым повышают его эффективность.

Solutions for finding the natural electric potential from polarized oblique-angled (4-sided with complete asymmetry) and polyhedral electron-conducting bodies found in nature are performed. An oblique body is a layer with different angles of inclination of its upper edge and side faces, i.e. a body that has complete asymmetry. A theoretical search of various combinations of the angles of inclination of the faces and the lengths of these faces allows you to select an anomaly of the electric potential for tetrahedral bodies of any complexity. A polyhedral body is an 8-sided one that approximates a sphere fairly accurately at a distance of one or more internal radii from its surface. Solutions for polarized oblique-angled (4-sided) and polyhedral electronconducting bodies are tested on examples of interpretation of anomalies of the natural electric potential observed over real ore objects. As a result, the solutions obtained expand the possibilities of the natural electric field method in solving inversion problems and, thereby, increase its efficiency.

 

естественный электрический потенциалполяризованное косоугольное телополяризованное многогранное телонаблюденный Вейсс-потенциалnatural electric potentialpolarized oblique-angled bodypolarized polyhedral bodyobserved Weiss potentialReferencesДмитриев, А. Н. Решение прямой и обратной задач метода ЕЭП на основе уточненной модели природы естественного электрического поля /А. Н. Дмитриев. – Текст : непосредственный // Геология и геофизика. – 2012. – Т. 53, № 6. – С. 797–812.Dmitriev, A. N. (2012). Forward and Inverse Self-potential Modeling: a New Approach. Russian Geology and Geophysics, 53(6), pp. 611-622. (In Russian).Семенов, А. С. Плотность тока и суммарный ток поляризованных рудных тел / А. С. Семенов. – Текст : непосредственный // Ученые записки Ленинградского государственного университета имени А. А. Жданова ; № 333. Физический и геологический факультеты. Серия физических и геологических наук ; Вопросы геофизики. Вып. 17: [сборник статей] / Под редакцией А. С. Семенова и Б. М. Яновского. – Ленинград : Изд-во Ленинградского государственного университета имени А. А. Жданова, 1967. – С. 113–117.Semenov, A. S. (1967). Plotnost' toka i summarnyy tok polyarizovannykh rudnykh tel. Uchenye zapiski Leningradskogo gosudarstvennogo universiteta imeni A. A. Zhdanova; No. 333. Fizicheskiy i geologicheskiy fakul'tety. Seriya fizicheskikh i geologicheskikh nauk; Voprosy geofiziki.Vyp. 17. Leningrad, Leningrad State University named after A. A. Zhdanov Publ., 1967, pp. 113-117. (In Russian).Семенов, А. С. Электроразведка методом естественного электрического поля / А. С. Семенов. – Ленинград : Недра, 1980. – 446 с. – Текст : непосредственный.Semenov, A. S. (1980). Elektrorazvedka metodom estestvennogo elektricheskogo polya. Leningrad, Nedra Publ., 446 p. (In Russian).Дмитриев, А. Н. Геолого-геофизические основы поисков электрически поляризованных объектов – нефтяных и рудных залежей (на примере Западной Сибири) / А. Н. Дмитриев. – Тюмень : Изд-во ТГУ, 2007. – 226 с. – Текст : непосредственный.Dmitriev, A. N. (2007). Geologo-geofizicheskie osnovy poiskov elektricheski polyarizovannykh ob''ektov - neftyanykh i rudnykh zalezhey (na primere Zapadnoy Sibiri). Tyumen, Tyumen State University Publ., 226 p. (In Russian).Sato, M. The Electrochemical Mechanism of Sulphide Self-potentials / M. Sato, H. M. Mooney // Geophisics. – DOI 10.1190/1.14386891960. – Direct text // Geophysics. – 1960. – Vol. 25, Issue 1. – Р. 77–326.Sato, M., & Mooney, H. M. (1960). The Electrochemical Mechanism of Sulphide Self-potentials. Geophisics, 25(1), pp. 77-326. (In English). DOI: 10.1190/1.1438689Методы расчета электростатических полей / Н. Н. Миролюбов, М. В. Костенко, М. Л. Левинштейн, Н. Н. Тиходеев. – Москва : Высшая школа. – 1963. – 415 с. – Текст : непосредственный.Mirolyubov, N. N., Kostenko, M. V., Levinshteyn, M. L., & Tichodeev, N. N. (1963). Metody rascheta elektrostaticheskikh poley. Moscow, Higher School Рubl., 415 p. (In Russian).Yüngül, S. Interpretation of spontaneous polarization anomalies caused by spheroidal orebodies / S. Yüngül. – DOI 10.1190/1.1437597. – Direct text // Geophysics. – 1950. – Vol. 15, Issue 2. – Р. 237–246.Yüngül, S. (1950). Interpretation of spontaneous polarization anomalies caused by spheroidal ore bodies. Geophysics, 15(2), pp. 237-246. (In English). DOI: 10.1190/1.1437597El-Araby, H. A new method for complete quantitative interpretation of self-potential anomalies / H. El-Araby. – DOI 10.1016/J.JAPPGEO.2003.11.002. – Direct text // Journal of Applied Geophysics. – 2004. – Vol. 55, Issue 3–4. – Р. 211–224.El-Araby, H. (2004). A new method for complete quantitative interpretation of selfpotential anomalies. Journal of Applied Geophysics, 55(3-4), рр. 211-224. (In English). DOI: 10.1016/J.JAPPGEO.2003.11.002De Witte, L. A new Method of Interpretation of Self-Potential Field Data / L. de Witte. – DOI: 10.1190/1.1437436. – Direct text // Geophysics. – 1948. – Vol. 13. – Issue 4. – Р. 529–624.De Witte, L. (1948). A new Method of Interpretation of Self-Potential Field Data. Geophysics, 13(4), pp. 529-624. (In English). DOI: 10.1190/1.1437436Bhattacharya, B. B. A note on the use of a nomogram for self-potential anomalies / B. B. Bhattacharyya, N. Roy. – DOI 10.1111/j.1365-2478.1981.tb01013.x. – Direct text // Geophysical Prospecting. – 1981. – Vol. 29, Issue 1. – Р. 102–107.Bhattacharyya, B. B & Roy, N. (1981). A note on the use of a nomogram for selfpotential anomalies. Geophysical Prospecting, 29(1), pp. 102-107. (In English). DOI: 10.1111/j.1365-2478.1981.tb01013.xSkianis, G. A. A study of the self-potential field produced by a polarised inclined sheet in an electrically homogeneous and transversely anisotropic ground. / G. A. Skianis, T. D. Papadopoulos, D. A. Vaiopoulos. – DOI 10.12681/bgsg.17226. – Direct text // Bulletin of the Geological Society of Greece. – 2001. – Vol. 34, Issue 4. – Р. 1343–1350.Skianis, G. A., Papadopoulos, T. D. & Vaiopoulos, D. A. (2001). A study of the selfpotential field produced by a polarised inclined sheet in an electrically homogeneous and transversely anisotropic ground. Bulletin of the Geological Society of Greece, 34(4), pp. 1343-1350. (In English). DOI: 10.12681/bgsg.17226Paul, M. K. Direct interpretation of self-potential anomalies caused by inclined sheets of infinite horizontal extensions / M. K. Paul. – DOI 10.1190/1.1439596. – Direct text // Geophysics. – 1965. – Vol. 30, Issue 3. – Р. 339–449.Paul, M. K. (1965). Direct interpretation of self-potential anomalies caused by inclined sheets of infinite horizontal extensions. Geophysics, 30(3), pp. 339-449. (In English). DOI: 10.1190/1.1439596Meiser, P. A method of quantitative interpretation of selfpotential measurements / P. Meiser. – DOI 10.1111/j.1365-2478.1962.tb02009.x. – Direct text // Geophysical Prospecting. – 1962. – Vol. 10. – Issue 2. – Р. 203–218.Meiser, P. (1962). A method of quantitative interpretation of selfpotential measurements. Geophysical Prospecting, 10(2), pp. 203-218. (In English). DOI: 10.1111/j.1365-2478.1962.tb02009.xMurty, B. Nomograms for the complete interpretation of spontaneous potential profiles over sheet like and cylindrical 2D structures / B. Murty, P. Haricharan. – DOI 10.1190/1.1441986. – Direct text // Geophysics. – 1985. – Vol. 50. – Р. 1127–1135.Murty, B. & Haricharan, P. (1985). Nomograms for the complete interpretation of spontaneous potential profiles over sheet like and cylindrical 2D structures. Geophysics, (50), pp. 1127-1135. (In English). DOI: 10.1190/1.1441986Abdelrahman, E. M. Shape and depth determinations from second moving average residual self-potential anomalies / E. M. Abdelrahman, T. M. El-Araby, K. S. Essa. – DOI 10.1088/1742-2132/6/1/005. – Direct text // Journal of Geophysics and Engineering. – 2009. – Vol. 6, Issue 1. – Р. 43–52.Abdelrahman, E. M., El-Araby, T. M., & Essa, K. S. (2009). Shape and depth determinations from second moving average residual self-potential anomalies. Journal of Geophysics and Engineering, 6(1), pp. 43-52. (In English). DOI: 10.1088/1742-2132/6/1/005New methods for shape and depth determinations from SP data / E. M. Abdelrahman, H. M. El-Araby, A. G. Hassaneen , M. A. Hafez. – DOI 10.1190/1.1598112. – Direct text // Geophysics. – 2003. – Vol. 68, Issue 4. – Р. 1126–1422.Abdelrahman, E. M, El-Araby, H. M., Hassaneen, A. G., & Hafez, M. A. (2003). New methods for shape and depth determinations from SP data. Geophysics, 68(4), pp. 1202-1210. (In English). DOI: 10.1190/1.1598112Oliveti, I. 2D approach for solving self-potential problems : modeling and numerical simulations / I. Oliveti, E. Cardarelli. – Direct text // GNGTS. – 2016. – Sessione 3.3. – Р. 610–613.Oliveti, I., & Cardarelli, E. (2016). 2D approach for solving self-potential problems : modeling and numerical simulations. GNGTS, Sessione 3.3, pp. 610-613.Oliveti, I. 2D approach for modelling self-potential anomalies : application to synthetic and real data / I. Oliveti, E. Cardarelli. – DOI 10.4430/bgta0198. – Direct text // Bollettino di Geofisica Teorica ed Applicata. – 2017. – Vol. 58, Issue 4. – Р. 415–430.Oliveti, I., & Cardarelli, E. (2017). 2D approach for modelling self-potential anomalies : application to synthetic and real data. Bollettino di Geofisica Teorica ed Applicata, 58(4), pp. 415-430. (In English). DOI: 10.4430/bgta0198Хасанов, Д. И. Введение в электроразведку : учебное пособие / Д. И. Хасанов. – Казань : Казанский государственный университет, 2009. – 75 с. – Текст : непосредственный.Khasanov, D. I. (2009). Vvedenie v elektrorazvedku. Kazan, Kazan Federal University Publ., 75 p. (In Russian).Нефтегазоносность республики Татарстан. Геология и разработка нефтяных месторождений. В 2 томах / Под редакцией Р. Х. Муслимова. – Т. 1. – Казань: Изд-во «ФЭН» Академии наук РТ, 2007. – 316 с.Muslimov, R. H. (Ed.). (2007). Oil and Gas Potential of the Republic of Tatarstan. Geology and Development of Oil Fields. Vol. 1. Kazan, Publishing House "FENG" of the Academy of Sciences of the Republic of Tatarstan, 316 p. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.