İletkenliği derinlikle eksponansiyel olarak değişen yerortamı üzerindeki etkisel kutuplaştırma ölçülerinde elektromanyetik kuplaj etkileri

Abstract

ÖZET Şimdiye kadar yapılan çeşitli jeofizik çalışmalar dan edinilen bilgiler, s'ülfUrlLi mineral izasyon yataklarının araştırılmalarında, mühendislik sorunlarının çözümlerinde ve gaz-petrol kapanlarının ortaya çıkarılmalarında Etkisel ku- tuplaştırma. (İP) yönteminin bir çok başarıya sahip olduğunu göstermiştir. İP ölçülerinin yorumlanmasındaki büyük prob lemlerden birisi, doğal polarizasyon koşullarına bağlı ol madan meydana gelen Elektromanyetik (EM) kuplaj etkilerinin neden olduğu yalancı yanıttır. Diğer yandan çok düşük fre kanslı elektriksel akımlarda, polarizasyon etkisi ve EM kup laj etkisindeki empedansın yer iletkenliğinin değişimine göre benzer fonksiyonel davranışa sahip oldukları litera türden çok iyi bilinir. Bu nedenle, İP ölçülerinden EM kuplaj etkisini gidermek gerekli ve çok önemlidir. Bu çalışmada, İP ölçüleri üzerindeki EM kuplaj et kilerini gidermek için yeni bir Kuplaj Giderme `Decoupling` (DECO) yöntemi geliştirilmiştir. Bu yöntemde iletkenliği derinlikle eksponansiyel olarak değişen ( c (z } s o© e ) yer ortamı üzerinde İP parametrelerindeki EM kuplaj ve gö rünür özdirenç ( J^ ) farklı ± b değerleri *cin hesaplanmıştır. Hesaplamalarda İP ölçmelerinde sık kullanılan Dipol dipol e- lektrod dizilimi gözönüne alınmıştır. J> ve EM kuplaj (Karşılıklı empedans, faz ve yüzde, frekans etkisi (PFE) parametlerinde) değişimleri yukarıda belirtilen yer ortamı nın yüksek dirençli ve iletken örtü durumları için çizilmiş lerdir.iv - Diğer yandan bu çalışmada, iletkenliği er iz) = cr0 i^z ilişkisi gibi olan yer ortamının toplam EM kuplaj yanıtından elde edilen y.eni bir TREM parametresi Kuramsal Kalıntı EM `Theorical Residual EM` tanımlanmıştır. TREM parametresi değişimleri Dipol dipol ve Pol dipol elektrod dizilimleri durumunda çeşitli ± b değerleri için Argand diagramları formunda çizilmişlerdir. Bu diagramlar, farklı dipol uzun lukları ve yer ortamı özdirencinin derinlikle eksponassiyel değişimi için TREM parametresinin ` quadrature` bileşeninin duyarlı olduğu göstermiştir. Böylece yer ortamının elek triksel özel 1 iklerini içeren TREM parametresinin derin ekono mik yapıların (mineral izasyon yatakları, gaz-petrol kapanla rı) araştırılması için çok yararlı olabileceği gözlenmiştir. Son olarak, yukarıda değinilen EM kupl.aj sonuçları nın yardımı ile, geliştirilmiş DECO yöntemi Hallof (1967) tarafından verilen dissemine sülfid yatakları üzerindeki İP verilerine uygulanmıştır. Bu verilerden DECO yöntemi ile hesaplanmış EM değerleri giderilmiştir. Saha boyunca uzan mış dissemine sülfid yataklarının konumlarının bel irlenmer sinde, DECO yöntemini kullanarak düzeltilmiş İP verileri yalnız homojen yer ortamı EM kuplajım göz önüne alarak el de edilen diğer düzeltilmiş İP verilerinden daha başarılı olmuştur. Keza, bu düzeltilmiş İP verilerinde işaret edil miş olan dissemine sülfid yataklarının sınırları jeolojik kesitler ile iyi uyumlar göstermiştir. Bundan dolayı, bu çalışmada geliştirilmiş olan DECO yöntemi PFE parametresinde ölçülmüş ham İP verilerinden EM kuplaj etkilerini gidermek için çok yararlı bir teknik ol muştur.

- 1 - Electromagnetic Coupling Effects in Induced Polarization Measurements on the -Earth when the Conductivity Varies Exponantially with Depth. ABSTRACT Up to now, informations obtained from the various geophysical researchs showed that the Induced Polarization (IP) method has a number of successive on the investigations of the sulfide mineralization zones, the solutions of engineering problems and resolutions of gas-oil sctructures. One of the major problems in interpretations of IP data is spurious response caused by Electromagnetic (EM) coupling effects which are not due to natural polarization causes. On the other hand at very low frequencies alternating currents, it is well known from the literature that the natural polarization effect and impedance in the EM coupling effect have similar functional behaviour respect to variation of the earth conductivity. Therefore, it is necessary and very importance to remove the EMcoupling effects from IP data. In this sudy, a new `Decoupling` (DECO) method to remove the EMcoupl ing effects on IP data has been developed. In the DECO method, the EM coup! ing in. IP paremeters and the apparent resistivity ( P ) on the earth whose conductivity varies exponantially with depth (ırlzl^e ) have been computed for different ± b values. The Dipol dipol electrode array which is often used in the IP surveys is considered for the computation. Variations of the,/> and EM coupling (in mutual impedance, phase and percent frequency effect (PFE) parameters) are plotted for the cases of resistive and conductive overburden of the earth mentioned above.1 1~- On the other hand in this study, a new TREM parameter `Theorical Residual EM` obtained from total EM coupling response of the earth whose conductivity like the o` (z ) = o£ e kz relation is defined. Variations of the TREM parameters have been plotted in Argand diagrams form for certain ± b values in the cases of the Dipol dipol and Pol dipol electrode arrays. These diagrams showed that the quadrature component of the TREM parameter is sensitive for different dipole lengths and exponantially variations with depth of the earths resistivities. Thus, it is observed. that the TREM parameter including the electrical properties of the earth is very useful for detecting to the deep economic structures (mineralization zones, gas-oil reservoirs). Finally, with the help of the EM coupling results mentioned above, the developed DECO method is applied to the IP data on the disseminated sulfide zones given by Hallof (1987). The EM coupling values which is computed by this method have been removed from these data. On the determination of the disseminated sulfide zones locations IP data corrected using the DECO method have been more successived than the other IP corrected data obtained considering only homogenous earth EM coupling. Also, the disseminated sulfide zones boundaries indicated by these corrected IP data has shown the well agreements with the geological sections. Therefore, the DECO method developed in this study has been a very useful technique to remove the EM coupling effects from the raw IP data measured in PFE parameter.