دانلود تحقیق اصول و کاربرد های روش مگنتو تلوریک در اکتشافات نفت و ژئوترمال

روش های تلوریک ومگنتونلوریک اصول وخصوصیات میدان های مگتونلوریک و جریان تلوریک وجود جریانات بزرگ مقیاس در زمین، نخستین بار « » در سال 1847 در هنگام مطالعه روی سیستم های تلگراف مشخص شد.

ثبت کننده های جریانات تلوریک در قرن 19 ،پاریس وبرلین قرار داشتند.

اما امروزه درنقاط مختلف دنیا این ثبت کننده درنقاط مختلف وجود دارند.

منشا جریان های تلوریک درخارج از کره ی زمین قرار دارد توفان های خورشیدی وشفق های قطبی یکسری نوسانات دوره ای وگذرا را ایجاد می کنند که باعث ایجاد نوساناتی در میدان مغناطیسی زمین می شوند، این نوسانات میدان مغناطیسی بر روی جریانات یونوسفر زمین تاثیر می گذارند ویکسری جریانات را در آن القا می کنند.

و جریانات یونوسفریک نیز به نوبه ی خود جریانات تلوریک را در درون زمین القا می کند.

میدان های مغناطیسی دوره ای ایجاد شده توسط جریانات یونوسفریک، در حد فاصل بین یونوسفر و سطح زمین به مقدار جزئی دچار تضعیف وترقیق می شوند.

اما قسمتی که به داخل زمین نفوذ می کند جریانات تلوریک را ایجاد می کند.

این حلقه های بسیار بزرگ جریان، میلیون ها کیلومتر مربع از سطح زمین را می پوشانند ونکته ی جالب اینکه این حلقه های جریان نسبت به خورشید ثابت اند و بصورت یکی در میان ساعتگرد و پادساعتگرد هستند.

درعرض های جغرافیایی متوسط این جریانات دوتا ماکزیمم ودو مینی موم در طول روز دارند.

در عرض های جغرافیایی پایین وتردیک استوا، این جریانات فقط یک ماکزیمم ویک مینی موم در طول روز دارند ودامنه ی این جریانات نیز به طور قابل ملاحظه ای کوچکتر است.

میدان های الکتریکی ناشی از این جریانات تا بیش از و میدان های مغناطیسی آن ها نیز در حدود چند میلی کاما هستند.

بطور کلی ، میدان های مغناطیسی ناشی از جریانات تلوریک نوساناتی هستند که شدتشان با آشفتگی های الکتریکی در یونوسفر زمین متغیر است.

این نوسانات میدان مغناطیسی در فرکانس هایی به بزرگی 100 کیلومتر هرتز اتفاق می افتند ولی اکثر این نوسانات فرکانسی کمتر از این مقدار را دارند.

یک منبع فرکانس بالا برای نوسانات طوفانی های الکتریکی ( مانند رعد وبرق) اگر چه محل وقوع این طوفان های الکتریکی تصادفی است اما بیش تر این طوفان ها در مناطق استوایی مانند برزیل، آفریقای مرکزی ومالایا اتفاق می افتد.

بخشی از انرژی این رعد و برق ها به نوسانات الکترومغناطیسی تبدیل می شود که در فضای بین یونوسفر و زمین منتشر می شود جریانات القا شده بوسیله ی این میدان های الکترومغناطیسی در زیر زمین در اکتشافات تلوریک ومگنتو تلوریک مفید هستند به خصوص به این دلیل که این جریانات قله های دامنه ای در چندین فرکانس مجزای 8 و 14 و 760 هرتز دارند.

برای بررسی تغییرات سالیانه ی جهت و دامنه ی سیگنال های تلوریک و مگنتوتلوریک در فرکانس های 1 و 8 و 145 و 3000 هرتز، چهار گیرنده ی تلوریک که با چهار جفت الکترود مرتبط هستند را در یک محلی که دور از خطوط انتقال جریان باشد، قرار می دهند.

فاصله ی بین هر جفت الکترود در حدود 30 متر است.

جهت این 4 جفت الکترودها نیز تحت زاویای 343 و 28 و 73 و 118 درجه نسبت به جهت شمال است.

سیگنال 3000 هرتزی بطور ناگهانی در هنگام طلوع و غروب خورشید درهر 4 جهت به ترتیب افزایش و کاهش پیدا می کند.

تجهیزات صحرایی مورد نیاز: الف) تجهیزات صحرایی مورد نیاز برای جریان تلوریک : بدلیل آنکه اندازه گیری مستقیم جریان تلوریک ممکن نیست ما شیب پتانسیل بین الکترودهای قرا گرفته روی زمین را اندازه گیری می کنیم.

همانند روش sp در اینجا نیز برای اندازه گیری شیب پتانسیل ناشی از جریانات تلوریک از الکترودهای غیر پلاریزه استفاده می شود.

صفحات سربی که از لحاظ شیمیایی غیر فعال هستند برای این کار مناسب اند.

الکترودها به یک تقویت کننده وتقویت کننده به یک مثبت کننده متصل است.

اگر فرکانس های خاصی مورد توجه باشند فیلترهایی را در بخش تقویت کننده قرار می دهند.

بدلیل وجود تغییرات بزرگ در دامنه ی سیگنال نسبت به زمان دو گسترش الکترودی مورد نیاز است یک جفت الکترود در ایستگاه مبنا یا BOSE قرار می گیرد جفت الکترود دیگر بعنوان جفت الکترود متحرک استفاده می شود.

همچنین از آنجائیکه جهت سیگنال های جریان های تلوریک با زمان تغییر می کند، هم در ایستگاه مبنا و هم در ایستگاه صحرایی ازدو جفت الکترود عمود بر هم که یکی شمالی- جنوبی و دیگری شرقی- غربی است استفاده می کنند.

با استفاده از این تجهیزات ما می توانیم تغییرات مولفه ی افقی میدان الکتریکی را از لحاظ دامنه به فاز و فرکانس در دو ایستگاه مبنا و ایستگاه صحرایی با یکدیگر مقایسه کنیم و از آن جهت اکتشافات نفتی وکانه استفاده کنیم.

فواصل الکترودی برای مطالعات ساختاری وسوندینگ عمیق جهت اکتشافات نفتی بطور معمول بین 100 تا 600 متر است و برای جستجوی کافی ممکن حدود 30 متر یا کمتر باشد.

ب) تجهیزات صحرایی لازم جهت مگنتوتلوریک: تجهیزات MT پیچیده تر از تجهیزات جریان تلوریک است.

در هر ایستگاه دو مولفه اندازه گیری می شود اما هیچ ایستگاه مبنایی مورد نیاز نیست.

اگر دوره ی تناوب جریان ها طولانی باشد می توان میدان مغناطیسی را با یک مگنتومتر فلاکس گیت اندازه گیری کرد.

اما در بیشتر موارد دوره ی تناوب کوتاه تر از این است و از یک سنسور استفاده می شود که این سنسور شامل یک سیم پیچ با تعداد زیادی دور سیم روی یک قاب بزرگ یا یک سلونوئید دراز با یک فریت است که در هسته ی آن قرار گرفته است.

سه مولفه مغناطیسی در هر ایستگاه MT اندازه گیری می شود دو تا افقی و یک عمودی.

تجهیزات MT برای فرکانس هایی در محدوده ی 1 هرتز تا 10 کیلوهرتز طراحی شده اند.

سیم پیچ مورد نیاز در کار MT لازم است که در یک گودال کم عمق نصب شود تا از هر گونه حرکتی بدور باشد چرا که کوچکترین حرکت نونیزهایی را در ولتاژ اندازه گیری شده ایجاد می کند.

روش مگنتوتلوریک در اکتشافات نفتی: مقدمه: انعکاس لرزه ای برای دهه ی متوالی ابزار استانداردی برای اکتشافات نفت و گاز بوده است.

و تقریباً تمام ذخایر با استفاده از روش لرزه ای اکتشافات شده اند.

در مورد هدف های اکتشافی دشوار که روش لرزه ای موفقیت کمی داشته محققان به فکر استفاده از دیگر روش های ژئوفیزیکی افتاده یکی از این روش های ژئوفیزیکی MT است توانایی حل ساختارهای زمین شناسی را دارد که روش لرزه ای در آن ها موفقیت کمی داشته است.

مثلاً در مواردی که یک پوشش بازالتی یا وکلانیک با سرعت عبورموج بالا روی سنگهای زیرین را می پوشاند و یا در مورد ساختارهای راندگی که روش های لرزه ای نتیجه ی خوبی نمی دهد می توان از MT استفاده کرد.

اصول روش MT: روش مگنتوتلوریک یک عمل سوندینگ EM در حوزه ی فرکانسی است که برای مشخص کردن ساختارهای الکتریکی در زیر سطح زمین استفاده می شوند.

این روش از میدان های الکترومگنیک طبیعی که در یک محدوده ای از HZ 001/0 تا KHZ10 هستند استفاده می کند.

این میدان های اولیه، میدان های الکتریکی و مغناطیسی ثانویه را در زمین رسانا ایجاد می کنند.

تغییرات گذرای میدان های الکتریکی و مغناطیسی ثبت شده در سطح زمین، خصوصیات الکتریکی زمین از قبیل مقاومت ویژه و رسانایی را مشخص می کند.

جریانات الکتریکی بوجود آمده در زمین در اثر تغییرات میدان مغناطیسی، جریانات تلوریک نامیده می شوند.

که در اینجا مگنتوتلوریک نامیده شده اند.

امواج الکترومغناطیسی که سیگنال های MT را می سازند.

دو منشأ دارند: 1- رعد و برق که سیگنال های بالای یک هرتز را می سازند 2- جریانات الکتریکی شارش یافته در یونوسفر زمین که سیگنال های زیر HZ1 را می سازند.

روش MT کاربردهای گسترده ای دارد از اکتشافات کم عمق مانند ژئوتکنیک، آب زیر زمینی، زیست محیطی گرفته تا اکتشافات عمیق که شامل منابع کافی ژئوترمال ونفت است.

که نوع استفاده از MT بستگی به باند فرکانس مورد استفاده دارد.

اما در اکتشافات ژئوترمال بدلیل حساسیت بالای MT به زون های رسانا با دمای بالا می توان از آن به خوبی استفاده کرد.

معادلات ماکسول روابط بنیادین بین میدان های الکتریکی و مغناطیسی را بیان می کند.

معادله ی انتشار امواج الکترومغناطیسی در یک ماده ی هموژن نشان دهنده ی کاهش نمائی دامنه ی این امواج با عمق نفوذ است.

در این مورد Skin Depth عمقی که در آن دامنه ی امواج به مقدار دامنه ی لوپه اش می رسد تعریف می شود.

Skin Depth بصورت معادله ی زیر خلاصه می شود.

کهP مقاومت ویژه و T زمان تناوب است .این معادله نشان می دهد که تضعیف کندتر امواج الکترومغناطیس برای دوره ی تناوب طولانی تر و مقاومت ویژه ی بالاتر اتفاق می افتد.

بنابراین Skin Depth با عمق نفوذ امواج EM مرتبط می شود.

همچنین Skin Depth اصول سوندینگ مگنتوتلوریک را توصیف می کند، تغییرات مقاومت ویژه با عمق با ثبت سیگنال های MT با پهنه ای از فرکانس ها مختلف مشخص می شود.

مدل پاسخ توزیع مقاومت ویژه در زیر زمین بوسیله ی حل معادله ی انتشار موج الکترومغناطیس در یک تا 2 بعد ماده بدست می آید.

رابطه ی بین امپدانس و مقاومت ویژه ی ظاهری و همچنین رابطه ی بین امپدانس و زاویه ی فاز بصورت زیر خلاصه می شود.

نسبت بین میدان های الکتریکی ومغناطیسی برابر با امپدانس (z) است.

منحنی های سویزینگ MT بصورت لگاریتم مقاومت ویژه ی ظاهری در برابر لگاریتم دوره و فاز در برابر لگاریتم دوره هستند.

3- جمع آوری اطلاعات MT وتجهیزات MT تغییرات میدان های الکترومغناطیسی نسبت به زمان با استفاده از سیم پیچ های مگنتومترها ( برای اندازه گیری تغییرات میدان مغناطیسی با زمان) و الکترودهای غیر پلاریزه ( برای اندازه گیری تغییرات میدان الکتریکی با زمان) اندازه گیری می شود.

دو مولفه ی افقی از میدان الکتریکی یعنی EX و Ey و سه مولفه از میدان مغناطیسی یعنی Hx و Hy و Hz ثبت می شوند.

سیگنال های الکتریکی ومغناطیسی در یک واحد آنالوگ جهت تقویت و فیلتره شدن جمع آوری می شوند در حالیکه عمل ثبت در یک واحد دیجیتال که شامل یک آنالوگ چند کاناله برای تبدیلات دیجیتال و ذخیره ی اطلاعات است، انجام می گیرد.

بصورت تیپک فرکانس های بین 0.003 تا KHZ 1 به سه بخش تقسیم می شوند که این سه بخش با یکدیگر همپوشانی دارند: 1- فرکانس بالا که از 48 تا 1024 هرتز است.

2- تغییرات فرکانس های بالا ومتوسط اول ثبت می شوند و به دنبال آن فرکانس های پایین و خیلی پایین با زمان ثبت طولانی تر، ثبت می شوند.

در هر باند فرکانسی، کنترل کیفی اطلاعات بوسیله ی آنالیز منحنی های سونرینگ خامی که از پردازش اطلاعات در واحد گیرنده به دست آمده اند.

انجام می شود با بکارگیری فیلترهای آنالوگ وتقویت کننده ها، اطلاعات غیر مفید حذف شده و نسبت به سیگنال به نویز افزایش می یابد.

از زمانی که از سنسورهای خیلی حساس برای اندازه گیری تغییرات میدان الکترو مغناطیسی خیلی کوچک استفاده می شود.

در نویزها به حداقل رسیده اند.

سیگنال های MT در دو زمان از شبانه روز کیفیت خوبی دارند یکی بعد از نیمه شب و دیگری درست قبل از غروب خورشید.

اگر چه رعد وبرق منبع مهمی برای تولید سیگنال های الکترومغناطیسی در کارهای MT است اما باران سنگین و رعد و برقی که در محل و یا نزدیکی سایت اندازه گیری اتفاق می افتد باعث ایجاد نویز در اطلاعات می شود.

و گاهی اوقات باعث به تعویض افتادن اندازه گیری ها می شود.

بطور معمول یک تا دو روز برای ثبت کامل اطلاعات MT در هر ایستگاه زمان مورد نیاز است.

این مدت زمان صدف جابجایی ونصب تجهیزات در صبح و جمع آوری سیگنال های MT از ظهر تا صبح روز بعد برداشت تجهیزات و حرکت به سمت ایستگاه بعدی است.

در مناطق دشوار اندازه گیری ها بوسیله کمپ در حال پرواز انجام می گیرد.

پردازش داده های MT هارد دیسک یا فلاش موجود در گیرنده قابلیت ذخیره ی اطلاعات چندین سایت یا چندین روز اندازه گیری را دارد.

اطلاعات سری های زمانی به یک کامپیوتر شخصی جهت پردازش اولیه ی اطلاعات منتقل می شوند در حوزه ی فرکانسی مولفه های افقی میدان های الکتریکی ومغناطیسی بوسیله ی معادله ی زیر با یکدیگر مرتبط می شوند.

که هر مولفه تابعی از فرکانس یا دوره ی تناوب است.

پردازش اطلاعات MT اصولاً تحلیل طیفی سری های زمانی میدان های الکتریکی ومغناطیسی است که در آن تابع تبدیل یا تانسور امپدانس (Z) تخمین زده می شود.

تانسور امپدانس بدست آمده از پردازش اطلاعات با سیستم مختصات اندازه گیری که در آن محورهای x و y به ترتیب در جهت شمال وشرق قرار می گیرند مرتبط می شود.

تانسور امپدانس توزیع مقاومت ویژه ی زیر سطحی را در هر سایت در سه بعد نشان می دهد این تانسور با تغییر دستگاه مختصات تغییر می کند.

مثلاً تانسور A را می توان بصورت ریاضی چرخاند بطوریکه تانسوری مرتبط با سیستم مختصات جدید بدست آید.

یک چرخش ساعتگرد به اندازه ی زاویه باعث می شود که تانسور امپدانس در یک سیستم مختصات جدید قرار بگیرد بصورت زیر: که در آن R یک ماتریس چرخش وT (0) رقم ماتریس ترانسپوزه ای اگر فرض کنیم که در ماده ی لایه بندی شده امپدانس اسکالر است وبه سیستم مختصات بستگی ندارد پارامترهایی که غیر متغیر نامیده می شوند را می توان از تانسور امپدانس استخراج کرد.

پارامترهای اینوارینت پارامترهایی هستند که با چرخش زاویه ای تغییر نمی کنند و این پارامترها توزیع مقاومت ویژه را در هر سایت سویزینگ نشان می دهند.

یکی از پارامترهایی اینوارینت در ترمینال تانسور امپدانس است که بصورت زیر نوشته می شود.

که اگر ساختار زیر سطحی یک بعدی باشد دراین صورت=Zxy=0 ZxxوZxy- Zyx و بنابراین ZDET یک امپدانس اسکالر است.

اگر که ساختار دو بعدی باشد و سیستم مختصات موازی یا عمود بر امتداد ساختار باشد تانسور امپدانس به شکل زیر ساده می شود: در صورتی که محور x موازی امتداد باشد.

درمعادله ی (6)Zxyو Zyx به ترتیب TEN (الکتریکی گذرا) و TM (مغناطیس گذرا) امپرانس‌ها هستند.

با استفاده از معادله‌ی (2) هر مؤلفه از تانسور امپرانس به مقاومت ویژه فاز تبدیل شود.

مدل سازی تفسیر داده‌های MT مدل سازی یک بعدی و دو بعدی بصورت مستقیم و معکوس بطور معمول برای بدست آوردن ساختار مقاومت ویژه‌ی زمین انجام می‌شود.

مدل سازی سه بعدی هنوز در مرحله‌ی بررسی است مدل سازی معکوس یک بعدی برای درک مدل لایه بندی افقی با استفاده از سنتی سویدینگ درهر ایستگاه استفاده می‌شود.

با بکار بردن تکنیک‌های مدل سازی معکوس، یک مدلی که نشان دهنده‌ی تغییرات ملایم و ناگهانی مقاومت ویژه با عمق باشد را می‌توان بدست آورد.

یک مقطع مقاومت ویژه‌ی دو بعدی از به هم پیوستن وجونیت شدن مدل‌های یک بعدی حاصل از سایت‌های مجاور هم در طول یک پروفیل بدست می‌آید.

دو بعدی می‌تواند برای تفسیر اولیه استفاده شود.

در مدل بدست آمده از معکوس سازی واحدهای مقاومت ویژه به واحدهای سنگی و ساختاری مختلف نسبت داده می‌شوند.

هر گونه اطلاعات ژئوفیزیکی یا زمین شناسی در دسترس برای کاهش ابهامات در تفسیر نهایی MT باید جمع آوری شود.

شکل 3 مطالعات موردی MT ساختارهای پیچیده‌ی بالا آمده (بالا آمدگی‌ها) برای جستجوی هیدروکربن در شرق اندونزی مناسب‌اند روش MT در این منطقه برای تشخیص لایه‌های آهکی نارسنا در تشکیلاتی که رسانایی بالاتری دارند استفاده شده‌اند.

معکوس سازی اطلاعات MT برای بدست آوردن تغییرات مقاومت ویژه بصورت یک بعدی با عمق انجام شد.

ما تشکیلات کربناته را که با مقاومت ویژه بالا مشخص می‌شوند فقط بواسطه‌ی اطلاعات چاه مجاور آن مشخص کنیم.

امکان استفاده از MT در منطقه با استفاده از ترکیب اطلاعات برای تصویربرداری از هدف اکتشافی مورد مطالعه قرار گرفت.

یک عدل زمین شناسی که نشان دهنده‌ی ساختارهای بالا زده بود تهیه شده و مقادیر مقاومت ویژه مختلف به لایه‌ی کربناته و تشکیلات احاطه کننده‌ی آن نسبت داده شد.

شکل 4 ) یک مدل دو بعدی از معکوس سازی اطلاعات مقاومت ویژه است.

شکل 4 پیشرفت‌های جدید در اکتشافات با روش‌های الکترومگنتیک گرچه روش‌های الکترومگنتیک در ژئوفیزیک محیطی و اکتشافی کافی بسیار مفید است اما نقش کوچکی را در اکشافات نفتی ایفا می‌کند.

چرا که روش‌های الکترومگنتیک از سیگنالهایی استفاده می‌کنند که نمی‌توانند وضوحی به اندازه‌ی وضوح روش‌های لرزه‌ای جدید را ایجاد می‌کند.

ولی به هر حال در دهه‌های اخیر روش‌های الکترومگنتیک و خصوصاً MT به صورت گسترده تری در اکتشافات نفتی استفاده می‌شوند و این امر بخاطر موارد زیر است: بهینه سازی روش‌های جمع آوری اطلاعات، پردازش و تفسیر آن‌ها در برخی موارد روش‌های اکتشافی لرزه‌ای گرانش مغناطیسی با مشکلاتی مواجه می‌شوند و نتایج مبهمی را ارائه میدهند که در اینگونه موارد استفاده از MT مفید و با ارزش است.

اطلاعات MT می‌توانند تکمیل کننده‌ی اطلاعات حاصل از روش لرزه‌ای باشند.

برای مثال در مناطق شکست که امواج لرزه‌ای و پاشیده و پراکنده می‌شوند اطلاعات MT تخمین‌های قابل قبولی را از خصوصیات توده مانند تخلخل ارائه می‌دهند روش‌های الکترومگنتیک می‌توانند به دو طریق در اکتشافات نفتی موثر باشند.

اول اینکه روش‌های الکترومگنتیک برای تصویر برداری از ساختارهایی که می‌توانند ذخائر نفتی یا سنگ مخزن باشند مفید هستند و در موارد خاص آن‌ها در تشخیص مستقیم هیدروکربن‌ها مفیدند.

روش‌های الکترومگنتیک با منبع فعال در اکتشافات منابع گازی کم عمق و ماسه‌های نفتی به کار گرفته شده‌اند.

اصول مگنتوتلوریک روش مگنتوتلوریک از امواج الکترومغناطیس طبیعی با فرکانس پایین با آشکار سازی زیر سطحی استفاده می‌کند.

این امواج محدوده‌ی فرکانسی 1000 تا 001/0 هرتز را دارند و همانطوریکه قبلا گفته شده در اثر فعالیت رعد و برق و نوسانات مگنتو سفر زمین ایجاد می‌شوند.

این سیگنال‌های الکترومغناطیس بصورت امواج رادیویی در اتمسفر زمین حرکت کرده و به داخل زمین منتشر می‌شوند اما با افزایش عمق نفوذ به داخل زمین به سرعت دچار ترقیق و تضعیف می‌شوند.

عمق نفوذ این امواج Skin Depth نامیده می‌شود.

با اندازه گیری میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی در سطح زمین، مقاومت ویژه‌ی میانگین زسمین از سطح زمین تا عمق معادل skin Depth بدست می‌آید.

Skin Depth با کاهش فرکانس افزایش می‌یابد.

بنابراین سویدینگ عمقی مقاومت ویژه می‌تواند با ثبت یک محدوده‌ای از فرکانس‌های مختلف در یک نقطه انجام شود.

همانگونه که در شکل زیر مشاهده می‌کنید.

در فرکانس‌های بالا (300 تا 1000 هرتز) مقاومت ویژه‌ی ظاهری معادل مقاومت ویژه‌ی حقیقی است چرا که این فرکانس‌های بالا به اعماق کم زمین یا به عبارت بهتر فقط به بالاترین لایه نفوذ می‌کند و بنابراین مقاومت ویژه‌ی بدست آمده فقط مربوط به این لایه است و برابر با مقاومت ویژه‌ی واقعی است در فرکانس‌های متوسط، مقاومت ویژه‌ی ظاهری مربوط به نفوذ سیگنال‌های EM به دومین لایه است و نهایتاً با کمترین فرکانس‌ها مقاومت ویژه‌ی سنگ بستر آشکار می‌شود.

بهترین رزولوشن در MT زمانی بدست می‌آید که عمق لایه با مقاومت ویژه‌ی پایین معین باشد.

و این عمق به طور معمول با 10% تخمین تعیین می‌شود.

فاکتور دیگری که در MT باید مورد توجه قرار بگیرد این است که MT در تعیین رسانش یا کنداکتسن لایه‌های سنگی که توسط ضخامت و کنداکتیویتی لایه‌ها کنترل می‌شود، موثر است.

ولی به هر حال کنداکتیونی و ضخامت لایه‌ها به صورت مجزا قابل تعیین نیست.

تاریخچه : از سال 1970 تا 1980 روش مگنتوتلوریک بعنوان ابزار مقدماتی که می‌تواند تغییرات ضخامت را در حوزه‌های رسوبی بزرگ تعیین کند استفاده می‌شد.

آنالیز داده‌ها به طور عمده محدود به مدل سازی فور وارد یک بعدی و معکوس سازی بود.

اما این روش برای مناطقی با زمین شناسی پیچیده نمی‌توانست بکار برده شود.

تلاش‌های اخیر در زمینه‌ی مگنتوتلوریک مشخص کرد که MT می‌توان بعنوان ابزاری برای مشخص کردن سنگ‌های رسوبی رسانایی که در زیر صفحاتی با مقاومت ویژه‌ای بالا قرار گرفته‌اند مانند کربنات، و ولکتانیک‌ها بکار برده شود.

با وجود اینکه کارهای MT در غرب خیلی کم انجام می‌شد، اما در اتحادیه جماهیر شوروی استفاده‌های گسترده‌ای از روش‌های الکترومگنتیک جهت اکتشافات نفتی می‌شد.

مگنتوتلوریک مدرن توانایی MT در تصویربرداری از ساختارهای زیر سطحی در سال‌های اخیر دراماتیک افزایش یافته است.

این پیشرفت هم در زمینه تفسیر و هم زمینه‌ی ابزار است.

سیستم‌های MT به یک ژنراتور جهت تولید نیروی برق و یک نفر اپراتور که برای ثبت اطلاعات مورد نیاز داشت.

این امر باعث محدودیت تعداد ایستگاه‌هایی که در طول یک روز می‌توانستند اطلاعات را جمع آوری کنند می‌شد.

این مشکلات بوسیله‌ی سیستم‌های MT جدید مانند سیستم‌های Metro nix , phoenix Geophysics حل شد.

سیستم‌های MT جدید بسیار خلاصه‌ترند و عموماً تمام اتوماتیک هستند.

یکی دیگر از پیشرفت‌هایی که در زمینه‌ MT انجام شد تبدیل اطلاعات از حوضه‌ی زمان به حوزه‌ی فرکانس بود.

برای حذف نویزها از اطلاعات در طول برداشت به تکنیکی نیاز است که بتواند ثبت اطلاعات در ایستگاه‌های مختلف را همزمان سازی کند.

در سیستم‌های MT قدیمی برای این کار نیاز به ساعت‌های بسیار دقیقی بود که بصورت دوره‌ای همزمان سازی شدند.

مشکل همزمان سازی ایستگاه‌ها با استفاده از همزمان سازی سیگنال‌های دریافتی از GPS حل شد.

سری‌های زمانی فرایندی است که با استفاده از الگوریتم‌هایی که مقدار میانگین از مقاومت ویژه ی ظاهری تولید شده بوسیله ی سرهای زمانی طولانی بدست آمده اند را ارائه می دهند.

پیشرفت ها بطور موثر اطلاعات غیرمفید را از سایر اطلاعات جدا می کند.

پیشرفت های ذکر شده درباره باعث شده که مقادیر بزرگتری از اطلاعات MT جمع آوری شوند و تفسیر با مدل سازی 2 بعدی و 3 بعدی و با استفاده از الگوریتم معکوس انجام شود.

اکتشافات راندگی با MT در بسیاری از کمربندهای راندگی، اختلاف بزرگی در سرعت و مقاومت ویژه‌ای سنگ‌ها وجود دارد به این دلیل که سنگهایی که روی هم قرار گرفته‌اند لیتولوژی‌های مختلفی دارند.

اگر در یک روز راندگی یک لایه با سرعت بالا بر روی یک لایه با سرعت پایین رانده شود، مشکلات زیادی در لرزه نگاری انعکاس بوجود می‌آید.

بعلاوه توپوگرافی ناملایم و تغییر در ضخامت لایه‌ی هوازده در حوزه‌های راندگی می‌تواند باعث از بین رفتن کیفیت بالای اطلاعات لرزه‌ای شود.

اما در روش‌های الکتریکی در اینگونه راندگی‌ها لایه‌های نالایی (که سرعت عبور موج لرزه‌ای در آن بالاست) مقاومت الکتریکی بالا و لایه‌ی پایین (که سرعت عبور امواج لرزه‌ای در آن پایین است) مقاومت الکتریکی پایین دارد و همین عامل نقشه برداری ساختمانی با استفاده از MT بخوبی انجام شد.

Pince , watts (1998) یک مطالعه‌ی دیگری را در جنوب ترکیه انجام دادند.

که در آن ساختارهای نزدیک سطحی باعث کیفیت پایین اطلاعات لرزه‌ای می‌شدند.

در این مطالعه سنگ ذخیره‌ی هیدروکربن که یک سنگ آهک با مقاومت ویژه‌ای بالا بود از سنگ‌های رویی خود که مجموعه‌ای از سنگهای رسوبی آواری و افیولیت‌ها بودند تشخیص داده شد.

Dell Aversana (2001) یک مطالعه‌ی موردی در منطقه Apenines در جنوب ایتالیا انجام داد و نشان داد که سنگهای رسوبی فرو رانده شده با مقاومت ویژه‌ی پایین بخوبی با فواصل ایستگاهی 2 تا 3 کیلومتر در روش MT قابل شناسایی است.

این مطالعات موردی نشان داد که MT می‌تواند روش موثری در تشخیص ساختارهای زیر سطحی در کمربندهای رانندگی باشد.

در سال 2002 دانشگاه آلبرتایک پروفیل زنی MT را درکوره‌های راکی به منظور بدست آوردن اطلاعات ساختمانی از زمین انجام داد.

اطلاعات MT در ایستگاه‌هایی که به فاصله‌ی 2 تا 3 کیلومتر از یکدیگر قرار گرفته‌اند ثبت می‌شدند جمع آوری شدند.

همچنین اطلاعات MT بطور همزمان در چندین محل ثبت شدند که این امر حذف نویزها را با استفاده از روش remote reference ممکن می‌سازد.

این نویزها در اثر حفاظت کاندی بر روی خطوط انتقال گاز و لرزش‌های زمین در اثر باد و عبور و مرور بوجود می‌آمد.

مهمترین مرحله فرایندی است که در آن اطلاعات MT از حالت فرکانس به عمق تبدیل می‌شوند.

در MT این کار با ترکیب مدل سازی فوروارد و معکوس سازی دو بعدی و سه بعدی انجام می‌شود.

شکل تفسیر مدل مقاومت ویژه با استفاده از اطلاعات چاه پیمایی و مقایسه با اطلاعات لرزه‌ای امکان پذیر است مهمترین ساختارهای مشاهده شده در مدل عبارتند از: * یک سکانس از واحدهایی با مقاومت ویژه‌ی پایین در حوضه‌ی آلبرتا که این مقاومت ویژه‌های پایین ناشی از سفره‌های آب شور هستند.

* سنگ بسترهای کریستالیزه که مقاومت ویژه‌ای بالا دارند.

* یک لایه با مقاومت ویژه‌ی خیلی پایین که این لایه در مقطع که تا سه قرار گرفته و در یک زون مثلثی قرار گرفته است.

* واحدهایی با مقاومت پایین در گسل راندگی Brazeau مقاومت ویژه‌ی بدست آمده از MT با مقاومت ویژه بدست آمده از لاگ چاه پیمائی مطابقت خوبی دارد توجه داشته باشید که مقاومت ویژه در سنگهای فرو رانده شده متغیر است که این تغییرات مقاومت ویژه ناشی از تغییرات تخلخل در واحد رسوبی فرو رانده شده است و احتمالاً مرتبط با تغییر در مقدار درز و شکاف‌هاست.

آشکارسازی مستقیم هیدروکربن‌ها با MT نتایج مشاهده شده در بالا نشان دادند که MT می‌تواند از ذخائر هیدروکربن تصویربرداری کند مطالعه در Foot hill کوه‌های راکی نشان داد که تغییر در تخلخل و شوری سیال موجود در فضاهای خالی می‌تواند نقشه برداری شود.

اما آیا می‌توانیم با استفاده از MT مستقیماً ذخائر هیدروکربن را شناسایی کنیم.

مقالات خیلی کمی منتشر شده که موفقیت در این زمینه را نشان دهد.

مهمترین مسئله‌ای که در MT با آن مواجه می‌شویم این است که تغییر در لیتولوژی سنگ مخزن باعث تغییر در پاسخ MT نمی‌شود.

مشکل دیگر این که وضوح را در MT کاهش می‌دهد این است که جریانات الکتریکی استفاده شده در MT ذاتاً جهت افقی دارند بنابراین در جهت افقی لایه‌های با مقاومت ویژه‌ی بالا به دلیل وجود درز و شکاف‌های افقی از لایه‌های با مقاومت ویژه‌ی پایین نامشخص‌اند.

اما روش‌های الکترومگنتیک با منبع کنترل شده جریانات الکتریکی که هم در جهت افقی و هم در جهت عمودی شارش می‌یابد را تولید می‌کند.

و بنابراین وضوح بهتری برای اکتشافات مستقیم هیدروکربن‌ها دارند.

اکتشافات منابع انرژی ژئوترمال به کمک مگنتوتلوریک منابع انرژی ژئوترمال بوسیله گرمای ذخیره شده در سنگهای عمیق ایجاد می‌شوند.

در مناطقی با شارش گرمایی بالا مانند صفحات فعال آتش فشانی انرژی ترمودینامیکی بالایی ذخیره می‌شود.

برای استخراج این ذخائر انرژی به سمت بالا یکسری مراحل شامل بررسی منطقه‌ای و به دنبال آن نقشه برداری‌های زمین شناسی، هیدرولیک، ژئوشیمی و ژئوفیزیکی انجام می‌شود.

روش‌های ژئوفیزیکی استفاده شده بطور معمول شامل روش‌های اندازه گیری دما (گرادیان دمائی درون چاهی) لرزه شناسی، مغناطیس سنجی و مقاوم ویژه است.

روش‌های مقاومت ویژه می‌توانند به کرات برای این منظور استفاده می‌شود چرا که این روش عمق اکتشافی را تا عمق 5 کیلومتر پوشش می‌دهد.

نقش مقاومت ویژه‌ی الکتریکی : سنگ‌های آتش نشانی هوازده نشده عموماً مقاومت ویژه‌ی بالایی دارند که مقاومت ویژه‌ی سنگها را به سه طریق کاهش دهند: 1) با آلتره و هوازده کردن سنگ‌ها 2) با افزایش درجه‌ی سنسوری 3) بوسیله‌ی افزایش دما در ذخائر ژئوترمال با انرژی بالا دمای سیال بالای 200 درجه‌ی سانتی گراد است و هوازدگی هیدروترمال نقش قالب را ایفا می‌کنند.

شکل 1 (مقاله) در مناطق آتش فشانی آب‌های اسیدی و سولفاتی باعث تولید محصولات هوازدگی مختلفی می‌شوند که نوع این محصولات بستگی به دما و بنابراین فاصله از منبع گرما دارد.

اگر سنگ میزبان بازالتی باشد و در شرایطی که دما بین 100 تا 180 درجه باشد حاصل آلتراسیون اسمکتیت است.

در دماهای بالاتر مخلوط رئس و کلریت جزو محصولات هوازدگی عمده‌اند.

اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی نشان می‌دهند که کانی‌های رسی اسمکتیت مقاومت ویژه‌ی بسیار پایین راحتی در برابر سیالات اشباع کننده از خود نشان نمی‌دهند.

بطوریکه رس اسمکتیتی مقاومت ویژه‌ی زیر 5 اهم متر را نشان می‌دهد.

ولی دیگر کانی‌های رسی مقاومت بالاتری دارند.

از مطالب فوق فهمیده می‌شود که وفور اسمکتیت در اطراف ذخیره ژئوترمال نشان دهنده‌ی رنج با محدود‌ه‌ی دمایی 100 تا 180 درجه است و لایه‌های بالا و پایین لایه‌ی اسمکتیتی مقاومت ویژه‌ی بالاتری دارند بنابراین اگر ترتیب مقادیر مقاومت ویژه با عمق بصورت بالا – پایین – بالا باشد نشان دهنده‌ی وجود یک ذخیره‌ی ژئوترمال از این نوع است.

مقاومت ویژه‌ی بالاتر رس زیرین کلاهک مرکز ذخیره‌ی ژئوترمال است و نشان دهنده‌ی هدف حفاری احتمالی است روش MT این قسمت را آشکار می‌کند.

شکل 4 یک مثال از شیلی یک برنامه‌ی اکشافی ژئوترمال با استفاده از نقشه برداری الکترومگنتیت در 9 منطقه از شیلی انجام شده است.