стенограмма
заседания диссертационного совета Д 003.050.05 по защите диссертаций
на соискание ученой степени доктора наук по специальности 25.00.10,
«геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых»,
по физико-математическим, техническим
и геолого-минералогическим наукам
при Объединенном институте геологии, геофизики и минералогии
им. Сибирского отделения Российской академии наук
г. Новосибирск 4 июля 2005 г.
Председатель – доктор техн. наук, чл.-корр. РАН
Ученый секретарь – доктор физ.-мат. наук
Присутствовали: члены совета по специальности 25.00.10
по физико-математическим наукам:
д. т.н, чл.-корр. (зам. председателя),
д. ф.-м. н., доцент (ученый секретарь),
д. ф.-м. н., профессор -Мусатов;
члены совета по специальности 25.00.10
по техническим наукам:
д. т.н., профессор ,
д. т.н., профессор ,
д. т.н. ;
члены совета по специальности 25.00.10
по геолого-минералогическим наукам:
д. г.-м. н. ,
д. г.-м. н. ,
д. г.-м. н. ,
д. г.-м. н. ,
д. г.-м. н. ,
д. г.-м. н., профессор .
Всего 12 человек из 21 члена совета.
Кроме членов совета присутствовали:
Официальные оппоненты: д. т.н. (ИВМиМГ СО РАН),
д. ф.-м. н. (СНИИГГиМС);
к. т.н. , д. г.-м. н. , к. ф.-м. н. , к. т.н. , к. ф.-м. н. , к. ф.-м. н. , к. г.-м. н. , м. н.с. , н. с. , инж.2к. , м. н.с. , инж.1к. , н. с. , м. н.с. , инж.8к. , м. н.с. , н. с. , вед. инж. (все из ИГФ СО РАН), д. г.-м. н. (ИГ СО РАН), к. х.н. (ИК СО РАН), н. с. (СНИИГГиМС).
Повестка дня
Защита Павловым Евгением Владимировичем диссертации «Становление электромагнитного поля над наклонными геоэлектрическими границами и поляризующимися средами» по специальности 25.00.10, «геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых», на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Дашевский Ю. А. (д. ф.-м. н., Институт геофизики СО РАН, ученый секретарь совета)
Сегодня, 4 июля 2005 г., заседание диссертационного совета Д 003.050.05 проводят зам. председателя совета доктор технических наук, чл.-корр. и ученый секретарь совета доктор физико-математических наук .
Эпов М. И. (д. т.н., чл.-корр., Институт геофизики СО РАН, зам. председателя совета)
Уважаемые члены диссертационного совета, все присутствующие!
В повестке дня сегодняшнего заседания: Защита кандидатской диссертации Павловым Евгением Владимировичем.
По явочному листу из 21 члена совета присутствует 12. Из числа членов совета по профилю защищаемой диссертации, специальности 25.00.10, по техническим наукам, принимает участие 3 доктора наук.
Официальные оппоненты присутствуют, следовательно, заседание нашего диссертационного совета правомочно.
Итак, сегодня мы заслушаем защиту Павловым Евгением Владимировичем диссертации «Становление электромагнитного поля над наклонными геоэлектрическими границами и поляризующимися средами» по специальности 25.00.10, «геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых», на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Работа выполнена в Лаборатории электромагнитных полей Института геофизики СО РАН.
Научный руководитель – , кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник Лаборатории электромагнитных полей Института геофизики СО РАН.
Официальные оппоненты:
, доктор технических наук по специальности 25.00.10, профессор, зам. директора по науке Института вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения РАН (г. Новосибирск);
, доктор физико-математических наук по специальности 25.00.10, заведующий Лабораторией методики и техники электроразведки Сибирского НИИ геологии, геофизики и минерального сырья (г. Новосибирск).
Ведущая организация: Федеральное Государственное Унитарное геологическое предприятие по геофизическим работам "Иркутскгеофизика" (г. Иркутск).
Слово предоставляется ученому секретарю для доклада о представленных соискателем документах и их соответствии установленным требованиям.
Дашевский Ю. А.
, 1977 г. рождения, гражданин Российской федерации, в 2002 г. окончил геолого-геофизический факультет Новосибирского государственного университета по специальности «Геофизические методы исследования земной коры». В Лаборатории электромагнитных полей Института геофизики СО РАН работает с 1998 г., в настоящее время в должности научного сотрудника.
Соискатель имеет 17 опубликованных работ, все по теме диссертации. Наиболее значительные из них:
1. Исследование явления сверхразрешения в индуктивной геоэлектрике // Доклады XXXVIII-XXXIX Международных студенческих конференций “Студент и научно-технический прогресс” Секция геологии. Подсекция геофизики. Выпуск III / Новосибирский гос. ун-т, Новосибирск, 2003, с. 7-24.
2. Применение симплекс-метода для решения обратной задачи в рамках дифференциально-нормированного метода электроразведки // Современные проблемы геофизики. Пятая Уральская молодежная научная школа по геофизике. Сборник материалов. – Екатеринбург: УрО РАН, 2004, с. 110-113.
3. , , Связь частотной дисперсии электромагнитных параметров и пространственной неоднородности с высоким разрешением в электроразведке // Геология и геофизика, 2004, т. 45, №6, с.742‑751.
4. Пористость горных пород по данным наземных электромагнитных зондирований // Шестая Уральская молодежная научная школа по геофизике. Сборник науч. материалов. – Пермь: Горный институт УрО РАН, 2005, с. 167-171.
В заключении по диссертации, выданном Институтом геофизики СО РАН, отмечается высокая научная квалификация соискателя, позволившая ему неоднократно выступать с докладами на Всероссийских и Международных конференциях.
Полученные результаты могут быть использованы для решения задач структурной геологии, гидрогеологии и инженерной геологии, и имеют существенное значение для развития и совершенствования методов обработки и интерпретации данных электромагнитных зондирований.
Диссертация принята к защите 13 мая 2005 г.
Автореферат разослан 24 мая 2005 г.
Все необходимые документы в аттестационном деле имеются и соответствуют установленным требованиям.
Эпов М. И.
Есть вопросы по содержанию представленных документов? Вопросов нет. Слово для доклада по теме диссертации предоставляется Павлову Е. В.
Павлов Е. В.
Докладывает основное содержание и результаты диссертационной работы.
(Доклад прилагается)
Эпов М. И.
Спасибо. Пожалуйста, вопросы к докладчику.
Полетаева Н. Г. (н. с., СНИИГГиМС)
Скажите, пожалуйста, Вы определяли параметры поляризационные образцов по какой части спектра?
Павлов Е. В.
По всей части спектра, которая была измерена.
Полетаева Н. Г.
То есть единые параметры для всего спектра?
Павлов Е. В.
Да.
Полетаева Н. Г.
Все, спасибо.
(д. г.-м. н., Институт геофизики СО РАН, член совета)
Скажите, пожалуйста, а вот для Вас принципиально важно, чтобы наклонный слой лежал на изоляторе или Вы его можете поднять?
Павлов Е. В.
Его можно поднять. В данном случае это была малоглубинная модель, где присутствует непроводящее основание – водоупорный грунт, а этот слой соответствует некоторому водонасыщенному горизонту.
То есть нет ограничений на то, чтобы мы могли бы поднять этот слой?
Павлов Е. В.
Конечно, есть ограничения. Но модели, в которых этот слой можно поднять, существуют.
Еще один вопрос у меня. Скажите, пожалуйста, вот что касается магнитной проницаемости, то там известно и сейчас уже физически обосновано почему происходит дисперсия, в частности высокочастотная. У Вас же есть наверное какие-то физические предположения отчего это происходит, с чем это связано – высокочастотная и низкочастотная дисперсия электропроводности?
Павлов Е. В.
Предположений много, я бы, честно говоря, не стал бы вдаваться в дискуссию по этому вопросу. Есть предположения, связанные с электрохимическими процессами и так далее. Очень большой спектр возможных вариантов.
(д. г.-м. н., профессор, Институт геофизики СО РАН, член совета)
У меня такой вопрос. Если Вы выявили влияние угла наклона, то тогда как быть с рельефом, где у Вас петля может быть наклонена? Граница горизонтальная, а за счет того, что у вас рельеф? Как в этом случае?
Павлов Е. В.
В работе приводятся такие результаты, но, правда, для установки петля-петля. Для установки петля-линия таких результатов нет. Но, конечно, влияние есть.
Оно сильное? Нужно вводить поправки или что в таких ситуациях делать?
Павлов Е. В.
Зависит от угла наклона: чем больше угол, тем больше влияние.
Эпов М. И.
Так, Виктор Сергеевич, пожалуйста.
(д. г.-м. н., Институт геофизики СО РАН, член совета)
Вот Вы использовали метод Нелдера-Мида и сказали, что 18 параметров свели до 9. Можете сказать, как быстро Вы их искали и сколько начальных точек нужно, чтобы найти глобальный минимум?
Павлов Е. В.
Дело в том что там использовалась многоступенчатая схема и в начале с помощью Нелдера-Мида подбиралось всего три параметра. И затем постепенно, разбивая на слои по геоэлектрической модели, которая там уже была, мы усложняли модель и соответственно уточняли приближение.
Ну и как быстро это все делалось? То есть в конце вы находили все 18 параметров или нет?
Павлов Е. В.
Нет, 18 параметров – это результат интерпретации “Иркутскгеофизики” этих данных. А то что мы предложили - это наш результат. Как быстро? В данном случае это заняло 2 часа.
Эпов М. И.
Так, пожалуйста, еще вопросы? Вопросов больше нет. У меня вопрос. Евгений Владимирович, вот скажите, пожалуйста, есть принципиальная возможность различить влияние поляризуемости среды и наклона границ и если есть, то какие должны быть требования выполнены?
Павлов Е. В.
Требования к чему?
Эпов М. И.
К установке, к измерениям, диапазон времен.
Павлов Е. В.
Что касается возможности разделения влияния геометрии и поляризации - это вопрос сложный. А если говорить конкретно о результатах, полученных в работе, то это возможно по кривым StHt. Если у нас имеется негоризонтальная граница, то кривые StHt, как вы могли видеть на приведенных графиках, имеют понижение кажущейся продольной проводимости по глубине. Это является признаком наклонных границ.
Эпов М. И.
И не является признаком поляризуемости среды?
Павлов Е. В.
Нет, не является.
Эпов М. И.
Так, еще вопросы? Вопросов нет. Спасибо, Евгений Владимирович. Слово предоставляется научному руководителю, кандидату технических наук Евгению Юрьевичу Антонову.
Антонов Е. Ю. (к. т.н., доцент Институт геофизики СО РАН, научный руководитель)
Я работаю с Евгением Владимировичем, начиная с 1998 года. Он пришел к нам еще студентом. И в общем-то, характеризуя работу, которую он выполнил, я должен сказать, что это достаточно трудовая работа, которая созревала постепенно. Методом становления он начал заниматься еще будучи студентом и в общем можно сказать, что в течение пяти лет упорно этим занимался. Причем посвятив себя этому занятию, он занимался не только теорией, программированием, а также достаточно много времени провел, получая результаты непосредственно в поле. Среди основных и главных результатов я, как руководитель, должен отметить, во-первых, окончательную и можно сказать детальную проработку вопроса с обратным ходом кривых продольной проводимости, которая была установлена, конечно же, не сегодня и не в этой работе. Сам факт и его первое объяснение были сделаны еще в докторской работе Михаила Ивановича Эпова. Но Евгений Владимирович это исследование завершил, проанализировав на уровне составляющих мод, которые образуют измеряемый сигнал и обосновал этот эффект с физической точки зрения. Вторым результатом я считаю создание методики интерпретации зондирований дифференциально-нормированным методом электроразведки. Все эти исследования, особенно работы, связанные с вызванной поляризацией, никоим образом нельзя считать завершенными, но может быть этим они и хороши и оставляют возможности для дальнейшей работы. А в целом я оцениваю его квалификацию как весьма высокую и достойную присуждения степени кандидата технических наук. Спасибо.
(Отзыв прилагается)
Эпов М. И.
Спасибо, Евгений Юрьевич. Слово предоставляется ученому секретарю для оглашения заключения организации, где выполнялась работа, отзыва ведущей организации и отзывов на автореферат, поступивших в адрес совета.
Дашевский Ю. А.
В личном деле соискателя имеется выписка из протокола № 5 заседания ученого совета Института геофизики СО РАН. На этом заседании диссертация Евгения Владимировича была подробно рассмотрена, проанализированы основные научные результаты, оценен личный вклад, сделаны некоторые замечания и пожелания по улучшению текста диссертации. Все эти пожелания были выполнены. Работа была рекомендована к защите.
(Выписка оглашается и прилагается)
В адрес совета поступил положительный отзыв от ведущей организации – Федерального государственного унитарного геологического предприятия "Иркутскгеофизика" (г. Иркутск). Отзыв составлен начальником Сибирской геофизической партии, доктором геолого-минералогических наук Легейдо П. Ю. заслушан и одобрен на заседании НТС ФГУГП "Иркутскгеофизика" под председательством доктора геолого-минералогических наук, профессора Мандельбаума М. М. и утвержден и. о. генерального директора кандидатом геолого-минералогических наук
(Отзыв оглашается и прилагается)
На автореферат диссертации поступило 3 отзыва, все положительные, есть замечания.
1. Отзыв от Зав. ВНК «Геодинамика» ИГД СО РАН, доктора физико-математических наук и старшего научного сотрудника Лаборатории механики горных пород ИГД СО РАН, кандидата технических наук Яковицкой положительный, без замечаний.
2. Отзыв от геофизика Федерального государственного унитарного геологического предприятия по геофизическим работам "Иркутскгеофизика" Агеенкова положительный, с замечаниями:
«В разделе, посвященном влиянию продольной проводимости слоя и наклона установки на электромагнитный отклик, неясно, какими технологическими соображениями вызвано приподнимание петель на 0.2 метра над дневной поверхностью. В тексте не отражено, чем именно вызвано изменение продольной проводимости в модели, по которой рассчитаны графики StHt на рис.4а.»;
«Сделанный в конце раздела вывод о том, что при небольших углах наклона появляется возможность выделения в разрезе слоев с малой продольной проводимостью, не кажется очевидным и требует дополнительного обоснования»;
«Результаты исследования внушают оптимизм, однако в этом разделе не затронута такая проблема, как соответствие параметров отобранных образцов с небольшими геометрическими размерами параметров пластов, находящихся в реальной геологической среде в напряженном состоянии. Что касается ДНМЭ, то сотрудничество с соискателем принесло ощутимые плоды в области интерпретации данных. Однако из текста автореферата неясно, какие поляризационные параметры были до применения предложенного алгоритма, и насколько их число удалось сократить.»;
3. Отзыв от ведущего научного сотрудника ИГФ СО РАН, доктора физико-математических наук Могилатова в целом положительный. С замечанием лексического характера.
И наконец последний документ, но он не является отзывом. Это акт о внедрении, поскольку диссертация защищается по техническим наукам, в число документов совета вошел этот акт о внедрении. Он составлен в соответствии с правилами, заверен подписями и печатями и свидетельствует о том, что комплекс программных средств, созданных соискателем, внедрен и используется в научно-производственная компания» для интерпретации данных практических наблюдений электрометрии.
Эпов М. И.
Спасибо, Юлий Александрович. Я предоставляю Вам, Евгений Владимирович, слово для ответа на имеющиеся замечания.
Отзыв ведущей организации:
Первое замечание. «Целесообразно было бы сравнить влияние эффектов вызванной поляризации и наклонных границ для установки AB-MN»
Ответ. Согласен, но это задача выходила за рамки моей работы.
Второе замечание по поводу «попытки с помощью результатов моделирования над средой с наклонными границами так называемый “феномен высокоразрешающей электроразведки”»
Ответ. Действительно, рядом электроразведчиков термин “высокое разрешение” используется в отношении быстрых флуктуаций поля. Однако, как отмечено в отзыве, этот вопрос является дискуссионным. “Высокое разрешение”, в моем понимании, заключается в том, что в геологических разрезах иногда возможно выделение объектов, которые не должны влиять на результаты измерений из-за малого вклада в суммарную продольную проводимость разреза.
Третье замечание. «В начале третьей главы вынесен раздел, посвященный феноменологической теории метода ВП, описанию процесса ВП…………………. Эта часть перекликается с первой главой, что не совсем логично. Представлялось бы более последовательным поместить всю реферативную часть в первой главе»
Ответ. Согласен.
Четвертое замечание. «Вывод автора о том, что “при полевых исследованиях методом ВП появляется возможность устанавливать прямую связь между пористостью и переходным процессом, получая при интерпретации физические параметры горных пород” кажется несколько преждевременным»
Ответ. В мою задачу не входило разработать методику определения параметров горных пород напрямую из измерений методом ВП. Моя задача состояла в оценке влияния пористости на данные наземных электромагнитных методов, что и было сделано.
Пятое замечание. «Описанный работе алгоритм инверсии не является единственным, в ДНМЭ используются и несколько других способов минимизации»
Ответ. Полностью согласен. В моей работе не утверждается, что это единственный способ минимизации, используемый в ДНМЭ.
Шестое замечание. «Определение мощностей и удельных электрических сопротивлений слоев проводится не “в частотной области без учета поляризуемости”, а во временной области, с использованием специальным образом сконструированного параметра Ps»
Ответ. Да, действительно при инверсии данных ДНМЭ удельные электрические сопротивления и мощности слоев определяются во временной области. Однако при этом используется не только параметр Ps, но априорная информация о геоэлектрическом разрезе, без которой определение во временной области сопротивлений и мощностей было бы затруднительно. Определение мощностей и удельного электрического сопротивление слоев предполагается проводить в частотной области, в случае отсутствия априорной информации о геоэлектрическом разрезе.
Отзыв Агеенкова, «Иркутскгеофизика»
Первое замечание. «Неясно, какими технологическими соображениями вызвано приподнимание петель на 0.2 метра над дневной поверхностью. В тексте не отражено, чем именно вызвано изменение продольной проводимости в модели, по которой рассчитаны графики StHt на рис.4а.»
Ответ. Моделирование проводилось с учетом параметров реальной установки, установленной на колесной базе и приподнятой над поверхностью на 0.2 метра. Продольная проводимость слоя изменяется за счет мощности слоя.
Второе замечание. «Сделанный в конце раздела вывод о том, что при небольших углах наклона появляется возможность выделения в разрезе слоев с малой продольной проводимостью не кажется очевидным и требует дополнительного обоснования»
Ответ. Согласен, в автореферате этот вопрос не раскрыт достаточно полно. В тексте диссертации этот вопрос освящается более полно.
Третье замечание. «Не затронута такая проблема, как соответствие параметров отобранных образцов с небольшими геометрическими размерами параметров пластов, находящихся в реальной геологической среде в напряженном состоянии»
Ответ. Согласен. В моем распоряжении не было соответствующих данных измерений, которые позволили бы провести такой анализ.
Четвертое замечание. «Из текста автореферата неясно, какие поляризационные параметры были до применения предложенного алгоритма, и насколько их число удалось сократить»
Ответ. Их число удалось сократить вдвое: c 18 штук до 9 штук.
У меня все.
Эпов М. И.
Спасибо, Евгений Владимирович. Теперь начинаем официальную дискуссию по защите. Слово предоставляется доктору технических наук Борису Михайловичу Глинскому.
Глинский Б. М. (д. т.н., Институт вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения РАН, официальный оппонент)
Прежде всего актуальность. Понятно, что повышение достоверности и информативности геологоразведочных работ, в частности электроразведочных, всегда актуально. В этой работе в этом направлении сделано несколько шагов, с моей точки зрения, основных. Сделана впервые попытка учесть влияние вызванной поляризации и геометрии наклонных границ на электромагнитный отклик и попытаться установить связь с этим. Это один из основных, по-моему, моментов, которые были затронуты в этой работе. Что касается пористости, то может быть это и требует дальнейшего доказательства, но идея сама по себе интересная - установить через параметры поляризации пористость горных пород. Это один из косвенных методов установления пористости, который, безусловно, актуален в настоящее время. Это такие крупные моменты, можно было бы еще ряд перечислить по актуальности этой работы.
Новизна. Первое, разработан алгоритм моделирования и соответствующее программное обеспечение для нестационарного электромагнитного отклика над горизонтально-слоистыми средами с учетом наклона совмещенной петлевой установки относительно дневной поверхности. Второе, проведен численный анализ электромагнитного отклика, с учетом поляризации и наклона тонкого пласта показано, что для установки «петля - электрическая линия» поведение гальванической моды в регистрируемом сигнале связано с присутствием наклонных границ. Это мне кажется достаточно сильным результатом. Если он найдет подтверждение в экспериментальных работах, то это действительно очень хороший результат. Теперь дальше, для образцов горных пород определены параметры вызванной поляризации Cole-Cole и установлена их связь с пористостью. И наконец, следующим, я считаю, что методика инверсии данных электромагнитных зондирований для многопараметрических моделей поляризующихся сред - это тоже один из новых результатов.
Значимость. Надо отметить, что сделана попытка установить связь параметров поляризации с пористостью горных пород. Потом показано, что по особенностям трансформант электромагнитного поля можно разделить влияние процессов вызванной поляризации и геометрии геоэлектрических границ. И наконец, алгоритм инверсии для данных электромагнитных зондирований применен для обработки данных в «Иркутскгеофизики».
Замечания:
1. В работе недостаточно полно приводятся результаты применения обработки экспериментальных данных с учетом предложенных моделей, в частности, для слабонаклонных границ; В работе утверждается, что алгоритм инверсии данных электромагнитных зондирований внедрен в «Иркутскгеофизику», однако нет акта о внедрении.
К сожалению, этот акт не был приведен в диссертации. На самом деле, он есть. Я не знаю, каковы сейчас правила, но для технических наук внедрение и наличие актов всегда было одним из существенных моментов. Потом в процессе общения с автором по диссертации я понял, что акт есть, но как-то эти результаты не были выпукло подчеркнуты в самой диссертации. Этим и было вызвано это замечание.
2. На основании анализа образцов из скважины Тянской площади (Западная Сибирь) сделан вывод о том, что уровень сигнала на поздней стадии становления поля тем выше, чем больше пористость пород, однако этот вывод основывается на единичном примере, для корректного доказательства этого факта нужна статистика для различных образцов;
Единичный пример – я имею в виду, что была взята только одна скважина. Из общих соображений ясно, что чем выше пористость, тем больше заполнение флюидом. Выше проводимость – и, соответственно, уровень сигнала поднимается. Но, по-видимому, здесь некоторую статистику навести нужно было бы, чтобы показать, что этот факт достоверен по крайней мере для многих таких районов.
3. Есть некоторые неточности и ошибки, не влияющие на понимание сущности проделанной работы.
В целом диссертация производит хорошее впечатление. Действительно, можно надеется, что результат, который получен (и особенно моделирование) найдут применение в практике электроразведочных работ. Автореферат соответствует диссертации. Я считаю, что Евгений Владимирович Павлов заслуживает ученой степени кандидата технических наук по специальности 25.00.10 и призываю ученый совет проголосовать за эту работу.
(Отзыв прилагается)
Эпов М. И.
Спасибо большое, Борис Михайлович. Евгений Владимирович, Вам слово для ответа на замечания.
Первое замечание. «В работе не достаточно полно приводятся результаты применения обработки экспериментальных данных с учетом предложенных моделей, в частности, для слабонаклонных границ…»;
Ответ. Действительно в работе нет примеров обработки экспериментальных данных с учетом моделей для слабонаклонных границ. В дальнейшем планируется обработка экспериментальных данных с учетом слабонаклонных границ.
«В работе утверждается, что алгоритм инверсии данных электромагнитных зондирований внедрен в «Иркутскгеофизику», однако нет акта о внедрении».
Ответ. В соответствии с действующим положением ВАК не требуется прилагать акт о внедрении к диссертации. Тем не менее, среди документов, представленных в диссертационный совет, акт о внедрении имеется.
Второе замечание. «На основании анализа образцов из скважины Тянской площади (Западная Сибирь) сделан вывод о том, что уровень сигнала на поздней стадии становления поля тем выше, чем больше пористость пород, однако этот вывод основывается на единичном примере, для корректного доказательства этого факта нужна статистика для различных образцов»
Ответ. В работе приведен в качестве примера анализ для двух образцов. Однако в процессе работы аналогичный анализ был проведен для всей коллекции образцов из скважины Тянской площади.
Спасибо.
Эпов М. И.
Спасибо, Евгений Владимирович. Я предоставляю слово Владимиру Викторовичу Филатову.
Филатов В. В. (д. ф.-м. н., Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья, официальный оппонент)
Соискатель взялся за решение двух задач, и обе представляют собой в определенном смысле проблемы. Первое - это решение обратной задачи для поляризующихся сред. Понятно во что мы упираемся, как только теоретически пытаемся представить такую задачу. Даже для горизонтально-слоистой среды возникает ряд новых параметров в каждом слое – возникает многопараметрическая задача. И решение обратной задачи, то есть задача интерпретации, вызывает здесь большие сложности. Тем не менее, соискатель взялся за эту задачу и получил по ней результат. Вторая задача не менее спорная, как и все, что связано с поляризацией, это задача «высокого разрешения». Здесь много разных аспектов, но и в этом направлении определенный шаг соискатель тоже смог сделать. Таким образом, он продвинулся в решении двух задач связанных с решением обратной задачи для поляризующихся сред и для объяснения эффекта повышенной разрешенности в той среде, с которой раньше все считали, что с ней ничего такого быть не может. Таким образом актуальность этой работы сомнения не вызывает. Эти результаты, которые я в двух словах обрисовал, являются новыми.
Теперь мы рассмотрим несколько подробнее, что нам представил соискатель. Два защищаемых положения. Первое защищаемое положение довольно длинно и связанно как раз с исследованием слабонаклонных границ. Здесь два пустяковых замечания по тексту. В самом начале сказано, что мы рассматриваем среду со сложной геометрией отдельный тел. По ходу диссертации выясняется, что сложная геометрия – это выклинивающийся пласт. Возможно, можно было бы не так это назвать. Прежде всего, здесь надо отметить безусловное достижение соискателя, которому удалось показать, что малые углы наклона, которыми обычно пренебрегают, могут оказывать существенное влияние на поведение электромагнитного поля. Это факт, который в диссертации показан достаточно убедительно и представляет большой интерес с точки зрения как теории, так и практики.
Замечания, которые вызывает эта часть диссертации и связанное с этим защищаемое положение. Почему-то соискатель ограничился анализом кривых ЭДС и кривых кажущихся параметров. Фактически это означает, что нормального аппарата для интерпретации поля над средами с наклонными границами не существует. Но можно было бы показать, как наличие таких границ влияет на стандартную интерпретацию в рамках горизонтально-слоистых сред. Мы уже отвыкли от кривых StHt, давно уже оперируем моделью, которая получается в результате интерпретации. Может быть, такой эксперимент можно было бы провести. Это не требовало особых затрат. Но кстати отметим, что на картинках, которые автор демонстрирует в качестве аномального эффекта, в частности, на рисунке 2.3, показана аномальная ЭДС от пласта, расположенного на глубине свыше 300 метров, эта аномальная ЭДС превышает 10 Вольт. Возможно, что здесь что-то не так.
В части, связанной с анализом угла наклона, довольно большое внимание уделено анализу наклонной установки, но и слова практически не сказано о том, как эта установка может быть реализована и для чего она нужна. Если только мы не предполагаем какую-либо экзотическую модель, когда у нас есть слоистая среда, поверх этой среды существует высокоомный наклонный пласт, и на нем лежит наша установка. Кстати еще одно замечание по этому поводу. Я его, правда, не включил в отзыв. Напрашивается небольшой патент на наклонную установку, его реализация дело уже такое, но, в принципе, показано, что это хорошо влияет на разрешение. Тем не менее, практическая значимость такой установки не оговорена.
Третье замечание. Отличие кривых кажущейся продольной проводимости среды с аномальным слоем от кривых, полученных над референтной моделью, на зенитной диаграмме направленности (рисунок 2.13) составляет менее трех процентов. Это накладывает очень жесткие условия на точность измерений и знание референтной среды.
Вторая часть защищаемого положения. Это то, что связано с так называемой задачей высокоразрешенной электроразведки. Действительно, можно ее называть так. Дискуссия так и не завершена, и аргументы самые разные, вплоть до того, что это всегда существовало и существует и до того, что все это - ошибки аппаратуры. Надо отдать соискателю должное, он не вдавался в дебри этой дискуссии, этой проблемы. А ему удалось достаточно обосновано показать, что существует повышенная разрешенность при наличие малых углов наклона. Это вполне нормальный результат. Тут тоже можно сделать небольшие замечания, связанные со следующим. Нельзя согласиться с фразой о том, что всегда априори считалось, что все эффекты сверхразрешения имеют в своей основе механизм вызванной поляризации. Всегда отмечались, как минимум, три момента, связанные с высокоразрешающей электроразведкой: эффект Максвелла-Вагнера, влияние поляризационных процессов на результаты измерений методами становления поля и структурно-формационные модели среды. На основании результатов, приведенных на рисунке 2.5, делается вывод о том, что феномен высокоразрешающей электроразведки связан, прежде всего, с латеральной неоднородностью геоэлектрического разреза, а не с НЧД удельного электрического сопротивления. Но рядом исследователей приводились кривые, в которых показаны примеры повышенной разрешенности при наличии в разрезе поляризующихся слоев.
В качестве второго защищаемого положения соискатель выдвигает фактически тезис о том, что изменение пористости горной породы влияет на уровень регистрируемого сигнала.
Сам по себе этот факт связи пористости и уровня сигнала не является новым. И его защищать нечего. Широко известна формула Арчи, которая связывает сопротивление среды, минерализацию и пористость. Из этой формулы мы сразу видим, что у нас есть пористость, есть минерализация и есть сопротивление. То, что у нас уровень сигнала зависит от сопротивления, – это вещь очевидная. Для того, чтобы установить те факты, о которых говорилось в диссертации по образцам Тянской площади, формулы Арчи было бы достаточно. Соискатель взялся за гораздо более сложную задачу, которая однозначного решения не имеет. Он попытался вытащить эти параметры из параметров Cole-Cole. В частности, отметим, что сам автор пишет, что подход, связанный с аппроксимацией процесса частотной дисперсии выражением Cole-Cole, является феноменологическим и описывает поведение измеряемого сигнала с помощью эмпирической зависимости, которая не содержит физического объяснения явления вызванной поляризации. Очевидно, что задача, за которую взялся автор, а именно связь параметров поляризации с петрофизическими характеристиками горных пород, может быть решена при наличии этой самой физической связи. А эта проблема не новая и далеко не простая, и решение ее потребует еще многих и многих усилий. Тем более, что пористость и поляризационные параметры связаны совершенно неоднозначно. На поляризуемость огромное влияние оказывает наличие в пористой среде третьей фазы, иногда она называется цементом, т. е. есть флюид, скелет и еще некоторая связующая величина, может быть глинистость. Породы, обладающие одинаковой пористостью, могут кардинально различаться по поляризационным параметрам, то есть вообще ничего общего даже в пределах одной площади. Соискатель пытается установить такие связи феноменологически на примере петрофизических свойств образцов с Тянской площади, но, на взгляд рецензента, эта коллекция не позволяет делать далеко идущие выводы. Я считаю, что более целесообразно было бы взять в качестве защищаемого научного результата другой результат, о котором как раз говорил научный руководитель и отмечали в отзывах, то, что вообще не вошло у него в защищаемые положения. Это решение задачи инверсии многопараметрических моделей с учетом поляризуемости среды. Это замечательный результат, подтвержденный практическим опробованием. Почему это не было внесено, я плохо понимаю. Дело в том, что методика ДНМЭ существует, она хорошо себя зарекомендовала, но с теоретическим обоснованием до сих пор проблемы. И автору диссертации удалось продвинуться в этом направлении и получить вполне приличный результат. Я еще раз выражаю недоумение – почему их не включили в защищаемые результаты вместо пористости? Но результат получен, а включен или не включен это уже дело такое.
Таким образом, можно констатировать, что в диссертации решена важная для теории и практики электроразведки задача оценки влияния слабонаклонных границ и поляризационных параметров на результаты зондирований становлением поля.
Несмотря на высказанные замечания, диссертационная работа оставляет благоприятное впечатление глубиной проработки исследованных вопросов и обоснованностью положений, подтверждаемых модельными расчетами и практическим опробованием. Автореферат полностью отражает содержание работы. Можно отметить хорошее оформление диссертации, её приятно держать в руках.
Считаю, что работа соответствует уровню требований, предъявляемым к кандидатским диссертациям, а ее автор, Павлов, заслуживает присуждения ему ученой степени кандидата технических наук по специальность 25.00.10, “геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых”.
(Отзыв прилагается.)
Эпов М. И.
Спасибо, Владимир Викторович. Теперь я предоставляю слово Евгению Владимировичу.
Первое замечание. «Почему-то соискатель ограничился анализом кривых ЭДС и кривых кажущихся параметров. Фактически это означает, что нормально аппарата для интерпретации поля над средами с наклонными границами не существует».
Ответ. Целью исследования является нахождение качественных признаков наклонных границ. Разработка аппарата для интерпретации поля над средами с наклонными границами не входило в мою задачу.
Второе замечание. «Соискатель практически не останавливается на роли наклонной установки в реальных зондированиях…»
Ответ. Согласен. Видимо, это было упущено мной в процессе подготовки диссертации.
Третье замечание. «Отличие кривых кажущейся продольной проводимости среды с аномальным слоем от кривых, полученных над референтной моделью, на зенитной диаграмме направленности составляет менее трех процентов. Это накладывает очень жесткие условия на точность измерений и знание референтной среды».
Ответ. Согласен. Но дело в том, что мы рассматривали малые изменения параметров, поэтому ожидать больших изменений регистрируемого сигнала не стоит.
Четвертое замечание. «Нельзя согласиться с фразой о том, что всегда априори считалось, что все эффекты сверхразрешения имеют в своей основе механизм вызванной поляризации. Всегда отмечались, как минимум три момента, связанные с высокоразрешающей электроразведкой: эффект Максвелла-Вагнера, влияние поляризационных процессов на результаты измерений методами становления поля и структурно-формационные модели среды».
Ответ. В этой фразе имелось в виду, что феномен “высокоразрешающей электроразведки” в большом количестве работ трактуется как влияние поляризационных процессов.
Пятое замечание. «Соискатель пытается установить такие связи феноменологически, на примере петрофизических свойств образцов с Тянской площади, но, на взгляд рецензента, эта коллекция не позволяет делать далеко идущие выводы».
Ответ. Данная коллекция образцов является, с моей точки зрения, достаточно представительной выборкой для Тянской площади. Это позволило провести оценку влияния пористости на измерения в электромагнитных зондированиях. Ни в коей мере этот вывод не распространяется вообще на все площади.
Спасибо.
Эпов М. И.
Спасибо, Евгений Владимирович. Теперь мы переходим к дискуссии. Я напоминаю выступающим, что нужно обязательно представляться. Кто бы желал открыть дискуссию? Пожалуйста, Галина Михайловна.
Когда работаешь в поле, то оказывается, что совсем не все так просто, как вначале нам представлялось. Что мы приходим туда, и у нас вроде бы однородная среда с постоянными электрическими параметрами, что нам хотелось бы иметь горизонтально-слоистые среды. Оказывается, это вовсе не так. Мы с этим столкнулись, работая на Байкале, получили совершенно ни на что не похожие интерпретационные характеристики, если придерживаться этих представлений. Эта работа, мне кажется, тем хороша, что она выработала критерий, как нам отличить, что у нас происходит: структурное изменение среды или изменяются электрические характеристики пород под влиянием прикладываемого поля. Это очень важно. Мне очень понравился еще раздел, который здесь, на мой взгляд, отражен как-то слабо. Это работа с ДНМЭ. Этот метод очень высокочувствителен к поляризуемости пород и они получили там хороший результат. Соискатель приложил к этому очень большие усилия, и это не отражено в самой работе. Кроме того, мне хотелось бы сказать (я читала полностью диссертацию), диссертация написана очень хорошо, ясным языком, очень много материала содержит. И когда я слушала доклад, то мне показалось, что он в какой-то очень малой мере отразил содержание диссертации. У меня предложение (каждый специалист, который прочтет эту работу в этом убедится): эту работу надо напечатать, потому что она уже готова, она прекрасно написана, имеет полное содержание, достойное того, чтобы напечатать. Все, спасибо.
Эпов М. И.
Спасибо, Галина Михайловна. Кто еще желает принять участие в дискуссии? Пожалуйста, Николай Олегович.
Кожевников Н. О. (д. г.-м. н., профессор, Институт геофизики СО РАН)
Я за Евгением давно наблюдаю. Пару лет назад он находился в некоторой растерянности, потому что не мог найти концепцию. Делал он много, но все это как бы разваливалось. И вот, некоторым чудодейственным образом – совместными усилиями соискателя, научного руководителя и даже меня иногда подключали - удалось эту концепцию выработать. Может быть, она не идеальна, но вполне приемлема и приличная. Получилась хорошая, как мне представляется, диссертация. Но это и так всем ясно и подтверждено результатами официальной экспертизы. Я бы хотел отметить участие Евгения в работах Сибирской геофизической партии. Эти работы включали полевые исследования, а я знаю, что там не сладко. В Волгограде, там, где армия Паулюса погибла, не пройдя эти степи, они выжили там и победили. Материал получен им самим, он ни у кого его не выпросил и причастен к его получению непосредственно. И в то же время, я знаю, что его работы, совместно с руководителем Евгением Юрьевичем, способствовали промыванию мозгов в Сибирской геофизической партии, поскольку там существовали иллюзии относительно возможностей различных алгоритмов инверсии – неоправданные. То что делалось в недрах Лаборатории электромагнитных полей непосредственно соикателем, руководителем и над всем этим возвышался еще один руководитель, всем нам, наверное, известный. Иллюзии в значительной мере были рассеяны, в частности, насколько я могу судить, внедрение алгоритма Нелдера-Мида позволило работникам Сибирской геофизической партии лучше понять существо дела. Я недавно был в Иркутске, общался с ними – они довольны тем, что параметров не так много. В общем, этот алгоритм им понравился, в чем я вижу немалую заслугу соискателя. И я также призываю поддержать эту работу. Она возникла не на пустом месте и в той мере, в какой она должна была быть, она завершена. Спасибо за внимание.
Эпов М. И.
Спасибо, Николай Олегович. Кто еще желает высказаться? Нет желающих?
Я тоже несколько слов скажу. Евгений Владимирович, мне непривычно его так называть, пришел к нам совсем еще молодым человеком и достаточно давно работает. И надо сказать, прошел большую геофизическую школу. Здесь не упомянуты его работы – он очень много работал в каротажных партиях, получал полевой материал и обрабатывал его. Это не вошло в диссертацию, потому что того, что он сделал в наземной электроразведке, хватило для диссертации. И здесь Николай Олегович правильно подчеркнул, что он не выпрашивал ни у кого полевой материал. Он его получал сам в суровых условиях и при этом там же его интерпретировал, проверяя на прочность ту программно-алгоритмическую базу, которую он сам создал. Этот опыт оказался довольно успешным. Действительно, если посмотреть на работу, она кажется несколько разноплановой, но это отражает реальное развитие науки, когда человек не замыкается на одном каком-то вопросе и его в течение многих лет долбит в одну точку, а когда человек сталкивается с реальными геофизическими проблемами и в разные периоды своей исследовательской жизни занимается теми или иными вопросами повышения достоверности. И вот эта работа и отражает то многообразие подходов, которые Евгений Владимирович освоил и успешно довел до результата. Я считаю это очень важным качеством научного работника, которое свидетельствует, что он достоин степени кандидата наук.
Кто еще желает выступить? Нет желающих? Видимо, температура повышается в помещении у нас очень быстро, и это не дает нам полноценно провести дискуссию. Так, теперь я предоставляю, Вам, Евгений Владимирович, заключительное слово. Пожалуйста.
Павлов Е. В.
В заключение я хотел бы поблагодарить диссертационный совет и всех присутствующих за замечания, пожелания и ценные советы. Спасибо тем, кто написал отзывы на автореферат. Отдельное спасибо оппонентам Борису Михайловичу и Владимиру Викторовичу за детальный анализ диссертации и замечания. В дальнейшей работе я постараюсь учесть все замечания и пожелания. Хочу поблагодарить директора Института геофизики СО РАН, доктора технических наук, член-корреспондента РАН Михаила Ивановича Эпова и весь состав Лаборатории электромагнитных полей за содействие, помощь и внимание к работе. Я глубоко признателен научному руководителю Евгению Юрьевичу Антонову за всестороннюю поддержку и постоянное внимание к работе.
Спасибо.
Эпов М. И.
Спасибо, Евгений Владимирович. Теперь мы переходим к заключительной фазе нашего заседания, и нам необходимо избрать счетную комиссию. Вы знаете, что до обеда у нас счетная комиссия очень хорошо поработала, поэтому мы их освободили от дальнейших обязанностей, и есть предложение создать новую счетную комиссию и включить в нее трех членов ученого совета: Селезнева В. С., Морозову Г. М., Оболенцеву нет отводов, самоотводов у членов ученого совета, то голосуем. Кто за то чтобы такую счетную комиссию создать? Принимается единогласно. Прошу счетную комиссию приступить к работе.
(Проводится тайное голосование)
Эпов М. И.
Заслушаем результаты тайного голосования, которые нам надо утвердить. Слово предоставляется председателю счетной комиссии .
(д. г.-м. н., Геофизическая служба СО РАН, член совета, председатель счетной комиссии)
Протокол № 05/9
заседания счетной комиссии, избранной диссертационным советом
Д 003.050.05
от 4 июля 2005 г.
Состав избранной комиссии: __, ,____ ________________________________________________
Комиссия избрана для подсчета голосов при тайном голосовании по диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Состав диссертационного совета утвержден в количестве 21 человека на период действия Номенклатуры специальностей научных работников, утвержденной приказом Минпромнауки Российской Федерации от 01.01.01 г. № 47.
Присутствовало на заседании 12 членов совета, в том числе докторов наук по профилю рассматриваемой диссертации 3.
Роздано бюллетеней 12
Осталось нерозданных 9
Оказалось в урне бюллетеней 12
Результаты голосования по вопросу о присуждении ученой степени кандидата технических наук Павлову Евгению Владимировичу
за 11
против 1
недействительных нет
Председатель
счетной комиссии п/п
Члены комиссии п/п
п/п
Эпов М. И.
Кто за то чтобы утвердить протокол счетной комиссии? Прошу голосовать. Кто против? Нет. Кто воздержался? Нет. Утверждается единогласно. Давайте поздравим Евгения Владимировича с успешной защитой. И нам нужно утвердить заключение совета по доложенной диссертационной работе. Все ли члены совета ознакомились с проектом?
(Обсуждается проект заключения)
Заключение
диссертационного совета Д 003.050.05 по диссертации «Становление электромагнитного поля над наклонными геоэлектрическими границами и поляризующимися средами», представленной по специальности 25.00.10, «геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых», на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Объект исследования - геологические среды, которым свойственны дисперсия удельного электрического сопротивления и сложная геометрия отдельных тел.
Основные новые научные результаты, полученные лично соискателем:
1. Доказано, что наклонные границы существенно увеличивают вклад гальванической моды в электромагнитный отклик, что отражается на форме кривых кажущейся продольной проводимости; разработаны алгоритмы и программное обеспечение.
2. Сравнительный анализ электромагнитного отклика от сред со значениями параметров поляризации, соответствующих образцам горных пород Тянской площади (Широтное Приобье), показал, что пористость горной породы влияет на уровень регистрируемого сигнала.
3. Рàçðàáотана ìåòîäèêà èíâåðñèè äàííûõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ çîíäèðîâàíèé äëÿ ìíîãîïàðàìåòðè÷íûõ ìîäåëåé ïîëÿðèçующихся сред.
Высокая степень достоверности полученных расчетов, алгоритмов и программ определяется следующим. Теоретической основой решений являются классические уравнения электродинамики в квазистационарном приближении. Для решения задачи инверсии экспериментальных данных наземных электромагнитных зондирований апробирован метод оптимизации Нелдера‑Мида. Для верификации созданного программного обеспечения проводился сравнительный анализ расчетов по программам, предоставленным разными авторами (Табаровский, Могилатов, Weidelt и др.). Для установления связей между параметрами поляризуемости и пористостью горных пород использовались результаты измерения спектра удельного электрического сопротивления образцов керна из скв. 3143 Тянского месторождения, полученные на серийных измерителях импеданса ВМ 507 и ВМ 538.
Основные положения и результаты докладывались на Всероссийских и Международных геофизических научных конференциях.
Разработанные алгоритмы и программы позволяют получить более достоверную информацию о геоэлектрических границах; проводить оптимальное планирование полевых работ; определять пористость горных пород.
Программный комплекс для инверсии данных электромагнитных зондирований внедрен в производство в ФГУГП "Иркутскгеофизика" в 2004 году и успешно применяется для инверсии данных дифференциально-нормированного метода электроразведки (ДНМЭ).
Диссертация Павлова Е. В. «Становление электромагнитного поля над наклонными геоэлектрическими границами и поляризующимися средами» соответствует требованиям, предъявляемым к кандидатским диссертациям (п. 8 «Положения»), это научная работа, в которой изложены новые научно обоснованные результаты (алгоритмы, программы, модели) в области методов обработки и интерпретации данных электромагнитных зондирований, позволяющие учитывать небольшие углы наклона границ и определять группы обобщенных параметров поляризуемости, а также в области теоретических и экспериментальных исследований связей петрофизических свойств горных пород с результатами измерения геофизических полей, имеющие существенное значение для решения задач структурной геологии, гидрогеологии и инженерной геологии.
Эпов М. И.
Кто за принятие заключения, прошу голосовать. Утверждается единогласно. На этом заседание совета объявляется закрытым.
Зам председателя
диссертационного совета,
доктор техн. наук, чл.-корр.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
доктор физ.-мат. наук
