In order to predict depth of the pile forward modeling and inversion of magnetic logging data was conducted by using a finite line of dipoles model. The horizontal component as well as the vertical component of magnetic fields can be measured in the borehole, and the magnetic anomalies can be obtained by subtracting the Earth's magnetic field from the measurement. The magnetic anomalies of the pile are considered as vector sum of induced magnetization due to the Earth's magnetic field and remnant magnetization possessed by steel strings in the pile. The magnetic anomalies are used as input data for inversion from which the length, the magnetic moment per unit length, and the dip angle of the pile can be obtained. From the inversion of synthetic noisy data, and the data obtained from the field model test it is found that the driving depth of the pile can be determined as close to the order of measuring interval (5∼10㎝). It is also found that the resultant magnetic anomalies due to an individual steel string in the pile are almost same as those due to a group of steel strings located at the center of the pile. The magnetic logging method also can be used for locating reinforced bars, pipes, and steel casings.
석유탐사에서 자기공명검층은 저류층 내 유체의 양과 특성을 측정 및 평가 할 수 있는 물리검층 방법 중 하나로 평가되고 있다. 자기공명검층은 수소 원자의 자기모멘트와 외부 자기장을 이용하여 이 둘의 반응 즉, 분극과 이완을 측정, 분석하는 물리검층 방법이다. 측정된 자료는 저류층 내 유체의 수소밀도에 대한 정보와 감쇠 속도에 대한 정보를 포함 하고 있으며, 이를 바탕으로 적절한 자료 처리 과정을 거치면, 유체의 특성 및 유체의 양과 같은 저류층의 생산성과 관련된 중요한 정보를 취득할 수 있다. 뿐만 아니라 자기공명검층 결과를 이용한 투수성, 습윤성와 같은 생산공학적 측면의 해석방법에 대한 연구 또한 활발하게 진행되고 있다. 이 논문에서는 자기공명반응의 기본적인 이론과 자기공명검층의 역사 그리고 자기공명검층 장비를 통한 자료의 측정 원리에 대해 순서대로 알아보도록 하겠다. 또한 랜덤워크를 이용한 자기공명반응의 시뮬레이션에 대해서도 간략하게 소개하고자 한다.
자기공명검층은 수소와 자기장의 상호작용을 측정, 분석하는 물리검층 방법으로 이는 저류층 평가를 위한 중요한 물리검층 방법 중 하나이다. 측정된 감쇠 신호 즉, 이완은 측정지역 내 수소의 밀도에 대한 정보와 유체의 종류에 따른 감쇠속도에 대한 정보를 포함하고 있으며, 이를 바탕으로 공극률, 투과도와 습윤도 등을 예측할 수 있다. 1950년대 초반 랜덤워크로 자기공명의 이완감쇠를 시뮬레이션한 것을 시작으로 자기공명반응에 대한 연구가 급격히 발전되었다. 이 논문에서는 자기공명 시뮬레이션의 연구 동향을 먼저 살펴 보고, 자기공명반응인 이완을 발생시키는 이완메커니즘에 대해 간단히 알아본다. 이에 기초하여 자기공명검층에서 주로 측정하는 횡축이완곡선을 자기장구배를 고려하는 경우와 고려하지 않는 시뮬레이션 방법에 대해 비교분석하고 자기장구배가 이완메커니즘 및 횡축이완곡선에 미치는 영향에 대해 분석한다.
선형 자기쌍극자 모델의 하나인 철근에 대하여 3성분 자력계를 이용한 자력검층을 실시한 후 검층자료를 최소 자승법에 의한 역산을 이용하여 해석하였다. 본 실험에 사용된 철근의 길이는 1.12 m, 샘플링 간격은 0.05 m, 자력계와 철근사이의 거리는 0.3 m이며, 철근의 상단부를 깊이 0 m 지점에 고정하였다. 철근은 연직에 가깝도록 위치시켰다. FFT를 이용하여 평활화한 자기이상을 역산의 입력자료로 활용하였다. 검층자료의 해석을 위하여 선형 자기쌍극자의 상단부 심도, 길이, 단위 길이 당 자기모멘트, 자화방향(편각 및 복각), 경사방향과 경사각 등을 미지수로 설정하였다. 자기이상의 수평성분 및 수직성분 각각에 대한 역산 결과와 수평성분과 수직성분을 동시에 고려한 역산 결과를 비교하였는데 각각의 역산결과는 다소 차이를 보인다. 자기이상의 수평성분과 수직성분을 동시에 고려하여 역산을 수행하는 것이 각각의 성분을 역산하는 경우보다 정확한 해석이 가능한 것으로 판단된다. 이 때 철근 하단부의 추정 심도는 1.18 m로, 실제 심도인 1.12 m에 매우 근접하며, 철근의 복각은 -76°로 추정되었다. 철근의 복각이 음(-)의 값을 갖는 것은 철근의 유도자화 강도에 비하여 잔류자화 강도가 훨씬 커서, 전체적인 자화 방향이 철근의 상단 방향을 향하고 있기 때문으로 해석된다.
Kim Jung-Ho;Yi Myeong-Jong;Hwang Se-Ho;Song Yoonho;Cho Seong-Jun;Lee Seong-Kon
한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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pp.410-415
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2003
Ground subsidence has occurred in the downtown of Muan-eup in Korea. Integrated geophysical survey, including two-dimensional resistivity, CSMT(Controlled source magnetotelluric), magnetic, borehole logging, GPR and resistivity tomography, has been conducted to investigate the cause of subsidence and ground conditions. Since the target area is in the city downtown, there were no spaces for surface geophysical methods. To get regional geology and to facilitate the detailed geophysical interpretation in the survey area, two-dimensional resistivity, CSMT and magnetic surveys have been applied in the outer region of the downtown. From these results, we could accurately define the Gwangju fault system and estimate the geologic conditions in the downtown. For the detailed survey of the downtown area, resistivity tomography and borehole logging data have been acquired using a few tens of densely located boreholes. Among these survey results, borehole logging data provided the guide to classification of the rock type and we could define the geologic boundary of granite and limestone formations. From the resistivity tomograms of 42 sections, which are densely located enough to be interpreted in a three-dimensional manner, we could delineate the possible weak zones or cavities in the limestone formations. In particular, resistivity tomograms in the subsided area showed the real image of ground subsidence. The map of hazardous zone has been derived from the joint interpretation of these survey results and we could provide the possible reinforcement strategy in this area.
Since the amplitudes of spin echo train in nuclear magnetic resonance logging (NMRL) are small and the signal to noise ratio (SNR) is also very low, this paper puts forward an improved de-noising algorithm based on wavelet transformation. The steps of this improved algorithm are designed and realized based on the characteristics of spin echo train in NMRL. To test this improved de-noising algorithm, a 32 points forward model of big porosity is build, the signal of spin echo sequence with adjustable SNR are generated by this forward model in an experiment, then the median filtering, wavelet hard threshold de-noising, wavelet soft threshold de-noising and the improved de-noising algorithm are compared to de-noising these signals, the filtering effects of these four algorithms are analyzed while the SNR and the root mean square error (RMSE) are also calculated out. The results of this experiment show that the improved de-noising algorithm can improve SNR from 10 to 27.57, which is very useful to enhance signal and de-nosing noise for spin echo train in NMRL.
Gas transmission pipelines are often inspected and monitored using the magnetic flux leakage method. An inspection vehicle known as a "pig" is launched into the pipeline and conveyed along the pipe by the pressure of natural gas. The pig contains a magnetizer, an array of sensors and a microprocessor-based data acquisition system for logging data. This paper describes magnetic flux leakage (MFL) signal processing used for detecting mechanical damages during an in-line inspection. The overall approach employs noise removal and clustering technique. The proposed method is computationally efficient and can easily be implemented. Results are presented and verified by field tests from an application of the signal processing.
KIGAM (Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) launched a new project to develop the low-temperature geothermal water in the area showing high geothermal anomaly, north of Pohang city, for large-scale space heating. Surface geologic and geophysical surveys including Landsat 1M image analysis, gravity, magnetic, Magnetotelluric (MT) and controlled-source audio-frequency MT (CSAMT), and self-potential (SP) methods have been conducted and the possible fracture zone was found that would serve as deeply connected geothermal water conduit. In 2004, two test wells of 1.1km and 1.5km depths have been drilled and various kinds of borehole survey including geophysical logging, pumping test, SP monitoring, core logging and sample analysis have followed. Temperature of geothermal water at the bottom of 1.5km borehole reached over $70^{\circ}C$ and the pumping test showed that the reservoir contained huge amount of geothermal water. Drilling for the production well of 2 km depth is on going. After test utilization and the feasibility study, geothermal water developed from the production well is going to be provided to nearby apartments.
Geophysical survey for unconformity-type uranium deposit applied to this study area in Athabaska Basin, Canada were carried out airborne TEM and magnetic, resistivity-induced polarization (DC-IP), puser seismic reflection and well-logging method. The results of airborne survey interpreted the lithological boundary, geological structures, and conductors. Also, these results decided to main targets for ground DC-IP survey. The Low resistivity and the high chargeability slices of 3D modeling interpreted from DC-IP survey response for conductors related to hydrothermal alteration zones and fault-controlled graphitic zones occurring at the unconformity-type uranium deposit, and they confirmed by diamond drilling. Seismic results interpreted to lake bottom surface, alluvium layer and intra-sandstone faults. We suggest the resonable field data acquisition of DC-IP method on the land or the lake in Athabaska Basin.
의성 금성산 북부지역에서 지열자원의 탐사와 화도의 자세를 파악하기 위하여 여러 종류의 지구물리학적 탐사와 지질조사를 수행하였다. 이를 위하여 자력탐사, 자연전위탐사, 방사능탐사, 비저항탐사, 지표 부근에서의 온도검층 및 지질조사 등을 수행하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 여러 종류의 지구물리학적 이상들이 백악기의 화도와 관련되어 나타난다. 비저항 및 온도검층에서 관찰되는 이상들은 지질구조 및 지열과 관련된 것으로 판단된다. 소규모의 방사능 이상들과 자연전위 이상들은 암석의 화학적 특성과 관련된 것으로 판단된다. 연구지역의 퇴적암의 층리는 불투수층인 화산암을 향하여 급한 경사가 발달하였으며 지하수와 지열자원의 배태를 위한 이상적인 지질구조를 형성하고 있다. 또한 본 연구지역의 지질과 연구지역 주변에 분포하는 두개의 기존 온천 부근의 지질은 경상계 퇴적암류와 화산암류로 분포되어 있어 서로 유사하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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