Диссертация (1103043), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Это, так же как ив случае сравнения данных с результатами сейсмического зондированияувеличивает базу данных, относящихся к одним и тем же глубинам, и позволяетболее корректно проводить сравнение результатов полученных разнымиметодами.Длясравнениявозможностейразныхметодовэлектромагнитногозондирования были проанализированы данные ЗСБ, ЭТ и георадиолокации приисследовании строения многолетнемёрзлой толщи на участке образованияЯмальскогократеравнепосредственнойблизиотБованенковскогонефтегазоконденсатного месторождения [51].
Обследование зоны кратераметодамиэлектроразведкиосуществлялосьспециалистыИнститутанефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН (г.Новосибирск).Отличительнойособенностьюгеоэлектрическогоразрезаучастка исследований является наличие в его основании мощной толщизасолённых морских суглинков, обладающих низким УЭС, что делаетневозможным применение большинства георадаров для исследований разреза.При работе методом георадиолокации в криолитозоне, для всех встречающихся95на практике грунтов, по критерию «глубина зондирования-разрешающаяспособность» предпочтительно использовать диапазон частот 1-500 МГц, вкотором работаютмногие современные георадары.Для адаптации кконкретным условиям съёмки и к локальным электромагнитным помехам,оператор георадара может менять параметры съемки и подбором линейныхразмеров приёмной и передающей антенн регулировать глубину зондированияи разрешающую способность, в зависимости от поставленной задачи.
Этопозволило [52] даже на малоконтрастных многолетнемёрзлых породах (ММП)зафиксироватьслоисразнымиэлектрофизическимисвойствамиипроанализировать поведение амплитуды и формы сигнала по профилю съемки.На рис. 3.3.3 представлены волновая форма сигнала и радарограмма профиля,полученная с георадаром ГРОТ 12 с антеннами 10 метров в мин-макспредставлении после обработки, так называемой сшивки, которая позволяетобъединять сигналы, оцифрованные с разным ослаблением. Показателемослабления является параметр А - коэффициент ослабления, вводится для того,чтобы увеличить чувствительность прибора, то есть обеспечить возможностьобрабатывать сигналы малого уровня. Реализована эта возможность с помощьюлинейных предусилителей, ограничивающих величину принимаемого сигнала.Значение коэффициента ослабления определяется параметрами предусилителя,в современных модификациях георадаров коэффициент ослабления меняется впределах от 0 до100 дБ.96Рис.3.3.3.
Волновая форма сигнала (слева), радарограмма профиля (справа),полученная с георадаром ГРОТ 12 с антеннами 10 метров и передатчиком15кВ в минмакс представлении. Сшивка проведена для сигнала без ослабления ис ослаблением 10дБ.При проведении эксперимента методом ЗСБ на геоэлектрическом разрезена глубине 135-190 м была выделена кровля проводящего слоя, которую можноинтерпретировать как подошву многолетнемёрзлой толщи, или, по крайнеймере, как фазовую границу вода-лёд. Эта же граница хорошо выделяется вметоде георадиолокации (рис.
3.3.3), что проявляется в быстром затуханиисигнала при переходе в слой ниже границы ММП, характеризующийся высокойпроводимостью. Данные бурения мерзлотно-параметрических скважин врайоне Бованенковского нефтегазоконденсатного месторождения показалиналичие границы ММП вблизи отметок 150 метров глубины. Эти сведения,полученные разными методами, позволили взять границу ММП в качествеосновы для перехода от временных задержек сигнала к глубине расположенияотражающего слоя при интерпретации радарограмм и получить усреднённоезначение диэлектрической проницаемости ε=5.
В результате примененияданного усредненного значения и последующей обработки данных былоустановлено, что данные, полученные различными методами, на одном и томже профиле показывают хорошее соответствие (рис 3.3.3).97МГМетод георадиолокации (ГРЛ) позволил [52] провести разделение слоёвразреза с различными электрофизическими параметрами до глубин 140-150метровивыделитьзонытектоническихнарушений.Вертикальнаяразрешающая способность метода ГРЛ оказалась выше традиционных методовэлектроразведки, потому что в методе используется более широкий диапазончастот и, сравнительно малые пространственные и временные усредненияэкспериментальных данных в процессе проведения измерений. Латеральноеизменение проводимости горных пород установленное по данным ЗСБ и ЭТ,отражается и в характеристиках сигнала ГРЛ.
На рисунке 3.3.4 представленыгеоэлектрические модели модели по данным методов ЗСБ (а) и ЭТ (в) иволновая форма сигнала ГРЛ (б), полученная после обработки, проявляющейграницы неоднородностей ДП, с помощью метода вычитания огибающей [28].По данным ГРЛ был выделен малоконтрастный слой с отметок 600 нс(отмеченный красными штрихпунктирными линиями на рис. 3.3.4), которыйсодержит неоднородные включения, создающие переотражения сигнала, ихарактеризуется слабым затуханием. Этот горизонт характеризуется аномальновысоким УЭС по данным ЗСБ, что может быть связано с повышеннойльдистостью грунтов. Анализируя малое ослабление сигнала внутри слоя,можно предположить существование в нем прослоев песка с газогидратнымивключениями, наличие которых в этом регионе и на этой глубинезафиксировано ранее другими исследователями [53]. По изменению затуханияотраженного сигнала по профилю съемки, прослеживается линзовый характерслоев, включая предполагаемый газогидратный.Врезультатекомплексированиесопоставлениягеорадиолокацииметодовсбылоустановлено,электроразведочнымичтометодамисущественно повышает общую информативность исследований за счёт высокойразрешающей способности сверхширокополосной георадиолокации.
Такойкомплекс методов можно использовать в целях выделения в разрезе на глубину98до 200-500 м реликтовых газогидратных скоплений, представляющих опасностьпри проходке разведочных скважин и обустройстве добычных скважин.Рис.3.3.4. Геоэлектрические модели по данным методов ЗСБ (а) и ЭТ (в) иволновая форма сигнала ГРЛ (б) в одной и той же точке профиля съемки: 1озерно-аллювиальные супеси; 2- лёд; 3- суглинки; 4- горизонт с прослоямигазогидратов; 5- морские засолённые суглинки; 6- песок; 7- границы ММП99Рис. 3.3.5. Волновая форма и радарограмма профиля, пройденного георадаромГРОТ 12 с антеннами 10 метровНа рис. 3.3.5 представлены исходные волновая форма сигнала ирадарограммапрофиля,полученногоприобследованиитерритории,прилегающей к кратеру, с помощью георадара ГРОТ 12 с антеннами 10 метров,передатчиком 15кВ и длиной импульса 20нс без ослабления.
Движение попрофилю от точки 0м к точке 240м соответствует движению в радиальномнаправлении от края бруствера кратера в восточном направлении. Видно, чтоближняя к кратеру зона до отметок 112-115 метров характеризуется меньшейконтрастностью ДП до границ ММП, чем зона от 120 до 240 метров попрофилю, что может быть косвенным признаком произошедших приформированиикратерапроцессов,изменившихэлектрофизическиехарактеристики среды в прилегающих слоях. Такая же картина наблюдается надругих профилях, пройденных по поверхности вблизи кратера.3.3.3. Натурные эксперименты по обнаружению и идентификациитрещинных неоднородностей грунтаВсотрудничестве сработникамиДонского горно-обогатительногокомбината (ГОК) компании «Казхром» (г. Хромтау, Казахстан) исследования100неоднородностей приконтурного массива горных пород были проведены наоднихитехжепрофиляхметодомсейсмическогоспектральногопрофилирования (ССП) и методом ГРЛ с использованием георадара ГРОТ 12[42].
Качественное совпадение данных обоих методов получено на десяткахпрофилей в течение всего цикла измерений на разных горизонтах. Применениеприборовиинтерпретациярезультатовисследований(свзаимнойверификацией данных, полученных двумя методами) существенно осложнялисьналичием действующего в шахте оборудования, в том числе для работ поукреплению свода забоя. Сейсмоприемники закреплялись в стенах шахты,антенны георадара перемещались вдоль заданных профилей. Общей цельюисследований было установление зон повышенной трещиноватости и,следовательно, повышенной опасности вывала грунта при продвижениипроходческого щита.Зондирование с поверхностиЗондированиесземнойповерхностидляпрослеживаниязонтектонических нарушений карьера и влияния их на трещиноватость грунта науровнях шахтных горизонтов проведено с использованием только георадараГРОТ 12 с антеннами длиной 2 метра (по схеме Рис.
3.3.6).101Рис. 3.3.6. Фотосхема эксперимента в зоне тектонического нарушения поборту карьера "Южный"; горизонтальная пунктирная линия (1) - профиль ГРЛсъемки, пройденный по уступу карьера (2) и пересекающий областьтектонического нарушения, которая выделена штриховыми линиями (3).Радарограмма профиля, пройденного по схеме рис.
3.3.6, показана на рис.3.3.7.Рис. 3.3.7. Радарограмма профиля, пройденного по схеме рис. 3.3.6.Съёмка трассы была выполнена по краю уступа шириной 3м с шагом в 1метр, этому шагу на радарограмме соответствует один пиксель по горизонтали.Амплитуда отраженного сигнала резко изменяется в интервале трассы от 21-годо 29-го метра, в этом интервале четко прослеживаются от поверхности доглубины 45 м слои массива с диэлектрической проницаемостью, заметноотличной от проницаемости окружающего грунта.
Таким образом, ГРЛ съемказдесьобнаруживаетзонутектоническихнарушениймассива,котораяпростирается от поверхности до глубин в несколько десятков метров по всемуступам карьера. Это наблюдение выявляет пространственную область инаправление вероятного формирования разрушительных оползней.Зондирование из шахтного стволаЕстественным дополнением к зондированию обследуемого массива споверхностиявляетсязондированиеизегоглубины,доступноев102разрабатываемых и уже эксплуатируемых месторождениях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
