Геофизика

  1. Геофизические работы методом аудиомагнитотеллурического зондирования (АМТЗ).

Метод основан на использовании естественных электромагнитных  полей и/или контролируемого источника  в диапазоне частот 0,1 - 1000 Гц. Позволяет изучать геоэлектрический разрез в диапазоне глубин от первых десятков метров до нескольких километров.

- Поиски кимберлитовых трубок и картирование структурных особенностей алмазоносных районов

- Поиски углеводородов

Выполненные работы методом АМТЗ, позволили установить глубину залегания кристаллического фундамента и определить участки, перспективные для обнаружения углеводородов.

- Поиски урановых месторождений

Результаты работ показали  высокую эффективность метода АМТЗ для решении структурных задач и выделения  зон низких  значений удельного сопротивления, связанных с графит- и
сульфидсодержащими породами. По результатам бурения аномалии, было обнаружено рудное тело

- Кроме того, метод АМТЗ может применяться при:

  • поисках геотермальных источников;
  • поисках месторождений рудных ПИ
  • картировочных работах с целью оценки перспективности территории на обнаружение ПИ;
  • Для ЭМ мониторинга с целью прогнозирования землетрясений. 

- Геофизические работы методом радиомагнитотеллурического зондирования (РМТ)

Метод основан на использовании электромагнитных полей удалённых радиостанций и/или собственного источника поля (контроллируемого источника) в диапазоне частот 1 - 1000 кГц. Позволяет изучать геоэлектрический разрез в диапазоне глубин от первых  метров до первых десятков или сотен метров в зависимости от модификации и геологических условий.

- Решение инженерно-геологических задач методом РМТ

Примеры применения модификации метода РМТ с контроллируемым источником поля (РМТ-К) при изучении верхней части разреза. Сравнение полученных результатов с данными бурения (1) и с другими геофизическими методами, например ВЭЗ, применяемыми при решении подобного рода задач (2).

 - Быстрое изучение верхней части разреза

Измерения в движении, выполненные мобильной модификацией аппаратуры РМТ, позволяют надёжно и быстро изучать электрические свойства горных пород на больших территориях. На рисунке представлены результаты инверсии данных РМТ (геоэлектрические разрезы) для двух измерений методом РМТ-М по одному и том же профилю. Результаты практически, идентичны.

- Метод РМТ в различных модификациях может применяться также при:

  • Изучении разливов нефтепродуктов
  • Поиске полезных ископаемых
  • Решении гидрогеологических задач

2. Исследования методами сейсморазведки

  • Сейсмофациальный анализ как инструмент прогнозирования коллекторских свойств сложнопостроенных неструктурных ловушек углеводородов
  • Разработка методик проектирования и проведения полевых сейсморазведочных работ в транзитной зоне
  • Адаптация процедур обработки и интерпретации данных сейсморазведки, полученных в транзитной зоне
  • Разработка методики построения палеофациальных реконструкций на основе комплексирования скважинных данных с данными сейсморазведки

3. Геофизические работы методом зондирований становлением поля (ЗС)

Метод основан на измерении неустановившегося поля переходных  процессов при ступенчатом изменении тока в питающей установке. Позволяет изучать геоэлектрический разрез от первых десятков метров до сотен метров. Как правило, используется индуктивное возбуждение поля при помощи горизонтальной петли. Преимуществом индуктивного возбуждения является возможность проникать под высокоомные (непроводящие) экраны и отсутствие заземлений, что позволяет работать в зимнее время (в частности, со льда), а также в районах распространения вечной мерзлоты. 

Основная область применения метода – исследования строения верхней части разреза.

           

     Принцип зондирований становлением поля – увеличение глубины проникновения вихревых                       токов в Землю с увеличением времени после выключения тока в источнике.  

Примеры применения:

1. Исследование акватории под строительство порта.

Зондирование, выполнявшееся в зимнее время со льда (размер петель 35*35 м), позволило изучить большую площадь акватории и определить мощность песчаных отложений для планирования дноуглубительных работ.

  

При интерпретации использовались данные батиметрии. Увеличение мощности слоя песка в западной части акватории связано с палеоруслом реки.

          

2. Исследование площадки под строительство в зоне распространения многолетнемерзлых пород.

      

Площадные зондирования с петлями размером 25*25 м позволили выявить резкое (на порядок) увеличении продольной проводимости  в восточной части исследованного участка. Предположение о распространении там засоленных морских отложений, содержащих криопеги, было впоследствии подтверждено бурением. Следует отметить, что сейсморазведка МОВ не выявила неоднородностей строения верхней части разреза.

     

Наличие в мерзлотном разрезе криопегов резко снижает несущие свойства грунта, поэтому их выявление является важной задачей при планировании строительства зданий и инженерных сооружений на мерзлоте.

4. Геофизические работы методом георадиолокационного зондирования

Метод подповерхностного радиолокационного зондирования основан на изучении отражения посылаемых в Землю коротких электромагнитных импульсов от границ раздела слоев зондируемой среды, имеющих различные электрические свойства. Глубина исследований при помощи георадара зависит от мощности передатчика, частоты сигнала, электрических свойств среды и обычно составляет первые метры. Основная область применения георадаров – инженерно-геологические исследования.

Результат георадиолокационного исследования обычно представляют в виде радарограммы – визуализации последовательности отраженных сигналов, где горизонтальная ось – расстояние по профилю, вертикальная ось – время, пересчитываемое в глубину. 

     

                                                            Принцип работы георадара

Примеры применения:

1. Исследование состояния дорожной подушки.

 

На радарограмме выделяются отражения от нижней границы песчаной отсыпки, прослеживаются изменения ее мощности.

2. Исследования верхней части разреза вдоль планируемой трассы газопровода.

      

Работы, выполнявшиеся в зимнее время с использованием вездехода для буксировки антенн георадара, позволили выявить зоны повышенной влажности, а также проследить изменения верхней границы многолетнемерзлых пород.

          

          

Вверху – необработанная радарограмма, полученная с антенным блоком «Тритон».

Внизу – обработанная радарограмма, полученная с антенным блоком АБ-150, с выделенными слоями разреза: желтый – слой сезонного промерзания, зеленый – песок средней степени водонасыщения, синий – песок высокой степени водонасыщения, красный – песок мерзлый массивной критекстуры. Граница многолетнемерзлых пород имеет волнистую форму с перепадом глубин от 6 до 20 м.

3. Исследования пресноводных водоемов.

Георадар является эффективным средством исследования пресноводных водоемов и позволяет оценивать их глубину, мощность и структуру донных осадков, а также выявлять затопленные объекты. Работы проводятся с поверхности с использованием маломерных плавсредств для размещения антенн и измерительной аппаратуры

          

На радарограмме виден профиль дна озера, слой донного ила и отражение от затопленной железной бочки в 37 м от начала профиля.

5. Спектральная вызванная поляризация: новый подход к оценке насыщенности и проницаемости коллекторов.

Спектральная вызванная поляризация (СВП) - геофизическое развитие метода спектроскопии импеданса, широко применяемого для исследования пористых сред (в коллоидной химии, биологии) и для исследования процессов на межфазных границах в электрохимии. Основные теоретические и экспериментальные результаты сводятся к тому, что для осадочных пород установлены зависимости параметров СВП от удельной поверхности; характерного размера зерен и пор; проницаемости и насыщенности. Последнее позволяет считать СВП перспективным подходом для создания на ее основе метода каротажа, который позволит оценивать указанные параметры неразрушающим путем in situ.