Примеры применения метода РАП

  

    На данном разделе странички Вашему вниманию представлены некоторые результаты работ методом РАП. Автор не ставил своей целью ни показать универсальность метода, ни, тем более - дать 100% гарантию получения положительного результата при решении любых геологических задач. Как и всякий геофизический метод - метод РАП имеет ограничения в применении, связанные с физикой используемого явления. Таким образом, метод довольно успешно может применяться при поисках и картировании объектов, имеющих различия в механических характеристиках ( например - степень трещиноватости, характер слоистости и т.д.). Как уже говорилось выше - в большинстве случаев - механические структуры совпадают с геологическими, что делает возможным применение метода для изучения геологического разреза. Однако практически бесполезным является применение метода, например, для картирования массивных хромитовых руд, согласно залегающих в таких же массивных дунитах ( задача, взятая из практики работ ). Лучшим решением для такого типа задач является комплексирование метода РАП с другими, традиционными методами геофизики. Например - при помощи гравиразведки - выделять область распространения хромитов, а метод РАП использовать для определения мощности моренных отложений, чтобы повысить качество интерпретации результатов гравиразведочных работ.

    Как правило, работы методом РАП проводятся в 2 этапа. Первый этап - тестовый. На известном объекте в районе работ проводится ряд измерений для определения оптимальных параметров РАП-съемки. Затем - проводятся тестовые измерения на объекте, строение которого известно заказчику, но неизвестно исполнителю работ методом РАП. В случае, если заказчик остается доволен результатами совпадения геомеханического РАП-разреза с известными ему результатами - можно приступать к производственным работам. Ежели заказчик собирается сам заниматься геологической интерпретацией резульатов РАП-работ, то первый тестовый этап можно пропустить..В данном разделе странички представлены либо результаты производственных работ, либо результаты второго, тестового этапа ( когда изучаемый разрез заранее неизвестен). С течением времени страничка будет пополняться примерами до тех пор, пока это допускают размеры выделенного под страничку места.

    Насколько информативны данные результаты - судить Вам. Если в процессе просмотра странички у вас возникли какие-то вопросы или пожелания - пожалуйста, отправьте их автору..

Изучение геологического разреза

  Результаты работ, проведенных для Департаметта Транспорта штата Огайо, показывают возможности метода РАП для изучения геологического строения района работ. Работы проводились по нескольким профилям, один из которых представлен на рисунке.

  Одной из проблем, с которыми сталкиваются строительные организации в Огайо - это сильное развитие на территории штата угольных пластов. В результате этого часто происходят просадки грунта, на которых возводятся здания и сооружения. Задачей метода являлось картирование угленосного пласта, определение уровня грунтовых вод, и - картирование геологических структур изучаемого разреза. Метод блестяще справился с поставленными перед ним задачами. Угленосные пласты откартированы на глубине 28 - 40 футов и прослежены по всей линии профиля. На глубине 60 футов выделен водоносный горизонт с подстилающей его прослойкой глинистых отложений. На глубинах более 70-ти футов выделена граница, определяющая начало нового породного слоя. Это четко видно по резкому изменению структуры слоистости геомеханического разреза.

Картирование водоносного горизонта

  Работы методом РАП по картированию водоносного горизонта выполнялись в Ленинградской области с целью определения зон утечки жидких химических отходов из хранилища.

  Хранилище жидких химических отходов «Красный Бор» является централизованным хранилищем федерального значения, вокруг него находятся сельскохозяйственные угодья с посадками картофеля.Возможные утечки отходов из хранилища могли происходить по водоносному горизонту, проходящему по поверхности контакта древних, кембрийских образований, с четвертичными ледниково-озерными песчано-глинистыми отложениями. В результате работ удалось выявить и проследить водоносный горизонт на глубинах 25 - 50 метров, по которому происходил дренаж вещества из хранилища.

Изучение геологического разреза для строительства инженерных сооружений

  Метод РАП может успешно применяться для изучения геологического разреза при проведении инженерно-строительных работ. Приведенный ниже рисунок демонстрирует эти возможности.

  Техническим заданием строительных работ предусматривалась прокладка инженерных коммуникаций подземной проходкой. Инженерные коммуникации должны были прокладываться в толще глин на глубине около 20 метров. Для качественного выполнения работ было важно знать глубины залегания и выдержанность по мощности проектного горизонта. Как видно по рисунку, поставленная задача была успешно решена при помощи метода РАП. Следует заметить, что возможности применения других геофизических методов были ограничены, так как территория строительства расположена в центре Москвы (Лужники), что обуславливало очень высокий уровень промышленных электромагнитных помех. В результате проведенных работ выделены не только кровля (глубина 12 м) и подошва (глубина 26 м) проектного горизонта, мощность которого выдержана по всей длине съемочного профиля, но и с большой детальностью откартированы все горизонты исследуемого разреза. Результаты работ совпадают с данными о разрезе , полученными при бурении разведочной скважины (на рисунке - справа от разреза РАП ).

Картирование зон тектонических нарушений

  Работы методом РАП, проведенные в 1997 году на одном из объектов Крымского полуострова, и в дальнейшем, в штате Юта, США, показали возможность однозначного и высокоэффективного выделения зон тектонических нарушений (см.рисунок),

что позволяет рекомендовать РАП и для решения данной задачи.

Картирование зон фильтрации в теле дамбы

  Вследствие прорыва дамбы одного из водоемов, входящих в систему водоснабжения Петродворцовой системы фонтанов,

, возникла необходимость ее восстановления и выявления зон фильтрации в теле дамбы, потенциально опасных на возникновение повторных прорывов. Работы по выявлению зон фильтрации проводились по насыпи дамбы и позволили выявить аварийные участки (см. рисунок), определить объемы и скорректировать методику инженерно-восстановительных работ.

Картирование подземных полостей

  Одна из компаний, занимающихся археологией, предложила определить возможности метода РАП для картирования подземных полостей (Burrows cave) на юге штата Иллинойс, используемых в I веке Н.Э.в ритуальных целях первыми посетителями Америки из Мавритании. До сих пор для решения задач поисков и картирования пещер использовались традиционные методы - электроразведка, магниторазведка и георадар. Электроразведка и георадар оказались малоэффективными в связи с развитием на территории глинистых отложений. Заверка бурением отрицательных магнитных аномалий ( которые интерпретировались исследователями как аномалии от пустот в слабомагнитном осадочном чехле) часто не приносила результата.
Работы методом РАП, проведенные на территории распространения пещер, выявили причину неудовлетворительных результатов магниторазведки. Были выявлены понижения (см. рисунок) слабомагнитного осадочного чехла, которые и определяли отрицательные аномалии магнитного поля и неправильно интерпретировались как аномалии , вызванные наличием пустот.
Проведенные методом РАП работы позволили выявить и непосредственно пещеры. Это стало возможным после проведения обработки фазовой составляющей РАП-сигнала. Как видно на рисунках - пещеры выделяются достаточно контрастно и находятся на глубине около 20-30 футов (7-10 метров) от поверхности наблюдения.

  

Поиски залежей углеводородов

  Работы по поискам залежей углеводородов проводились в зимний полевой сезон 2004 года. Непосредственно перед проведением работ методом РАП выполнялись опытно-методические работы. Целью опытно-методических работ являлось определение оптимальных параметров съемки, позволяющих наиболее полно решить поставленную задачу. Перед выполнением работ была определена разрешающая способность метода до глубин 2000 м, которая на глубинах около 1700 м. ( глубина, соответствующая вскрытию скажинами нефтесодержащих горизонтов), составляет около 35 - 40 метров. По данным бурения скважины, мощность нефтенасыщенного горизонта составляет 0.8 - 1.0 м, что не позволяет выделить данный горизонт непосредственно методом РАП. Следовательно, можно было ожидать от результатов метода лишь выявления структур, контролирующих нефтесодержащие горизонты.

    Для решения поставленной задачи полученная в результате проведения работ информация обрабатывалась несколькими разными способами:

    Для сравнения результатов работ методом РАП с информацией по скважине было выполнено наложение оси скважины с некотоыми геологическими границами на геомеханические разрезы ( см. приложение ). Как видно из сравнения, геологические объекты, вскрытые скважиной, находят отражение и в геомеханических разрезах. Однако, если битумоасыщенные карбонатные породы выделяются РАП-разрезами довольно четко, то нефтенасыщенный коллектор в терригенных отложениях выделяется не так явно. Как уже было написано выше, это может быть связано с слишком малой мощностью нефтенасыщенного горизонта. Тем не менее, по геомеханическим РАП-разрезом могут быть выделены общие структурные неоднородности геологического разреза и прослежены ( опираясь на данные скважины) по всей площади проведенных исследований. Например, геомеханическая граница, выделяемая по профилю на глубинах 1600-1650 м (являющаяся, согласно данным бурения нефтебитумонасыщенными карбонатами), имеет явное погружение на северо-запад по линии профиля с последующим подъемом и выполаживанием к северо-западной границе участка. Таким же образом можно проследить границы карбонатных и терригенных пород, а также рельеф кровли кристаллического фундамента. Может показаться, что информация о геомеханических свойствах пород на глубинах более 1000 м практически отсутствует. Обработка результатов с другими параметрами фильтрации показывают, что это не так.

    Довольно информативным являются результаты работ по вычислению и построению горизонтальных срезов амплитуд спектров акустического сигнала на разных глубинах по площади работ. Как и на геомеханических разрезах по профилям наблюдений, на площадных срезах явно выделяются западные - северо-западные направления, в которые вытягиваются аномалии амплитуд спектров акустического сигнала. В одну из таких положительных аномалий как раз и попадает устье скважины , что с большой долей вероятности позволяет связать аномалии такого типа с потенциальной нефтеносностью разреза. Косвенно это подтверждается и геомеханическими разрезами. Например, по профилю подъем структуры в районе 600-800 метров по линии профиля на глубинах от 1750 до 1600 метров также совпадает с положительной аномалией на горизонтальных срезах амплитуды спектра РАП-сигнала. На основании проведенного анализа полученных результатов можно сделать следующие выводы: