Круглые столы

Вопросы для рассмотрения:

• Геологическая информативность геофизических данных
• Пути снижения неоднозначности интерпретации геофизических полей.
• Геологическое истолкование результатов физико-математического моделирования и математической обработки геофизических полей - проблемы и пути их решения.
• Геополя колчеданных месторождений и оптимизация поисков
• Проблемы подготовки специалистов по обсуждаемому направлению.

В настоящее время беспилотные технологии можно назвать традиционным способом решения ряда задач геологических исследований, профессионалов отрасли невозможно удивить воздушными лидарными сканированиями или БПЛА-магниторазведкой. В связи с этим предлагается, оттолкнувшись от современного уровня практики, начать обсуждать вопросы, проблемы и решения, касающиеся разработки и эффективного применения новых беспилотных систем и методов. В частности: – нетрадиционные конструкции носителей и измерительных систем, - расширение арсенала БПЛА-технологий. Новые сенсоры и методы съемки: проблемы и решения, - оригинальные подходы к эффективному применению беспилотных систем - по отдельности и в комплексе с более традиционными технологиями работ, - вопросы комплексной обработки и интерпретации разнородных геоданных (с акцентом на особенностях данных, получаемых роботизированными системами), - правовые проблемы внедрения беспилотных технологий на рынке РФ, - влияние БПЛА-технологий на изменение методологии и рынка геологоразведочных, экологических и иных работ. К рассмотрению будут приниматься только доклады, содержащие существенную новизну – научно-методическую, техническую. Сообщения рекламного характера, или относящиеся к современном уровню практики без какой-либо оригинальности, не допускаются.

Краткое описание курса

На основе выделения стоячих волн из микросейсм по лабораторным, численным и натурным измерениям разработана методика, позволяющая решать ряд актуальных задач прикладного характера, таких как диагностика опор трубопроводов, определение верхней части разреза, обнаружение подземных пустот, сейсмобезопасность зданий, мостов и инженерных сооружений, выявление зон с измененными свойствами, оконтуривание пещер, определение толщины льда, технология оперативного контроля методом стоячих волн устойчивости колонн газовых скважин, диагностика состояния топливных резервуаров.

Полное описание курса

Упругие стоячие волны в инженерной сейсмологии используются чаще всего при обследовании зданий и инженерных сооружений, как правило, активными методами с искусственными вибрационными или импульсными источниками. Это достаточно трудоемкие и дорогие методы, но они позволяют исследовать собственные частоты, декременты затухания колебаний и формы стоячих волн.

В последние годы активно развивается методика выделения стоячих волн из микросейсмического шума. Такая методика позволяет детально исследовать здания и инженерные сооружения, определить формы стоячих волн. Основная идея данной методики заключается в том, что на исследуемом объекте регистрируются стоячие волны во всех точках профиля в разное время. При этом существует один или несколько “опорных” датчиков и также один или несколько “перемещаемых” регистраторов, затем происходит пересчет к “единому” времени. Как будто регистрация данных происходила в одно время и на всех точках наблюдений. В данных работах приводятся лабораторные эксперименты по выделению стоячих волн из микросейсм, а также компьютерное моделирование.

Приведенные методы достаточно активно используются в практике инженерно-сейсмологических исследований, но перспективы их применения для решения задач инженерной сейсмологии изучены далеко не в полной мере. В связи с этим актуальным становиться разработать методику выделения стоячих волн из микросейсм, на предмет применения ее не только в инженерной сейсмологии, но и в ряде других актуальных прикладных задач. Большинство результатов, получены в первую очередь при лабораторных исследованиях, а затем основываясь на теории подобия волновых явлений апробированы на реальных объектах. В большинстве приведенных работ как при лабораторных, так и при полевых измерениях проводилось компьютерное моделирование, выполненное в программных комплексах Abaqus Edition и MSC Nastran методом конечных элементов. Такой комплексный подход позволяет изучать характер влияния тех или иных факторов на поле стоячих волн.

Основные экспериментальные методы – трехмерное физическое моделирование акустических шумовых полей, а также данные с полевых исследований, сопровождающиеся математическим моделированием, данные которых послужили фактическим материалом исследования. Моделирование на небольших объектах проводилось в акустическом и ультразвуковом диапазонах частот с применением цифровой регистрирующей аппаратуры. Моделирование для реальных объектов (от 3-5 метров и больше, в зависимости от геологии, плотности и прочих параметров) проводилось с применением одноканальных цифровых регистраторов Texan, а в качестве датчиков – вертикальные и горизонтальные геофоны, в некоторых экспериментах использовались широкополосные датчики. Данные регистраторы были выбраны в силу того, что они обладает более низким уровнем внутреннего шума, в сравнении с другими регистрирующими аппаратурами, что в нашем случае значительно повышало качество выходных данных.

Алгоритм выделения стоячих волн из микросейсм состоит в следующем:

1. Регистрация когерентных «паразитных» шумов, для последующего учета при обработке полученных данных.

2. Регистрация шумовых записей на исследуемом объекте для выделения в них стоячих волн с использованием двух датчиков – статично зафиксированного в одной точке и перемещаемого.

3. Нормировка уровня шумов перемещаемого датчика на уровень опорного для каждого измерения.

4. Разбиение шумовых записей на блоки.

5. Преобразование Фурье для каждого блока и усреднение полученных амплитудных спектров путем их суммирования.

6. Построение карт амплитудно-частотного распределения на исследуемой площади или профиле.

Частотно-амплитудное распределение строилось методом триангуляции с линейной интерполяцией.

Все полученные результаты для множества экспериментов проводились аналогичным способом для реальных физических объектов таких как трубопровод, колонна газовой скважины, несколько зданий и инженерных сооружений, определение верхней части разреза или полостей и т.п.

Цели Курса

На основе физического, полевого и математического моделирования показать возможность применения пассивной сейсмики для решения прикладных задач.

Краткое содержание (по пунктам)

1. Теория образования стоячих волн и основные принципы методики

2. Физическое моделирование

3. Полевой эксперимент

4. Математическое моделирование