Геофизика окружающей среды и инженерная геофизика: демонстрация значимости малоглубинной геофизики в инженерно-технических исследованиях

John Arthur

Book 1 of Техника и технология геологоразведочных работ

Language: Russian

Published: Dec 31, 2001

Source Directory: 78687fab-ac01-4930-94fb-ec294a837847
Source Filename: staug0802.pdf
Source Full Path: F:\Geolibrary_v8_FINISHED_with_OPF\_finished_processor\78687fab-ac01-4930-94fb-ec294a837847\staug0802.pdf

Description:

"Геофизика окружающей среды и инженерная геофизика малоглубинной геофизике необходимо продемонстрировать свое значение. Near surface geoscience needs to demonstrate its value. Прикладная геофизика при исследовании инженерно-технических условий территории строительства, а в последнее время проблем окружающей среды была склонна недооценивать возможности инженерных, лабораторных и научных организаций. Так заявляет John Arthur, новый заместитель председателя Отделения малоглубинной геофизики EAGE и геофизик-практик в этой области. Чтобы подтвердить это заявление, он приводит описания проектов и исследований пяти различных компаний в Великобритании, которые характеризуют возможности использования современных методов. Выбор компаний из списка почти 20 компаний является исключительно пояснительным и не имеет коммерческого или другого значения. Пока существует общее взаимное согласие, что геофизика имеет возможность экономить деньги и время и уменьшать степень неопределенности непредвиденных условий в приповерхностной среде. Большинство инженерно-технических работников ссылается на недостаточное понимание и знание геофизики, как на единственно важную причину ее редкого применения. Один из ответов на это образование. Чтобы помочь инженерам оценить преимущества геофизики, Zetica hosts проводит дни открытых дверей на своем испытательном объекте на аэродроме Enstone, гр. Оксфордшир (Enstone Airfield, Oxfordshire). Это мероприятие предоставляет возможность увидеть обширный ряд геофизических методов в работе и улучшить понимание принципов работы этих методов. Геофизические методы включают поверхностные сейсмические волны, методы преломленных волн, скважинную сейсмику, каротажную геофизику, томографию удельного сопротивления, магнитную разведку, электромагнитную разведку, микрогравиметрию, георадар (GPR) и радиочастотное определение местонахождения. Также демонстрируются минимально агрессивные технические приемы, такие как конические пенетрометрические системы, и обсуждаются методики интеграции этих результатов с поверхностной и скважинной геофизикой. В отличие от нефтяной отрасли, где большинство пользователей сами являются геофизиками (или, по крайней мере, геологами со знанием твердой среды!), инженеры геофизики часто работают по проектам, где заказчики имеют гражданское инженерное образование. Работа часто является только небольшой частью всех инженерно-геологических исследований с неадекватно установленным объемом работы. CEO одной компании считает, что необходимо усовершенствовать методы осуществления закупок в UK для инженерно-геофизических проектов. CIRIA (первоначально "Исследования строительной промышленности и информационные общества" Construction Industry Research & Information Association) в сообществе с Геологическим Лондонским Обществом (Geological Society of London GSL) первыми выступили в 2002 году с публикацией "Геофизика при инженерно-геологических исследованиях". Это обеспечило неспециалиста стандартным справочным руководством по эффективности и условиям применения малоглубинной геофизики с существенным разделом по снабжению. Также как и демонстрации, испытательные стенды способствуют процессу образования. Они предоставляют возможность для обучения, аттестации и исследования многих аспектов малоглубинных геофизических исследований и методов. Самое главное, они используются, чтобы показать уместность (или наоборот) отдельного метода в данной ситуации, когда существует некоторый скептицизм в уме заказчика или просто потребность проверить новую деталь аппаратуры. На одном из испытательных стендов Природоохранной и Промышленной Геофизической группы GSL (Environmental and Industrial Geophysics Group) в Лестерском Университете, стенды выполнены из ряда металлических и неметаллических материалов разнообразной формы, погребенных на разных глубинах. На другом стенде вырыта большая яма с наклонным основанием и наклонными стенками, заполненная массой, содержащей сферические токопроводящие предметы, которые будут действовать в качестве объектов для калибровки наземного радара (рис. 1). Существует также контур (рамка) погребенных траншей с разнообразным заполнением, моделирующая погребенный фундамент и грунт, и область токопроводящих пластовых (листовых) материалов. Испытательный участок погребенных элементов Zetica сконструирован, чтобы представить множество реально-существующих обстановок (сценариев). Проводящие и непроводящие объекты погребены на различных глубинах под ненарушенной почвой, искусственным грунтом, неармированным бетоном и армированным бетоном (одиночный или двойной слой). Figure 1 Preparation of EIGG test site, Leicester University. Рис. 1 Подготовка испытательного стенда EIGG, Лейстерский Университет. специальная тема first break том 26, Август 2008 Геофизика окружающей среды и инженерная геофизика Рис. 2 Пример геофизических данных Zetica, собранных по небольшому участку испытаний с UXO (240 объектов): Увеличение разрешающей способности слева направо полное магнитное поле, EM61, EM61hh. Различные размеры пустот, заполненных воздухом и водой, погребены на глубинах до 0.5 м под уровнем земли. Калибровочные металлические плиты погребены до глубин 1.2 м под земляными покрытиями различных видов. Стенд используется, чтобы продемонстрировать то, что возможность обнаружения любого погруженного объекта является функцией его размера по отношению к глубине погружения, его вещественного состава и места погребения. Испытательный участок с коричневым фоном также отражает реально существующие обстановки окружающей среды. Подземные резервуары-хранилища погребены на известных местах и глубине, и может быть закартировано пространство нарушенной земли. Стенд используется для того, чтобы продемонстрировать "метафорическую причину", где интерпретация причины геофизической аномалии может быть улучшена сочетанием, по крайней мере, двух методов. Испытательный стенд включает испытательный участок UXO (невзорвавшийся снаряд), который является лишь гражданским объектом такого типа в UK, для поверхностного и скважинного испытания аппаратуры обнаружения UXO и методике обнаружения. Свыше 240 небольших пиротехнических элементов погребены на известных глубинах и местах. Четыре бомбы размерами от 50 кг до 500 кг погребены на глубинах более 3 м для обнаружения по ряду недалеко расположенных скважин (MagDrill) или методам, основанными на CPT (MagCone). Испытательный стенд часто используется, чтобы подтвердить (или не подтвердить) заявки поставщиков съемки на возможности аппаратурного обнаружения. Рис. 2 Эта потребность возникает вследствие увеличения количества компаний, претендующих на обнаружение всех объектов до глубин больших, чем глубины, заявленные фирмами-изготовителями. Рис. 3 Подвесной каротажный зонд Oyo 80 twww.firstbreak.org (c) 2008 EAGE Геофизика окружающей среды и инженерная геофизика Стандартная наземная методика, такая как межскважинная сейсмика, в настоящее время чаще используемая в томографической форме, редко выполняется в открытом море, вследствие затрат на проходку скважин и последующего установления платформы на время выполнения съемки. Хорошие данные SCPT (Seismic Cone Penetrometer Test исследование сейсмическим коническим пенетрометром) обычно ограничиваются малоглубинными осадками из-за взаимосвязи источников. Имеются сообщения о "глубинных" исследованиях свыше 100 м под уровнем моря, но чрезвычайно редко. Однако, потребность в такой информации растет, вследствие сильной динамической нагрузки на морские сооружения, такие как ветряные турбины и платформы для добычи нефти и газа, или для сооружений в сейсмически активных регионах. Недавний опыт, приобретенный компанией SM Pelorus, использующей PS подвесную каротажную аппаратуру, показывает, что метод обладает значительными возможностями в качестве быстрого, экономичного метода приобретения надежных данных Pи S-волн на глубинах свыше 100 м под уровнем моря. Сейсмический источник и приемник находятся на одном аппарате, спускаемом на кабеле (рис. 3), который подает цифровой сигнал к находящимся на поверхности электронным приборам, где он восстанавливается в хорошо знакомую трассовую сейсмограмму колебаний. Боковой контакт не требуется, "поперечные колебания" являются фактически движением волны, перемещающейся со скоростью, близкой скорости S-волн. Время пребывания на каждом анализируемом уровне составляет лишь 2-3 минуты, и на 100-метровой скважине может быть проведен каротаж с интервалом 1 м в течение нескольких часов, получая в высшей степени детальный профиль сейсмических скоростей. В недавних испытаниях метод выполнен вместе с межскважинной и скважинной съемками на прибрежном испытательном стенде перед использованием PS каротажа в том же слое во время исследования морской ветровой установки. Цель заключалась в том, чтобы экспериментально подтвердить результаты подвесной регистрации прямым сопоставлением с данными, полученными более традиционным и более широко применяемым методом. Этот специфический массив данных предоставил скорости S-волн, которые на чуть менее 10_ медленнее, чем значения, полученные межскважинной сейсмикой. Много сотен метров подвесной регистрации в буровом растворе, заполняющем ствол сква' Ключевые слова: возможность, скважина, морской, каротажный, использование, потребность, улучшить, окружающий, установка, наземный, база, геофизика, этап, инженерный, объект, работа, определение, понимание, открытый, совместно, редкий, преломить волна, строительный, влияние, инженерно-геологический, межскважинный сейсмик, специальный, собранный, подход, геофизический метод, скорость, испытание, удельный электрический сопротивление, профиль, технический, ядерный, методика, геофизический исследование, август, инженерный геофизик, уровень, процесс, уверенность, преломлённый волна, анализ, значение, результат, система, инфраструктура, условие, компания, место, специалист, фактор, сейсмический, отход, открытый море, степень, съёмка, сооружение, геофизический, качество, ядерный объект-тест, пустота, поверхностный, глубинный, малоглубинный, погрести глубина, получение, размер, заказчик, сопротивление, образование, выбор, стандартный, область, сейсмик, аспект, участок, информация, технический решение, аппаратура, среда инженерный, окружающий среда, ярмут, обнаружение, цель, установленный, преломленный волна, небольшой, изображение, геологический, межскважинный, форма, среда, течение, электрический сопротивление, приповерхностный, грунт, знание, интерпретация, тема, специальный тема, испытательный, испытательный стенд, морской дно, удельный, множество, подвесной, обслуживание, море, полный, приповерхностный среда, глубина, платформа, причина, проектирование, строительство, применение, земля, проект, инженер, геофизик окружающий, вода, регистрация, съемка, геофизик, скважинный, бетон, погрести, удельный сопротивление, морская дно, радар, выход, год, последний, ряд, стенд, морской сооружение, волна, время, продемонстрировать, преломить, друг, средство, дно, подвесной регистрация