Пермское отделение Межрегиональной общественной организации Евро-Азиатское геофизическое общество Федеральное государственное бюджетное
advertisement
Пермское отделение Межрегиональной общественной организации Евро-Азиатское геофизическое общество Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский государственный национальный исследовательский университет» РАЗВИТИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ С ПОЗИЦИЙ ПЕ РВОЙ ВСЕСОЮЗНОЙ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ (1932 г.) Материалы Всероссийской научно-практической конференции 22–23 ноября 2012 года Пермь 2012 УДК 550.83 ББК 26.2 Р 17 Главный редактор: д-р тех. наук, проф. В.И. Костицын Р17 Развитие геофизических методов с позиций Первой Всесоюзной геофизической конференции (1932 г.): материалы Всеросс. науч.-практ. конф. (22–23 ноября 2012 г.) / гл. ред. В.И. Костицын; Перм. гос. нац. исслед. ун-т. – Пермь, 2012. – 114 с. ISBN978-5-7944-2003-6 Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Развитие геофизических методов с позиций Первой Всесоюзной геофизической конференции (1932 г.)», состоявшейся 22–23 ноября 2012 г. на кафедре геофизики геологического факультета Пермского государственного национального исследовательского университета, посвящены актуальности решений Первой Всесоюзной геофизической конференции и современным проблемам развития геофизических методов. УДК 550.83 ББК 26.2 Печатается по решению ученого совета геологического факультета Пермского государственного национального исследовательского университета Редакционная коллегия: д-р тех. наук, проф. В.А. Гершанок, д-р геол.-мин. наук, проф. Б.А. Спасский, канд. тех. наук, доц. А.В. Шумилов На лицевой стороне обложки: члены правления и ревизионной комиссии Пермского отделения ЕАГО с награжденными медалью имени А.К. Малови чко На обратной стороне обложки: Пермский государственный национальный исследовательский университет и титульный лист трудов I Всесоюзной геофизической конференции (1932 г.) ISBN978-5-7944-2003-6 © Пермский государственный национальный исследовательский университет, 2012 2 СОДЕРЖАНИЕ Стр. Костицын В.И. Значение Первой Всесоюзной геофизической конференции на современном этапе развития геофизики.....…… Банщиков А.И., Спасский Б.А. Повышение достоверности расчета параметров ВЧР при интерпретации преломленных волн. Боровский М.Я., Шакуро С.В., Фахрутдинов Е.Г. Возможности разведочной геофизики при решении геоэкологических задач……………...…….....………………….… Бычков С.Г., Простолупов Г.В., Щербинина Г.П. Гравиметрические исследования Верхнекамского месторождения калийных солей…………………………………... Бяков А.Ю., Бяков А.А., Левашов Е.С. Использование данных ЕП и ЕИМПЗ для целей гидрогеологии в Геленджикском районе……………………..……….….………... Гершанок В.А., Ибламинов Р.Г., Чадаев М.С., Гершанок Л.А. Развитие идей геологического истолкования гравитационных и магнитных аномалий западного склона Урала………………………………………………………………... Гершанок Л.А. Развитие магнитного метода разведки в свете научной конференции 1932 г. …………...………………………... Горожанцев С.В. О влиянии землетрясений на результаты высокоточных гравиметрических измерений……………………. Губайдуллин М.Г., Глушков Д.В., Худякова Т.П. Использование комплексного геолого-геофизического моделирования при подготовке специалистов – геофизиков с применением цифрового каталога горных пород..………..…… Долгаль А.С., Новикова П.Н. Подавление влияния приповерхностных геоплотностных неоднородностей при обработке данных гравиразведки………....……………….…. Зрячих Е.С., Губина А.И. Современное состояние радиоактивных нейтронных методов при контроле за разработкой нефти и газа………………………..……………… Кудряшов А.И. VII Всероссийский съезд геологов: направления его работы и впечатления делегата……..…….…… Матвеев Б.К. О развитии методов электроразведки в Пермском Прикамье………………………………………….………………… Попова Н.С. Комплексная оценка вторичных преобразований карбонатных пород по геолого-геофизическим данным……...… 3 5 27 31 35 39 43 48 53 57 62 67 71 74 76 Путилов И.С. Создание единой сейсмической модели Пермского края для поиска новых закономерностей распределения месторождений нефти и газа..…………...………. Рошмаков Ю.В. Сейсморазведочные работы МОГТ 3D на Нижнекамском водохранилище……………………………….. Сальникова О.Л., Савич А.Д., Шумилов А.В. Определения состава флюида в горизонтальных скважинах при помощи метода термометрии…………………..…………………………… Соснина Е.В. Параметрическое обеспечение технологии гидроразрыва пласта по данным геофизических методов исследования скважин……………………………………………... Софронов Д.В. Построение эквивалентных моделей источников как частное решение общей задачи истокообразной аппроксимации геопотенциальных полей………………………... Шихов С.А., Костицын В.И., Казанцев В.А. О применении нормированных гравитационных аномалий при интерпретации данных гравиразведки……………………………..…………......... Уразаев А.Н. Опыт применения георадара для обследования застроенных территорий…………………………………………... Высшая награда Пермского отделения ЕАГО – медаль имени А.К. Маловичко…………………………………………….. 4 80 83 87 91 95 99 106 111 В.И. Костицын Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь ЗНАЧЕНИЕ ПЕРВОЙ ВСЕСОЮЗНОЙ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ РАЗВИТИЯ ГЕОФИЗИКИ Первая Всесоюзная геофизическая конференция была проведена на Урале (г. Свердловск) 22–27 марта 1932 г. С этого времени прошло 80 лет. За эти годы геофизические методы успешно развивались, достигнуты серьезные успехи в поисках месторождений нефти, газа, рудных полезных ископаемых. Существенно преобразился парк геофизической аппаратуры, основанный на цифровых методах записи полевой информации. Разработаны новые методики полевых наблюдений и на совершенно другом уровне выполняется обработка и интерпретация геофизических данных. Широко применяются математические методы интерпретации и истолкования геолого-геофизической информации, в практике геофизических исследований широко применяются компьютерные методы обработки и интерпретации геологогеофизической информации. Тем не менее труды Первой Всесоюзной геофизической конференции не потеряли своей актуальности по стратегии развития геофизических методов, решаемым геологическим задачам, постановке масштабных исследований в области геофизики, глубоком обсуждении результатов геофизических исследований. Заслуживает внимания оправданный оптимизм геофизической общественности начала XX века в решении геологических задач и широкий спектр рассматриваемых проблем на научной геофизической конференции. По широте охвата и полноте изложения труды Первой Всесоюзной геофизической конференции носят не только историкопознавательный характер, но и являются прекрасным ориентиром дальнейшего развития геофизических методов для решения геологических, нефтегазовых, инженерно-геологических и экологогеологических задач. Этим определяется значимость предлагаемых трудов конференции, их ее полезность, т.к. известно, что без прошлого нет настоящего и будущего. Не следует забывать истоки развития геофизики в СССР и России и напоминать молодым ученым и студентам о тех базовых достижениях, которые позволяют в настоящее время успешно решать геологические задачи самого разного уровня. 5 Особо следует отметить, что 10 активных участников Первой Всесоюзной геофизической конференции были репрессированы в 1934 -1939 гг.: Г.А. Баженов, В.Р. Бурсиан, С.К. Гирин, А.П. Кириков, Б.Ю. Козловский, П.П. Кузнецов, Ю.Н. Лепешинский, Т.П. Первушина, П.И. Соболев, П.Т. Соколов, причем 6 чел. из них являлись членами Редакционной коллегии «Трудов». Почти все они обвинены в принадлежности к контрреволюционной фашистской организации, имевшей террористические цели, или подготавливавшие покушение на И.В. Сталина (геофизическая ветвь «пулковского дела»). В 1956-1957 гг. они реабилитированы ВК Верховного Совета СССР, но многие из них уже, к глубокому сожалению, посмертно. Геофизик Б.Ю. Козловский – представитель рода А.С. Пушкина Одним из участников Первой Всесоюзной геофизической конференции в 1932 г. был Козловский Борис Юрьевич, известный геофизик, князь, представитель рода А.С. Пушкина, преподававший геофизические дисциплины в Пермском государственном университете с 1951 по 1953 гг. Он родился 26 августа (8 сентября по н/с) 1892 г. в г. Москве. Его отец – Козловский Юрий Иванович, дворянин, князь, по матери внучатый племянник А.С. Пушкина. В справке из Института русской литературы (Пушкинский дом) сообщалось следующее: «Настоящим удостоверяется, что Борис Юрьевич и Ольга Юрьевна Козловские являются представителями рода Пушкиных, к которому принадлежал наш великий поэт. Мать их отца, Юрия Ивановича Козловского – Мария Александровна Козловская – рожденная Пушкина, значится в родословной росписи Пушкиных, изданной Академией наук СССР в 1932 году (стр. 60, № 131)…» (Справка Института русской литературы от 06.05.1952 г.). В 1917 г. Б.Ю Козловский окончил астрономическое отделение физико-математического факультета Петроградского университета (диплом от 05.10.1917 г.). После окончания университета был оставлен на кафедре астрономии и геодезии для преподавательской деяФото передал А.А. Любимов (США, Детройт) 6 тельности. С марта 1919 г. переходит в Главное гидрографическое управление, а затем в Управление по обеспечению безопасности кораблевождения по Балтийскому морю, где проводит наблюдения по определению силы тяжести. Летом 1924 г. участвует в работах Северной экспедиции Главного гидрографического управления на Новой Земле в должности астронома и геодезиста. С 1920 г. назначается научным сотрудником Астрономического института и в течение 13 лет является бессменным редактором первого в России точного Астрономического ежегодника. С 1925 по 1932 г. – организатор и руководитель геодезических работ треста «Эмбанефть». Кроме того, с 1925 по 1927 г. являлся заведующим гравиметрического кабинета Геолкома (г. Ленинград). С 1932 г. Б.Ю. Козловский работает заведующим геофизическим сектором Ленинградского отделения нефтяного геологоразведочного института, с 1933 г. – заведующим гравиметрическим кабинетам Московского отделения нефтяного геологоразведочного института. В 1933-1934 гг. – по совместительству доцент Московского геологоразведочного института (МГРИ), читает лекции по гравиметрии. Но 2 декабря 1934 г. его арестовывают, а 25 февраля 1935 г. осужден ОСО НКВД по ст. 58 п. 10 УК сроком на 5 лет. Освобожден досрочно 14 октября 1938 г. Во время заключения работал по специальности, проводя геофизическую разведку (электроразведка и каротаж) на Крайнем Севере в Ухтинском режимном лаге7 ре. После освобождения в октябре 1938 г. остается работать в Ухте по вольному найму в должности старшего геофизика, так как разрешения на возвращение в Москву или Ленинград не имел. *Тихонович Н.Н. – известный в СССР геолог, до 1938 г. включительно руководил геологоразведочными работами в Коми крае, репрессированный (прим. Е.А. Зеленской, г. Ухта) В 1940 г. Б.Ю. Козловский переходит на работу в систему Наркомугля. С марта 1940 г. по март 1943 г. – старший геофизик треста «Южуралуглеразведка» в г. Чкалове, выполняет комплексные геофизические работы (электрометрия и магнитометрия), а также руководит съемкой угольных месторождений в Казахстане и Челябинской области. С апреля 1943 г. переведен в Пермскую область – в трест «Кизелуглеразведка» – для организации и руководства геофизической разведкой, работает в должности начальника и главного инженера геофизической партии, которая несколько раз получает Красное Знамя треста «Кизелуглеразведка» и осенью 1944 г. ей вручено Красное знамя Союза угольщиков СССР. За самоотверженный труд в годы войны Б.Ю. Козловский награжден медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-45 гг.». С 1945 по 1951 г. – преподаватель Кизеловского горного техникума, где читает курсы по математике, геофизике и геодезии. В тот же период с 1946 по 1947 г. работает одновременно инже8 нером-геодезистом в производственной маркшейдерской экспедиции. Кизеловской топо- Гравиметрист Б.Ю. Козловский со студентами геологического факультета Пермского государственного университета, осень 1952 г. Фото А.С. Зуева С 1 сентября 1951 г. зачислен на должность старшего преподавателя по геофизике в Пермский государственный университет на кафедру геодезии и черчения, так как кафедры геофизики еще не было. Но читал лекции и проводил лабораторные занятия по основным геофизическим дисциплинам со студентами геологического факультета по вновь открытой в 1951 г. специальности «Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых». Руководство Пермского государственного университета планировало в дальнейшем назначить его заведующим кафедрой геофизики (имеются ссылки в отдельных документах), но, к сожалению, он проработал только около двух лет, скончавшись в апреле 1953 г. Похоронен в г. Перми на Егошихинском кладбище [1]. Резолюции I Всесоюзной геофизической конференции По докладам Первой всесоюзной геофизической конференции в 1933 г. были опубликованы «Труды» и приняты развернутые резолю9 ции по широкому спектру геофизических методов и актуальности решаемых вопросов. Здесь приведем их в сокращенном виде. РЕЗОЛЮЦИЯ ПО ЭЛЕКТРОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДАМ РАЗВЕДОК 1. Эффективность электроразведочных методов в значительной степени зависит от их правильного размещения в системе геологоразведочных работ. Непременным условием являются предварительное картирование в масштабе не мельче 1: 25 000, геологопоисковые работы и топографическая съемка. 2. Планирование электроразведочных работ должно исходить из продуманного комплексирования существующих электрометрических методов на базе непрерывного накопления опыта по каждому району и типу месторождения, проверяемому в плановом порядке и в самом процессе работы более детальными геологическими работами. В значительной степени эта задача решается организацией опытных партий с соответствующими заданиями, оборудованием и кадрами. 3. Признать необходимым провести комплексирование грависейсмических методов с методом постоянного тока при решении проблем глубинной геологии, в частности, признать полную своевременность постановки этих работ для исследования угленосной свиты восточного и западного склонов Урала, а также районов Кузбасса и Караганды. 4. Обратить особое внимание на развитие электрометрических методов в отношении захвата больших глубин при разведке рудных месторождений. В связи с ориентировкой медной промышленности на медные порфировые руды поставить одной из узловых проблем применение электроразведок к этому типу месторождений. Обратить внимание руководителей разведок на важность изучения причин безрудных аномалий как для более уверенной интерпретации, так и для полного использования данных электроразведки, имея в виду, что и безрудные аномалии имеют своей причиной реальные геологические объекты. РЕЗОЛЮЦИЯ ПО МАГНИТОМЕТРИЧЕСКИМ РАЗВЕДКАМ 1. Магнитометрические разведки позволили значительно увеличить в стране реальные и перспективные запасы железа; так, перспективные запасы по Западной Сибири увеличены за 1931 г. на 100 10 млн. т, в Ангаро-Илимском районе на 180 млн. т, в КМА возможно на десятки миллиардов т, увеличение запасов на Урале и др. Кременчугское и Орехово-Павлоградские новые месторождения обязаны своим открытием исключительно магнитометрическому методу. 11 2. Достигнуты весьма значительные результаты в практическом разрешении вопроса о возможности применения микромагнитного метода к поискам бурых железняков. Практические работы в этом направлении, проведенные в последние годы Центральным и Уральским институтами, приводят к положительному разрешению этого вопроса и позволяют переключить эту сложную проблему из области исканий в разряд вопросов, стоящих у грани их практического разрешения. 3. Положительные результаты получены в применении микромагнитных съемок на марганец в Никопольском районе и Мозульском месторождении в Сибири. 4. Учитывая возможность применения магнитометрических съемок к исследованию и разведкам во всех случаях, когда есть наличие разницы в магнитных свойствах руд и пород, считать большим пробелом отсутствие магнитных съемок на золото, платину, тектонику и другие объекты и сравнительно слабое применение на нефть. 5. По Ангаро-Илимской железорудной провинции, где аномалии имеют отрицательное поле над рудами, считать необходимым и имеющим особый интерес детальное изучение характера отрицательных аномалий, выяснение роли траппов и особенностей генезиса месторождений. 6. Признать проектируемые магнитометрические маршрутные съемки по обнаружению магнетитовых месторождений в древних формациях на территории Средне-Русской платформы за первый этап к выявлению глубинной геологии и разведок железных месторождений и указать на желательность разработки аналогичных проектов маршрутных съемок и их постановки в других районах. 7. Имея в виду составление в ближайшем будущем сводных магнитных карт и увязки с общей геомагнитной картой, рекомендовать давать карты магнитометрических съемок в абсолютной системе единиц и делать привязку съемок к пунктам генеральной съемки. 8. Считать необходимым немедленное осуществление решения о сплошной магнитометрической съемке Урала для выяснения запасов железных руд, для решения целого ряда геологоразведочных вопросов, организовать в ближайшее время специальную комиссию из магнитологов и геологов по составлению сводной магнитометрической карты Урала. 9. Наметившиеся сокращения магнитометрических работ на 1932 г. в части общих съемок, совершенно необходимых для выявления перспективных запасов и новых железорудных районов на Украине, в 12 Западной Сибири, в Ангаро-Илимском районе, считать не соответствующими общей установке правительства по расширению базы черных металлов. 10. Особенно необходимо расширение магнитометрических работ на Урале в целях осуществления сплошной магнитометрической съемки. РЕЗОЛЮЦИЯ ПО ГРАВИМЕТРИЧЕСКИМ РАЗВЕДКАМ 1. Применимость гравиметрии к разведкам железных руд Кривого Рога и КМА установлена. Дальнейшее развитие работ на этих объектах должно идти в направлении уточнения интерпретации, в смысле выделения рудных скоплений. 2. Опыт применения гравиметрии на Бакале поставлен своевременно, отвечая запросам промышленности. Поставленная задача (определение сбросовых линий, к которым в большинстве приурочено образование рудных тел), в основном, решена. Считая возможным применение гравиметрических работ в районе Бакала, Конференция рекомендует в дальнейшем обратить особо серьезное внимание на необходимость учета местных влияний с достаточной для местных условий точностью и увязку со сложностью геологического строения Бакала. 3. Результаты опытов гравиметрической съемки на хромитах показали применимость метода к этим объектам. Необходимо добиться экономически выгодной стоимости работ, поэтому необходимо произвести опыты с соблюдением соответствующих требований и условий, т. е. частой сети наблюдений. 4. Достигнуты значительные успехи в области гравитационной разведки на соль (Соликамск), нефть и уголь (Донбасс). Дальнейшие изыскания должны быть направлены в сторону уточнения интерпретации путем детального изучения геологических факторов, отражающихся в гравитационных аномалиях. В развитие работы на уголь, нефть и соль должны быть поставлены в порядок дня работы на уголь в Караганде, в Челябинске и Полтаво-Бредихинском районах, на соль и нефть в Кунгурском и Иркутском районах. 5. Признать совершенно необходимым дальнейшее развитие гравитационных (маятниковых) работ, как имеющих чрезвычайное значение для изучения глубинной геологии Урала. Конференция считает необходимым ввести плановость в эти работы: а) путем комплексного проведения маятникового, вариационного, гравиметрического и сейсмического обследований; 13 б) путем разработки совместно геологами и геофизиками, непосредственно работающими по изучению Урала, генерального плана геофизической съемки; в) при составлении этого плана геофизическую съемку нельзя ограничивать рамками собственно Урала, а следует иметь в виду всю обширную геологическую область (Западная Сибирь, Казахстан, Урал), где Урал является лишь узловым участком; г) при выработке генерального плана должны быть подвергнуты обсуждению с геологами все результаты уже исполненных работ; д) план в части маятниковых съемок должен быть увязан с генеральным планом гравиметрической съемки Союза при Госплане СССР; е) для обеспечения плановости работ желательно объединение средств, отпускаемых на общую геофизическую съемку Урала, Западной Сибири и Казахстана. 6. Обсудив план гравиметрических работ на 1932 г. по СССР, представленный Союзгеоразведкой, Конференция считает необходимым обратить внимание на ряд недостатков, а именно: а) не уделено внимания проблемам разведки Урала в отношении железных руд, угля и хромитов; б) не уделено внимания делу развития гравиметрии в Средней Азии, где имеются для этого соответствующие объекты (соль, нефть, уголь); в) по Западной Сибири выпали из плана необходимые работы по обследованию маятниковыми приборами восточных склонов Урала и примыкающей Сибирской равнины, а также вопрос об исследовании Карагандинского района по Казахстану. 7. Конференция констатирует отсутствие надлежащего контакта с геологами в гравиметрической разведке, вследствие чего в значительной степени ослабляется значимость проделанных работ в отношении дальнейшего развития методики гравиметрической разведки, и считает необходимым, чтобы впредь при постановке гравиметрических разведок были бы наиболее полным образом учтены все геологические факторы путем привлечения геологов к обсуждению исполняемых работ; с другой стороны, при геологической разведке должны быть полностью использованы результаты гравиметрических работ. Необходимо скорейшее составление и выпуск справочника по гравиметрии и установление единой системы символов гравиметрических обозначений. 14 РЕЗОЛЮЦИЯ ПО СЕЙСМИЧЕСКИМ РАЗВЕДКАМ 1. Можно считать сейсмический метод вполне оправдавшим себя в приложении к геологоразведочным задачам и вошедшим в стадию промышленного применения. 2. Достижения в области сейсмической разведки, основанные на методе годографа, который не исчерпывает всех технических и методических возможностей, обращают внимание на необходимость работы по более полному использованию сейсмической записи.В этом направлении необходимо систематическое и широкое изучение физики упругих явлений в реальных горных породах как теоретического, экспериментально-лабораторного, так и экспериментально-полевого. 3. Необходимо поставить как первоочередную задачу: проблему использования вторых, третьих и т. д. вступлений, а также метода отраженных волн в связи с выяснением действительного характера упругих возмущений в реальных горных породах, развить и углубить работу по интерпретации сейсмических разведок как со стороны теоретического обоснования полевых экспериментов, так и проверок в лабораторной и полевой обстановке, с тесной увязкой геологии районов на базе геологической объективности. 4. Конференция особо отмечает имеющиеся у нашего Союза достижения в постройке собственных сейсмографов, в особенности постройку Центральным институтом электрических сейсмографов с централизованным управлением, уже сданных в заводское изготовление, и считает необходимым следующее: а) более ускоренным темпом продолжать работу по конструированию электрических сейсмографов как экономически весьма выгодных, технически рациональных и освобождающих от импорта, с передачей сделанных конструкций для заводского изготовления; б) срочную разработку механического сейсмографа упрощенного типа для широкого применения в геологоразведочных базах в целях геологического освещения намечающихся точек бурения, мест для закладки шахт и пр. 5. Конференция отмечает совершенно четкие успехи сейсмического метода в решении задач глубокой геологии, полученные при работах Центрального института в Тургайском заливе и в северной окраине Донбасса. Считает необходимым всемерное развитие этих работ как единственного средства получить данные о геологических горизонтах, практически недоступных для современного бурения. Указанная задача может сводиться не только к получению больших геологических разрезов, но и к форме геологического разреза в ряде 15 отдельных точек (сейсмическое бурение), что является решительно необходимым в тех местах, где предполагается проходка глубоких буровых скважин. 6. В качестве очередных задач по сейсмической разведке Конференция ставит: а) дальнейшее развитие сейсмических работ в нефтеносных и угленосных районах (Эмба, Донбасс, Урало-Кузбасс); б) изучение вопросов глубокой геологии Донецкого бассейна, проблема восточного склона Урала и Западной Сибири, Куринской низменности (Закавказье), проблема Скандинавского щита (Северный край). 7. Считтьт весьма целесообразным в решении задач глубокой геологии совместную работу сейсмического метода с гравитационным и методом постоянного тока. 8. В качестве новых опытных объектов для сейсмического метода в первую очередь намечать работы по разведкам на газовых месторождениях и по решению задач инженерной геологии (при постройке плотин гидроэлектростанций) в целях выяснения геологических условий строительства. 9. Необходима быстрейшая постановка сейсмических работ на угольных площадях восточного склона Урала (Челябинский, Полтаво-Бредихинский районы и прилегающие области Зап. Сибири), как особо важные задачи подготовки угольной и водоснабженческой базы для магнитогорского гиганта. РЕЗОЛЮЦИЯ ПО РАДИОМЕТРИИ И ГЕОТЕРМИКЕ 1. Выполненные работы выдвигают радиометрию в качестве ценного метода при поисках и разведках месторождений редких металлов, как радиоактивных так и не радиоактивных, но генетически связанных с первыми. 2. Считать вполне правильным и необходимым дальнейшее развитие и расширение радиометрии, запроектированное планом второй пятилетки, как в направлении методики и методологии полевых и лабораторных работ, так и в направлении опытных исследований по применению радиометрических методов к поискам и разведкам месторождений редких металлов и особенно полезных ископаемых оборонного значения (вольфрам, олово, ванадий, мышьяк, торий, церий, тантал, бериллий, гелий и пр.), а равно и для разрешения геологических вопросов, как то: изучение тектоники, детальное геологиче- 16 ское картирование, изучение радиоактивности районов Союза, наиболее подверженных землетрясениям и т. д. Конференция обращает внимание Союзгеоразведки на необходимость организации систематического исследования шлихов и геологических коллекций в целях поисков месторождений редких элементов по всей территории Союза путем применения лабораторных радиометрических методов. 3. В целях скорейшего разрешения вопросов применения радиометрии к поискам и разведкам месторождений редких элементов кроме работ, Конференция считает необходимым выдвинуть в качестве внеплановых работ для проведения в текущем 1932 г. следующие объекты по Уралу: а) редкоземельные и цирконовые месторождения Вишневых гор; б) Шеелитовое месторождение Гумбейка; в) Баевское вольфрамитовое месторождение; г) месторождения цветных камней района Мурзинки и Алабашки (бериллий). 4. Геофизическая конференция обращает внимание Союзгеоразведки на совершенно недопустимые темпы развития геотермических исследований в Союзе и считает необходимым в срочном порядке, путем издания соответствующих постановлений, обеспечить нормальную постановку этих работ, имеющих общегосударственное значение. 5. В целях скорейшей организации этих работ Конференция отмечает необходимость проведения следующих мероприятий: а) срочно ввести подготовку кадров в центре и на местах, увязывая методическое руководство во всех работах с геотермической секцией ЦНИГРИ; б) обеспечить работы необходимым техническим оборудованием; в) организовать в ЦНИГРИ капитальную термическую лабораторию для изучения теплопроводности горных пород; г) в нескольких пунктах Союза пройти ряд опытно-учебных скважин глубиной до 100 м каждая для геотермических исследований. 6. В целях использования для геотермических наблюдений, проводимых в настоящее время глубоких буровых скважин в Донбассе и Украине, в Соликамске, на Урале и в Кузбассе, Конференция обращает внимание Союзгеоразведки на необходимость изыскания средств для импорта нескольких геотермических комплектов из-за границы, по 17 типу которых должно быть поставлено массовое отечественное производство. РЕЗОЛЮЦИЯ ПО ВОПРОСАМ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АППАРАТУРЫ И ВОПРОСАМ СНАБЖЕНИЯ 1. По вопросу о конструировании и производстве геофизической аппаратуры 1. Развитие техники в стране строящегося социализма, осуществление лозунга «Перегнать капиталистические страны» и необходимость осуществить высокие темпы геофизических разведок для обеспечения развивающейся промышленности минеральными ресурсами обусловливают необходимость скорейшего и всемерного развития конструирования и производства в СССР геофизической аппаратуры. Для этой цели единственно правильным путем является создание завода, оборудованного надлежащим образом для производства и конструирования геофизических приборов. В недрах этого завода должен, быть создан мощный конструкторский опытный цех, где разрабатывались бы новые модели. 2. Организация завода целесообразна в Ленинграде, где для этого имеются все необходимые предпосылки как в виде специалистов, так и опыта начала производства некоторых точных геофизических приборов. Для обеспечения нужд района и крупных баз в ремонте аппаратуры и для предоставления районным работникам возможности участвовать в общем деле развития и усовершенствования аппаратуры необходимо, чтобы Союзгеоразведка и райтресты обеспечивали работающие на местах партии ремонтными мастерскими, по возможности избегая транспорта приборов для мелкого и среднего ремонта в крупные центры. Конференция особо поддерживает инициативу отдельных районов (Томск, Украина), положивших самостоятельное начало в деле постройки своими силами геофизической аппаратуры. Это важное начинание необходимо поддержать и развивать в плановом порядке путем включения его в общий план производства геофизической аппаратуры по Союзгеоразведке. 3. Имеющиеся в ряде научно-исследовательских учреждений опытно-производственные мастерские (Физико-технический институт, Сейсмологический институт, Астрономический институт, Ленинградский и Казанский университеты, а равно заводы ВООМП и лаборатории треста зав. слабого тока должны быть по специальностям в плановом порядке вовлечены в дело разработки и производства 18 советской геофизической аппаратуры путем передачи им целевых заказов. Таким путем будет достигнута возможность развития быстрыми темпами разработки аппаратуры по всей геофизике. Разработка плана производства аппаратуры и ее распределение по районам должны вестись с участием представителей НИС'а Союзгеоразведки и Геофизического сектора ЦНИГРИ. 4. Учитывая, что при Ленгеолснабе уже положено начало делу постройки аппаратуры Конференция обращает внимание Союзгеоразведки на поручение Геолснабу разработки вопроса о реализации завода в широком масштабе в отношении сметы, организационных, административных и хозяйственных соображений и т. д. Для обеспечения дела создания завода с мощным опытно-конструкторским цехом нужно выделить тройку в составе тт. Гирина, Кобозева и Богатырева, на которую возложить меры по ускоренному продвижению этого дела с таким расчетом, чтобы уже к 1 мая 1932 г. все основные вопросы, вытекающие из предложения комиссии, были разрешены. 5. При организации завода комиссия обращает особое внимание на обеспечение в нем конструирования новой аппаратуры как полевой, так и научно-исследовательской, а также по усовершенствованию существующих типов. Для этого при заводе должен быть создан мощный опытно-конструкторский цех, обеспеченный руководством соответствующих специалистов и научно-исследовательских институтов. 6. Ввиду очевидной невозможности в короткий срок создать надлежащие небольшие мастерские всюду, где в них встречается надобность, Конференция считает целесообразным создание, в первую очередь, укрупненных ремонтных мастерских в следующих пунктах: в Свердловске, Иркутске и Ростове на Дону, как могущих обслужить обширные тяготеющие к ним районы. II. По вопросу о снабжении полевых геофизических партий аппаратурой Конференция считает необходимым отметить общее неудовлетворительное состояние существующего на сегодняшний день положения вещей. Учитывая стандартность норм снабжения геофизическими и геодезическими инструментами полевых геофизических партий, необходимо Геолснабу озаботиться выделением необходимого количества этих инструментов соответственно общему числу партий.В дальнейшем Геолснабу необходимо придерживаться, начиная с осени текущего года, планового снабжения геодезическими ин19 струментами всех райтрестов и исследовательских институтов по потребности на их геофизические разведки и при учете всех выполненных и невыполненных нарядов. III. О снабжении спецодеждой полевых геофизических партий Учитывая исключительную необходимость образцового снабжения спецодеждой полевых геофизических партий, поставленных в своей работе в особо тяжелые положения в зависимости от климата и неблагоприятных местных условий (тайга, болото и т. п.), Конференция считает необходимым констатировать совершенно неудовлетворительную постановку этого дела в настоящее время в Геолснабе, что ставит под угрозу дальнейшее широкое развитие разведочных геофизических работ в Союзе. Конференция предлагает Геолснабу принять все меры к безоговорочному выполнению на 1932 г. снабжения спецодеждой и обувью полевых геофизических партий по нормам, выработанным оперативным сектором Союзгеоразведки. IV. О технических материалах Учитывая всю остроту снабжения геофизических партий необходимыми для их полевой работы техническими материалами, Конференция считает необходимым заострить внимание Геолснаба на том, что снабжение полевых геофизических партий необходимыми материалами определяет успешность ведения работ. При заготовке специальных технических материалов, как фотохимикали, электротехнические материалы, электронные лампы и т. п., должно быть обращено внимание на удовлетворительное качество их. РЕЗОЛЮЦИЯ ПО ОРГВОПРОСАМ 1. Конференция отмечает, что постановление ЦКК РКИ по геологоразведочному делу от 1931 г. в части организации геофизических методов разведок не выполнено. Еще до настоящего времени геофизические методы разведок проводятся многими организациями без увязки и планового руководства со стороны органов Союзгеоразведки. Это обстоятельство приводит к разрозненности в области организационной, методической, а также является тормозом к более широкому ознакомлению с опытом других организаций и иногда приводит к повторяемости одних и тех же работ на одной площади по линии различных организаций. 2. В целях плановой организации геофизических разведочных работ в общей системе геологоразведочного дела, основываясь на ре20 шении ЦКК РКИ, Конференция считает необходимым установить, что все геофизические работы, связанные с вопросами перспективной разведки, должны быть сосредоточены в органах Союзгеоразведки как в области планово-организационной, так и в области оперативной. Работы по геофизическим разведкам таких организаций, как Союзнефть, промышленные объединения, институты Академии наук, должны проводиться на основе полной увязки и общего планового руководства со стороны Союзгеоразведки, причем работы промышленных организаций, ведущих геофизические разведки в пределах эксплуатационных участков, должны проходить под контролем и общим руководством органов Союзгеоразведки. 3. Для улучшения постановки планово-оперативного и организационного руководства геофизическими разведками в системе Союзгеоразведки, Конференция считает необходимым: а) Создание в системе Планово-оперативного сектора Союзгеоразведки Геофизической секции для разрешения вопросов общего планирования, руководства и увязки геофизических разведок с другими организациями, ведущими их на территории геологоразведочных трестов; б) В трестах, ведущих большие геофизические работы, должны быть созданы при геологоразведочных отделах секции по геофизическим разведкам, на обязанности которых возложить вопросы планового, оперативного и организационно-инструкторского руководства геофизическими работами как по линии самого треста, так и других организаций, ведущих геофизические работы; в) В тех геологоразведочных базах, на территории которых проводятся и будут длительно проводиться геофизические разведки по уже установившейся методике, считать необходимым оперативную работу по установившимся методам (магнитометрия, электрометрия) децентрализовать, создать институт исполнителей по геофизическим разведкам, выделив для этих баз необходимый инструментарий и кадры. РЕЗОЛЮЦИЯ ПО ВОПРОСУ О КАДРАХ И ТРУДЕ 1. Всесоюзная геофизическая конференция отмечает неподготовленность Союзгеоразведки в вопросах кадров по перспективной наметке следующей второй пятилетки.В связи с этим Конференция при обсуждении вопроса, где сосредоточить подготовку через ВУЗ'ы, имеет возможность судить о потребности в кадрах во второй пяти21 летке только ориентировочно, по приблизительным цифрам ассигнований на геофизику во второй пятилетке, без цифр наличного состава кадров. 2. Конференция настаивает на том, чтобы в течение апреля Союзгеоразведка составила план второй пятилетки по кадрам, выяснив предварительно наличие имеющихся и готовящихся кадров геофизиков разных квалификаций по Союзу. На основе разработанной пятилетки по кадрам Союзгеоразведке дать в ближайшее время ВТУЗам точную разнарядку подготовки специалистов каждой специальности. 3. Конференция считает нужным сосредоточить подготовку инженеров-геофизиков в следующих пунктах Союза: Ленинград – все специальности, кроме радиометрии; Москва – все специальности и радиометрия; Урал (Свердловск) – все специальности, кроме радиометрии; Сибирь (Томск) – магнитометрия и гравиметрия с установкой на развертывание в ближайшие годы электрометрии, Днепропетровск – магнитометрия и гравиметрия. 4. В основном подготовляемый инженер-геофизик должен быть хорошим организатором масс и производства, должен быть хорошо подготовлен геологически и должен владеть в совершенстве своими специальными методами разведок, причем эта специальная подготовка слагается из двух: он знаком в достаточной мере со всеми методами разведки и специализируется в области применения одною какого-нибудь из них, для чего необходим достаточно хороший объем знаний по математике и физике и достаточная подготовка по геодезии. Подготовка должна сводиться к умению вести и организовывать как производственные, так и исследовательские работы в области применения своего метода к геологическим объектам. 5. В целях подготовки кадров для развития теоретической геофизики и разработки новых геофизических дисциплин и методов, Геофизическая конференция считает необходимым вести подготовку кадров по линии физических и геофизических секторов университетов.Из этого числа людей могут формироваться кадры физиков, которые будут вести курс физики в геологоразведочных институтах на геофизических отделениях. Преподавательские кадры для геофизических отделений по специальным курсам геофизики готовятся по линии аспирантуры геофизическими отделениями геологоразведочных ВТУЗов и научно-исследовательскими геофизическими институтами. 6. Конференция считает, что обеспечить вышеуказанную подготовку инженера-геофизика возможно, если объем его знаний будет примерно слагаться из следующего: 22 Преподавательских часов 460 200 100 500-600 360-500 Общий политический цикл Иностранные языки Химия Математический цикл Физика Теоретическая механика с аналитической Астрономо-геодезический цикл Геологический цикл Горная геометрия 150 220 580 60 Должно быть твердо установлено чередование теории и практики. Практики делятся на чисто методические и учебнопроизводственные. Принять срок обучения в 4 года 4 месяца. Соотношение практики к теории один к одному по часам. В части детального и всестороннего глубокого обсуждения и выработки профиля, плана и программ Всесоюзная конференция считает необходимым созыв Союзгеоразведкой через Наркомтяжпром в ближайшее время, но не позднее апреля, специального съезда (конференции) всех геофизических институтов и университетов. 7. Всесоюзная геофизическая конференция настаивает на том, чтобы Союзгеоразведка через НКТП добилась выделения из имеющегося состава высококвалифицированных кадров на Урал и Сибирь, и чтобы научные учреждения ни в коем случае не тормозили, как имело место до сих пор, переезд высококвалифицированных кадров в районы Урала и Западной Сибири в том случае, когда они изъявляют свое согласие. Одновременно с этим Союзгеоразведке произвести точный учет всех имеющихся по Союзу геофизических кадров и путем планового перераспределения усилить основные первоочередные участки Союза, особенно Урал, Сибирь и Среднюю Азию. 8. В Ленинграде, Москве, Свердловске и Томске организовать стационарную подготовку кадров средней квалификации через геофизические отделения геологоразведочных техникумов. Учитывая, что потребность в кадрах в течение ближайших лет (1932–1934) не будет удовлетворяться полностью техникумами, считать не только возможным, но и необходимым организацию сети курсов по подготовке кадров средней квалификации районными трестами. 23 9. Подготовку кадров низшей квалификации сосредоточить в геофизических секторах районных трестов и баз. В порядке планирования просить Союзгеоразведку в ближайшее время уточнить количество готовящихся кадров по Союзу и уточнить разнарядку местам по подготовке их для 1933 и 1934 гг. по всем видам квалификации. 10. Отмечая недостаточную и плохую постановку переподготовки и повышения квалификации работающих кадров в системе Союзгеоразведки, Конференция считает необходимым сосредоточить переподготовку во ВТУЗах, а повышение квалификации в системе научно-исследовательских институтов, причем трестам, командирующим людей для переподготовки и повышения квалификации, надлежит обеспечить их всеми необходимыми материалами и возможностями, а ВТУЗам, в свою очередь, оказать полное содействие в смысле предоставления лабораторий и консультации научных работников. 11. Отмечая нетерпимое положение с изданием геофизической литературы в настоящее время, обязать, в частности, Нефтяное издательство издать курс Соколова по сейсмометрии, более популярное изложение работ Нумерова по гравиметрии; Ленинградский институт скорее издать курс работ по электрометрическим методам разведок, а также переиздать первую и издать вторую часть труда Баумана по магнитометрии. И вообще обязать все научные организации своевременным изданием трудов по прикладной геофизике. Кроме того, обязать исследовательские институты издать в течение 1932 г. серию популярных брошюр по всем геофизическим методам, которые бы пошли для подготовки кадров низшей квалификации. Признать необходимым издание специального периодического органа в виде всесоюзного геофизического журнала, в котором можно было бы обмениваться опытом, причем считать необходимым издание приложений к этому журналу в виде отдельных оттисковотчетов начальников партий. Признать необходимым издание наиболее интересных переводов с иностранных языков по вопросам геофизики. 12. В области труда Конференция, констатируя полнейшее отсутствие планирования в вопросах рабочей силы, что зачастую приводило к ажиотажу на рабочем рынке и способствовало рваческим тенденциям со стороны отдельных специалистов, считает это положение в дальнейшем абсолютно нетерпимым. 24 13. Конференция предлагает районным трестам, отделам кадров заранее заключать договоры с колхозами всех районов, где будут вестись работы. Одновременно поставить вопрос об организации вводных курсов в производство в тех районах, где будет производиться вербовка рабсилы, причем организацию и проведение этой работы возложить на базы районных трестов. 14. Считая недопустимым, что низший технический персонал (наблюдатели, вычислители и т. д.) в силу сезонности полевых работ геофизических партий ежегодно набирается вновь, что создает большую текучесть и отражается на качестве работ, Конференция настаивает на закреплении их за базами и стационарными большими партиями путем использования их на камеральных работах топографического и геологического отделов баз. В соответствии с этой установкой должна вестись курсовая подготовка низшего технического персонала геофизиков. 15. В целях закрепления высшего технического персонала за районами Конференция предлагает трестам создать максимально благоприятные культурно-бытовые условия и в целях повышения квалификации предоставлять ежегодно краткосрочные командировки в научно-исследовательские институты. Одновременно считать необходимым вести упорную борьбу по линии общественной и административной со всякими проявлениями дезорганизации и дезертирства. РЕЗОЛЮЦИЯ ПО ВОПРОСУ О ВНЕДРЕНИИ ХОЗРАСЧЕТА В ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ 1. Основной хозрасчетной единицей установить каждую отдельную партию или, если возможно, выделить отдельные производственные бригады. Эти бригады должны работать на основе точно составленного проекта, являющегося частью программы работ партии. Основу проекта должны составлять: а) геологические и физические обоснования в выборе данного метода работ; б) расчет рабочей силы и требуемых средств на производство работ на основе норм выработки и организационных положений о геофизической партии, выработанных комиссией оргсекции; в) календарный план выполнения и финансирования работ. 2. Провести в жизнь «контроль рублем» выполнения плана работ, для чего установить, как правило, финансирование партий по 25 отпуску средств в зависимости от объема выполненных работ. Для организации работ должны выделяться средства в определенной сумме в зависимости от района и условий работ до начала работ. 3. Провести в жизнь прогрессивную оплату труда как для технического персонала, так и для подсобных рабочих, для чего следует установить основные оклады за выполнение плана и процентное повышение оклада при его перевыполнении, причем процентное повышение оклада в большей мере должно сказываться на заработке непосредственных исполнителей и в меньшей – на руководящем составе. Подсобные работы, выполненные рабочими, должны быть переведены на прогрессивно-сдельную оплату. При полной невозможности перевести отдельных рабочих на сдельную оплату (рабочие по подноске приборов и т. п.) их зарплата должна быть поставлена в зависимость от производительности той минимальной неделимой рабочей ячейки, в которой они работают. При проведении этой системы на руководителей работ должна быть возложена особая ответственность за проверку качества работ. 4. По характеру геофизических работ применяемые в работе приборы находятся на ответственности определенных лиц; наблюдаемые отдельные случаи обезличивания приборов в отдельных партиях должны быть окончательно изжиты. 5. В отношении работы научно-исследовательских институтов точно так же должен быть проведен хозрасчет, причем основной хозрасчетный ячейкой должна являться группа работников, выполняющих определенную тему. Не считая возможным введение прогрессивной оплаты труда в настоящих условиях, Конференция считает желательным установление окладной системы с применением поощрительного вознаграждения за качество и сроки выполнения научно-исследовательской работы. Практическое осуществление задач, стоящих перед работниками, геофизиками, не может мыслиться без широкого вовлечения всех работников геофизических партий и научно-исследовательских институтов в широкое обсуждение планов работ в форме производственных совещаний по партиям, бригадам, институтам, без широкого развития социалистического соревнования и ударничества. Ввиду этого Геофизическая конференция считает основным условием: широкое развертывание социалистического соревнования, ударничества, встречных планов в научно-исследовательской и оперативной работе [2]. 26 Литература 1. Костицын В.И. Гравиметрист Б.Ю. Козловский – представитель рода А.С. Пушкина // Кафедра геофизики Пермского государственного университета. Пермь, Перм. гос. ун-т, 2004. С. 165–177. 2. Труды I Всесоюзной геофизической конференции (с комментариями) / Отв. за переиздание трудов В.И. Костицын. Пермь, Перм. гос. ун-т, 2012. 312 с. А.И. Банщиков1, Б.А. Спасский2 1 ПермНИПИнефть, г. Пермь 2 Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь ПОВЫШЕНИЕ ДОСТОВЕРНОСТИ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ВЧР ПРИ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ПРЕЛОМЛЕННЫХ ВОЛН Одной из основных причин снижения точности сейсмических построений и эффективности применения сейсморазведки методом отраженных волн по методике общей глубинной точки (МОВ ОГТ) является недоучет влияния на параметры целевых отраженных волн присутствия скоростных неоднородностей в верхней части геологического разреза (ВЧР). Это обусловлено тем, что даже разброс времен прихода отраженных волн в пределах сейсмограммы величиной 0,002– 0,003 с, обусловленный недоучетом влияния изменчивости скоростей в ВЧР и рельефа поверхности наблюдения, приводит к значительному снижению отношения сигнал/помеха при проведении последующего суммирования трасс и часто к нарушению точности проведения корреляции отраженных волн. Под ВЧР в сейсморазведке обычно понимают толщу пород мощностью десятки – первые сотни метров, расположенную выше верхней отражающей границы (ВОГ). Наиболее изменчивыми в скоростном отношении являются самые верхние отложения ВЧР – зона малых скоростей (ЗМС), где скорости могут резко меняться как по вертикали, так и по горизонтали. Чтобы исключить влияние этих изменчивых по скоростям пород и неровностей рельефа поверхности наблюдения на параметры отраженных волн и вводятся статические поправки. Статические поправки – это времена пробега колебаний по вертикали от точек приема и возбуждения до уровня приведения, ниже которого (как обычно считается) скорости пробега колебаний уже ста27 билизируются и их вариации менее существенны. Некоторые авторы под ВЧР понимают толщу пород, которая исключается вводом статических поправок (от поверхности наблюдения до уровня приведения). Возникающие из-за недостаточного изучения скоростного строения ВЧР погрешности статических поправок по величине протяженности их аномалий в пространстве по сравнению с длиной расстановки наблюдения (по пространственной частоте) часто разделяются на высоко-, средне- или низкочастотную (длиннопериодную) составляющие [4]. Считается, что эти погрешности выявляются и устраняются в процессе коррекции статических поправок. Однако процедуры коррекции, существующие в настоящее время, в основном, хорошо выявляют лишь высокочастотную составляющую [4, 8 и др.], аномалии которых имеют небольшую протяженность по профилю. Соответствующие им скоростные неоднородности располагаются обычно выше уровня приведения. Аномалии скоростей ниже уровня приведения, но выше ВОГ, которые фактически не изучаются и не учитываются при расчете, часто приводят к возникновению средне- и низкочастотных погрешностей, которые не всегда выявляются при проведении процедур коррекции статических поправок. Поэтому теоретически точность решения проблемы учета скоростной неоднородностей ВЧР определяется наличием «опорных точек», в которых имеется информация о распределении скоростей в разрезе (в идеальном варианте – количеством имеющихся скважин с данным сейсмокаротажа до ВОГ). Шаг между опорными точками должен составлять 0,5–0,7 длины расстановки [8]. Однако производство большого объема вспомогательных работ, необходимых для этого, не только экономически невыгодно в современных условиях, но и не всегда возможно из-за отсутствия материальных и людских ресурсов, наличия на площади работ охранных зон, экологических и других причин. Разными авторами предлагаются различные технологии построения скоростных моделей ВЧР и учета скоростных неоднородностей, как на этапе полевых работ, так и при обработке результатов измерений. Они обычно дают удовлетворительные результаты на территориях определенного строения и не могут претендовать на всеобщность. В последние годы в нефтяной сейсморазведке для расчета статических поправок повсеместно используют времена первых вступлений (первых волн: прямых, головных преломленных или рефрагированных), которые регистрируются на позиционных сейсмограммах. Их применение не предполагает дополнительных затрат на проведение 28 полевых работ, хотя и предъявляет повышенные требования к качеству первых вступлений. Появились машинные способы формирования скоростной модели ВЧР с их использованием. Основным недостатком большинства из них – является применение методов решения обратной задачи, основанных на использовании упрощенных моделей строения среды. А это часто не позволяет получать высокую точность результатов во многих регионах. Поэтому в сейсморазведке по-прежнему остро стоит проблема исключения искажающего влияния скоростных неоднородностей пород ВЧР и расчета статических поправок. Для упрощения решения этой проблемы в сейсморазведке МОВ ОГТ было предложено 3, 5, 6 и др. использовать формирование по каждому профилю (площади) временных полей первых волн t(X, L) по принципу постоянного удаления L=const, когда Х – пикеты по профилю, а L расстояние между пунктом возбуждения и приема. Поле времен t(X, L) в случае работ 2D представляется набором линий tL=const(X), которые характеризуют времена прихода волн на разных пикетах Х при постоянном удалении между пунктами возбуждения и приема. При наблюдениях 3D формируются кубы времен t(X, Y, L), когда каждому удалению L=const будет соответствовать его двумерное изображение tL=const(X, Y) (карта времен каждого удаления). В сейсморазведке, если говорят о годографах, то обычно подразумевают годографы общего пункта возбуждения ОПВ (в терминологии МОВ ОГТ). В этом случае в пределах сейсмограммы формируются трассы, соответствующие одному пункту возбуждения и различным пикетам приема. Но формирование годографов и полей можно проводить по другим принципам (ОГТ, ОПП, L=const). Преимуществом формирования времен по принципу ОГТ является совпадение взаимных времен в каждой точке, соответствующей прямым и встречным наблюдениям. Недостатком является суммирование погрешностей (особенно погрешностей в пунктах приема и пунктах возбуждения) и невозможность их выделения по отдельности. При формировании полей по ОПП или ОПВ происходит фиксация времен аномальных участков на разных удалениях (на кривых tL=const(X)) на пикетах их возникновения при прямых (для ОПП) или встречных (для ОПВ) наблюдениях. Это позволяет выявить наличие таких неоднородностей и за счет кратности наблюдений. Например, путем суммирования времен в заданном диапазоне удалений возможно выявить присутствие локальных неоднородностей в ПВ или ПП и исключить их из временных полей. С учетом этого появляется возможность при различных формированиях полей использовать при интерпретации разные способы ре29 шения обратной задачи метода преломленных волн. Так, метод сопряженных точек, его разновидности, предложенные Хейлсом или Н.Н. Пузыревым, а также другие классические способы интерпретации данных преломленных волн [1, 2, 4] обычно не используются при расчете статических поправок в настоящее время. Вместе с тем, выборка сопряженных времен прихода преломленной волны по встречным наблюдениям от одной точки преломляющей границы при использование временных полей значительно упрощается. Это возможно, во-первых, за счет перебора нескольких сопряженных точек, относящихся к разным пикетам с координатой Х в пределах одного достаточного протяженного удаления (L), а во-вторых, за счет перебора времен наблюдений разных удалений, но относящихся к одной сопряженной точке на преломляющей границе. При этом имеется возможность не только найти времена прихода от сопряженных точек, но и уточнить такие параметры как t/0, скорости прямых и преломленных волн и другие. Дополнительный объем информации о параметрах среды позволит построить скоростную модель ВЧР с повышенной точностью. Литература 1. Горяинов Н. Н., Ляховицкий Ф. М. Сейсмические методы в инженерной геологии. М.: Недра, 1979. 143 с. 2. Метод преломленных волн / А.М. Епинатьева, Г.М. Голошубин, А.П. Литвин и др. М.: Недра, 1990. 297 с. 3. Митюнина И.Ю., Спасский Б.А., Лаптев А.П. Первые волны на сейсмограммах MOB и изучение верхней части разреза // Геофизика, 5, 2003. С. 5–12. 4. Сейсморазведка: Справочник геофизика, книга 2. М.: Недра, 1990. 400 с. 5. Спасский Б.А. Учет верхней части разреза в сейсморазведке. Иркутск: Изд-во Иркутск. ун-та. 1992. 184 с. 6. Спасский Б.А., Митюнина И.Ю. О возможности расчета статических поправок по первым вступлениям на сейсмограммах МОГТ // Геофизические методы поисков и разведки месторождений нефти и газа. Пермь, Перм. гос. ун-т, 1981. С. 16–24. 7. Шварцман Ю.П. Коррекция длиннопериодных составляющих статических поправок при сейсморазведке методом ОГТ // Геология и геофизика, 6, 1979. С. 88–89. 30 М.Я. Боровский1, С.В. Шакуро2, Е.Г. Фахрутдинов3 1 ООО «Геофизсервис», г. Казань 2 ООО «Фронт Геология», г. Нижний Новгород 3 КФУ, г. Казань ВОЗМОЖНОСТИ РАЗВЕДОЧНОЙ ГЕОФИЗИКИ ПРИ РЕШЕНИИ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ Поиски, разведка и разработка месторождений полезных ископаемых, а также использование недр в других целях предполагает комплексные исследования естественных и техногенных изменений геологической среды во времени и пространстве. Все виды техногенного воздействия и естественных проявлений диастрофизма земной коры находят отображение в распределении фиксируемых физических параметров. Действенным инструментом изучения пространственновременных взаимодействий техногенных и природных процессов является геофизический мониторинг. Цель геофизического мониторинга – получение разносторонней информации о строении геологической среды, влияние антропогенной нагрузки на литосферное пространство, регистрация и прогноз природных и техногенных процессов. Основной принцип геофизического мониторинга – комплексное изучение различных физических полей. Важнейшие задачи геофизических исследований: районирование территории по признаку чувствительности горных пород к различным видам загрязнений; нахождение очагов загрязнения и определение границ распространения этого загрязнения; получение количественных показателей, характеризующих степень воздействия загрязнителей на геологическую среду; оценка тенденций развития загрязнения с течением времени; прогноз воздействия антропогенной деятельности на конкретные экосистемы; изучение и прогноз зон природных катастроф. В последние годы большое внимание уделяется геоэкологическому обследованию предприятий нефтяной промышленности. Для выявления очагов и ореолов загрязнения и засолонения пресных под- 31 земных вод и почвогрунтов применяется комплекс методов, базирующийся на определенных физико-геологических предпосылках. Эффективным методом выделения зон повышенной тектонической трещиноватости, служащих каналами миграции загрязняющих флюидов, на территории Поволжского региона является высокоточная гравиразведка. На основе карт изоаномал можно выделить как непосредственно, так и после их трансформации, ряд аномалий, отображающих зоны тектонических нарушений. Как правило, зоны повышенной трещиноватости трассируются локальными минимумами, либо зонами градиентов гравитационного поля. Для выделения участков интенсивной трещиноватости применимы также методы электроразведки. Так, метод электропрофилирования (ЭП) позволяет картировать зоны измененных пород, представленных продуктами их брекчирования и дробления. При наличии раздробленных и трещиноватых пород (участков повышенной проводимости) по материалам различных модификаций ЭП над зонами контактов можно выделять специфические ступенчатые аномалии с последовательным изменением кажущихся сопротивлений. По данным электроразведки методом вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) над тектоническими нарушениями локализуются зоны пониженных удельных сопротивлений, обусловленные повышенной водообильностью пород в области повышенной трещиноватости. Среди поверхностных источников засоления грунтов и грунтовых вод принято выделять первичные и вторичные. К первичным источникам относится техническое оборудование и коммуникации: утечки из трубопроводов, негерметичность приустьевого оборудования скважин, фильтрация из земляных амбаров и т.п. Они являются причиной попадания рассолов в зону аэрации и водоносные горизонты. В качестве вторичных источников рассматриваются длительно существующие линзы загрязнённых грунтов, сформировавшиеся в зоне аэрации под воздействием первичных источников. Пространственно эти два типа источников загрязнения часто расположены в непосредственной близости друг от друга, однако при пересеченном рельефе могут быть существенно разобщены. Задачами геофизических методов при изучении очагов засоления подземных вод являются: поиски и оконтуривание вторичных источников поступления загрязняющих компонентов в водоносные горизонты, обнаружение скрытых первичных источников, изучение особенностей геологического строения территории. 32 Утечки и проливы нефтепродуктов являются основными факторами загрязнения верхней части геологического разреза. Нефтяные загрязнения образуют области сложных очертаний, нечеткие по изменению физических свойств. Для их обнаружения необходимо, чтобы эффект от загрязнения превышал влияние геологического и техногенного шума. Зачастую результатом загрязнения являются компактные линзы нефтепродуктов, формирующиеся у зеркала вод первого от поверхности водоносного горизонта и мигрирующие по его уклону, частично «размазываясь» в плане и по вертикали в пределах зоны аэрации. Предполагается, что линза подразделяется на гравитационноподвижную зону полного насыщения вмещающих пород нефтепродуктами и обширную иммобилизованную зону частичного насыщения, образующуюся при вертикальных движениях нефтепродуктов во время сезонных колебаний уровня грунтовых вод. Загрязнение нефтью и нефтепродуктами – необычный объект благодаря его способности к изменениям и подвижности. Тот факт, что нефтепродукты, являясь в чистом виде изоляторами, проявляют себя в наблюдаемых полях электросопротивления именно низкоомными аномалиями, имеет несколько объяснений. Во-первых, в большинстве случаев, вещество, слагающее тело линзы, является не чистым нефтепродуктом, а его водной эмульсией, которая на фоне сухих, относительно высокоомных пород обладает пониженным электрическим сопротивлением. Во-вторых, активные процессы аэробной и анаэробной биодеградации нефтепродуктов, протекающие в естественных условиях, приводят к образованию и накоплению в зоне аэрации продуктов разложения, снижающих электрическое сопротивление среды. В верхних слоях геологического разреза активность бактерий, ассимилирующих нефтепродукты, очень высока. Они трансформируют часть нефтяной пленки в различные кислоты. Кислоты реагируют с горными породами и ионами железа, находящимися в воде, и в результате понижают сопротивление грунтовых вод, обостряют карстовые процессы, вызывают образование пирита. Таким образом, решение задачи картирования контура линзы возможно электроразведкой методами сопротивлений, естественного и вызванного потенциала. При этом следует принимать во внимание сложный характер отображения источников загрязнения в геофизических полях вследствие интенсивных процессов, происходящих при взаимодействии нефтепродуктов с вмещающими породами. 33 Экспериментальные исследования показывают эффективность использования электропрофилирования на начальном этапе работ по разведке очагов многокомпонентного загрязнения в пределах юговостока Республики Татарстан. С помощью электропрофилирования оконтуривается ряд вторичных источников поверхностного загрязнения. Первичными источниками при этом являются нефтепромысловые объекты: трубопроводы, скважины, КНС, ГЗУ. Наибольшими по площади вторичными источниками являются области ландшафтной аккумуляции, наименьшими – участки локальных утечек из трубопроводов. Источники загрязнения площадного типа, сформировавшихся вокруг сооружений нефтепромыслов, выделяются как обширные области низких значений кажущегося сопротивления. По результатам электропрофилирования установлено, что вокруг эксплуатационных скважин могут существовать многочисленные вторичные источники загрязнения. Им отвечают аномалии высокой электропроводности, где значения кажущегося сопротивления в 3–5 раз ниже фоновых, характерных для соседних участков. Размеры аномальных участков в плане составляют первые десятки метров. Причиной появления вторичных источников, по всей видимости, являются разливы рассолов, связанные с периодическим капитальным ремонтом нефтепромысловых скважин При геологическом истолковании данных электроразведки ЕП для Волго-Сурского и Камско-Вятского артезианских бассейнов установлены следующие закономерности: в области формирования грунтовых вод участки повышенной инфильтрации характеризуются минимальными величинами потенциалов фильтрации; в области транзита значения потенциала возрастают в направлении движения подземных потоков; над сосредоточенными потоками отмечаются максимумы, тем более значительные, чем выше скорость движения флюидов и меньше глубина залегания; при наличии нескольких водоносных горизонтов, залегающих на различных глубинах, геофильтрационное поле будет являться суммарным; разделение его представляет сложную задачу. Широкое внедрение геофизических методов на различных этапах и стадиях геологоразведочных работ на территории Поволжского региона с целью решения всевозможных гидрогеоэкологических задач производится в последние два десятилетия: обоснованы физикогеологические предпосылки, разработаны рациональные эколого- 34 геофизические комплексы и технологии, накоплен обширный экспериментальный материал. С.Г. Бычков, Г.В. Простолупов, Г.П. Щербинина ФГБУН Горный институт УрО РАН, г. Пермь ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЕРХНЕКАМСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ КАЛИЙНЫХ СОЛЕЙ В 1926 г. по инициативе профессора П.И. Преображенского впервые проведены гравиметрические наблюдения на Верхнекамском месторождении калийных солей (ВКМКС). До 1932 г. силами первых гравиметристов под руководством С.Е. Александрова, Н.Н. Самсонова, С.П. Полетаева, С.И. Алексеева были измерены значения силы тяжести на 2300 пунктах, охватывающих площадь около 150 км 2 [1]. Основной задачей гравиразведки тех лет было выяснение возможностей картирования соляных куполов, впадин и других элементов тектоники по аномалиям гравитационного поля. Следует высоко оценить работу первых гравиметристов, определивших с довольно высокой точностью отметки кровли солей. Нельзя не отметить, что использованный ими корреляционный метод до сих пор применяется при интерпретации гравиметрических данных. В условиях тех лет была проделана огромная работа, значение которой для геологической разведки Верхнекамского месторождения калийных солей и в целом для развития гравиметрии трудно переоценить. По сути, ими был дан мощный импульс применения гравиметрии для исследования Верхнекамского месторождения солей. В этой связи нам представляются преждевременными слова С.И. Алексеева: «В основном исследование гравиметрической разведкой Соликамского калийного месторождения можно считать законченным, за исключением соединения Березниковского района с Соликамским. Все будущие рудники – шахтные поля исследованы гравиметрической разведкой, а также исследованы с геологической стороны и бурением» [1, с. 231]. Вероятно, первые гравиметристы не могли и предположить, какие задачи предстоит решать геофизикам в будущем при освоении месторождения. Со времен проведения Первой всесоюзной геофизической конференции на Верхнекамском месторождении геофизическими партия35 ми Баженовской геофизической экспедиции, «Пермрудгеофизика» и «Пермнефтегеофизика» под руководством Л.Д. Нояксовой, А.К. Петрова и других геофизиков к 1990 г. с гравиметрами ГНУ-КС выполнены крупномасштабные гравиметрические съёмки. В результате полевых работ построены кондиционные гравиметрические карты масштаба 1:25 000 для центральной и южной частей ВКМКС. При использовании гравиметрических данных построена карта поверхности покровной каменной соли, уточнены контуры крупных купольных структур соленосной толщи, оконтурены ядра рифогенных массивов в подсолевых отложениях, протрассированы возможные разрывные нарушения в осадочном чехле и выделены участки возможного развития ослабленных зон. Качественно новый этап гравиметрических исследований на ВКМКС связан с работами геофизиков Горного института УрО РАН под руководством В.М. Новоселицкого. Совершенствование инструментальной базы гравиметрических исследований, развитие методов наземно-подземной гравиметрии и создание современных программно-алгоритмических комплексов обработки и интерпретации результатов съемок, существенно расширило возможности гравиразведки для изучения геологического строения солевой и надсолевой толщ ВКМКС. На новом этапе целью исследований явилось уже не только решение региональных задач изучения месторождения, но и обеспечение безопасности его освоения [2]. К настоящему времени детальные гравиметрические исследования масштаба 1:10 000 и 1:5 000 на Верхнекамском месторождении калийных солей проведены на многих участках. С помощью гравиразведки решаются геологические задачи в основном двух видов: 1. Выявление участков повышенной опасности, т.е. участков пониженной плотности пород с ослабленными механическими свойствами в водозащитной толще до проведения горных работ, изучение и уточнение деталей геологического строения с прогнозированием геодинамических условий на конкретных участках месторождения в неподработанном массиве; 2. Изучение изменения плотностной характеристики геологической среды под воздействием горных работ, наблюдения за динамикой разрушения. Среди наиболее значимых методов, применяемых в настоящее время при интерпретации гравитационного поля, и эти методы были разработаны именно пермским учеными-геофизиками, можно отметить следующие: 36 1. Система VECTOR, которая базируется на трансформациях полных горизонтальных градиентов, позволяя получать карты распределения поля, соответствующие геологической пачке с заданными глубинами и трехмерные диаграммы поля, являющиеся по сути кубом эффективных плотностей на площади гравиметрической съемки. Анализ 3D диаграмм полей и их произвольных горизонтальных и вертикальных срезов позволяет локализовать в пространстве источники аномалий для изучения геологического и плотностного строения и выявлять потенциально опасные зоны в соляных и надсоляных отложениях. Здесь хотелось бы отметить, что первые гравиметристы, используя при полевых наблюдениях вариометры и градиентометры, интерпретировали карты векторов dg/ds. Использование горизонтальных градиентов силы тяжести и их векторов было развито В.М. Новоселицким в системе VECTOR. Начиная с ее создания, примерно с 1987 г. и по наши дни ни одна съемка на Верхнекамском месторождении калийных солей не обходится без применения этой программы. 2. Наземно-подземная гравиметрическая съемка (НПГС). Уникальный метод, впервые опробованный на рудниках Верхнекамского месторождения калийных солей. Был разработан как составная часть комплекса геолого-геофизических методов, цель которого – изучение строения толщ для обеспечения безопасности ведения горных работ. При НПГС наземные и подземные наблюдения объединены и являются частями единой целостной системы. По гравитационному полю, наблюденному на разных уровнях, посредством разделения полей можно выявить в геологическом разрезе пространственное положение структурных и плотностных неоднородностей, а также определить их количественные параметры. В двумерном варианте применяется метод ограниченных контактов таким образом, чтобы модель удовлетворяла одновременно и наземному, и шахтному наблюденным полям. В трехмерном варианте на основе послойного векторного анализа «наземных» и «подземных» трансформант поля проводится разделение источников поля. 3. Для изучения изменения плотностной характеристики геологической среды под воздействием горных работ широко применяются повторные и мониторинговые гравиметрические наблюдения. По результатам повторных наблюдений рассчитывается динамическая аномалия силы тяжести, определяемая как разность между последующим и предыдущим наблюдениями приращения силы тяжести. Особенность подобных аномалий заключается в их независимости от влияния рельефа земной поверхности, «стационарных» (неизменных) плот37 ностных неоднородностей, обусловленных геологическим строением исследуемого участка, и т.п. Поскольку все эти влияния в равной степени присутствуют в любой паре измерений ∆gi, наблюденная динамическая аномалия имеет строгое соответствие конкретному геологическому или горнотехническому процессу. С точки зрения геологической изученности, проведенные на территории Верхнекамского месторождения гравиметрические работы, позволили: – изучить структурно-тектоническое строение подсолевых отложений – кристаллического фундамента и палеозойских толщ, с выявлением во франско-турнейском и нижнепермском этажах рифогенных массивов и связанных с ними месторождений углеводородов; – изучить геологическое строение и морфологию кровли соляного тела; – установить факт высокой плотностной неоднородности соляной и надсоляной толщ с локализацией ослабленных участков, потенциально опасных для отработки месторождения; – внедрить гравиметрический метод в комплекс геофизических исследований, проводимых при подготовке шахтных полей к проведению очистных работ с целью обеспечения безопасности отработки; – проводить мониторинг состояния недр на всех аварийных участках рудников. Несмотря на значительную изученность гравиразведкой района Соликамска и Березников, говорить о завершении исследований гравиметрическим методом этого важного района для Пермского края и России в целом нельзя. Детальной гравиразведкой шахтные поля рудников ВКМКС исследованы не более чем на 30–40%, наземноподземным методом – не более чем 3%. Можно смело говорить о том, что для настоящих и будущих геофизиков остается немало еще нерешенных задач в области изучения строения ВКМКС и сопровождения горных работ детальными гравиметрическими работами. Литература 1. Алексеев С.И. Результаты гравитационных наблюдений в Соликамском районе // Труды I Всесоюзной геофизической конференции (с комментариями) / Отв. за переиздание трудов В.И. Костицын. Пермь, Перм. гос. ун-т, 2012. С. 230–234. 2. Новоселицкий В.М., Бычков С.Г., Щербинина Г.П., Простолупов Г.В., Яковлев С.И. Гравиметрические исследования изменений плотностной характеристики геологической среды под воздействием горных работ // Горный журнал. 2008. № 10. С. 37–41. 38 А.Ю. Бяков1, А.А. Бяков2, Е.С. Левашов3 1 Геофизическая служба РАН, г. Обнинск 2 Кубанский Государственный Университет, г. Краснодар 3 ООО «Водолей-Бурводсервис», г. Геленджик ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДАННЫХ ЕП И ЕИЭМПЗ В ГИДРОГЕОЛОГИИ НА ПРИМЕРЕ ГЕЛЕНДЖИКСКОГО РАЙОНА Одной из основных проблем курорта «Геленджик» является отсутствие достаточного количества пресной воды, особенно в летние месяцы, когда население курорта возрастает в разы за счет отдыхающих. Фактически, городское население обеспечено централизованным водоснабжением на 78 % (в 2006 г. – 71%), сельское население на 63% (в 2006 г. – 62%) [1]. Основная сложность в организации достаточного водоснабжения объектов в Геленджикском районе связана с геологическими и гидрогеологическими условиями региона Кавказского хребта в целом, флишем, переслаиванием горных пород глинами, аргиллитами, являющимися водоупорами, сложной складчатостью, рельефом. Район работ входит в область низко- и среднегорного рельефа (с отметками горных вершин до 600 м). Характерными чертами рельефа являются сильная расчлененность, наличие крутосклонных долин и выположенных водораздельных пространств. Гидрографическая сеть района относится к бассейну Черного моря и представлена рядом пересыхающих летом речек и ручьев. Современные долины главных рек района ориентированы вкрест основному направлению горных хребтов (реки Вулан, Пшада, Мезыбь, Адерба). Все реки типично горные со скоростью течения до 4–5 м/с. Режим рек характеризуется кратковременными паводками, возможными в любое время года. Характер питания – смешанный, с преобладанием 39 грунтового. Химический состав речных вод постоянен – гидрокарбонатный кальциевый. Наиболее важным источником пресного водоснабжения района являются подземные воды аллювиальных отложений речных долин. Обводненность четвертичных отложений непостоянна и изменяется в зависимости от метеорологических условий. Водоносность дочетвертичных пород в тектоническом ненарушенном состоянии чрезвычайно низка. Роль водоносных горизонтов выполняют локальные и региональные трещинные системы, разделяющие массивы практически водонепроницаемых пород. Подземные воды в толщах верхнего мела приурочены к трещинам экзогенного происхождения, к системам тектонических трещин и разрывам с разнообразной пространственной ориентировкой. Экзогенные трещинные проницаемые системы развиты в приповерхностной (до глубины 100 м) части разреза. В них содержатся пресные маломинерализованные безнапорные подземные воды, с глубиной залегания до 31,5 м. По химическому составу подземные воды гидрокарбонатно-кальциевые с минерализацией 0,2–0,5 г/л. ООО «Водолей-Бурводсервис» занимается вопросами, связанными с бурением скважин для водоснабжения и инженерных целей с 1992 г. и имеет огромный опыт работ в этом направлении как в Геленджикском районе, так и на Черноморском побережье и Кубани в целом. Успешно решаются задачи поиска грунтовых вод методами электроразведки. Электроразведка, наряду с другими геофизическими методами исследований, является одним из эффективных современных методов геологического картирования и разведки полезных ископаемых, а также исследований при решении инженерно-геологических и гидрогеологических задач [2]. Как показывает практика наших работ, оптимальным комплексом исследований в геологических условиях Кавказского хребта и его предгорий является комплексирование площадных исследований методами естественного поля (ЕП) и естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИМПЗ) с целью определения местоположения грунтовых вод и водоносных горизонтов в плане с последующим проведением исследований ВЭЗ (при физической возможности разложить питающую магистраль) для изучения строения геологической среды и определения глубины залегания грунтовых вод, что по сути дела дает возможность 3-х мерного представления полученных результатов. 40 Авторами используется электроразведочная аппаратура ЭРП-1 [3] и Адонис-32, регистрирующий импульсы естественного электромагнитного поля Земли. Исследования показали, что оптимальная наблюдательная сеть на небольших участках частных домовладений в Геленджикском районе представляет собой сетку пикетов и профилей с шагом 22 м по всей площади участка. Следует отметить, что, как правило, сталкиваемся с участками стандартного размера 4 или 6 соток, выделенными для частной застройки, в большинстве случаев на участке уже имеются строения, поэтому необходимо покрыть геофизической съемкой максимально возможную площадь. Технологически совмещаем замеры методом ЕП и ЕИЭМПЗ на каждой из точек наблюдений, что позволяет строить карты поля в одном масштабе, по одним пикетам и ускоряет процесс предварительной обработки полевых данных. Интерпретация данных съемки ЕП в основном проводится качественная, изредка – полуколичественная [4]. При качественной интерпретации по картам потенциалов и графикам потенциалов ЕП проводится визуальное выделение аномалий с учетом геологогидрогеологической обстановки, определяется природа полей, проводится их геологическое истолкование. По форме, интенсивности и знаку аномалий выявляется местоположение поляризующихся объектов, их центры, простирание, примерная форма и пространственное положение [5]. Наличие на карте аномалий одного знака свидетельствует о вертикальной поляризации или сравнительно большой глубине залегания нижней части объекта. Наличие на картах аномалий двух знаков и асимметрии графиков потенциала свидетельствует о наклонной поляризации. По форме изолиний на картах можно судить о местоположении, примерной форме и простирании тел. В зависимости от активности разлома, состава и свойств пород, в которых он развит, ЕИЭМПЗ будет иметь свои закономерности [6]. В общем виде они могут быть следующими: 1. Древние «отжившие» разломы с зонами перемятых, перетертых, часто «залеченных» пород характеризуются четко выраженными минимумами ЕИЭМПЗ; 2. Активные разломы фиксируются максимумами ЕИЭМПЗ. Наличие в зоне разлома пластин, разделенных продольными разрывами и сложенных крепкими породами, вызывают дополнительные экстремальные всплески значений ЕИЭМПЗ; 41 3. Периферийные части активных разломов, испытывающие значительные изменения напряженного состояния пород, характеризуются аномально высокими значениями ЕИЭМПЗ. В областях распространения флишевых формаций при частой ритмичной смене пород ощутимое различие наблюдается при измерении ЕИЭМПЗ в местах, где преобладает песчаниковый флиш над глинистым, а именно там, где мощность слоев песчаников будет больше, чем слоев аргиллитов, интенсивность ЕИЭМПЗ выше. Интенсивность ЕИЭМПЗ зависит от степени метаморфизма пород. Чем сильнее изменены породы, тем больше скорость счета ЭМС [7]. Как показывает практика наших работ, при комплексировании методов ЕП и ЕИЭМПЗ водоносные области в плане представляют собой зоны пониженного потенциала ЕП и повышенного количества импульсов ЕИЭМПЗ. Для наглядности и визуальной корреляции полученных результатов в цветовой шкале программы Surfer потенциально водоносные зоны выделяем синим цветом, условно «безводные» – желтым. Ниже приводим примеры таких работ. На рис. 1 представлены карты ЕП (слева) и ЕИЭМПЗ на участке с уже имеющейся малодебитной скважиной. Данные результаты интересны, прежде всего, с научной точки зрения, т.к. карты ЕИЭМПЗ и ЕП практически полностью повторяют друг друга. В верхней части карт-схем (рис. 1) отчетливо видна аномалия в полях как ЕП, так и ЕИЭМПЗ, обусловленная обсадной трубой, рассматриваемой в данном случае, как вертикальный металлический стержень с ярко выраженной поляризацией за счет электрохимических процессов коррозии металла обсадной трубы в воде. Для водоснабжения была пробурена новая скважина ниже существующей на водном потоке, обеспечившая дебит не менее 1 м3 в час, удовлетворившая потребности населения. 42 Рис. 1. Геофизическая съемка участка с.т. Лесник-2 В заключение следует отметить, что за несколько лет авторами накоплен достаточный опыт работ в этой области с использованием современных геофизических приборов и технологий для изучения строения верхней части геологического разреза и поиска оптимальных мест для заложения промышленных скважин. Комплексирование методов позволят достаточно точно (до 95–100 %) определить места максимально возможной водоотдачи пласта (дебита), но остается не до конца решенным вопрос определения глубины залегания грунтовых вод, носящий пока оценочный характер на основании пробуренных в районе скважин. Литература 1. Качество питьевого водоснабжения на территории муниципального образования город-курорт Геленджик // Сайт Управления Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Краснодарскому краю: http://23.rospotrebnadzor.ru/directions/ monitoring/68330. 2. Хмелевский В.К. Основной курс электроразведки. Часть 1. М.: МГУ, 1970. 3. Прибор ЭРП-1 // Сайт Геотех: http://www.geotech.ru/market/ katalog_oborudovaniya/elektrorazvedka/lektrorazvedochnye_stancii/elektrorazvedo chnaya_apparatura_erp-1. 4. Электроразведка: Справочник геофизика. В двух книгах // Под ред. В.К. Хмелевского и В.М. Бондаренко. Книга первая, 2-е изд., перераб. и 43 доп. М.: Недра, 1989. 438 с. 5. Якубовский Ю.В., Ляхов Л.Л. Электроразведка. М.: Недра, 1988. 6. Воробьев А.А. Тектоноэлектрические явления и возникновение естественного импульсного электромагнитного поля земли-ЕИЭМПЗ. Ч. III. ДСП в ВИНИТИ № 380-80. 247 с. 7. Никонов А.А. Голоценовые и современные движения земной коры. М.: Наука, 1977. 240 с. 8. Мох'д А.Тх. Маджали. Оценка напряженно-деформированного состояния пород в подземных выработках // Динамика научных исследований. Днепропетровск, 2006. 71 с. В.А. Гершанок1, Р.Г. Ибламинов1, М.С. Чадаев2, Л.А. Гершанок1 1 Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь, 2 ФГБУН Горный институт УрО РАН, г. Пермь РАЗВИТИЕ ИДЕЙ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ИСТОЛКОВАНИЯ ГРАВИТАЦИОННЫХ И МАГНИТНЫХ АНОМАЛИЙ ЗАПАДНОГО СКЛОНА УРАЛА Состоявшаяся в марте 1932 г. первая Всесоюзная геофизическая конференция подвела итоги работ от момента начала применения геофизических методов и наметила задачи на последующее время. Обращает на себя внимание то большое значение, которое придавалось развитию методов, основанных на изучении естественных полей Земли: магнитного и гравитационного [4]. В принятой на конференции резолюции по магнитометрической разведке отмечено, что «Все магнитометрические работы должны развиваться и могут быть применимы только на основе задач прикладной и общей геологии и составлять неотъемлемую часть геологоразведочных работ». Было отмечено, что необходимо усилить внимание к научным разработкам по усовершенствованию методов интерпретации, решению прямых задач для тел правильной формы, изучению магнитных свойств горных пород. Опыт применения магниторазведки для поисков руд с высокими магнитными свойствами позволил рекомендовать магниторазведку для поисков слабо магнитных объектов, в частности, золота, платины, нефти, изучения тектоники, глубинной геологии. Для этого рекомендовано расширение работ по микромагнитным съемкам. Особое значение на конференции было уделено необходимости более детального изучения магнитного поля Урала, составлению его 44 сводной магнитометрической карты. Для этого было рекомендовано проведение сплошной магнитометрической съемки этой территории. В области гравиметрической разведки отмечались успехи метода в теоретических исследованиях и практическом применении к поискам хромовых руд, солей, нефти, угля. В то же время конференция отметила недостаточное внимание к проблемам геофизической разведки Урала в отношении железных руд, угля, хромитов. Обращено внимание, что при постановке гравиметрических работ должны быть учтены все геологические факторы, а при геологической разведке – использованы гравиметрические материалы. За 80 лет, прошедших после Первой конференции, гравиметрический и магнитный методы претерпели радикальные изменения, благодаря которым в настоящее время решаются задачи, ранее недоступные. Точность измерения аномалий повысилась на несколько порядков. Это позволило изучать геологические объекты, создающие поля в единицы микрогала и доли нанотеслы. Интерпретация таких полей проводится с использованием разнообразных трансформаций и современных компьютерных технологий. Проанализируем геологические результаты, полученные при совместной интерпретации гравиметрических и магнитных данных на территории Пермского края. Для изучении глубинного строения территории сочленения Русской плиты и Уральской аккреционно-складчатой системы на западном склоне Урала в пределах территории Пермского края были использованы две карты: карта аномалий силы тяжести g в редукции Буге с плотностью промежуточного слоя 2,67 г/см3, с поправкой за рельеф в радиусе 200103 м и карта аномалий полного вектора напряженности магнитного поля Т масштаба 1:1000000. Обработка геофизических материалов осуществлена с применением способа адмиттанса и системы «ВЕКТОР» [2, 3, 5, 6]. Установлено, что фундамент Русской плиты южнее Тиманской антеклизы характеризуется субширотной ориентировкой изолиний адмиттанса, что не соответствует субмеридионально ориентированным геологическим структурам складчатого чехла. Широтно ориентированные изолинии пересекают практически всю территорию западного склона Урала и меридионально ориентированные структуры чехла: границы Камско-Башкирского мегасвода Волго-Уральской антеклизы, Уфимско-Соликамской мегавпадины Предуральского краевого прогиба и Кизеловско-Дружининской структуры Западно-Уральской зоны складчатости, прослеживаясь местами вплоть до Главного Уральского разлома. В такой ориентировке изолиний, как нам представляется, от45 ражается специфика состава и строения архейского фундамента Русской плиты. Контрастное чередование субширотных участков с повышенными и пониженными значениями адмиттанса, по-видимому, отражает чередование зеленокаменных и гранитогнейсовых поясов [1]. Подобное строение физических полей характерно для гранитзеленокаменных областей мезоархея. Следовательно, можно полагать, что фундамент восточной окраины Русской плиты ВосточноЕвропейской платформы на рассматриваемой территории представлен аналогичной гранит-зеленокаменной областью [5]. В восточном направлении субширотная ориентировка изолиний адмиттанса не имеет отчетливого продолжения, что, вероятнее всего, связано с влиянием субмеридиональных структур герцинского складчатого чехла. Здесь в пределах Центрально-Уральского поднятия располагаются Кваркушско-Каменногорский мегантиклинорий, а восточнее его – Улсовско-Висимский мегасинклинорий, сложенный породами палеозоя, и колпаковская зона Ляпинско-Кутимского мегантиклинория с породами рифея. C востока к изученной площади примыкает Тагильский мегасинклинорий. Он фиксируется пограничной субмеридиональной полосой высоких значений адмиттанса, которая отражает здесь положение Главного Уральского разлома и океанический тип земной коры Тагильской структуры. Ундуляции изолиний адмиттанса при их общей субмеридиональной ориентировке в пределах Центрально-Уральского поднятия обусловлены скоплением тел магматических пород: даек и силлов габбродолеритов, выходами метабазальтов, метатрахитов, а также серпентинизированных гипербазитов. В рассматриваемых геофизических полях они отражаются аномалиями разной амплитуды одного или разного знака. Субширотные структуры фундамента восточной окраины Русской плиты пересекаются субмеридиональной структурой, четко фиксирующейся в магнитном и гравитационном полях. В осадочном чехле западного склона Урала ей отвечает Кваркушско-Каменногорский мегантиклинорий с вулканогенно-осадочными породами спарагмитовой формации нижнего венда и магматитами пород щелочнобазальтоидной ассоциации (трахибазальты, гипербазиты Сарановского пояса, пикро-базальты, долериты). Эта структура начала своё формирование ещё в рифее, продолжила в венде и в конце венда закрылась. В это время астеносферный слой должен был быть приподнятым ближе к поверхности. Он и провоцировал формирование пород щелочнобазальтоидной ассоциации. 46 Во время каледонской, а особенно герцинской коллизии регион претерпел интенсивное давление с востока, в результате действия которого образовались надвиговые покровы. Поэтому, аномалии в чехле должны быть смещены относительно аномалий в фундаменте к западу. На северо-западе Пермского края в фундаменте нами выделена крупная Коми-Пермяцкая гранит-зеленокаменная область, состоящая из чередующихся гранулито-гнейсовых структур и зеленокаменного пояса. По периферии Коми-Пермяцкая ГЗО окружена структурами с пониженной плотностью раннерифейского (мезопротерозойского, PR2) заложения: на западе это Казанско-Кажимский авлакоген, на северовостоке Тиманская складчатая зона. На карте поля g переход от Коми-Пермяцкой ГЗО к авлакогену характеризуется постепенным уменьшением значений поля вплоть до минимума в 15–25 мГал. Это может быть обусловлено 1) заполнением авлакогена мощной толщей терригенных пород рифея и венда, достигающей 3-х км; 2) на схеме трансформант эффективных глубин порядка 20–40 км авлакоген фиксируется пониженными значениями гравитационного поля, которые свидетельствуют о заложении и формировании авлакогена на месте зеленокаменного пояса. Авлакоген неоднороден, его восточный борт характеризуется высокими положительными значениями магнитного поля, которые сменяются высокими отрицательными значениями и далее на крайнем северо-западе территории вновь положительными. Зона перехода от Русской плиты к Тиманской области на карте поля g характеризуется довольно резким уменьшением значений поля в пределах Предтиманского прогиба от положительных значений в 20–15 мГал на восточной границе плиты до отрицательных в 15–20 мГал на Тиманской структуре. В магнитном поле Предтиманский прогиб характеризуется полосовой положительной аномалией, располагающейся параллельно Тиману, а сам Тиман – полосовой отрицательной аномалией магнитного поля. Строение полей позволяет сделать вывод о том, что в зоне сочленения Русской и Печорской плит в фундаменте располагаются реликты океанической коры, по своим физическим свойствам сходные с зеленокаменными поясами. Продолжение отрицательной аномалии гравитационного поля от Тиманской области к Русской плите может указывать на поддвиг фундамента Печорской плиты под фундамент Русской. Результаты исследований планируется учитывать при обосновании выбора площадей и участков для проведения детальных наземных высокоточных гравиметрической и магнитометрической съемок с целью прогноза месторождений полезных ископаемых. 47 Литература 1. Ибламинов Р.Г. Глубинное строение и алмазоносность Западного Урала // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского. Пермь, Перм. гос. ун-т, 2000. С. 74–76. 2. Ибламинов Р.Г., Чадаев М.С., Гершанок В.А., Гершанок Л.А. Глубинное строение зоны сочленения Восточно-Европейской платформы и Уральской складчатой системы // Геодинамика, рудные месторождения и глубинное строение литосферы. ХV чтения памяти А.Н. Заварицкого / Екатеринбург, ИГГ УрО РАН, 2012. С. 99–100. 3. Простолупов Г.В., Новоселицкий В.М., Конешов В.Н., Щербинина Г.П. Об интерпретации гравитационного и магнитного полей на основе трансформации горизонтальных градиентов в системе «VECTOR» // Физика Земли, 2006. № 6. С. 90–96. 4. Труды I Всесоюзной геофизической конференции (с комментариями) / Отв. за переиздание трудов В.И. Костицын. Пермь, Перм. гос. ун-т, 2012. 312 с. 5. Чадаев М.С., Гершанок В.А. Система глубинных разломов земной коры Пермского Приуралья на основе совместного анализа гравитационного и магнитного полей // Геофизические методы поисков и разведки месторождений нефти и газа. Пермь, Перм. гос. ун-т, 1998. С. 38–46. 6. Чадаев М.С., Ибламинов Р.Г., Гершанок Л.А., Гершанок В.А., Простолупов Г.В. Геологические структуры западного склона Северного и Среднего Урала по данным гравиметрии и магнитометрии // Литосфера, 2011. № 6. С. 134–140. Л.А. Гершанок Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь РАЗВИТИЕ МАГНИТНОГО МЕТОДА РАЗВЕДКИ В СВЕТЕ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ 1932 г. В истории развития геофизический исследований магниторазведка себя зарекомендовала как первый метод, внедренный для поисков месторождений железных руд. Его назвали «Железный метод» и в дальнейшем ему предназначали исследования геологических объектов, когда есть различие в магнитных свойствах руд и вмещающих пород. Систематическая магнитная съемка на территории европейской части России начала проводиться в 1970-х гг. Результаты ее послужили основанием к созданию первых магнитных карт, по которым было установлено наличие крупной магнитной аномалии в Курской области, 48 дальнейшее ее всестороннее исследование привело к открытию богатейших залежей железной руды. Дальнейшие рекогносцировочные магнитные съемки в районе Кривого Рога, на Урале в районе гор Высокая, Магнитная и Благодать обнаружили интенсивно проявляющиеся магнитные аномалии, которые были объяснены тоже наличием богатых железорудных залежей. Для развития промышленного потенциала страны в 1899 г. Д.И. Менделеев, занимающий в то время пост директора палаты мер и весов и уделяющий большое внимание развитию производительных сил в стране, организовал специальную экспедицию на Урал. Результаты магнитных съемок позволили значительно увеличить в стране реальные и перспективные запасы железа. Уже в начале прошлого столетия магниторазведка хорошо себя зарекомендовала при работах в рудных районах, начала разрабатываться новая аппаратура, за счет чего значительно ускорились полевые измерения. К 1920-м гг. магниторазведчики научились обнаруживать и изучать слабые по интенсивности аномалии, картировать их по занимаемому пространству. Изучение слабых аномалий особенно оказалось полезным при нефтяных изысканиях. Такого рода аномалии показаны по карте вертикальной составляющей напряженности магнитного поля по Западному Уралу, карта составлена по работам нефтяного института в Ленинграде (рис. 1). Рис.1. Карта изодинам Z Западного 49 В дальнейшем на основе собранного и обобщенного большого полевого материала развилось направление исследования прикладного характера – магнитная разведка, получившая благодаря трудам российских ученых теоретическое обоснование и широкое практическое применение. Расширились возможности применения магниторазведки для обнаружения бокситов, алмазоносных кимберлитов, марганцевых руд осадочного типа, сульфидных руд цветных и редких металлов, золотоносных, алмазоносных и вольфрамоносных россыпей. Впервые в 1936 г. были установлены на самолете магнитометры и проведены магнитные измерения. Дальнейшее развитие аэромагнитные методы получили во время Второй мировой войны для обнаружения затонувших кораблей и подводных лодок. Для решения геологических задач усилиями магнитометристов уже к середине 1960-х гг. почти вся территория нашей страны была охвачена сетью аэромагнитных съемок масштаба 1:200 000 (рис. 2). Сегодня при правильно выбранной методике и в благоприятных условиях современные аэромагнитометры позволяют достоверно выявлять и прослеживать аномалии с амплитудой 0,5–2 нТл и количественно интерпретировать аномалии интенсивностью менее 5 нТл. Это дает возможность решать не только традиционные задачи магниторазведки, но и картировать осадочные породы, выделять тектонические нарушения в осадочных породах и вести в них поиски месторождений. Перспективы дальнейшего развития аэромагнитометрии связаны с внедрением градиентометрических систем наблюдений с использованием нового поколения квантовых датчиков, совершенствованием систем компенсации магнитных помех и применением специализированных маломагнитных авианосителей. Урала по данным Н. Розе (1930 г.) 50 Рис. 2. Карта аномального магнитного поля Западного Урала и окрестностей. Изолинии Та (по Е.М. Ананьевой). 1, 2 – изолинии магнитного поля; 3 – экстремальные значения; 4–9 – интенсивность поля: 4 – больше 5; 5 – от 2 до 5; 6 – от 1 до 2; 7 – от 1 до -1; 8 – от -1 до -2; 9 – меньше -2 Анализ публикаций последних лет показывает, что основной тенденцией в развитии магниторазведочной аппаратуры является повышение чувствительности магнитометров, компьютиризация процессов измерения, разработка измерительно-интерпретационных комплексов с программно-математическим обеспечением, привлечение для текущей привязки измерений сетей спутниковой связи. Сегодня магнитометрические измерения используются широким кругом научно-производственных организаций при решении специализированных задач: трассирования трубопроводов, поисков затонувших судов, неразорвавшихся авиабомб и подземных снарядов, про- 51 гнозирования землетрясений, проведения исследований погребенных объектов культурного наследия. Морские магнитные съемки подразделяются на модульные, компонентные и градиентометрические. Долгое время ведущая роль принадлежала модульной съемке, сегодня предпочтение отдается градиентометрической съемке, аналогичной наземным измерениям. Гидромагнитная съемка применяется с целью изучения рельефа, тектонического районирования фундамента, определения мощности осадочного чехла, выделения зон тектонических нарушений и поисков полезных ископаемых в морях и океанах. С запуском в нашей стране 3-го искусственного спутника Земли трехаксиальным феррозондовым магнитометром на борту положено начало космической эры в развитии магнитометрии. Космические съемки эффективны при изучении как главного геомагнитного поля, так и полей внутренних источников. Параллельно с исследованиями на околоземных орбитах развивается космическая магнитометрия – исследуются магнитные поля планет. Измерения в скважинах ведутся с целью изучения изменения магнитной восприимчивости горных пород и измерения элементов земного магнетизма для обнаружения намагниченных источников в около скважинном пространстве. Каротаж естественного магнитного поля основан на изучении вектора Т или его составляющих Х, Y, Z. Радиус исследований при каротаже естественного магнитного поля изменяется от нескольких метров до 100–150 м в зависимости от геометрии и магнитных свойств влияющего объекта. Скважинный магнитный каротаж применяют для литологического расчленения и корреляции геологических разрезов; выделения интервалов разреза, содержащих магнитные минералы и зоны оруденения; определения элементов залегания пород, которые дифференцируются по магнитным свойствам; обеспечения интерпретации наземных магниторазведочных работ. В последние годы резко возросла актуальность применения геофизических методов при обслуживании нефтепроводного транспорта и для экологического обследования территорий, примыкающих к объектам нефтяной промышленности. Современная цивилизация характеризуется развитой системой подземных коммуникаций, требует уже профилактической переоценки. Существующая система трубопроводов нуждается в обследовании технического состояния. При решении этой проблемы задача определения места положения трубы может быть решена магниторазведкой. 52 Для дальнейшего развития магнитного метода разведки требуется решение следующих проблем: 1) совершенствование многокомпонентных векторных магнитометров для исследования сложных магнитных полей и выяснения их генологической природы; 2) развитие методик наблюдений при аэро и наземных съемках: обеспечение корректировки направления маршрута полета, обеспечение корректировкой постоянной высоты полета летательного аппарата; 3) совершенствование методики микромагнитной съемки в условиях промышленных помех; 4) точное обеспечение плановой и высотной привязки измерений; 5) обеспечить контроль за учетом вариаций: пилотному составу и геофизикам заранее знакомиться с предварительным прогнозом наступающей магнитной активности поля, для более тщательного учета вариаций, включая короткопериодные колебания, при высокоточных, особо точных и сверхвысокоточных съемках. 6) результаты съемки, полученные во время магнитных бурь, считать недостоверными; 7) обеспечить заверку аэромагнитных аномалий наземной съемкой с целью выяснения их природы и оценки перспектив, основываясь на комплексном исследовании с другими видами геофизических и геохимических работ; 8) для производства наземных магнитных съемок необходимо развитие автомобильных высокоточных магнитных съемок с обеспечением их курсопрокладчиками и профилемерами; 9) развивать повысотные наблюдения магнитного поля в аномальных зонах различной макро- и микро-структуры магнитного поля для исследования их природы и глубины распространения магнитовозмущающих объектов; 10) реализовать режимные наблюдения за изменением магнитного поля при изучении активных тектонических нарушений, зон трещиноватости или закарстованности, оползневых структур, залежей нефти и газа по мере их обработки. 11) дальнейшее совершенствование магнитной градиентометрии для выявления и изучения локальных слабомагнитных неглубокозалегающих объектов; 12) внедрение в производство каротажных исследований магнитных вариационных измерений современных протонных или квантовых магнитометров с целью установления времени появления магнитных возмущений, влияющих на показания аппаратуры ГИС; 53 13) продолжить разработку методик прогнозирования землетрясений по магнитным наблюдениям. С.В. Горожанцев Геофизическая служба РАН, г. Обнинск О ВЛИЯНИИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ НА РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫСОКОТОЧНЫХ ГРАВИМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ При проведении гравиметрической съемки применяются пружинные гравиметры, у которых сила тяжести уравновешивается упругой силой, обусловленной деформацией пружины. Деформации могут иметь характер изгиба, кручения, сжатия и растяжения [2]. Конструкционно гравиметр устроен таким образом, что его чувствительный элемент при регистрации изменений силы тяжести совершает колебательные движения. К примеру, конструкция кварцевых отечественных высокоточных гравиметров ГНУ-КВК построена по принципу сейсмографа Голицына и поэтому может быть использована как высокочувствительный сейсмограф [4]. В последнее время в практике широко применяются зарубежные высокоточные гравиметры канадской фирмы «Scintrex», чувствительный элемент которых также подвержен колебательному процессу. В основных сведениях руководства по эксплуатации прибора и рекламной продукции отмечается, что чувствительная система CG-5 Autograv базируется на упругой конструкции из плавленного кварца. Гравитационная сила, приложенная к пробной массе, уравновешивается пружиной и относительно маленькой электростатической силой. Присущая плавленому кварцу прочность и отличная упругость вместе с ограничителями движения пробной массы позволяют работать без арретира. Защита от внешних воздействий обеспечивается надежными амортизаторами. Кроме того, гравиметр CG-5 имеет очень эффективный сейсмический фильтр, который может удалять большой микросейсмический шум. Учитывая вышесказанное, представляются интересными результаты, полученные в Геофизической службе РАН (ГС РАН) при проведении специальных совместных гравиметрических и сейсмических мониторинговых наблюдений на Дальнем Востоке Российской Федерации. 54 В районе г. Владивосток (на мысе Шульца) выполнялась регистрация широкополосным сейсмометром СMG-3TВ фирмы «GURALP» и гравиметром CG-5 AutoGrav канадской фирмы «Scintrex». Одновременно на расстоянии около 90 км на сейсмостанции «Владивосток» производилась регистрация землетрясений отечественными сейсмодатчиками СM3-ОС. В периоды непрерывной одновременной работы приборов было зарегистрировано несколько сильных землетрясений. На рис. 1 приведена запись сигнала гравиметром CG-5 AutoGrav от катастрофического землетрясения, произошедшего у берегов Японии 11 марта 2011 года, время 05:46:22, Мs = 9, глубина 33 км, расстояние до м. Шульца 1050 км. На представленной записи видно, что длительность колебательного процесса сигнала по времени составляет около двух часов. мГал Location:Instrument:Measurement 4 (?) 4600 4400 4200 4000 05h00m00s 11-03-11 06h00m00s 11-03-11 07h00m00s 11-03-11 08h00m00s 11-03-11 Рис. 1. Запись сигнала гравиметром CG-5 AutoGrav от землетрясения 11.03.2011 г., время 05:46:22, Мs = 9, глубина 33 км, расстояние до м. Шульца 1050 км, Тохоку (Япония) Проводимые в ГС РАН исследования показывают, что в гравиметрических наблюдениях отражаются сигналы от землетрясений, эпицентры очагов которых находятся на расстояниях порядка 3500 км от места регистрации [1] (рис. 2). Особенно это касается землетрясений неглубокофокусных, глубина залегания очага которых составляет около 30 км, с магнитудой 6,0 и более. 55 мГал Рис. 2. Землетрясение 14.08.2010 г. 23:01:04, Мs = 6,4, глубина 33 км, расстояние до Владивостока 3500 км (Марианские острова) Как правило, сильные землетрясения сопровождаются достаточно мощными форшоковым и автершоковым процессами. К примеру, землетрясению 11 марта 2011 года (Тохоку, Япония, время 05:46:22, Мs = 9), предшествовали три сильных землетрясения 9 марта (время 02:45:19, Мs = 7,7; время 06:12:13, Мb = 5,0; время 21:24:52, Мb = 6,2), а после него произошли еще пять 11 марта (время 08:19:28, Мb = 6,5; время 11:36:40, Мb = 6,6; время 15:13:14, Мb = 6,2; время 19:02:57, Мb = 6,1; время 19:46:50, Мb = 6,2; Мs = 6,5), способных вызвать достаточно сильные помехи при проведении высокоточных полевых гравиметрических измерений. На рис. 3 представлено общее количество землетрясений, зарегистрированных гравиметром за период с 09 марта до 14 марта 2011 г. При выполнении гравиметрических наблюдений в периоды таких сейсмических событий измерения с прибором производить весьма затруднительно. Сейсмический фильтр гравиметра, как показывают исследования, на землетрясения такой силы не рассчитан. С учетом того, что скорости распространения сейсмических волн разные и VP (продольные)>VS (поперечные), а VR (волна Релея)= 0,92 VS, то на более удаленных расстояниях от эпицентра длительность записи землетрясения больше. Также следует учитывать тот факт, что после максимальной фазы волны Релея идет через некоторое время спад амплитуды записи (обертона волн Релея), их длительность зависит от магнитуды. Все это приводит к созданию различных по времени интервалов помех для полевых гравиметрических измерений. 56 SD,мГал Location:Instrument:Measurement 5 (?) 40 30 20 10 0 00h00m00s 10-03-11 00h00m00s 11-03-11 00h00m00s 12-03-11 00h00m00s 13-03-11 Час Рис. 3. Сигналы от землетрясений, зарегистрированные гравиметром за период с 09.03.2011 г. до 14.03.2011 г. Самое большое по амплитуде землетрясение Тохоку (Япония) Если наблюдения выполняются по специальным методикам, направленным на повышение точности гравиметрических съемок, к примеру по МИОП [3], то в отдельных случаях полевые измерения допустимы, когда колебательный процесс уже недостаточно сильный, и методика позволяет не превысить заданную среднеквадратическую погрешность единичного измерения. Однако, в последнее время при использовании современных высокоточных компьютеризированных гравиметров, как правило, работы выполняются по однократной методике. Следует иметь в виду, что в этих случаях результаты наблюдений будут сильно искажены. Таким образом, при проведении высокоточных гравиметрических наблюдений для решения геологических задач следует учитывать влияние такого природного явления как землетрясение, хотя в месте выполнения наблюдений не инструментально оно не будет ощутимо. В случае наличия сильного искажения в результатах гравиметрических измерений, по одной из версий, следует провести анализ на возможность совпадения их производства по времени с сильными зем57 летрясениями, произошедшими в мире. Для этого следует использовать существующие каталоги землетрясений, выпускаемые Геофизической службой РАН. Литература 1. Горожанцев С.В., Наумов С.Б. Особенности высокоточных гравиметрических измерений в периоды сильных землетрясений // Вопросы обработки и интерпретации геофизических наблюдений. Материалы конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Александра Кирилловича Маловичко. Обнинск-Пермь, 2012. С. 111–115. 2. Маловичко А.К., Костицын В.И. Гравиразведка: Учеб. для вузов. М.: Недра, 1992. 357 с. 3. Маловичко А.К., Костицын В.И., Тарунина О.Л. Детальная гравиразведка на нефть и газ. М.: Недра, 1989. 224 с. 4. Михайлов И. Н. Краткосрочный прогноз катастрофических землетрясений // Геофизика, 2006. № 5. С. 64–69. М.Г. Губайдуллин, Д.В. Глушков, Т.П. Худякова Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В.Ломоносова, г. Архангельск ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ГЕОЛОГОГЕОФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИ ПОДГОТОВКЕ СПЕЦИАЛИСТОВ – ГЕОФИЗИКОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЦИФРОВОГО КАТАЛОГА ГОРНЫХ ПОРОД В настоящее время существует широкий спектр компьютерных технологий и продуктов, которые могут использоваться как для улучшения основных показателей эксплуатации месторождения (например, для повышения коэффициента конечной нефтеотдачи пласта), так и оперативных индикаторов, таких как выполнение текущих планов добычи при минимизации эксплуатационных затрат и/или повышения эффективности и надежности использования промыслового оборудования. На базе Института нефти и газа Северного (Арктического) федерального университета (САФУ) имени М.В. Ломоносова в Центре обучения компьютерному моделированию и управления разработкой месторождения (ЦОКМУРМ) создана технологическая основа для подготовки специалистов геофизических специальностей методам решения геологических задач в виртуальной среде. Для этого было приобретено виртуальное месторождение с базой данных, со всеми необходимыми исходными данными для геолого-геофизического моделирования. 58 Исходные данные включают в себя: – материалы сейсморазведки; – каротаж (стандартный комплекс ГИС); – результаты интерпретации данных ГИС; – геологические данные. Геолого-геофизические данные по месторождению будут использоваться в подготовке специалистов для достижения следующих целей: 1. Обучение методикам построения трехмерных геологических моделей; 2. Проведение научной работы и разработки новых предложений по повышению эффективности освоению месторождений углеводородов. Построение трехмерных цифровых геологических моделей в настоящее время стало обычной процедурой в рамках общего процесса разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений. Создание 3D моделей решает при этом, как правило, следующие задачи (рис. 1): импорт и экспорт данных; корреляция пластов по скважинным данным; интерпретация данных сейсморазведки; анализ данных; построение и редактирование карт, точек, полигонов; построение модели тектонических нарушений; построение структурно-стратиграфического каркаса; осреднение скважинных данных на сетку; литолого-фациальное моделирование; петрофизическое моделирование; подсчет запасов; планирование скважин; анализ неопределенностей и рисков; калькулятор кубов, карт, каротажных кривых, атрибутов; оформление отчетной графики. Использование данных виртуального месторождения возможно в различных пакетах геологического моделирования. В ЦОКМУРМ имеются два программных комплекса: Petrel, продукт компании Schlumburger и IRAP RMS, продукт компании Roxar. Наряду с ЦОКМУРМ при Институте нефти и газа САФУ создан Инновационно-технологический центр арктических нефтегазовых лабораторных исследований, который проводит исследования керна и пластовых флюидов. В наличии у центра лабораторных исследований име- 59 ется программный комплекс RAPID-Spotfire, который состоит из следующих компонентов: – СУБД RAPID; – электронный каталог горных пород; – база данных относительных проницаемостей; – база данных капиллярных давлений; – аналитическая программа Spotfire. Рис. 1. Основные этапы геолого-геофизического моделирования 3D с помощью компьютерных программных комплексов Электронный каталог горных пород под управлением СУБД RAPID (рис. 2), содержит геофизические, геологические и петрофизические данные по результатам исследований скважин и керна месторождений нефти и газа, полученные в компаниях со всего мира, таких как Texaco, Chevron, TOTAL, Schlumberger, Statoil и др. На настоящий момент электронный каталог горных пород содержит сведения о более чем 150 типах продуктивных пород и будет постоянно пополняться за счет ввода результатов исследований нефтяных компаний и собственных исследований керна в инновационно-технологическом центре. 60 Рис. 2. Электронный каталог горных пород в СУБД RAPID Каталог горных пород позволяет восполнить необходимую информацию по исследованию керна при комплексном геологогеофизическом моделировании месторождений, если таковая отсутствует, за счет поиска аналогов в каталоге, что обеспечивает снижение рисков при разработке месторождений. Данные относительной проницаемости и капилляриметрии по керну не всегда доступны, например, в случаях: старых месторождений; приобретения новых участков; ускоренного пластового моделирования в скважинах, открывших новое месторождение. Вследствие этого инженер-разработчик может давать ошибочную оценку остаточных запасов нефти, относительной проницаемости, кривых обводненности, коэффициента нефтеотдачи и др. Базы данных относительной проницаемости и капиллярных давлений, к которым можно обращаться за статистическими вероятностными данными по ключевым параметрам, полученным по аналогам из каталога горных пород, позволяют моделировать результаты относительных проницаемостей и капиллярных давлений, что существенно снижает неопределенности и риски при создании таких оценок. 61 Посредством СУБД RAPID легко искать и анализировать данные, извлекать их и переносить в другие приложения. Извлеченные из баз данные могут экспортироваться в различных форматах, которые могут загружаться непосредственно в клиентские симуляторы. СУБД RAPID для управления каталогом горных пород, в отличие от разрозненных бумажных отчетов и массы отдельных несвязанных файлов, обеспечивает централизованный, единообразный и доступный ввод, хранение, извлечение и визуализацию массива цифровых данных по исследованию горных пород нефтегазовых скважин в надежном типовом формате с возможностью быстрого поиска по различным параметрам и многопользовательского доступа через удобный интуитивно понятный веб-интерфейс посредством сети интернет или по локальной сети САФУ. Выбираемые пользователем результаты исследований по скважине выводятся на интерактивный планшет. Для защиты информации и доступа к базе данных, хранимой на сервере САФУ, применяются защищенные паролями учётные записи. Для каждой учетной записи имеется возможность открывать или закрывать доступ к данным по определенным скважинам или месторождениям. С помощью аналитической программы Spotfire, используя базу каталога горных пород из RAPID, можно легко и быстро сопоставлять, группировать и делать выборку данных, а также их статистический анализ, позволяя выявлять ранее неизвестные взаимосвязи наиболее важных параметров, используемых при геолого-геофизическом моделировании. Программный комплекс RAPID-Spotfire, помимо решения научно-практических задач геологии нефти и газа, является уникальным наглядным инструментом для преподавания профильных дисциплин при подготовке специалистов геофизических специальностей. Использование программных продуктов, решающих задачи комплексного геолого-геофизического моделирования, при подготовке специалистов – геофизиков совместно с цифровым каталогом горных пород под управлением СУБД RAPID позволят получать необходимые знания по геофизическим исследованиям скважин: о физических свойствах горных пород – научной основе геологической интерпретации данных ГИС; о закономерностях физических полей в системе скважинапласт; о технике и методике выполнения измерений информационно-измерительными системами ГИС; 62 по методикам, алгоритмам и системам интерпретации данных ГИС для изучения геологического строения месторождений и свойств горных пород в разрезах скважин и по площади; по изучению методических основ и способов определения подсчетных параметров при оценке запасов углеводородов по данным ГИС; по способам создания трехмерных моделей залежей углеводородов на основе комплекса лабораторных, скважинных и полевых геофизических исследований с использованием современных геоинформационных и компьютерных технологий. А.С. Долгаль, П.Н. Новикова ФГБУН Горный институт УрО РАН, г. Пермь ПОДАВЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ ГЕОПЛОТНОСТНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ПРИ ОБРАБОТКЕ ДАННЫХ ГРАВИРАЗВЕДКИ «Геофизики вынуждены работать в условиях естественных природных залеганий, они не могут работать, исключая какиелибо факторы: складки, трещины, сбросы и другие нарушения имеют огромное влияние на результаты работ. И тут особую остроту приобретает физическая разработка вопроса» Соколов П.Т., доклад на Первой Всесоюзной геофизической конференции, 1932 г. В геофизической практике часто используется термин «наблюденное поле» применительно к исходным данным, которые затем подвергаются количественной и качественной интерпретации. Однако при этом подразумевается совокупность дискретных значений результатов полевых измерений, уже прошедших первичную камеральную обработку, т.е. аномальное поле в пунктах геофизических наблюдений, полученное путем исключения некоторого «нормального» поля. В частности, в гравиразведке идеализация представлений о промежуточном слое горных пород, как однородной по плотности среде [7], использующаяся на этапе учета «нормального» поля, может привести к невосполнимым потерям информации в дальнейшем. Общеизвестным недостатком редукции Буге является отсутствие учета влияния геоплотностных неоднородностей, локализованных в промежуточном слое, о которых, как правило, нет никакой 63 априорной информации. Влияние этих неоднородностей сохраняется на результативных гравиметрических картах и неизбежно искажает все последующие интерпретационные построения. Поэтому весьма актуальной задачей является разработка методов подавления геологических помех, обусловленных приповерхностными источниками, не требующих априорной информации о физико-геологическом разрезе. Для трансформации гравитационного поля успешно применяются методы, базирующиеся на истокообразной аналитической аппроксимации [3, 4]. При этом в большинстве случаев оптимальной считается глубина расположения источников, находящаяся в пределах одного-двух шагов сети наблюдения [1]. Авторами предлагается технология для подавления помех, обусловленных влиянием верхней части разреза (ВЧР), предусматривающая аппроксимационную конструкцию, в которой эквивалентные источники располагаются на горизонтальной плоскости, по глубине H, отвечающей подошве промежуточного слоя, использующегося при вычислении редукции Буге. Тогда будет сконструирован обоснованный с физических позиций фильтр для подавления высокочастотной составляющей гравитационного поля, обусловленной источниками, расположенными на глубинах h < H. Этот фильтр будет также обеспечивать подавление помех, нарушающих гармонический характер поля gн. Математически задача сводится к устойчивому решению системы линейных алгебраических уравнений с приближенно заданной правой частью, для чего уже созданы специальные алгоритмы и компьютерные технологии [8]. Рассмотрим модельный пример: «наблюденное» гравитационное поля Δgн, обусловленное глубокозалегающим объектом, задано в точках регулярной сети на реально существующем рельефе с перепадом высот около 600 м. Это поле осложнено влияем набора шарообразных тел, расположенных выше отметки рельефа H = 0, имитирующих локальные неоднородности ВЧР. В разностном поле, полученном путем вычитания из «наблюденного» поля гравитационного эффекта вышеописанной аппроксимационной конструкции, четко отражаются приповерхностные неоднородности (рис. 1). Таким образом, без какойлибо дополнительной информации осуществляется приближенное разделение полей, обусловленных глубинными объектами (белый цвет) и приповерхностными источниками (черный цвет). В практике гравиметрических работ неоднократно предпринимались попытки определения «истинной» плотности промежуточного слоя, а также использования его переменной плотности при вычислении аномалий Буге. Традиционные методы определения «истинной» 64 плотности промежуточного слоя базируются на критерии минимальной корреляции локальных особенностей гравитационного поля с формами рельефа земной поверхности [3]. Однако зачастую неоднородная по литологическому составу ВЧР не может характеризоваться единственным значением «истинной» плотности горных пород в пределах всей площади гравиметрической съемки [2]. Рис. 1. Выделение локальных плотностных неоднородностей ВЧР: А – расположение источников поля (черный цвет – источники в промежуточном слое); Б – рельеф поверхности измерений; В – «наблюденное» поле; В – разностное поле Логично предположить, что неоднородная по латерали плотность горных пород ВЧР = (х, у) повлечет за собой корреляцию аномальных значений поля силы тяжести с особенностями рельефа местности на отдельных участках изучаемой территории. В частности, над положительными формами рельефа, сложенными породами с плотностью, превышающей плотность промежуточного слоя, будут отмечаться повышенные значения гравитационного поля, и наоборот. Это явление должно обладать инвариантностью относительно масштаба его рассмотрения, поэтому для его анализа целесообразно разбить земную поверхность и гравитационное поле в пределах площади съемки на совокупность самоподобных фрагментов, т.е. прибегнуть к фрактальной геометрии [5]. Эффективным инструментом для сопоставления фрактальных особенностей множеств дискретных значений высот рельефа и аномального гравитационного поля является вейвлетпреобразование [6]. Суть предлагаемого алгоритма заключается в сопоставлении значений наблюденного гравитационного поля Δgн и гравитационного поля промежуточного слоя, вычисленного при постоянной плотности Δg=const. При помощи быстрого вейвлет-преобразования (FWT) на основе двумерных базисных функций Хаара проводится разложения каждого из полей на несколько масштабов (уровней) [9]. Количество уровней напрямую зависит от размера площади исследования. Далее проводится обратное вейвлет-преобразование с вычислением на каж65 дом масштабе коэффициента соотношения амплитуд η = Δgн / Δg=const в каждой точке измерения с построением карт приближенного распределения плотности в пространстве, которые последовательно уточняются при увеличении детальности рассмотрения полей Δgн и Δg=const. Затем эти приближения суммируются и в итоге дают результативную карту переменной по латерали плотности горных пород ВЧР = (х, у). Для устранения влияния глубинных источников на значения выходной плотности пород используется фильтрация низкочастотной составляющей. Следует отметить, что необходимым условием для использования предлагаемого метода является наличие заметных (100–200 м и более) перепадов высот рельефа в пределах изучаемой территории. В горных (складчатых) областях строение ВЧР значительно более неоднородно, чем в пределах осадочных бассейнов, характеризующихся спокойным рельефом дневной поверхности и выдержанной плотностью верхнего слоя. Поэтому рассматриваемый метод ориентирован, в первую очередь, на его использование в горных районах. Приведем модельный пример восстановления переменной плотности промежуточного слоя по гравитационному полю, не осложненному глубинными источниками (рис. 2). Геологическая среда аппроксимировалась призматическими источниками поля. В качестве исходных данных использовались «наблюденное» гравитационное поле Δgн, отвечающее заданной функции = (х, у) и гравитационное поле, которое создается промежуточным слоем с постоянной плотностью Δg=const. Величина этой постоянной плотности отвечала математическому ожиданию функции . Для эксперимента была выбрана реальная цифровая модель горного рельефа с диапазоном высот, равным 1300 м. Как очевидно, в результате использования алгоритма с погрешностью порядка 10% восстанавливается пространственное распределение плотности горных пород (x,y). Рассматриваемые методы позволяют осуществлять приближенную оценку плотностных свойств ВЧР, используя минимум априорной физико-геологической информации. Алгоритмы являются сравнительно простыми с точки зрения вычислительной математики, обладают высоким быстродействием и могут обеспечить достаточный для практики учет влияния приповерхностных геоплотностных неоднородностей. Их применение в перспективе позволяет получить новую информацию о геологической среде, которая может существенно повысить достоверность последующих интерпретационных построений. 66 Рис. 2. Пространственное распределение плотности пород ВЧР: А – истинная плотность = (х, у); Б – плотность, определенная с использованием вейвлет-анализа; В – рельеф земной поверхности Литература 1. Аронов В.И. Методы построения карт геолого-геофизических признаков и геометризация залежей нефти и газа на ЭВМ. М.: Недра, 1990. 301 с. 2. Бычков С.Г. Определение поправок за влияние верхней части разреза при гравиметрических исследованиях на нефть и газ // Геофизика 2007. № 1, С. 56–58. 3. Гравиразведка: Справочник геофизика / Под ред. Е.А. Мудрецовой, К.Е. Веселова. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Недра. 1990. 607 с. 4. Долгаль А.С. Компьютерные технологии обработки и интерпретации данных гравиметрической и магнитной съемок в горной местности. Абакан: Фирма «Март». 2002. 188 с. 5. Долгаль А.С., Пугин А.В. Построение аналитических аппроксимаций геопотенциальных полей с учетом их фрактальной структуры //Доклады Академии наук. 2006. Т. 410. № 7. С. 1152–1155. 6. Дремин И.М., Иванов О.В., Нечитайло В.А. Вейвлеты и их использование // Успехи физических наук, 2001. Т. 171. № 3. С. 465–501. 7. Инструкция по гравиметрической разведке. М.: Недра, 1975. 88 с. 8. Страхов В.Н., Керимов И.А., Степанова И.Э. Разработка теории и компьютерной технологии построения линейных аналитических аппроксимаций гравитационных и магнитных полей. М.: ИФЗ РАН, 2009. 254 с. 9. Столниц Э., ДеРоуз Т., Салезин Д. Вейвлеты в компьютерной графике // Пер. с англ. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2002. 272 с. 67 Е.С. Зрячих, А.И. Губина ООО «ПИТЦ» Геофизика», г. Пермь СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ НЕЙТРОННЫХ МЕТОДОВ ПРИ КОНТРОЛЕ ЗА РАЗРАБОТКОЙ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА Современные нейтронные методы в настоящее время решают не только задачи расчленения разрезов скважин и коллекторских свойств горных пород, но также определения текущего характера насыщения и массовых содержаний различных элементов в горных породах. Самыми распространенными радиоактивными нейтронными методами, направленными на определение характера насыщения при контроле за разработкой, являются импульсный нейтрон-нейтронный каротаж (ИННК) в модификации углеродно-кислородного каротажа – метод импульсного спектрального нейтрон нейтронного каротажа (3ИННКС) и метод компенсационного нейтронного каротажа. Можно выделить три основных пути в развитии радиоактивных методов: аппаратурный, технологический и методический. Аппаратурный в основном связан с совершенствованием генераторов или детекторов. Остановимся подробней на методическом и технологическом путях повышения эффективности нейтронных методов. В настоящее время в России существуют три основные школы развития радиоактивных методов: ООО НПП «ВНИИГИС» (г. Октябрьский), ООО «Нефтегазгеофизика» (г. Тверь) и ГНЦ РФ ВНИИгеосистем (г. Москва). Импульсные модификации нейтронных методов для контроля за разработкой нефтегазовых месторождений Пермского края применяется с 1960-х годов. Для повышения точности количественных определений текущей нефтегазонасыщенности пород на основе метода ИННК Урманов Э.Г. (ГНЦ РФ ВНИИгеосистем) предлагает использование зарубежной методики определения интерпретационного петрофизического параметра – сечения захвата тепловых нейтронов Σa, поскольку его оценка зависит не только от декремента затухания, но и от диффузионных свойств среды. Также им была предложена методика более точного, независимого от газонасыщения, расчета пористости. В целом, эти нововведения должны обеспечить более точное количественное определение нефтенасыщенности, взамен качественному. Для повышения эффективности метода ИННК в условиях слабоминерализованных пластовых вод Гамидовой Г.А. (НИИ «Геофизика», Азербайджан) в 2011 г. был предложен новый технологический 68 метод проведения ИННК. Сущность его заключается в искусственном увеличении степени минерализации (по хлору) пластовых вод исследуемого интервала путем закачки в перфорированный интервал через фильтр расчетного объема соленой воды с минерализацией 100–150 г/л, а затем проведение повторного исследования ИННК той же аппаратурой. Анализ результатов исследований ИННК до и после закачки минерализованной воды показал, что соленая вода в нефтенасыщенном интервале в пласты почти не поступает, она приникает в обводненные пласты. Эффективность технологии неоднозначна, поскольку при технологическом процессе закачиваемая вода оттесняет нефть в глубину коллектора, что снижает возможности метода из-за его небольшого радиуса исследования. При этом автор утверждает, что данная технология повышает эффективность исследований ИННК [1]. В 2011 г. ОАО НПП «ВНИИГИС» (г. Октябрьский, Башкирия) на базе углеродно-кислородного (С/О) и импульсного нейтроннейтронного каротажей была создана аппаратура ЦСП-3ИННКС-76 для исследования скважин с диаметром менее 100 мм. Прибор имеет низкочастотный генератор, как в аппаратуре метода ИННК, но при этом более чувствительные датчики, как в аппаратуре С/О-каротажа, которые позволяют определять спектр элементов, входящих в состав исследуемой горной породы. В результате получаем время жизни тепловых нейтронов, пористость и кривые массового содержания основных породообразующих элементов, включая хлор. Методика интерпретации с использованием параметра минерализации М_cl, зарегистрированного по скважине, заключается в сопоставлении этого параметра с теоретически рассчитанным параметром М_w для водонасыщенной пористости. Области снижения реальной минерализации соответствуют нефтенасыщенным пластам (с учетом ограничений при пресных закачках) [2]. Степень расхождения текущих показаний М_w и М_cl, то есть дефицит минерализации, с учетом разницы минерализаций флюидов в полностью нефтенасыщенном и водонасыщенном пластах, отражает степень нефтенасыщенности пласта и позволяет рассчитывать коэффициент нефтенасышенности (Кн) Кн = (M_w – M_cl)/(M_w – M_n). В 2012 г. метод 3ИННКС был проведен на нескольких скважинах Пермского Прикамья. В большинстве случаев результаты метода были подтверждены результатами освоения (рис. 1). 69 Рис. 1. Определение текущего характера насыщения методом 3ИННКС В 2004 г. появились публикации Велижанина В.А., Глебова А.П. (ООО «Нефтегазгеофизика», г. Тверь) о возможности компенсированного нейтронного каротажа определять характер насыщения. Компенсированный нейтронный каротаж по тепловым нейтронам основан на облучении породы потоком быстрых нейтронов от ампульного источника и регистрации потока тепловых нейтронов на двух расстояниях от источника нейтронов. Измеряемые при нейтронном каротаже параметры определяются нейтронозамедляющими и нейтронопоглощающими характеристиками окружающих скважинный прибор породы и скважины. Основные породообразующие элементы горных пород (O, Si, Al, Ca, Mg, Na, K), кроме железа, обладают низкими сечениями поглощения. Поэтому на поглощение нейтронов особое влияние в условиях нефтяных и газовых месторождений оказывает присутствие в породах элементов, обладающих повышенными и аномально высокими сечениями поглощения тепловых нейтронов, а именно: железа, хлора, бора, кадмия, иридия и некоторых редкоземельных элементов. 70 Это позволяет использовать результаты 2ННК-т для определения типа флюида при сильной минерализации пластовых вод (как правило, солями соляной кислоты – NaCl, KCl и др.). Компенсационные (по сечению поглощения) свойства отношения показаний зондов установки 2ННКт, кроме того, допускают количественное (правда, с невысокой точностью) определение нейтронопоглощающих свойств породы – макросечения поглощения тепловых нейтронов. В 2012 г. подобный метод был проведен в нескольких скважинах Западной Сибири компанией «Роук интернешнл» (г. Москва), в том числе горизонтальных. В качестве аппаратуры использовался зонд QUAD, содержащий четыре зонда нейтронного каротажа, датчики температуры, резистивиметр, канал гамма-каротажа и фильтрованную в определенном спектре гамма-активность. Целью интерпретации данного метода являлись оценка пористости, текущей нефте- и газонасыщенности, определение глинистости и литотипа пород. Результаты одной из скважин представлены на рис. 2. В настоящее время ведутся работы по освоению остальных исследованных скважин для определения достоверности метода. Рис. 2. Определение текущего характера насыщения методом компенсированного нейтронного каротажа (аппаратура QUAD) 71 В последние десятилетия развитие нейтронных радиоактивных методов значительно продвинулось вперед. Подобные методы успешно применяются для контроля за разработкой нефтяных месторождений во многих регионах России. Дальнейшие перспективы нейтронных методов связаны с повышением их разрешающей способности и поиском новых технологий в условиях низкой минерализации пластов. Литература 1. Гамидова Г.А. Пути повышения эффективности исследований импульсными нейтронными методами разрезов со слабой минерализацией пластовых вод на поздней стадии разработки нейтегазовых месторождений // НТВ «Каротажник». Тверь: Изд. АИС, 2011. Вып. 8 (206). С. 38–46. 2. Рыскаль О.Е., Коротченко А.Г., Гайнетдинов Р.Г. Применение комплекса методов ядерной геофизики для контроля разработки месторождений нефти и газа // НТВ «Каротажник». Тверь: Изд. АИС, 2011. Вып. 5 (203). С. 145–169. А.И. Кудряшов ООО «НПФ «Геопрогноз», г. Пермь VII ВСЕРОССИЙСКИЙ СЪЕЗД ГЕОЛОГОВ: НАПРАВЛЕНИЯ ЕГО РАБОТЫ И ВПЕЧАТЛЕНИЯ ДЕЛЕГАТА История геологических съездов берет начало с 1922 г., когда в Петрограде собрались участники Первого Всероссийского съезда геологов. Второй съезд геологов, уже Всесоюзный, прошел в Киеве в сентябре 1926 г, а III Съезд геологов – в Ташкенте (20–26 сентября 1928 г.). После этого Съезда был огромный перерыв длительностью 78 лет и лишь в октябре 2000 г. в Санкт-Петербурге состоялся IV Всероссийский съезд геологов, который был посвящен 300-летию горногеологической службы России. V Съезд геологов прошел 25–27 ноября 2004 г. в Москве. В соответствии с Распоряжением Правительства РФ от 28 января 2012 г., №75-р, в период с 24 по 26 октября 2012 г. в Москве состоялся VII Всероссийский съезд геологов. Он проводился под эгидой Министерства природных ресурсов и экологии РФ, Федерального агентства по недропользованию, Российского геологического общества и был призван рассмотреть ряд наиболее важных актуальных проблем геологической отрасли – фундамента российской экономики. 72 Открытие съезда состоялось в Государственном Кремлевском Дворце. После того, как делегаты и участники Съезда расселись по местам, в президиуме под аплодисменты присутствующих разместилось около 18 чиновников разных рангов во главе с министром природных ресурсов и экологии РФ С.Е. Донским (заметим, что никаких выборов членов президиума на Съезде не было). Первым было выступление председателя мандатной комиссии Съезда Е.Г. Фаррахова, который отметил, что в работе Съезда геологов принимают участие 1655 делегатов из 83 субъектов Российской Федерации и 893 участника и гостя съезда. Съезд геологов открыл министр природных ресурсов и экологии РФ С.Е. Донской. От имени Федерального агентства по недропользованию с вступительным словом обратился руководитель Роснедр А.П. Попов. Затем делегатам, участникам и гостям Съезда были зачитаны приветствия В.В. Путина, Д.А. Медведева, В.И. Матвиенко и С.Е. Нарышкина. С приветствием обратились почетные гости, в том числе С.М. Миронов, Р.Р. Сафин, И.И. Никитчук. От имени иностранных делегаций выступил Б.С. Ужкенов (Казахстан). Потом состоялось вручение государственных наград ряду работников геологической отрасли. С большим докладом выступил руководитель Федерального агентства по недропользованию, председатель оргкомитета Съезда А.П. Попов. Во второй половине дня с докладами выступили гости и участники Съезда, в том числе Д.Г. Храмов (заместитель министра природных ресурсов и экологии РФ), В.П. Орлов (бывший министр природных ресурсов РФ в 1996–1999 гг., ныне президент Российского геологического общества), Г.А. Машковцев (генеральный директор ФГУП «ВИМС»), академик А.Э. Конторович и др. Завершился первый день работы Съезда геологов большим концертом. Последующие два дня работа Съезда продолжилась в Центре международной торговли. 25 октября она прошла в форме заседаний круглых столов по следующим направлениям: I – Государственная политика и национальная сырьевая безопасность в сфере геологического изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы России – состояние, проблемы и стратегия развития (рук. Д.Г. Храмов); II – Региональное геологическое изучение недр территорий России – состояние и перспективы развития (рук. А.Ф. Морозов); 73 III – Основные проблемы нефтегазовой геологии: состояние ресурсной базы УВС России и перспективы ее развития (рук. И.А. Плесовских); IV – Состояние сырьевой базы ТПИ России и перспективы ее развития (рук. Е.А. Киселев); V – Подземные воды: региональное гидрогеологическое изучение и мониторинг состояния (рук. А.М. Лыгин); VI – Состояние и проблемы геологической отрасли России (организационно-правовая структура, финансово-экономическое, техническое, кадровое и социальное обеспечение, профессиональные общественные объединения (рук. В.П. Орлов). Автор статьи участвовал в работе только VI-го круглого стола. В последний день работы к Съезду обратился В.П. Орлов с докладом «О результатах работы Российского геологического общества в период между VI и VII Съездами геологов». Затем выступили представители делегатов Съезда от Дальневосточного, Сибирского Уральского, Приволжского, Южного, Северо-Западного и Центрального федеральных округов, а также руководители круглых столов. С заключительным словом выступили Д.Г. Храмов и В.П. Орлов. Была принята основа резолюции Съезда. Руководитель Роснедр А.П. Попов объявил о закрытии Съезда. Содержание докладов руководителей геологической службы Росси на пленарных заседаниях VII Всероссийского съезда оставило у автора статьи чувство тревожной неудовлетворенности. В подавляющем большинстве из них отмечалось, что геологическая отрасль является фундаментом российской экономики (что без сомнения верно), говорилось об успехах геологии, планах и о том, как руководство печется о геологах и т.д. и т.п. Лишь некоторые выступления, в частности В.П. Орлова, были пронизаны болью за современное состояние российской геологии. Особенно остро это ощущалось в работе VI-го круглого стола и кулуарных обсуждениях. В частности, в курилке автор был свидетелем довольно экспрессивного разговора группы мужчин среднего возраста. С применением крепких слов они «костили» существующее законодательство о недропользовании, отсутствие нужного финансирования, многочисленные административные препоны и все другое, что мешает работать геологам. В сердцах один из них сказал: «А мне плевать на это, ничего не поделаешь!». Другой возразил ему: «Нет, надо что-то делать. Ведь это наша страна!». Именно последнее дает слабую надежду на то, что в геологии нашей страны что-то изменится к лучшему. 74 Следует добавить, что 25–26 октября 2012 г. в рамках проведения Съезда работала выставка «Российская геология: от съезда к съезду». Выставка была довольно скромной (во всяком случае, гораздо беднее, чем на V Съезде, на котором автору посчастливилось побывать). Подавляющая часть печатной продукции была представлена красивыми буклетами, рекламирующими достижения и возможности различных научных и производственных организаций. Отрадной новостью явилось то, что вышли в свет 2-й и 3-й тома «Российской геологической энциклопедии», а также трехтомное издание «Геологического словаря». Б.К. Матвеев Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь О РАЗВИТИИ МЕТОДОВ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ В ПЕРМСКОМ ПРИКАМЬЕ Методы электроразведки условно можно разделить на три группы: электромагнитное зондирование, электромагнитное профилирование и скважинные методы. К первой группе относят методы изучения геологического разреза по вертикали – электромагнитные зондирования в нескольких модификациях; ко второй – электромагнитные профилирования и к третьей – скважинные методы исследования. В России электроразведку начали применять с конца 1920-х годов в рудной и нефтяной геологии в комплексе с магнито- и гравиразведкой для поисков нефти, газа и руд цветных металлов на Урале, в Казахстане, а так же в западных и восточных регионах нашей страны. Согласно сведениям I Всесоюзной геофизической конференции [3], количество партий по электрометрии за период 1928–1932 гг. возросло с 10 до 59. Первые работы методами электрозондирования и профилирования были выполнены ленинградскими геофизиками из института ЦНИГРИ А.А. Петровским, В.Р. Бурсманом и др., а также французскими специалистами из фирмы Шлюмберже, работавшими по контракту на северном Кавказе в связи с поисками залежей нефти и газа. После окончание контракта в конце 1930-х годов все геофизические исследования в нашей стране проводились сотрудниками Мингео СССР, а также научно-исследовательских институтов: ЦНИГРИ (Ленинград), ВНИИГеофизика (Москва), геологоразведочных вузов, глав75 ным образом, Москвы и Ленинграда. Координирующим центром оставалось Мингео и Министерство нефтяной промышленности СССР. В период Великой Отечественной войны 1941–1945 гг. резко возросли объемы изысканий нефтяных месторождений на востоке нашей страны, в том числе и в Пермском Прикамье. Поисковые работы выполнялись наряду с геологической съемкой методом ВЭЗ, как наиболее эффективными в условиях Пермского Прикамья. Наряду с этим стали шире применять сейсморазведку методом отраженных волн и сокращать электроразведочные изыскания. На наш взгляд, это было ошибочным решением. В отличие от сейсмо-, грави- и магниторазведки, электроразведка уже в те годы располагала большим арсеналом методов и модификаций для поисковых работ: дипольное электрическое зондирование (ДЭЗ), магнитотеллурическое зондирование (МТЗ), зондирование становлением поля в дальней и ближней зонах (ЗС, ЗСБ). Вместе с тем, надо заметить, что до сих пор не разработана методика и аппаратура для многоканальных наблюдений, подобных тем, которые существуют в сейсморазведке отраженными волнами. Вероятно, пора разработать многоканальную аппаратуру для изучения геосолитонной тектоники (В.М. Мегеря, 2009), с которой связаны нефтяные месторождения. Во всех названных исследованиях по мере сил и возможностей принимали участие сотрудники и аспиранты кафедры геофизики Пермского государственного университета. Исследования проводились как на основе хоздоговоров с финансированием за счет заказчиков, так и по договорам о сотрудничестве с трестом «Пермнефтегеофизика», а также Новодвинской геофизической экспедицией, Свердловским горным институтом, Тюменскими экспедициями, с НИИ Новосибирска, Якутска, Сахалина, Владивостока и др. В частности, по договору с трестом «Пермнефтегеофизика» сотрудниками кафедры было выполнено обобщение электроразведочных материалов на территории Пермского края и прилегающих районов Коми АССР. Результаты обобщений использовались при написании дипломных работ, диссертаций, научных статей, монографий и учебников. На практическом материале опробовались научные разработки кафедры и внедрялись в производство. В течение многих лет кафедра выпускала сборники научных работ «Вопросы обработки и интерпретации геофизических наблюдений», где публиковались статьи как известных ученых, так и наших выпускников, аспирантов и студентов. Многие выпускники стали докторами и кандидатами наук, среди них в области электроразведки Н.Г. Шкабарня (Владивосток), М.Н. Юдин (Москва), В.П. Колесников 76 (Пермь), авторы признанных научных статей и книг по электроразведке [1, 4, 5]. В разведочной геофизике и, в частности, в электроразведке назрела пора усовершенствовать аппаратуру и технику измерений, наладить выпуск совершенной многоканальной аппаратуры. В заключение благодарю В.И. Костицына за выпуск Трудов Первой Всесоюзной геофизической конференции [3], участниками которой были наши предшественники в самые трудные времена истории нашей страны. Литература 1. Колесников В.П. Основы интерпретации электрических зондирований. М.: Научный мир, 2007. 248 с. 2. Матвеев Б.К. Электроразведка. М.: Недра, 1990. 368 с. 3. Труды I Всесоюзной геофизической конференции (с комментариями) / Отв. за переиздание трудов В.И. Костицын. Пермь, Перм. гос. ун-т, 2012. 312 с. 4. Шкабарня Н.Г. Электроразведочные методы при исследовании тектонических нарушений верхней части литосферы на территории Приморья // Геофизика. М.: ГЕРС, 2010. № 5. С. 38–47. 5. Юдин М.Н., Фарков Ю.А., Филатов Д.М. Введение в вейвлетанализ: Учебное пособие. М.: МГГА, 2001, 64 с. Н.С. Попова Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь Филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «ПермНИПИнефть» в городе Перми КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ВТОРИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ КАРБОНАТНЫХ ПОРОД ПО ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИМ ДАННЫМ В настоящее время увеличение добычи нефти на месторождениях России, в частности, на территории Волго-Уральской нефтяной провинции, связано с промышленным освоением залежей, приуроченных к карбонатным коллекторам. В данной работе речь идет о башкирско-серпуховской залежи Уньвинского нефтяного месторождения, расположенного в тектоническом отношении в приосевой зоне южной части Соликамской депрессии Предуральского краевого прогиба, на Уньвинском выступе кристаллического фундамента. 77 По комплексу геофизических исследований скважин (ГИС) с привлечением результатов изучения остатков фауны в рассматриваемых отложениях выделены четыре ритмично слоистых пласта Бш1, Бш2, Бш3, Срп. По сопоставлению результатов ГИС, потокометрических исследований скважин и коллекторских свойств по каждому из выделенных пластов установлено, что пласт Бш2 обладает наилучшими коллекторскими свойствами, но при этом привносит наименьший вклад в общий объем притока флюида, поступающего в скважины, вскрывшие единым фильтром всю башкирско-серпуховскую залежь. Основной объем притока флюида обеспечивают плотные прослои пласта Бш1. По результатам описания кернового материала установлены факты наличия вторичных преобразований порового пространства (трещиноватости, кавернозности) в интервалах изучаемых отложений. Кавернозность в образцах керна отмечается как в плотной, так и в проницаемой частях разреза. В образцах керна, отобранного из плотных частей разреза, обнаружено наличие трещиноватости. На рис. 1 приведен образец керна, приуроченный к пласту Бш1: породы представлены известняками коричневато-серыми, полидетритовыми, прослоями комковато-водорослевыми с многочисленными субгоризонтальными и разноориентироваными нефтяными трещинами. Вероятно, благодаря наличию зон развития этих вторичных преобразований Рис. 1. Фото керна с нефтяными трещинами. Уньвинское нефтяное месторождение, пласт Бш1, скв. 377 (Коршунова, Плешков, 2010) пустотного пространства, в разрезе башкирско-серпуховских отложений имеет место быть трещинно-кавернозно-поровый тип коллектора. За неимением плотной и равномерной сетки скважин с отбором керна из изучаемой части разреза, автор, для обнаружения зон развития вторичной пористости, прибегнул к комплексу ГИС с привлечением результатов исследования керна. 78 Выделение в разрезе башкирско-серпуховской залежи коллекторов со сложным строением пустотного пространства выполнено на основе пересчета (нормализации) акустического метода (АК) на показания нейтронного каротажа (ННК-т) в высокоскоростных непроницаемых прослоях. Данная процедура проведена по 35 скважинам, равномерно охватывающим по площади Уньвинское поднятие. Пересчет осуществлен по следующим выражениям: (1) I НК Be - L , t tж Кп, м tж Кп,т tск (1 Кп, м Кп,т ) , (2) где I НК – интенсивность нейтронного каротажа, В - аппаратурная постоянная, – эффективный коэффициент поглощения нейтронного потока, L – толщина поглощающего слоя; t – интервальное время пробега упругой волны (по АК), t ск – интервальное время пробега упругой волны в идеализированной непористой моно- или поликристаллической породе, t ж – то же в поровой жидкости (воде), К п,т – трещинная пористость, коэффициент ск ск ж ж меняется в 2 ж ж 2 ск ск пределах от 1 до 6 в зависимости от соотношения акустических жесткостей ск ск и ж ж ; К п , м – пористость межзерновой матрицы. Выражение (1) использовано для расчета интенсивности нейтронного каротажа (Заляев, 1990), уравнение (2) учитывает влияние трещинно-кавернозного пространства [3]. В результате проведенной нормализации показания пересчитанного АК и наблюденного ННК-т совпали в интервалах неколлекторов и разошлись в коллекторах. Величина полученного расхождения связана со строением пустотного пространства. Для наибольшей достоверности полученная информация сопоставлена с результатами методики приточных зон (Будыко, 1979), согласно которой по кривой полной энергии волнового сигнала вычислен коэффициент приточности Ке и выделены приточные зоны по признаку Ке > 0,22 Нп/м. Данная методика была успешно применена на Сибирском нефтяном месторождении [2] и результативно проявила себя на Уньвинском месторождении в комплексе с результатами нормализации методов АК и ННК-т и привлечением результатов исследования керна. 79 По наработанным данным получены результаты распространения зон развития вторичных преобразований по каждому из пластов Бш1, Бш2, Бш3, Срп. На рис. 2 приведена карта охвата вторичными изменениями пустотного пространства по всему объему башкирскосерпуховской залежи. Прослеживается тенденция развития трещиноватости и кавернозности в наиболее приподнятой – северо-западной части изучаемой площади. Вторичные преобразования развиты по всему разрезу, но в большей мере – в пластах Бш1, Бш3 (подошвенная часть). В пласте Бш2 вторичные преобразования развиты слабее, в основном, в средней части. Как правило, признаки трещиноватости и кавернозности приурочены к пластам-коллекторам. Зоны трещиноватости в пласте Бш1 развиты преимущественно в западной части Уньвинского поднятия, в пласте Бш3, в основном, вдоль склона поднятия. Рис. 2. Карта охвата вторичными преобразованиями башкирско-серпуховской залежи Уньвинского нефтяного месторождения Результаты комплексной интерпретации промысловогеофизических исследований и данных керна по башкирскосерпуховской залежи Уньвинского поднятия позволяют определить основной тип коллектора в пластах Бш2, Срп как поровый, в пластах Бш1, Бш3 – как трещинно-кавернозно-поровый; максимальная встречаемость коллекторов с присутствием трещиноватости – в пласте Бш1 и 80 кровельной части серпуховского яруса; максимальный охват вторичными преобразованиями – в пластах Бш1 и Бш3. В связи с возрастающим интересом к карбонатным коллекторам рекомендуется комплексный подход к изучению литологических особенностей, влияющих на вторичные изменения порового пространства карбонатных отложений, а также к изучению неисчерпанных возможностей стандартного комплекса геофизических исследований скважин с привлечением результатов новых методов ГИС и данных анализа кернового материала. Литература 1. Быков В.Н. Нефтегазовое карстоведение. Изд-во Перм. ун-та, 2002. 350 с. 2. Жуланов И.Н., Князев А.Р., Матвеева В.П. Опыт изучения низкопористых карбонатных коллекторов по ВАК // НТВ «Каротажник». Тверь: Изд. АИС. Вып. 107, 2003. С. 95–103 3. Петерсилье В.И., Пороскун В.И., Яценко Г.Г. Методические рекомендации по подсчету геологических запасов нефти и газа объемным методом. Москва-Тверь: ВНИГНИ, НПЦ «Тверьгеофизика», 2003. 261 с. 4. Попова Н.С., Некрасов А.С. Разработка алгоритма определения пористости и литологического состава сульфатно-карбонатных породколлекторов по геофизическим данным // Геофизика, 5, 2011. С. 89–92. И.С. Путилов Филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Игжиниринг» «ПермНИПИнефть» в городе Перми СОЗДАНИЕ ЕДИНОЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПЕРМСКОГО КРАЯ ДЛЯ ПОИСКА НОВЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА В Пермском крае открыто 228 месторождений нефти и газа. На территории Пермского края сейсморазведка МОГТ выполняется с 1960 г. Изученность территории Пермского края cейсморазведкой 2D – более 140 тыс. пог. км, сейсморазведкой 3D – 66 площадей в объеме 4391 км2. В условиях высокой степени изученности дальнейшее направление геологоразведочных работ на территории Пермского края связанно с поиском и разведкой небольших месторождений. По результатам обобщений многих авторов установлена главенствующая роль тектонических факторов, осложненных седиментационными процессами, на формирование и размещение нефтяных и газовых залежей. В связи с 81 этим для дальнейшего развития сырьевой базы Пермского края наибольшее значение приобретает локальный уровень изучения закономерностей размещения нефтяных и газовых залежей, этому способствует накопление большого объема новой информации по данным бурения скважин и сейсморазведки. Первым этапом решения такой задачи является цифровое обобщение всей имеющейся информации по данным бурения скважин и сейсморазведки, с привлечением современных технологий цифровой обработки и математического анализа данных. В Центре сейсмических исследований филиала ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «ПермНИПИнефть» выполняется обобщение информации по основным отражающим горизонтам (ОГ) c детальностью карт масштаба 1:25000. Суммарная площадь обобщения составляет 26 000 км2 с привязкой карт к источникам исходных данных. Такой порядок позволяет проверить корректность и достаточность объема обобщенных данных. Информационная основа поддается объективной проверке и дальнейшей актуализации. В результате получена максимально детальная обобщенная сейсмогеологическая модель Пермского края по ОГ IIк. На базе полученных обобщенных данных построена трехмерная структурная модель основных отражающих горизонтов Пермского края. Рассмотрен подробно анализ отражающего горизонта IIк, соответствующего кровле терригенных визейских отложений. Визейские отложения являются основным нефтегазоносным комплексом Пермского края, в них содержится 67% всех запасов нефти [1]. По отражающему горизонту IIк выделяются тектонические структуры различных порядков в рамках Камско-Кинельской системы прогибов (ККСП). Для выделения структур разного порядка применен метод тренд анализа [2]. Рассмотрим результаты анализа на примере юга Пермского края, где сосредоточены основные разведанные запасы углеводородов. По результатам тренд анализа выделено три составляющие: региональная, промежуточная и локальная. Региональная составляющая соответствует структурам первого порядка. Промежуточная соответствует структурам второго порядка. Локальная составляющая соответствует локальным структурам [3]. Полученные составляющие ОГ IIк позволяют описать независимо каждый уровень структурной неоднородности на территории Пермского края. На региональной составляющей выделяются приподнятые участки, соответствующие Башкирскому и Пермскому своду, а также отрицательные структуры, такие как Верхнекамская впадина и Бымско-Кунгурская впадина. По промежуточной составляющей выде82 ляются Куединский, Осинский валы, Батырбайский, Таныпский атоллы, а также бортовые и осевые структуры ККСП. Наблюдается неравнозначность размеров и частоты появления локальных структур в пределах разных структур второго и первого порядка. Закономерности площадного расположения локальных структур и их симметрия соответствуют направлению и форме структур второго порядка. По данным локальных составляющих очевидно, что валы и борта состоят из двух или более осей. Анализ показал, что выделяемые по сейсморазведке линии разрывных нарушений совпадают с направлениями локальных составляющих, что подтверждает влияние тектонического фактора на формирование структур и их площадную направленность. По локальной составляющей прослеживается продолжение Куединского вала на западном борту. Пересечение западного борта и Куединского вала приурочено к Ножовскому месторождению нефти. Подобные пересечения тектонических элементов характеризуются наличием нефтяных и газовых залежей. По результатам анализа локальной составляющей выделяется Ашапская валообразная зона. Для более глубокого количественного описания морфологии региональной и локальной составляющих рассчитаны атрибуты кривизны поверхности и азимутов углов наклона. Азимуты углов наклона характеризуют анизотропию структур. Анализ азимутов углов наклона различных составляющих показал совпадение направления ОГ и структур разного порядка в широтном направлении. Количественно показано, что структуры разных порядков имеют одно генерализованное субширотное направление азимутов углов наклона. При этом структуры первого порядка имеют значительное смещение преобладающего азимута угла наклона в северном направлении до 10% на 70°. Это может быть объяснено неполным охватом при анализе площади структур первого порядка. Таким образом, для Пермского края установлена закономерная анизотропия структур разного порядка, проявляемая в азимутах углов наклона. Существование подобной закономерности объясняется региональным наклоном ОГ IIк в восточном направлении. Используя метод линейного дискриминантного анализа, выполнено построение математической модели для прогноза нефтегазоносности по всей площади Пермского края, охваченной сейсморазведкой, на основе структур разного порядка, полученных по данным тренд анализа. 83 Литература 1. Лядова Н.А., Яковлев Ю.А, Распопов А.В. Геология и разработка нефтяных месторождений Пермского края. М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2010. 335 с. 2. Девис Дж.С. Статистический анализ данных в геологии. М.: Недра, 1990. 426 с. 3. Путилов И.С. Морфологические закономерности распределения нефтяных и газовых месторождение на территории Пермского края // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности, № 8. М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2012. С. 28–34. Ю.В. Рошмаков ОАО «Пермнефтегеофизика», г. Пермь СЕЙСМОРАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ МОГТ 3D НА НИЖНЕКАМСКОМ ВОДОХРАНИЛИЩЕ Как показывает практика изыскательских работ, транзитные (переходные) зоны и, в особенности, прибрежные мелководные участки крупных водоемов могут иметь большое ресурсное значение в обнаружении новых месторождений углеводородов. Во многих районах Волго-Уральского региона открыты месторождения, расположенные в непосредственной близости от водохранилищ и продолжающиеся затем под затопленной территорией. Очень часто возникает необходимость, как доразведки такого типа месторождений, так и поиска новых геологических объектов на территориях, покрытых водой. При этом обычно используются традиционные технологии морской сейсморазведки, доработанные и усовершенствованные применительно к конкретным сейсмогеологическим и гидрографическим условиям мелководья [1]. Однако такой подход требует специального геофизического оборудования (сейсмоприёмники, кабели, суда с малой посадкой) и специфических источников возбуждения упругих колебаний. Это крайне дорогостоящее оборудование и проводимые с его помощью поисково-разведочные работы очень затратны. Тем не менее, такие изыскания проводятся, и практика показала их высокую эффективность. Проблемы возникают в том случае, когда требуется проведение исследований на водоёмах для детализации объектов, покрытых «мелкой водой» от 0 м до 5 м, а также для преодоления широко распространённых заливов в зонах подпора водохранилищ. Здесь, кроме чисто технических сложностей (ограничения по минимальной глубине 84 1,5 м для пневмоисточника), появляется необходимость борьбы с частично-кратными волнами-спутниками, образующимися в мелководной зоне. Отработка таких участков зимой, когда поверхность водохранилищ покрыта льдом, тоже сопряжена с определенными сложностями. Если использовать вибрационные, электромагнитные и другие многотонные источники колебаний, то толщина льда (30–40 см) явно недостаточна, а буровзрывные работы на водоёмах уже много лет как запрещены. Не годятся зимой и пневмоисточники из-за специфичности этого оборудования и проблематичности его размещения под лёд при тонком водном слое. Выход был найден специалистами ОАО «Пермнефтегеофизика», которые усовершенствовали свою технологию экологосберегающей сейсморазведки [2] применительно к территориям, покрытым водой толщиной до 6–7 метров. Разработан способ работ в транзитных зонах и на мелководье, оформлен патент на изобретение [3], отработана схема получения необходимых согласований от разрешительных органов на проведение такого рода исследований. В основе лежит использование зарядов сверхмалого веса, располагаемых в скважине в придонной части (ниже иловой зоны дна водоема) и доставляемых на забой через полые шнеки (рис. 1). Изобретение относится к области сейсморазведки месторождений нефти и газа и может быть использовано при проведении исследований в переходных (транзитных) зонах от суши к мелководью, на заболоченных участках, а так же на акваториях водохранилищ и рек. Основными особенностями этих территорий являются предельно малые и быстро меняющиеся толщины водного слоя, сильные и переменчивые течения, наличие отмелей, крутых берегов и топей. Указанные особенности таких зон ограничивают применение стандартных сухопутных и речных сейсмических технологий, поэтому потребность в создании специализированного технико-методиРис. 1. Технология донного ческого комплекса вполне очевидна. бурения Отличительными признаками 85 предлагаемого способа сейсмической разведки (технология донного бурения или «донная сейсморазведка») является то, что возбуждение колебаний осуществляется зарядами сверхмалого веса (до 0,2 кг) не в воде, а в грунте под водой. Учитывая, что в воде взрывы не производятся, а в прибрежной зоне глубина погружения зарядов в скважинах составляет, в среднем, 4–5 м ниже уровня дна, воздействие взрывов на окружающую среду сведено к минимуму и, как показали проведенные опытные и производственные исследования [4], не может быть губительным для ихтиофауны. В прошедшем зимнем сезоне (январь–март 2012 г.) с помощью данной технологии ОАО «Пермнефтегеофизика» были проведены детализационные сейсморазведочные работы МОГТ 3D на акватории Нижнекамского водохранилища (Мензелинский лицензионный участок, Республика Татарстан) в объеме 150 км2 (рис. 2). Рис. 2. Мензелинский лицензионный участок: а) сеть отработанных профилей 3D в пределах Нижнекамского водохранилища, б) фрагмент сети профилей В результате проведенных исследований были получены сейсмические материалы высокого качества, позволяющие с высокой эффективностью решить поставленные геологические задачи (рис. 3, 4). 86 Рис. 3. Фрагмент полевой сейсмограммы. Н льда = 0,5 м, Н воды = 6,0 м, Н бур. в грунт = 4,5 м, Q заряд. = 0,170 кг Рис. 4. Фрагмент временного разреза (по данным полевой экспресс-обработки) Данный способ ведения работ апробирован уже на трех площадях. Технический результат – повышение достоверности и детальности строения геологического разреза, обеспечение экологической чистоты воздействия на окружающую среду. Вместе с тем, отработку по традиционной речной технологии нельзя противопоставлять технологии донного бурения. Каждая из них по-своему оптимальна в определенных поверхностных условиях. Например, на предельно малых глубинах, в случае изрезанности береговой линий и наличия вдоль отрабатываемого профиля большого количества полузатопленных островов и 87 мелей, – целесообразнее использовать технологию донного бурения. Это и производительнее, и экономически более оправдано, что должно в обязательно порядке учитываться как нефтегазодобывающими компаниями, так и исполнителями работ. Литература 1. Жгенти С.А. и др. Опыт применения системы XZone Marsh Line при 2D и 3D технологиях сейсмических исследований на предельном мелководье транзитных зон // Приборы и системы разведочной геофизики / Ежеквартальное официальное издание Саратовского отделения Евро-Азиатского геофизического общества. 2008. № 3 (25). С. 32–35. 2. Лаптев А.П., Саловский В.А., Ланцев В.Ф. и др. Патент 61894, Российская Федерация: Транспортабельный комплекс оборудования для проведения трехмерных сейсморазведочных работ 3D // Бюл. №7 от 31.07.2006. 3. Лаптев А.П., Саловский В.А., Ланцев В.Ф. и др. Патент 2369882, Российская Федерация: Способ сейсмической разведки // Бюл. № 28 от 10.10.2009. 4. Рошмаков Ю.В., Столбова Т.А., Лаптев А.П. и др. Технологии сейсморазведки при подготовке объектов в транзитных зонах // Технологии сейсморазведки. 2010. № 2. С. 85–89. О.Л. Сальникова, А.Д. Савич, А.В. Шумилов ОАО «Пермнефтегеофизика», г.Пермь ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВА ФЛЮИДА В ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИНАХ ПРИ ПОМОЩИ МЕТОДА ТЕРМОМЕТРИИ На месторождениях Пермского края за последние шесть лет пробурено и находится в эксплуатации более 100 горизонтальных скважин [3]. Они имеют ряд особенностей по отношению к традиционным вертикальным скважинам, как на этапе бурения, ввода в эксплуатацию, так и на этапе контроля за разработкой, поэтому необходима разработка новых технологических приемов исследований и методик интерпретации. Особенности проведения ГИС-контроля в горизонтальных скважинах Обобщенная характеристика горизонтальных скважин (ГС) Пермского края следующая: средняя длина условно горизонтальных участков стволов ГС составляет 250–300 м, преимущественное отсутствие обсадной колонны в продуктивной (горизонтальной) части ство88 ла, частое обводнение продукции в процессе эксплуатации (даже в начальной стадии пробного освоения) и высокая степень неоднородности фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) продуктивных отложений на протяжении всего горизонтального участка. Первоочередной задачей, требующей решения и разработки методических рекомендаций, является задача определения источников обводнения. Решение этой задачи традиционными подходами на основании исследований методами состава в условиях сложной траектории условно горизонтального участка ствола скважины, состоящего из восходящих, нисходящих и горизонтальных интервалов, не позволяет однозначно определить места поступления воды. Вызвано это тем, что измерения приходится проводить в условиях постоянно изменяющихся толщин каждой из фаз по мере продвижения геофизического прибора вдоль интервала исследований. Показания датчиков характеризуют только локальные свойства флюида, находящегося в пределах диаметра глубинного прибора, который, как правило, не центрируется и располагается в нижней части ствола. В итоге, даже в скважинах с продуктивными интервалами со 100 % содержанием нефти, показания датчиков состава в горизонтальных и пониженных участках будут отражать наличие воды, которая, практически, всегда присутствует в стволе скважины (фильтрат бурового раствора, технологическая жидкость глушения). Поэтому основными информативными методами исследований большинством современных приборов российского производства (Сова-3, Сова-5, ГЕО-4 и др.) при выполнении ГИС-контроля являются высокочувствительная термометрия и барометрия. Эти особенности, а также другие важные причины, заставляют исследователей заниматься разработкой новых технологических приемов исследований, методик проведения измерений и интерпретации геофизических материалов в горизонтальных скважинах. Авторами предлагается методика исследований и интерпретации определения мест поступления воды по методу термометрии с использованием эффектов инверсии и Джоуля-Томсона. Теоретические основы метода определения состава флюида. Инверсия дроссельного эффекта, коэффициент Джоуля-Томсона Изменение температуры в насыщенной пористой среде, обусловленное изменением давления при отсутствии фазовых превращений называется барометрическим эффектом. При отсутствии фильтрации флюида баротермический эффект сводится к эффекту адиаба89 тического расширения и сжатия. При стационарной фильтрации флюида он тождественен эффекту Джоуля-Томсона. При этом температура флюида изменяется: жидкости разогреваются, газы охлаждаются. Величина установившегося изменения температуры ΔT (дроссельная аномалия) зависит от коэффициента Джоуля-Томсона флюида ε и депрессии на пласт ΔР ΔT = ε ΔР . (1) Значение ε для нефти колеблется в пределах 0,04–0,06 °С/ат, для воды примерно равняется 0,02 °С/ат, для газов он отрицателен и на порядок больше, чем для нефти – εГ = - (0,3–0,5) °С/ат [1]. Формула (1) справедлива по истечении времени, когда через постоянную воронку депрессии прошло несколько поровых объемов флюида. Если подвижность флюида в интервале притока нефти меньше, чем подвижность воды, в начальные моменты времени притока за счет большего удельного дебита вода может разогреваться сильнее нефти. Затем будет наблюдаться нормальное изменение температуры нефти и воды (ТН > ТВ). В этом смысле можно говорить об инверсии дроссельного эффекта для нефти и воды. Объясняется инверсия различием подвижностей воды и нефти: более подвижная вода за одно и тоже время проходит большую часть воронки депрессии, чем нефть и разогревается сильнее. Явление инверсии дроссельного эффекта температурной аномалии в интервалах притока нефти и воды использовалось нами для выделения интервалов нефтеводопритоков при компрессорном освоении скважин, примеры которых приведены в работе. Наиболее показательные результаты исследований в работающей скв. 1 приведены на рис. 1. Источником обводнения является пласт, оказавшийся в зоне подъёма водонефтяного контакта на забое. С учетом эффекта инверсии для нефти и воды удалось выявить интервал горизонтального участка ствола скважины, через который в скважину поступает вода. В течение первых 5 часов работы скважины за счёт большей подвижности воды по сравнению с нефтью дроссельные аномалии против водонасыщенных интервалов образуются более высокие по сравнению с нефтенасыщенными. Эффект наблюдался при исследованиях во время вызова притока компрессированием на термограммах, зарегистрированных сразу и через 3 часа после стравливания давления [2]. При исследованиях во время спуска приборов под ЭЦН при длительной работе скважины величина температурных аномалий зависит уже только от коэффициента Джоуля-Томсона и созданной депрессии (1), 90 поэтому напротив интервалов, через которые поступает нефть, образуются большие дроссельные аномалии по сравнению с дроссельными аномалиями пластов через которые поступает вода. Выводы Несмотря на ограниченные возможности аппаратуры в условиях горизонтального ствола скважины, основные задачи ГИСконтроля успешно решаются за счет использования новых технологических приемов при выполнении исследований с применением отечественных комплексных приборов типа Сова-3, Сова-5, ГЕО-4 и других. Применение методических приемов интерпретации с использованием эффекта инверсии температурных аномалий для нефти и воды, а также учет значений коэффициента Джоуля-Томсона, Рис. 1. Определение интервала поступления воды в горизонтальной скв. 1 позволяет уверенно решать задачу по определению состава флюида, поступающего из пласта, вскрытого горизонтальной скважиной. Литература 1. Валиуллин Р.А, Яруллин Р.К. Геофизические исследования и работы в скважинах: исследования действующих скважин, том 3. Уфа: ООО «Информрекламма», 2010. С. 27–41. 2. Нигматуллин Д.Ф., Сальникова О.Л., Савич А.Д., Шумилов А.В. Особенности определения источников обводнения (мест поступления воды) в горизонтальных скважинах // Сборник научных материалов XII Уральской молодежной научной школы по геофизике. Пермь, ГИ УрО РАН, 2011. С. 165– 168. 3. Сальникова О.Л., Савич А.Д. Проблемы при решении задач контроля в эксплуатационных горизонтальных скважинах. Подбор оптимального комплекса геофизических исследований для определения источников обвод- 91 нения на примере скважин Пермского края // Новая техника и технологии для геофизических исследований скважин. Уфа, «НПФ Геофизика», 2010. С. 86– 92. Е.В. Соснина ООО «ПИТЦ «Геофизика», г. Пермь ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА ПО ДАННЫМ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН Гидравлический разрыв пласта (ГРП) является одной из наиболее распространенных технологий повышения продуктивности скважин и темпов отбора нефти и газа. Но несмотря на широкое распространение данного метода и накопленный опыт применения, не все операции ГРП оказываются эффективными. Это объясняется как недостаточно обоснованным выбором технологии, так и некорректным определением параметров проведения и несоблюдением самой технологии гидроразрыва пласта. Устранить причины неуспешности проведения операций ГРП пласта можно на основе активного внедрения геофизического сопровождения [1] на всех стадиях его проведения в скважинах, начиная от обоснования выборов объектов воздействия и заканчивая контролем за процессом развития и оценкой его эффективности. Геофизические исследования скважин (ГИС) позволяют определять характеристики горных пород, необходимые для выбора объектов, расчета параметров ГРП и прогнозирования его результатов, а также осуществлять анализ эффективности операции. Существует ряд методов, позволяющих дополнительно к данным ГИС увеличить качество проведения ГРП. Одним из них являются микросейсмические исследования (МСК), которые проводят до гидравлического разрыва пласта [2] с целью уточнения геомеханической модели, во время ГРП – для контроля за процессом развития и после – для определения геометрии образовавшихся трещин. Гидроразрыв пласта проводится на основе полученных расчетных параметров, включающих минимальное и максимальное давление гидроразрыва и скорость его набора, длину и раскрытость трещины разрыва, необходимое количество рабочей смеси и проппанта, закрепляющего трещину. Для расчета этих параметров необходимо знание глубин залегания и толщин пластов, литологических характеристик 92 выделенных пластов и прослоев, коэффициентов общей плотности, пористости, проницаемости, глинистости, коэффициента Пуассона и модуля Юнга [2]. Перечисленные характеристики могут быть получены по результатам ГИС. Поскольку технология ГРП требует точной оценки свойств пласта, а стандартный комплекс ГИС не всегда позволяет полноценно изучить скважинное пространство, то возникает необходимость в дополнительном комплексе геофизических исследований. Расширенный комплекс ГИС для исследований в открытом стволе скважин может помимо стандартных методов включать волновой акустический каротаж дипольный (ВАК-Д), боковой каротаж сканирующий (БК-С), индукционную пластово-трещинную наклонометрию (ИПТН), исследования с помощью скважинных акустических сканеров (САС) и электрических микросканеров (ЭМС). Дополнительный комплекс ГИС позволяет более полноценно изучить скважинное пространство, получить параметры, необходимые для проектирования ГРП, повысить точность определения свойств пласта. Метод ВАК-Д, благодаря использованию набора зондов (монопольных с разными рабочими частотами и дипольных с двумя ортогонально ориентированными системами поляризации диполей), позволяет получить параметры волн, рассчитать физико-механические свойства (ФМС) горных пород, выделить акустическую анизотропию, рассчитать коэффициент акустической азимутальной анизотропии и определить ее направление, построить карту анизотропии, выделить проницаемые пласты и оценить их проницаемость. Определение азимута естественной трещиноватости или напряженного состояния пород можно считать весьма перспективным с целью прогнозирования направления трещины гидроразрыва. ВАК-Д в открытом стволе скважин может быть применен совместно со скважинным акустическим сканированием (САС), который позволяет наблюдать развертку стенки скважины. Методы ВАК-Д и САС являются акустическими. Выделенные по ВАК-Д интервалы анизотропии могут быть обусловлены не только трещиноватостью, но и слоистостью и литологией горных пород. Трещины могут являться залеченными. Для разрешения подобных задач используют показания методов стандартного комплекса ГИС. Также результаты акустических методов возможно дополнить данными электрических методов, таких как боковой каротаж сканирующий (БК-С), индукционная пластово-трещинная наклонометрия (ИПТН), электрическое микросканирование (ЭМС). 93 БК-С позволяет изучить азимутальную анизотропию УЭС, определить углы падения пластов. По ИПТН выделяются электропроводящие трещины, являющиеся флюидопроницаемыми и открытыми. Данный метод позволяет определить углы наклона и азимуты падения пластов и трещин. С помощью ЭМС можем получить изображение скважины с целью определения наклона пластов, расположения трещин, структуры осадочных пород, исследования тонкослоистых структур [4]. Перспективным в этом направлении считается КарСар МС110. В настоящее время данный прибор проходит испытания. Как правило, ВАК-Д до гидравлического разрыва пласта проводят в обсаженной скважине с целью определения параметров, необходимых для проектирования. Но поскольку выделенные участки анизотропии могут быть связаны с дефектами обсадной колонны, то изучение акустической анизотропии следует начинать с исследований в открытом стволе скважин, а исследования в обсадной колонне дополнять данными акустической цементометрии (АКЦ) в комплексе с акустической цементометрией сканирующей (АКЦ-С). Контроль качества цементирования [1] имеет своей задачей определение величины и типа дефектов в цементном кольце, а также оценку опасности, которую они представляют с точки зрения возможности нарушения изоляции заколонного пространства при проведении ГРП. При проведении АКЦ-С используются высокочастотные приборы, позволяющие получить карту сцепления цементного камня с колонной и выделять дефекты в цементном кольце. Для оценки результатов гидравлического разрыва пласа также проводят ряд исследований. Комплекс после ГРП должен включать методы ГИС, позволяющие оценить изменение ФМС горных пород и их проницаемости, качество цементирования обсадной колонны. Задачи данного этапа также могут быть решены с помощью метода ВАК-Д, который в обсаженной скважине дополнительно решает задачи АКЦ совместно с АКЦ-С. На рис. 1 представлен интервал исследований в скважине до и после ГРП. После гидроразрыва в интервале ГРП коэффициент Пуассона (KPU), коэффициент объемной сжимаемости (ВЕТА) увеличиваются, как и проницаемость (Кпр) и коэффициент анизотропии (KANI). Преобладающее направление анизотропии в интервале разрыва до ГРП северо-восточное, после ГРП – северо-восточное и восточное. Исследования ВАК-Д после гидравлического разрыва пласта при получении желаемого притока зачастую не проводят, что является упущением. Оценка эффективности проведения ГРП при этом не полноценна. 94 Таким образом, определим комплекс методов необходимых для параметрического сопровождения технологии гидравлического разрыва пласта: до ГРП в открытом стволе: микросейсмические исследования, стандартный комплекс ГИС, дополнительные методы ГИС (ВАК-Д, САС, ЭМС, БК-С, ИПТН) анализ полученных параметров; Рис. 1. Исследования скважины до и после гидравлического разрыва пласта до ГРП в обсаженной скважине: ВАК-Д (в т.ч. как АКЦ), АКЦ-С, исследования температурного режима, давления приточности анализ параметров, контроль качества цементирования; во время ГРП: микросейсмический контроль ГРП, контроль давлений контроль за процессом развития; после ГРП: ВАК-Д (в т.ч. как АКЦ), АКЦ-С, исследования температурного режима, давления, приточности, микросейсмические исследования оценка эффективности проведения ГРП, контроль качества цементирования. Рассмотренный комплекс методов позволяет обеспечить геофизическое сопровождение технологии гидравлического разрыва пласта на всех этапах проведения. Литература 1. Гуторов Ю.А., Шакурова А.Ф. Основы технологии гидроразрыва пласта в нефтяных и газовых скважинах. Уфа: УГНТУ, 2009. 199 с. 95 2. Джоэль Г. Ле-Кливе и др. Микросейсмический мониторинг развития трещин ГРП для оптимизации мероприятий по повышению нефтеотдачи месторождений // Нефтеотдача, № 4, 2005. 7 с. 3. Козяр В.Ф., Белоконь Д.В. и др. Акустические исследования в нефтегазовых скважинах: состояние и направления развития // НТВ Каротажник, № 63, 1999. 29 с. 4. Микросканер скважинный КарСар МС110: паспорт прибора. Саратов: «ООО Геофизтехника», 2012. 5 с. 5. Экономидес М., Олини Р., Валько П. Унифицированный дизайн гидроразрыва пласта: от теории к практике. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2007. 236 с. Д.В. Софронов Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь ПОСТРОЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ МОДЕЛЕЙ ИСТОЧНИКОВ КАК ЧАСТНОЕ РЕШЕНИЕ ОБЩЕЙ ЗАДАЧИ ИСТОКООБРАЗНОЙ АППРОКСИМАЦИИ ГЕОПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ПОЛЕЙ В решениях многих интерпретационных задач геофизики широко используются аппроксимации аналитическими функциями с построением моделей эквивалентных источников. В статье рассматриваются алгоритмы истокообразной аппроксимации с различной геометрией источников в модели: от простейшей однослойной до сложных многоуровневых конструкций. Выбор метода построения той или иной геометрии эквивалентной модели определяется особенностями решаемой задачи. Корректность применения математического аппарата истокообразных аппроксимаций обусловлена использованием того же класса функций, что и измеренные физические поля, имеющие те же законы затухания с удалением от источников поля. В основе аналитических аппроксимаций лежит теорема о единственности двух гармонических функций (как частный случай теоремы о единственности двух аналитических функций). Теоретические основы этого подхода подробно изложены в работе [1]. В простейшем случае при задании гравитационного поля в узлах квазиравномерной сети построение аналитической модели поля выполняется путем его приближения системой гармонических потенциальных функций – полей элементарных источников (точечных 96 масс, шаров, материальных отрезков или нитей и т.д.), расположенных под каждой точкой задания поля всюду ниже поверхности наблюдений. Поскольку количество эквивалентных источников равно числу точек задания поля, геометрические параметры источников фиксированы, то задача аппроксимации сводится к нахождению решений нормально определенной и хорошо обусловленной системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) вида mG = u . Здесь G – матрица гармонических потенциальных функций, m – вектор неизвестных физических параметров (условно – «масс» источников), u – вектор наблюденных значений гравитационного поля [4]. Одним из алгоритмов истокообразных аппроксимаций, не использующих шарообразные тела, является алгоритм, предложенный Е.Г. Булахом. В качестве модельного источника здесь выступает совокупность трёх стержневых тел, ориентация которых согласуется с направлением координатных осей. В процессе решения поставленной задачи центры симметрии могут определить положение геометрических центров достаточно сложных фигур. Метод используется для моделирования вертикальной составляющей и модуля горизонтальной составляющей магнитного поля. По мнению авторов, такая аппроксимация даёт возможность лучше описать интегральные характеристики искомых объектов. [3] Простые однослойные конструкции используются для решения задач интерполяции в алгоритме, предложенном в работе [2]. Метод основан на использовании в качестве исходных данных массива значений потенциального поля, измеренных на криволинейной поверхности в точках нерегулярной (но квазиравномерной!) сети. Данный алгоритм обеспечивает вычисление масс трёхмерной аппроксимирующей конструкции, а затем восстановление гравитационного поля на заданной регулярной сети точек с учётом их высот. Глубины расположения источников выбираются в зависимости от среднего расстояния между точками нерегулярной сети. Метод даёт возможность существенно ослабить влияние помех геологического генезиса от приповерхностных источников, расположенных в промежуточном слое, использующемся при вычислении поправки Буге, непосредственно на этапе построения гравиметрических карт [2]. Поскольку наблюдённое поле содержит и разночастотные компоненты, морфология его крайне неоднородна, а наблюдения часто выполняются в узлах крайне неравномерной сети, использование одноуровневых аппроксимационных конструкций становится весьма затруднительным. В этом случае применяются многоуровневые модели эквивалентных источников. 97 Попытки оптимизации геометрии эквивалентных источников в модели в зависимости от условий поставленной задачи предпринимались практически с момента создания теории метода. При неравномерном пространственном распределении точек с измеренными значенииями поля (нерегулярное множество) В.И. Ароновым и В.О. Михайловым в 1976 г. предложен один из первых вариантов разноуровневых аппроксимаций, когда источники располагаются на серии поверхностей S1, S2, S3, … , расстояния от поверхности наблюдений до которых соизмеримы со средними расстояниями между точками в отдельных выборках значений поля, а максимальная max глубина источников h 1 определяется радиусом наибольшего «белого пятна» в области задания поля [1]. В целях учета сторонних источников при трансформациях геопотенциальных полей авторами работы [4] предложен оригинальный алгоритм, реализующий построение n-слойной модели источников, и использующий разномасштабные сведения о приближаемом физическом поле. Метод ориентирован на квазиравномерное пространственное расположение точек со значениями поля и является аддитивной модификацией простейшего одноуровневого метода. С.А. Тихоцким и Д.Ю. Шур предложен алгоритм аппроксимации аномального магнитного поля, где в качестве основного аппроксимирующего элемента выступает эквивалентный точечный диполь. Положение диполей на каждом уровне определяется на основе поиска максимума корреляции модельного и наблюдённого полей. В аппроксимационную конструкцию включаются только те диполи, которые обеспечивают его локальный максимум функционала, значение которого превышает наперёд заданное. После определения координат источников в слое их магнитные моменты находятся решением переопределённой системы линейных уравнений по методу наименьших квадратов. Модельное поле, полученное от всех диполей, расположенных на одном слое, исключается из наблюдённого и процедура расположения источников модельного поля при необходимости повторяется на следующем слое. Полезными свойствами данного метода являются возможность построения цифровых карт, адекватных «бумажным» первоисточникам, вычисление различных трансформант поля [7]. К более простым по реализации алгоритмам относятся использующие структуру бинарных деревьев: метод квадродерева и метод быстрого вейвлет анализа на основе вейвлетов Хаара [5]. Оба метода для построения многоуровневой модели используют ранговые области, имеющие форму квадрата. Размеры ранговой области 98 определяют глубину залегания эквивалентных источников на каждом уровне. Во втором случае собственно процедуре истокообразной аппроксимации предшествует более грубая аппроксимация ступенчатыми функциями Хаара. Имея высокую производительность, эти алгоритмы создавались с целью обработки большого количества исходных данных (более 105 точек задания поля в пределах изучаемой площади). Алгоритм, предложенный коллективом авторов в работе [6], использует качественно иной подход к определению физических и геометрических параметров эквивалентных источников. Особенностью метода является отказ от решения СЛАУ, задача аппроксимации сводится к сумме простейших одномерных задач линейной минимизации. Расположение источников в модели становится более адекватным распределению в пространстве морфологических особенностей приближаемого поля, а их число намного меньшим по отношению к равномерному размещению при сохранении требуемой точности восстановления поля. Алгоритм допускает распараллеливание итерационного процесса и демонстрирует высокую эффективность при решении задач интерполяции поля в узлы регулярной сети. Следует отметить, что рассмотренные алгоритмы не представляют собой конечное множество возможных путей решения общей задачи истокообразной аппроксимации, а всего лишь определяют частные случаи, которые имели место в геофизической практике. Каждая конкретная ситуация имеет свои особенности, и алгоритм, оказавшийся эффективным в одном случае, может оказаться бесполезным в другом. Новые нестандартные проблемы потребуют создания алгоритмов, базирующихся, возможно, на совершенно иных принципах построения геометрии аппроксимационной модели. Литература 1. Аронов В.И. Методы построения карт геолого-геофизических признаков и геометризация залежей нефти и газа на ЭВМ. М.: Недра, 1990. 301 с. 2. Батырева П.Н., Долгаль А.С. Истокообразная аппроксимация полевых измерений как способ построения цифровых моделей гравитационного поля // Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей. Казань: КГУ, 2009. С. 40 – 43. 3. Булах Е.Г., Лапина Е.П. К вопросу о построении аналитической модели внешнего магнитного поля // Геофизический журнал, 2008. С. 42–50. 99 4. Веселкова Н.В., Пугин А.В. Проблема учёта сторонних источников в практике трансформаций геопотенциальных полей // Геофизика, 2010. № 1. С. 69–73. 5. Долгаль А.С., Пугин А.В. Алгоритмы аппроксимации геопотенциальных полей, базирующиеся на фрактальном подходе // Вестник КРАУНЦ. Серия наук о Земле. № 1. Выпуск № 7. 2006. С. 95–101. 6. Пугин А.В., Шархимуллин А.Ф., Балк П.И., Долгаль А.С. Адаптивная истокообразная аппроксимация геопотенциальных полей на основе одномерной оптимизации // Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей. М.: ИФЗ РАН, 2010. С. 330–334. 7. Тихоцкий С.А., Шур Д.Ю. Применение многоуровневых истокообразных аппроксимаций к задачам магнитной картографии и анализа магнитного поля // Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей. М.: ОИФЗ РАН, 2001. С. 130–131. С.А. Шихов1, В.И. Костицын2, В.А. Казанцев2 1 Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь 2 Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь О ПРИМЕНЕНИИ НОРМИРОВАННЫХ ГРАВИТАЦИОННЫХ АНОМАЛИЙ ПРИ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ ГРАВИРАЗВЕДКИ В настоящее время разработаны методы интерпретации, основанные на решении линейных и нелинейных обратных задач гравиметрии [1–3, 6 и др.]. Здесь же рассмотрим лишь возможности использования нормированных аномалий на начальном этапе интерпретации данных гравиразведки. Пусть задано поле, обусловленное гравитационным действием горизонтального кругового цилиндра бесконечного простирания. Вертикальная составляющая притяжения VZ(x,0) будет определяться по формуле VZ x,0 2Gmh , x2 h2 (1) где G – гравитационная постоянная, m – масса цилиндра, h – глубина 100 залегания его центра. Массу можно представить в виде произведения m = S·σ, где S – площадь поперечного сечения цилиндра вертикальной плоскостью, σ – плотность цилиндра. Тогда VZ x,0 2GS h x2 h2 . (2) Заметим, что максимальное значение Е этой функции находится в точке x = 0, то есть E 2GS . h (3) Чтобы получить нормированные значения P (x, 0) необходимо разделить VZ(x,0) на их максимальную величину. В результате получим VZ x,0 h2 2 Px,0 . E x h2 (4) Как видим, в формуле (4) уже отсутствует масса возмущающего объекта и его плотность, а глубина центра цилиндра может быть опреV x делена из этого выражения. Для этого надо знать отношение Z и E соответствующее значение х. При нормировании гравитационных аномалий в общем виде имеем n 1 , (5) где n = 0, 1, 2,…, n, а система функций φ0, φ1, φ2, , φn является ортогональной. Тогда любую подобную систему функций φn можно представить как К nn 1 , 101 (6) то есть подобрать такие коэффициенты Kn к функциям φ0, φ1, φ2, чтобы всегда выполнялось условие (6). В нашем случае нормирующими коэффициентами к функции (4) будут являться обратные значения самой функции. В классическом понимании наше нормирование представляет собой частный случай общего нормирования. Причем, при выполнении различных операций целесообразно использовать нормирующую функцию (4) по ее максимальному значению. Следует обратить внимание на то, что основная часть этой h функции выражена ядром Пуассона 2 – в двумерном варианте и x h2 h – в трехмерном. Если умножить ядро Пуассона на 3/ 2 2 2 x y z2 величину h и h2 соответственно, то получим нормированную функцию. В связи с этим предлагаем нормированную функцию также называть функцией Пуассона. Покажем, что равенство (6) справедливо и для распределения возмущающих масс в виде контактной поверхности. Вертикальную составляющую VZ контактной поверхности в случае двухмерного распределения массы [4, 5] можно вычислить по формуле VZ 0, 0 2G Z 2 x 2 Z1 z dx dz . z2 (7) Для выполнения нормирования VZ(x,0) подынтегральную функцию представим как z Px,0 , 2 z x z 2 (8) где P(x, 0) функция при х = 0 равна 1, а при х → ∞ будет P(x, 0) → 0. Тогда на основании (7) и (8) получим VZ 0, 0 2G Z2 Px,0dx . Z1 dz z 102 (9) После интегрирования по z с учетом теоремы о среднем значении имеем Δz VZ 0, 0 2G z0 x 2 z0 dx . z2 (10) Чтобы получить формулу, необходимую для решения задачи, интервал интегрирования в (10) разобьем на равные отрезки Δх = z0, полагая, что функция Р(х) на каждом отрезке – величина постоянная. После интегрирования на каждом отрезке выражение (10) запишем в следующем виде: Δz z0 z0 3z 0 z 0 VZ 0, 0 2G P0 x0 P1 x1 z0 2 2 2 2 5 z 0 3z 0 n 2 z0 nz0 P2 x2 ... Pn xn . 2 2 2 2 После преобразований получим VZ 0,0 2GzP0 x0 P1 x1 P2 x2 ... Pn xn (11) где x1 = z0, x2 = 2z0,…, xn = nz0. По аналогии с формулой (11) значения вертикальной составляющей силы притяжения в других точках можно выразить аналогичными выражениями VZ x1 ,0 2GzP1 x1 P2 x2 ... Pn xn VZ x2 ,0 2GzP2 x2 P2 x2 ... Pn xn ………………………………………………… VZ xn ,0 2GzPn xn . (12) В результате нормирования равенства (11) и (12) преобразуются в следующую систему уравнений: 103 VZ 0,0 P0 0, E VZ x1 ,0 P1 x1 , E .......... .......... ...... VZ x n , 0 Pn xn , E где P1 x1 P1 x1 P2 x2 ... Pn xn , P0 0 P1 x1 ... Pn xn (13) P2 x2 P3 x3 ... Pn xn , P0 0 P1 x1 ... Pn xn .......... .......... .......... .......... ....... Pn xn Pn xn . P0 0 P1 x1 ... Pn xn P2 x1 Заметим, что последовательность убывающих значений P1(x1), P2(x2),…, Pn(xn) в системе уравнений (13) в общем случае не обязательно должна быть равна последовательности убывающих значений P1(x1), P2(x2),…, Pn(xn) в формуле (4). Но главные особенности у этих нормированных функций несомненно одинаковы. Таким образом, результаты, приведенные для элементарного тела – горизонтального кругового цилиндра бесконечного простирания можно распространить и на двухмерное распределение возмущающих масс в виде контактной поверхности. Вполне очевидно, что значения в квадратных скобках в формуле (12) можно уравнять, привести их к величине P(0) равенства (11). Но в таком случае необходимо соответственно уменьшить величину ∆z, чтобы значения VZ (х, 0) оставались неизменными. Тогда, с учетом выше сказанного, после нормирования выражения (12) с учетом формул (13) получим VZ x, 0 z x . E z max (14) Из данного выражения следует, что отношение глубины контактной поверхности к ее максимальному значению в любой точке пропорционально нормированному значению. При определении ∆z(x) 104 по формуле (14) предполагается, что величина ∆zmax известна. Целесообразнее всего ее брать из результатов бурения. Вместо этой величины можно использовать данные бурения в любой другой точке, где известна глубина контактной поверхности. Если данные бурения не имеются, то для вычисления ∆zmax необходимо использовать формулы (11) и (12), но при этом надо знать аномальную плотность. После вычисления глубины контактной поверхности можно определить ее плотность. Для этого необходимо составить n уравнений из n множества значений VZ(x, 0), ∆z(x) и P(x) и решить систему уравнений относительно плотности σ. Для такого решения желательно использовать способ наименьших квадратов, как наиболее эффективный. Рассмотрим примеры использования нормированных аномалий при интерпретации VZ(x, 0) с целью определения контактной поверхности. Первый пример. Построим контактную поверхность на основе методов аналитического продолжения [4] и решения интегрального уравнения путем его замены системой n алгебраических уравнений. Воспользуемся известным примером из учебной литературы [5]. Предположим, что контактная поверхность с основанием на глубине z = 2 км эквивалентна по действию круговому горизонтальному цилиндру на глубине h = 5 км. В табл. 1 приведены глубины в точках х = 1, 2, 3, 4, 5, 6 км в первом приближении h1 (строка 1) и во втором приближении h2 (строка 2). Далее значения VZ (строка 3) нормированы в указанных точках P(x) (строка 4). Новые значения глубин, вычисленные по формуле (14), приведены в строке 5. Сравнение глубин контактной поверхности в каждой точке (строки 2 и 5) показывает, что расхождение между ними составляет в среднем порядка 5%, т.е. результаты вполне удовлетворительны. Таблица 1 Номера строк х, км 0 1 2 3 4 5 6 1 h1, м 1500 1430 1100 790 570 420 320 2 h2, м 1220 1110 1010 920 810 580 410 3 VZ (x) 12,5 12,1 10,7 9,2 7,7 6,2 5,1 4 P(x) 1,00 0,95 0,85 0,73 0,61 0,50 0,40 5 h, м 1220 1157 1037 990 744 610 488 105 Второй пример. Зададим контактную поверхность на глубине h = 1 км в виде функции z h x2 h2 . (15) Эта функция удобна тем, что площадь s, которую она ограничивает (поперечное сечение), можно вычислить по формуле s 1 x h 2 h2 1. (16) Если задать аномальную плотность (0,3 г/см3), то нетрудно определить возмущающую массу и свернуть ее в круговой горизонтальный цилиндр, масса которого равна массе тела, ограниченного контактной поверхностью, с центром на глубине 1,0 км. Гравитационное действие отмеченных возмущающих тел примерно одинаковое. Для упрощения вычислений значения VZ (x) определены для кругового горизонтального цилиндра. В табл. 2 приведены значения VZ в точках х (строка 1) и глубина контактной поверхности, вычисленная по формуле (14) , т.е. с использованием нормированных значений (строки 3), и по теоретическим данным c применением формулы 15 (строка 4). Таблица 2 Номера строк x, км 0 0,5 1,0 1,5 2,0 3,0 1 VZ (x) 4,00 3,20 2,00 1,23 0,80 0,40 2 P(x) 1,00 0,80 0,50 0,31 0,20 0,10 3 ∆z ∆z (теор.) 1000 800 500 310 208 104 1000 800 500 300 200 100 4 Как видим из табл. 2, больших расхождений между расчетными величинами ∆z (строка 3) и теоретическими (строка 4) не наблюдается. ЛИТЕРАТУРА 1. Балк П.И., Долгаль А.С., Христенко Л.А. Локализация геологических объектов по данным гравиразведки при неполной информации о плотности горных пород // Доклады Академии наук, 2012. Т. 442, № 5. С. 686–690. 106 2. Вахромеев Г.С., Давыденко А.Ю. Моделирование в разведочной геофизике. М.: Недра, 1987. 192 с. 3. Кобрунов А.И. Математические основы теории интерпретации геофизических данных: учебное пособие. М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2008. 288 с. 4. Маловичко А.К. Методы аналитического продолжения аномалий силы тяжести. М., Гостоптехиздат. 1956.160 с. 5. Маловичко А.К., Костицын В.И. Гравиразведка: Учебник для вузов. М., Недра, 1992. 357 с. 6. Страхов В.Н. Критический анализ классической теории линейных некорректных задач // Геофизика, 1999. № 3. С. 3–9. 7. Шихов С.А., Каракулов В.А. Определение элементов залегания возмущающих объектов с помощью нормирования геофизических аномалий // Геофизические методы поисков и разведки месторождений нефти и газа: Пермь, Перм. ун-т, 19 (33), 2001. С. 47–53. 8. Шихов С.А., Казанцев В.А., Костицын В.И. Применение нормированных функций при аналитическом продолжении трехмерных аномалий силы тяжести // Вестник Пермского университета. Геология, вып. 1 (9), 2010. С. 58– 62. 9. Шихов С.А., Казанцев В.А. Нормирование гравитационных аномалий при аналитическом продолжении аномалий силы тяжести // Вопросы обработки и интерпретации геофизических наблюдений. Обнинск – Пермь: ГС РАН – ПГНИУ, 2012. С. 220–224. Уразаев А.Н. КубГУ, г. Краснодар ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕОРАДАРА ДЛЯ ОБСЛЕДОВАНИЯ ЗАСТРОЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ В августе 2012 г. магистрантами геологического факультета КубГУ Уразаевым А. и Дибравой А. под руководством Бякова А.Ю. были проведены комплексные геофизические исследования на территории Свято Михайловского монастыря. Наиболее информативными оказались георадарные исследования. Конечной целью данных геофизических работ является поиск подземных сооружений, которые по преданию располагаются на территории Свято Михайловского монастыря. Один из этажей этих сооружений, возможно, находится на относительно небольшой глубине, это подземные ходы, которые соединяли монастырь с окружающими населенными пунктами. 107 На данном этапе георадарные наблюдения носили рекогносцировочный, опытно методический характер. Перед работами были поставлены следующие задачи: 1. Определить глубину исследований в грунтах, распространенных на поисковой площади, оценить возможности работы с различными типами антенн георадара; 2. Выяснить, каким образом выражены в волновом поле поисковые объекты, объекты с известным местоположением и наметить методику и аппаратные средства для дальнейших детальных работ. На рис. 1 приведено положение линий георадарных наблюдений первого этапа исследований относительно сооружений существующей застройки на площади исследований. Привязка на местности местоположения точек измерения производилась с использованием GPS приемника. Сравнение наблюдений различными антеннами Вдоль одного и того же профиля на местности были проведены работы с антенными блоками АБ400 и АБ150 георадара ОКО 2. На рис. 2 приведены записи и проведена идентификация объектов, вызы- Рис 1. Схема расположения профилей 108 Рис. 2. Сравнение наблюдений с антенной АБ150 и АБ400 (нижняя запись) вающих аномалии волнового поля. Одни и те же объекты соединены линиями. Из рис. 2 видно, что запись антенной АБ400 имеет более высокое разрешение, в тоже время запись с антенным блоком АБ150 обладает большей глубинной исследований. На записи с антенным блоком АБ150 выделяется объект на глубине 4,5 м, максимальная глубина исследований, достигнутая с антенным блоком АБ400, составила 2–3 м, что говорит о возможности поиска объектов на большей глубине с использованием антенного блока АБ150. Методика наблюдений при детальных работах рекомендуется следующая: в первую очередь проводятся работы с антенным блоком АБ150, обрабатываются, затем на выделенных объектах с глубиной залегания меньше 3 м проводятся работы с антенным блоком АБ400. Из анализа данных георадара следует, что на данной территории можно обнаружить объекты на глубине до 4–5 м. Идентификация аномалий волнового поля Из объектов, находящихся под земной поверхностью с известным положением, являются трубы водоводов и контуры разрушенных зданий. На рис. 3 иллюстрируется вид водовода в волновом поле. Это гиперболическая ось дифрагированной волны на глубине 1 м. Аномалий волнового поля подобного типа встречается довольно много, для их классификации и определения природы необходимо использовать дополнительные критерии. В случае с водоводом это то, что в плане аномалии должны выстроиться в длинную линию при детальных работах. 109 Запись в районе с известным положением разрушенных зданий приведена на рис. 4. В волновом поле фундаменты здания выражаются специфической картиной с множеством осей синфазности до глубины 1,5–2 м. При детальных исследованиях выделенные объекты типа «фундамент» должны выстроится в контуры с относительно протяженными прямолинейными участками и это будет дополнительным признаком достоверности обнаружения и местоположения фундамента ранее существовавшего здания. Возможно, эта информация будет представлять интерес для восстановления и реставрации сооружений. На записях георадара хорошо выражены насыпные грунты. На рис. 5 иллюстриРис 3. Вид водовода в волновом поле руется волновое поле в районе распространения насыпного грунта и возможность картирования его подошвы. Рис 4. Вид аномалии типа «фундамент» в волновом поле 110 Рис 5. Отображение насыпного грунта в волновом поле георадара Для дальнейшей застройки территории, возможно, будет интересовать уточнение местоположения кабелей. Из предыдущего опыта работ известно, что кабели отображаются характерной реверберационной записью или звоном. На исследуемой территории такие объекты зарегистрированы. Для поиска аномалий типа «подземный ход», т.к. отсутствуют эталонные объекты, приходится пользоваться следующими соображениями: Подземный ход не может находиться на глубине меньшей, чем 1 м, т.к. в этой части находится почвенный рыхлый слой, либо кора выветривания (очень слабые породы), но этом случае обвалился бы потолок хода; Аномалии этого типа должны выстраиваться в длинные линии. При анализе материалов исследований по этим признакам можно наметить участки детализации. Основное требование на этапе детализации: использование инструментальной привязки наблюдений. Без выполнения этого условия невозможно вернуться на небольшие в плане объекты (1–2 м) и выяснить их линейность. На рис. 2 аномалию на глубине 4,5 м можно отнести по первому признаку к аномалии типа «подземный ход», при последующих детальных работах, если выполнится второй признак, то пробурить скважину. Если будет наблюдаться провал инструмента, то осмотреть этот интервал с помощью видеокамеры. 111 ВЫСШАЯ НАГРАДА ПЕРМСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ ЕАГО – МЕДАЛЬ ИМЕНИ А.К. МАЛОВИЧКО «К награждению медалью представляются российские и зарубежные ученые, геофизики производственных организаций, входящие в состав Евро-Азиатского геофизического общества (ЕАГО), внесшие выдающийся вклад в развитие, разработку, внедрение результатов геофизической науки, производства и образования» Из Положения о наградах Пермского отделения ЕАГО «Основания для присвоения медали имени А.К. Маловичко» Пермское отделение Евро-Азиатского геофизического общества в 2011 году учредило медаль имени выдающегося геофизика Александра Кирилловича МАЛОВИЧКО «За достижения в геофизике». В настоящее время этой награды удостоены известные геофизики Пермского края, Удмуртской Республики, Республики Башкортостан, ОАО «Когалымнефтегеофизика», старейшие преподаватели кафедры геофизики Пермского государственного национального исследовательского университета (ПГНИУ) и Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ): 1. Шихов Степан Александрович – доктор геологоминералогических наук, профессор. До выхода на пенсию работал директором Камского отделения ВНИГНИ, профессором кафедры геологии нефти и газа Пермского национального исследовательского политехнического университета; 2. Матвеев Борис Константинович – доктор геологоминералогических наук, профессор кафедры геофизики Пермского государственного национального исследовательского университета, заслуженный деятель науки РФ, заслуженный профессор ПГУ; 3. Дергачев Николай Иванович – кандидат геологоминералогических наук, доцент. До выхода на пенсию работал доцентом кафедры геофизики Пермского государственного университета с 1955 по 2000 гг.; 4. Горбушина Ольга Леонидовна – доктор геологоминералогических наук, профессор, почетный работник высшего профессионального образования Российской Федерации. До выхода на пенсию работала профессором кафедры геофизики Пермского государственного университета, скончалась в 2012 г.; 112 5. Шарин Петр Михайлович – основатель и первый начальник Вычислительного центра ОАО «Пермнефтегеофизика», в настоящее время на пенсии; 6. Санфиров Игорь Александрович – доктор технических наук, профессор, заместитель директора по науке Горного института Уральского отделения РАН, заведующий филиалом кафедры геофизики ПГНИУ в Горном институте УрО РАН; 7. Бычков Сергей Габриэльевич – доктор геологоминералогических наук, заведующий лабораторией геопотенциальных полей Горного института Уральского отделения РАН, профессор кафедры геофизики ПГНИУ; 8. Некрасов Александр Сергеевич – доктор геологоминералогических наук, главный научный сотрудник отдела промысловой геофизики и гидродинамических исследований скважин Филиала ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «ПермНИПИнефть» в г. Перми, профессор кафедры геофизики ПГНИУ; 9. Губина Августа Ивановна – доктор геологоминералогических наук, главный геолог ПИТЦ «Геофизика», профессор кафедры геофизики ПГНИУ; 10. Лаптев Александр Павлович – кандидат геологоминералогических наук, заместитель генерального директора - главный инженер ОАО «Пермнефтегеофизика», заведующий филиалом кафедры геофизики ПГНИУ в ОАО «Пермнефтегеофизика»; 11. Савич Анатолий Данилович – кандидат технических наук, главный геофизик по промысловой геофизике ОАО «Пермнефтегеофизика», доцент кафедры геофизики ПГНИУ; 12. Секлецов Валерий Павлович – основатель и первый директор ООО «Универсал-Сервис», в настоящее время на пенсии; 13. Балдин Анатолий Валентинович – кандидат технических наук, лауреат премии Правительства Российской Федерации 2011 года в области науки и техники, директор ПИТЦ «Геофизика», скоропостижно скончался в 2012 г.; 14. Бабуров Валерий Николаевич – директор ПИТЦ «Геофизика» с 2012 г.; 15. Огородов Владимир Иванович – генеральный директор ОАО «Удмуртгеофизика»; 16. Семенцов Анатолий Анатольевич – директор ООО «Пермгеокабель»; 17. Вовк Владимир Васильевич – начальник экспедиции ОАО «Когалымнефтегеофизика»; 113 18. Шипунова Наталья Георгиевна – геофизик КИП ООО научно-производственная фирма «ЧЕГИС»; 19. Лукин Вячеслав Георгиевич – начальник Чернушинского участка геофизических работ ОАО «Пермнефтегеофизика»: 20. Горбунов Аркадий Николаевич – директор ООО научнопроизводственная фирма «ЧЕГИС»; 21. Спасский Борис Алексеевич – доктор геологоминералогических наук, профессор кафедры геофизики Пермского государственного национального исследовательского университета, заслуженный работник высшей школы Российской Федерации; 22. Гершанок Валентин Александрович – доктор технических наук, профессор кафедры геофизики Пермского государственного национального исследовательского университета, заслуженный работник высшей школы Российской Федерации; 23. Гершанок Лариса Алексеевна – профессор кафедры геофизики Пермского государственного национального исследовательского университета, почетный работник высшего профессионального образования Российской Федерации; 24. Поносов Владимир Александрович – кандидат геологоминералогических наук, доцент кафедры геофизики Пермского государственного национального исследовательского университета, почетный работник высшего профессионального образования Российской Федерации; 25. Лаптев Владимир Викторович – кандидат технических наук, заслуженный работник Минтопэнерго Российской Федерации, заслуженный деятель науки и техники Башкирской АССР, лауреат Уральской горной премии, директор по развитию геофизического приборостроения ОАО НПФ «Геофизика», инициатор создания Пермского отделения ЕАГО; 26. Костицын Владимир Ильич – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой геофизики Пермского государственного национального исследовательского университета, заслуженный работник высшей школы Российской Федерации. 114 Научное издание РАЗВ И ТИ Е Г ЕО ФИ З И Ч ЕС К И Х М Е ТО Д О В С П О ЗИ Ц И Й П ЕРВ О Й В С ЕСО Ю ЗН О Й ГЕО Ф И ЗИ Ч Е С КО Й К О Н Ф ЕР ЕН Ц И И (1 9 3 2 г.) Материалы Всероссийской научно-практической конференции Издается в авторской редакции Дизайн и компьютерная верстка Н.М. Ржевитиной Подписано в печать 08.11.2012. Формат 6084 1/16 Усл. печ. л. 6,63. Тираж 100 экз. Заказ № 348 Редакционно-издательский отдел Пермского государственного национального исследовательского университета 614990, Пермь, ул. Букирева, 15 Типография Пермского государственного национального исследовательского университета 115