Способ оценки ширины зоны динамического влияния активного разлома земной коры



Способ оценки ширины зоны динамического влияния активного разлома земной коры
Способ оценки ширины зоны динамического влияния активного разлома земной коры
Способ оценки ширины зоны динамического влияния активного разлома земной коры
Способ оценки ширины зоны динамического влияния активного разлома земной коры
Способ оценки ширины зоны динамического влияния активного разлома земной коры
Способ оценки ширины зоны динамического влияния активного разлома земной коры
Способ оценки ширины зоны динамического влияния активного разлома земной коры

 


Владельцы патента RU 2516593:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт земной коры Сибирского отделения Российской академии наук ИЗК СО РАН (RU)

Изобретение относится к области геологии и может быть использовано для выявления и оценки динамического влияния активного разлома земной коры. Сущность: отбирают пробы воздуха из почвенного слоя в выбранных точках исследуемой территории. Анализируют отобранные пробы, определяя объемную активность радона. По уровню среднего арифметического значения объемной активности радона оконтуривают приразломную аномалию. Рассчитывают пространственные и количественные соотношения аномалии радона с полем приразломной трещиноватости. Затем производят оценку показателя радоновой активности разлома, а также оценку ширины зоны динамического влияния разлома на участке исследования. Технический результат: повышение достоверности определения зон активных разрывных деформаций земной коры. 1 ил.

 

Изобретение относится к определению зон динамического влияния активного разлома земной коры на основе исследования концентраций радона в пробах почвенного воздуха и может быть использовано при выполнении проектно-изыскательских работ и строительных работ при возведении зданий, сооружений и коммуникаций.

Важной задачей при строительстве является определение зон активных разрывных деформаций земной коры, представляющих опасность в плане деструкции строительных конструкций, коммуникаций, газо-нефтепроводов.

Одним из способов решения этой задачи является обнаружение опасных зон по аномальным выходам на поверхность летучих газов.

Известен способ выявления геодинамических движений в тектонических структурах по отборам проб почвенного воздуха с определением концентраций торона, радона, коронирующих газов и выделением аномальных участков по установленным количественным соотношениям между интенсивностью геодинамических процессов и средними концентрациями газов (А.с. СССР №396659, G01V 5/00, 1973 г. [1]). Недостатком известного способа является невысокая достоверность определения аномальных участков.

Известен способ геофизического обнаружения участков аномального выхода на поверхность летучих газов, включающий отбор проб из приповерхностного слоя в выбранных точках исследуемой территории и определение концентрации, в котором в каждой выбранной точке исследуемой территории определяют напряженность атмосферного электрического поля, а в отобранных пробах определяют концентрацию радона, выделяют участки с результатами измеренных параметров, отличных от фоновых, и выносят суждение о наличии аномального выхода на поверхность летучих газов на выделенных участках по совпадению экстремальных значений напряженности атмосферного электрического поля и концентрации радона, причем о наличии аномального выхода на поверхность летучих газов на выделенных участках судят при выполнении неравенства:

где Eэ - экстремальная напряженность атмосферного электрического поля, В/м;

CRn.э - экстремальная концентрация радона, Бк/л;

Eср.фон - средняя фоновая напряженность атмосферного электрического поля, В/м;

CRn.фон - средняя фоновая концентрация радона, Бк/л;

σ - среднеквадратичное отклонение отношений фоновых значений напряженности атмосферного электрического поля к фоновым значениям концентрации радона (В л)/(м Бк) или при выполнении неравенства

…или

Где Eэ - экстремальная напряженность атмосферного электрического поля, В/м;

CRn.э - экстремальная концентрация радона, Бк/л;

Cл.г.э - экстремальная концентрация компоненты летучего газа, мГ/л;

Eср.фон - средняя фоновая напряженность атмосферного электрического поля, В/м;

CRn.фон - средняя фоновая концентрация радона, Бк/л;

Cл.г.фон. - средняя фоновая концентрация компоненты летучего газа, мГ/л;

σ - среднеквадратичное отклонение отношений фоновых значений напряженности атмосферного электрического поля к фоновым значениям концентрации радона и фоновой концентрации компоненты летучего газа, В л/м Бк мГ/л (патент РФ №2225019, G01V 11/00, 2004 г. [2]).

По назначению, по технической сущности, по наличию сходных признаков данное решение выбрано в качестве ближайшего аналога.

Основные недостатки известного способа - отсутствие формализации критериев определения уровня фон-аномалия, оценки степени геодинамической активности участка земной коры, а также достоверного определения границ геодинамически активных зон сложного строения (например, разломных), которые наиболее распространены в природе и создают резко неоднородные аномалии летучих газов, где максимумы концентраций соседствуют с локальными минимумами.

Использование в определении аномальных участков экстремальных значений напряженности атмосферного электрического поля и концентрации радона в приповерхностном слое значительно снижает достоверность результатов из-за случайных отклонений параметров и погрешностей измерений. Введение в расчетные формулы среднеквадратичных отклонений физических величин снижает достоверность показателей. Так, сопоставление результатов целенаправленных работ по выделению приразломных аномалий радона с использованием среднего арифметического (Qcp) и параметра Qcp+σ показали, что разломный сместитель в первом случае всегда попадает в границу аномалии, тогда как во втором случае - лишь у третей части изученных эталонных объектов.

Задачей предлагаемого технического решения является достоверное определение зон активных разрывных деформаций земной коры, представляющих опасность для инженерно-технических сооружений и коммуникаций.

Техническими результатами являются оконтуривание приразломной аномалии, оценки показателя радоновой активности разлома, оценки ширины зоны динамического влияния активного разлома земной коры, а также степени его геодинамической активности.

Технические результаты достигаются тем, что в способе оценки ширины зоны динамического влияния активного разлома земной коры, включающем отбор проб воздуха из почвенного слоя в выбранных точках исследуемой территории: производят оконтуривание приразломной аномалии по уровню среднего арифметического значения объемной активности радона; определяют пространственные и количественные соотношения аномалии радона с полем приразломной трещиноватости по формуле:

MD_i=0.75 MQ_i,

где MD_i - ширина зоны разлома в трещиноватости на i-м профиле;

MQ_i - ширина приразломной аномалии радона на i-м профиле,

производят оценки показателя радоновой активности разлома (KQ) по формуле:

KQ=Qmax/Qmin,

где Qmax - максимальная величина объемной активности радона в разломной зоне; Qmin - минимальная величина объемной активности радона за границами разломной зоны,

а также определяют ширину зоны динамического влияния разлома (MD) на участке исследования по формуле:

где n - количество профилей;

k - эмпирический коэффициент, равный 0.75;

MQ_i - ширина приразломной эманационной аномалии для i-го профиля.

Сравнительный анализ предлагаемого технического решения с решением, выбранным в качестве ближайшего аналога, выявил следующее.

Предлагаемое решение и решение по ближайшему аналогу характеризуются сходными признаками:

- определение активных зон движений земной коры по выделениям радона;

- отбор проб воздуха из почвенного слоя в выбранных точках исследуемой территории;

- выделение участков с его аномальными значениями.

Предлагаемое решение также характеризуется признаками, отличными от признаков, характеризующих решение по ближайшему аналогу:

- производят оконтуривание приразломной аномалии по уровню среднего арифметического значения объемной активности радона;

- определяют пространственные, а также количественные соотношения аномалии радона с полем приразломной трещиноватости по следующей формуле:

MD_i=0.75 MQ_i,

где MD_i - ширина зоны разлома в трещиноватости на i-м профиле;

MQ_i - ширина приразломной аномалии радона на i-м профиле;

- производят оценку показателя радоновой активности разлома по следующей формуле:

KQ=Qmax/Qmin,

где Qmax - максимальная величина объемной активности радона в разломной зоне;

Qmin - минимальная величина объемной активности радона за границами разломной зоны;

- определяют ширину зоны динамического влияния разлома (MD) на участке исследования по формуле:

исследования по формуле:

где MD_i - ширина зоны разлома в трещиноватости на i-м профиле (определенная по ширине приразломной аномалии радона);

n - количество профилей, пересекающих разлом.

Наличие в предлагаемом решении признаков, отличных от признаков, характеризующих решение по ближайшему аналогу, позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности изобретения «новизна».

Техническая сущность предлагаемого решения заключается в следующем.

Известна и широко применяется в качестве одного из предвестников землетрясений эманационная радоновая съемка. В предлагаемом решении радоновая съемка применена к определению зоны динамического влияния активного разлома земной коры на основе исследования концентраций радона в пробах почвенного воздуха, и результаты могут быть использованы при выполнении проектно-изыскательских и строительных работ при возведении зданий, сооружений и коммуникаций.

Основой разработки являются современные представления тектонофизики о разломе как широкой зоне проявления генетически связанных разрывных нарушений, обрамленной по периферии участками повышенной трещиноватости. Аномалии радона (точнее объемной активности почвенного радона - Q, Бк/м3), ассоциирующиеся с разломными зонами, отличаются крайней неравномерностью, что в большинстве природных обстановок не позволяет использовать ординарные варианты эманационной радоновой съемки для картирования геодинамически активных участков земной коры. Предлагаемая технология, разработанная на базе многолетних исследований в Монголо-Сибирском регионе, включает критерий выделения уровня фона, способ оконтуривания приразломной аномалии, ее пространственные и количественные соотношения с полем приразломной трещиноватости, а также оценку показателя радоновой активности разлома, который определяется его геодинамической активностью.

Критерием выделения приразломных эманационных аномалий является уровень среднего арифметического значения объемной активности радона (Qm) без прибавления к нему величины среднего квадратичного отклонения (σ), как это обычно делается при проведении подобных исследований. Результаты поисковых исследований в Монголо-Сибирском регионе показали, что при использовании величины Qm+σ в подавляющем большинстве случаев главный разломный сместитель не попадает в границы эманационной аномалии. Причиной подобного результата является низкая проницаемость для газов глинки трения, образующейся у сместителя при движении контактирующих блоков, к одному из которых вследствие интенсивной раздробленности, как правило, и приурочены наиболее высокие значения параметра Q. Таким образом, результаты обработки измерений с использованием величины Qm в качестве уровня аномалии наиболее адекватно отражают строение и размеры зоны динамического влияния активного разлома земной коры в поле эманации радона.

Наличие непрерывной аномалии, т.е. участка земной коры, в каждой точке которого величина активности почвенного радона превышает среднее арифметическое из сделанных при эманационной съемке измерений, - простой случай, крайне редко встречающийся в природе. Обычно поле радона, ассоциирующееся с разломной зоной, характеризуется существенной неравномерностью и представляет чередование аномальных и фоновых участков. Согласно предлагаемому способу последние включаются в границы приразломной аномалии, если они по размеру меньше хотя бы одного из соседних участков, где значение объемной активности радона превышает величину Qm для профиля эманационной съемки. Ширина зоны динамического влияния активного разлома (MD) определяется по размеру приразломной эманационной аномалии (MQ) в соответствии с эмпирическим соотношением, полученным для разломов Прибайкальского региона и Центральной Монголии: MD=0.75 MQ.

Прогнозная оценка степени геодинамической активности разлома осуществляется с применением относительного показателя, т.к. на абсолютное значение Q, кроме собственно «разломных» факторов (активность, структура), влияет региональная специфика (тип источника излучения, физические свойства окружающих пород, метеодинамика и др.). В патентуемом способе для оценки и сопоставления разломов по активности используется показатель радоновой активности (KQ), который определялся как отношение Qmax к минимальной величине Qmin соответствующей активности радона в породах непосредственно за границами приразломной аномалии (KQ=Qmax/Qmin). Согласно имеющейся у авторского коллектива статистики определения величин KQ для разломов Монголо-Сибирского региона показатель радоновой активности отражает, главным образом, их геодинамическую активность. Он варьируется от 1.4 до 48.2, имеет неравномерное распределение с наличием преобладающих по встречаемости значений (мод).

Существование таких мод позволяет разделить разломы по контрастности проявления сопутствующей аномалии радона на 5 групп со сверхвысокой (KQ>10), высокой (10≥KQ>5), повышенной (5≥KQ>3), средней (3≥KQ>2) и низкой (KQ≤2) активностями.

Первую и вторую группы составляют разломы, характеризующиеся высокими скоростями перемещения крыльев, сейсмичностью или наличием палеосейсмодислокаций, что позволяет считать их опасными в геодинамическом отношении. Строительство зданий и сооружений в пределах зон динамического влияния таких разломов должно сопровождаться повышением жесткости конструкции и/или укреплением фундамента, а для группы 1 - принятием индивидуальных решений, конструкторских или запретительных ввиду невозможности использования данной территории (или отдельных ее участков) для строительства в силу реальной опасности разрушения.

Сравнительный анализ предлагаемого технического решения с другими известными решениями в данной области выявил следующее.

Известен способ прогноза землетрясений, заключающийся в проведении режимных наблюдений изменения концентрации радона в массиве горных пород, в котором производят бурение специальных наблюдательных скважин, глубина которых менее глубины уровня грунтовых вод, и в каждой из этих скважин непрерывно регистрируют динамику выделения радона из массива горных пород и суммарное количество сейсмической энергии, поступившей в каждую наблюдательную скважину, и по серии наблюдений во времени выделяют зоны с последовательным уменьшением или увеличением выделения радона с учетом поступившей сейсмической энергии, указанные зоны наносят на карту исследуемого района и по площади зоны динамического уменьшения радона судят о положении эпицентра и магнитуде ожидаемого землетрясения, а по динамике уменьшения и/или увеличения выделения радона в наблюдательных скважинах судят о времени ожидаемого сейсмического события (патент РФ №2106663, G01V 11/00, 1998 г. [3]).

Для оценки радоноопасности территорий при инженерно-экологических изысканиях известны следующие технические решения.

Известен способ определения плотности потока радона с поверхности земли, основанный на диффузионно-конвективной модели, отличающийся тем, что одновременно измеряют объемную активность радона в двух точках, расположенных на расстоянии от 0,2 до 1 м друг от друга, причем измерение в одной точке производят на глубине h1 от 0,2 до 0,5 м, а в другой - на глубине h2=2h1, затем плотность потока радона (ППР) определяют из выражения:

,

где A1 - объемная активность радона на глубине h1, Бк/м3;

A2 - объемная активность радона на глубине h2, Бк/м3;

h1 - глубина, на которой производят первое измерение, м;

D - истинный коэффициент диффузии радона, м2/с (патент РФ №2212688, G01T 1/167, 2003 г. [4]).

Известен способ измерения установившейся равновесной объемной активности радона (A) в почвенном воздухе, в котором одновременно измеряют объемную активность радона в двух точках, расположенных на расстоянии от 0,2 до 1 м друг от друга, причем измерение в одной точке производят на глубине h1 от 0,2 до 0,5 м, а в другой - на глубине h2=2h1, затем определяют установившуюся равновесную объемную активность радона (A) по формуле

где A1 - объемная активность радона на глубине h1, Бк/м3;

A2 - объемная активность радона на глубине h2, Бк/м3 (патент РФ №2212689, G01T 1/167, 2003 г. [5]).

Известен способ выявления геодинамических движений в грунте и защиты от них надземных металлоконструкций, например трубопровода, характеризующийся тем, что выбуривают по трассе трубопровода ряд скважин на определенную глубину с определенным шагом, отбирают пробу почвенного воздуха, по которой определяют наличие торона, радона и коррозирующих газов и выделяют аномальные участки, при этом в зоне аномальных участков по ходу трубопровода с опорами выполняют ряд замкнутых круговых прорезей глубиной до недеформируемых коренных пород, после чего прорези заполняют вязким нетвердеющим материалом, а под опорами трубопровода выбуривают несколько скважин, в которые устанавливают кожухи, внутри которых размещают сваи, а свободное пространство между ними заполняют также вязким нетвердеющим материалом (патент РФ №2165498, E02D 31/06, G01V 5/00, 2003 г. [6]).

В результате поиска и сравнительного анализа не выявлено технических решений, характеризующихся идентичной или аналогичной с предлагаемым решением совокупностью признаков, использование которого позволяет определить локальные области приразломной аномалии со сложным внутренним строением, установить пространственные и количественные соотношения аномалии радона с полем приразломной трещиноватости, оценить показатели радоновой активности разлома, определить ширину зоны динамического влияния активного разлома земной коры, оценить степень его геодинамической активности.

Вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения условию патентоспособности изобретения «изобретательский уровень».

Предлагаемый способ оценки ширины зоны динамического влияния активного разлома земной коры осуществляется следующим образом.

ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ

На первом этапе реализации предлагаемого способа вкрест простирания изучаемого разлома производится профильная эманационная съемка. Расстояние между профилями и точками отбора проб почвенного воздуха на профилях определяются детальностью съемки. По результатам анализа проб с использованием радиометра радона строится график изменения параметра Q вдоль нескольких (i) профилей и для каждого из них определяется уровень аномальных значений Qm_i (среднее арифметическое).

На втором этапе исследования в пределах каждого профиля проводятся границы единой аномалии, в которую включаются участки с Q>Qm_i, а также небольшие домены с Q<Qm_i, если их размеры меньше хотя бы одного из располагающихся рядом аномальных участков. Затем, используя соотношение MD_i=0.75 MQ_i, для каждого профиля по размеру приразломной эманационной аномалии (MQ_i) определяется ширина зоны изучаемого разлома (MD_i). Среднее арифметическое полученных значений представляет искомую ширину зоны динамического влияния разлома (MD) на участке исследования.

На третьем этапе аналогичные расчеты проводятся для показателя радоновой активности. Для каждого из i профилей используется соотношение: KQ_i=Qmax_i/Qmin_i, где Qmax_i - максимальная величина объемной активности радона в разломной зоне в пределах i-го профиля; Qmin_i - минимальная величина объемной активности радона непосредственно за границами разломной зоны на i-м профиле. При этом Qmin_i определяется как среднее из двух оценок данного параметра, полученных на профиле в каждом из крыльев разлома. Показатель радоновой активности для изучаемого отрезка разлома в целом (KQ) определяется как среднее арифметическое величин KQ_i, полученных по всем профилям. По значению данной величины изученное нарушение земной коры относят к разломам сверхвысокой (KQ>10), высокой (10≥KQ>5), повышенной (5≥KQ>3), средней (3≥KQ>2) или низкой (KQ≤2) активности.

Полученная прогнозная оценка степени активности разлома в совокупности с установленными шириной зоны его динамического влияния и характером распределения участков с аномальной проницаемостью (нарушенностью) земной коры являются основой для принятия решения о необходимости усиления конструкций сооружения, запланированного для строительства на изучаемом участке. Специализированные проектные и строительные организации на основе полученных данных по предлагаемому техническому решению делают выводы о возможности (невозможности) строительства на данных участках, оценивают вероятные риски, что позволяет не только сократить или предотвратить возможные непроизводительные материальные и финансовые затраты, но и оценить возможные эксплуатационные затраты, сроки эффективной службы строительных конструкций и сооружений.

На Фиг.1,а и б фотографически и графически представлен пример реализации предлагаемого способа для одного из активных разломов земной коры с набором значений всех параметров, перечисленных выше в тексте.

Профиль 1 (ПР-1): Qm_1=3903 Бк/м3; MQ_1=110 м; MD_1=83 м; Qmax_1=20200 Бк/м3; Qmin_1=1168 Бк/м3; KQ_1=17.3.

Профиль 2 (ПР-2): Qm_1=1109 Бк/м3; MQ_1=92 м; MD_1=69 м; Qmax_1=1970 к/м3; Qmin_1=712 к/м3; KQ_1=2.8.

Профиль 3 (ПР-3): Qm_1=1875 Бк/м3; MQ_1=25 м; MD_1=19 м; Qmax_1=2440 Бк/м3; Qmin_1=1680 к/м3; KQ_1=1.4.

Разломная зона в целом: MD=57 м; KQ=7.2

Прогнозная оценка геодинамической активности разлома на участке изучения: высокая в среднем до сверхвысокой у отдельных отрезков (ПР-1).

Использование предлагаемого технического решения при выполнении проектно-изыскательских и строительных работ при возведении зданий, сооружений и коммуникаций позволит значительно снизить риски и непроизводительные затраты за счет заблаговременного определения зон активных разрывных деформаций земной коры, представляющих опасность в плане деструкции строительных конструкций, коммуникаций, газонефтепроводов.

Литература

1. А.с. СССР №396659, G01V 5/00, 1973 г.

2. Патент РФ №2225019, G01V 11/00, 2004 г.

3. Патент РФ №2106663, G01V 11/00, 1998 г.

4. Патент РФ №2212688, G01T 1/167, 2003 г.

5. Патент РФ №2212689, G01T 1/167, 2003 г.

6. Патент РФ №2165498, E02D 31/06, G01V 5/00, 2003 г.

Способ оценки ширины зоны динамического влияния активного разлома земной коры и степени его геодинамической активности, включающий отбор проб воздуха из почвенного слоя в выбранных точках исследуемой территории, отличающийся тем, что производят оконтуривание приразломной аномалии по уровню среднего арифметического значения объемной активности радона, определяют пространственные и количественные соотношения аномалии радона с полем приразломной трещиноватости по следующей формуле: MD_i=0.75 MQ_i,
где MD_i - ширина зоны разлома в трещиноватости на i-ом профиле,
MQ_i - ширина приразломной аномалии радона на i-ом профиле,
производят оценку показателя радоновой активности разлома (KQ) по формуле: KQ=Qmax/Qmin,
где Qmax - максимальная величина объемной активности радона в разломной зоне,
Qmin - минимальная величина объемной активности радона за границами разломной зоны,
а также оценку ширины зоны динамического влияния разлома (MD) на участке исследования по формуле: ,
где n - количество профилей,
k - эмпирический коэффициент, равный 0.75,
MQ_i - ширина приразломной эманационной аномалии для i-го профиля.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для зондирования гидросферы. Заявлен термозонд для измерения вертикального распределения температуры воды, состоящий из корпуса, представляющего собой жесткую конструкцию, снабженного стабилизатором и размещенного в кассете, снабженной механизмом расчленения с корпусом термозонда.

Изобретение относится к исследованию скважин и может быть использовано для непрерывного контроля параметров в скважине. Техническим результатом является упрощение конструкции системы наблюдения за параметрами в скважине.

Изобретение относится к области поисков месторождений углеводородов. Сущность: бурят серию шурфов до глубины 1-3 м.

Изобретение относится к способам количественной оценки природных процессов и может быть использовано для определения массового расхода водяного пара на вулканах.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для прогнозирования места и тренда (увеличения или уменьшения) сейсмической опасности. Сущность: осуществляют мониторинг ситуации, по крайней мере, в одной зоне ожидаемого сейсмического события, принадлежащей исследуемому сейсмоактивному региону.
Изобретение относится к способам поиска залежей нефти и газа и может быть использовано для обнаружения углеводородного сырья в породах фундамента. Сущность: в антиклинальные поднятия (купола) известных залежей углеводородов бурят новые скважины, вскрывающие нижележащие породы фундамента, или углубляют существующие скважины.

Изобретение относится к способам комплексного определения металлогенической специализации базит-гипербазитовых расслоенных массивов архейских кристаллических щитов и может быть использовано для раздельного прогноза и поиска промышленных объектов платинометалльного и медно-никелевого горнорудного сырья.

Использование: изобретение относится к области сейсмологии и предназначено при изучении прогноза землетрясений. Сущность: исследования проводятся на территории измерительного полигона, например городской агломерации или важного хозяйственного объекта, определяют M - магнитуду и t - время землетрясения известными мониторинговыми наблюдениями с аппаратурой, размещаемой в пределах территории измерительного полигона.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для сейсмической разведки районов, покрытых водой. Система содержит приемники 1.i (i=1, 2, …, n) колебаний атмосферного давления (микробарографы), схему 2 сравнения, систему 3 оповещения, блок 4 памяти, первый 5 и второй 6 корреляторы, первый 3.1 и второй 3.2 преобразователи аналог-код, первый 3.3 и второй 3.4 ключи, формирователь 3.6 модулирующего кода, задающий генератор 3.6, фазовый манипулятор 3.7, усилитель 3.8 мощности, передающую антенну 3.0, перемножители 5.1 и 6.1, фильтры 5.2 и 6.2 нижних частот, экстремальные регуляторы 5.3 и 6.3, регулируемые линии задержки 5.4 и 6.4.

Изобретение относится к области глубинного структурного картирования поднятий, перспективных на нефть и газ. Сущность: проводят сейсмические измерения МОГТ на площади, перспективной в нефтегазоносном отношении.
Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для предсказания возможности возникновения землетрясений в пределах коллизионных зон континентов. Сущность: на основе многолетнего мониторинга определяют среднегодовые содержания в приземной атмосфере следующих поллютантов: пыль, оксиды углерода, азота и серы. В случае увеличения в приземной атмосфере годового суммарного содержания указанных поллютантов более чем на 20% по сравнению со среднегодовым значением, полученным за период проведенного мониторинга, делают вывод о возможности возникновения землетрясения. Технический результат: предсказание возможности возникновения землетрясений в пределах коллизионных зон континентов. 1 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к области нефтегазовой геологии и может быть использовано для прогноза и поисков месторождений углеводородов в ловушках антиклинального типа. Сущность: на основе структурных карт и сейсмогеологических профилей по ранее выполненным сейсморазведочным исследованиям в пределах ранее изученных участков исследуемой нефтегазоносной провинции (НГП) определяют стратиграфический интервал вниз по геологическому разрезу, до которого четко наблюдается удовлетворительное пространственное соответствие морфологии дневной поверхности с морфологией палеорельефов литостратиграфических (сейсмостратиграфических) горизонтов. Сканируют топографические карты всех масштабов от 1:25000 до 1:1000000 и в этих же масштабах схему ранее выявленных месторождений (если они есть) по всей территории намеченных работ. Разбраковывают по топографическим картам территорию исследования на участки по степени относительной расчлененности рельефа, которая выражается шириной водораздельных пространств, которые определяют в основном морфоскульптуру дневной поверхности. При этом ширина водораздельных пространств, измеряемая многими десятками километров и даже более ста километров, указывает на перспективность участка на поиски гигантских и крупных месторождений углеводородов. Участки, в пределах которых ширина водораздельных пространств характеризуется значениями до первых десятков километров, перспективны на выявление преимущественно мелких и средних месторождений углеводородов. Разбраковывают территорию исследования на участки по относительной высоте рельефа. При этом участки с относительно большей высотой рельефа указывают на относительно большую амплитуду рельефа поверхностей по нижезалегающим литостратиграфическим комплексам, что предполагает вероятность открытия более высокоамплитудных месторождений углеводородов. По результатам разбраковок территории по указанным параметрам выделяют участки, перспективные на открытие гигантских, крупных, средних и мелких месторождений углеводородов. По результатам выполненного анализа выбирают участок, соответствующий решаемым задачам, в пределах которого будут выполняться прогноз и последующие поиски соответствующих месторождений углеводородов по топографическим картам масштаба 1:25000. Измеряют значения длинной и короткой осей выявленных ранее месторождений углеводородов и значения их сумм для каждого месторождения. Сопоставляют схемы в масштабе 1:25000 всех ранее выявленных месторождений углеводородов в пределах изучаемой нефтегазоносной провинции, области или района с топографической картой аналогичного масштаба с целью выяснения степени соответствия в плане контуров выявленных месторождений с контурами локальных положительных форм современного рельефа. По результатам этого сопоставления проводят разбраковку ранее выявленных месторождений углеводородов на три группы: на месторождения, плановое положение контура которых практически точно совпадает с контуром соответствующих им локальных положительных форм рельефа; на месторождения, плановое положение которых смещено на расстояние, не превышающее половины величины соответствующего линейного размера локальной положительной формы дневной поверхности; и на месторождения, плановое положение которых смещено на расстояние, превышающее величину соответствующего линейного размера локальной положительной формы дневной поверхности. Находят для каждого месторождения последней группы значения суммы их линейных размеров, при этом максимальное значение суммы линейных размеров месторождения определяют как «критическое». Делают вывод о том, что для месторождений, у которых значение суммы их линейных размеров соответствует или меньше критического значения, достоверность прогноза по данному способу в пределах данной территории не достаточна. Выявляют по топографической карте локальные положительные формы дневной поверхности, значение суммы линейных размеров которых превышает критическое значение. Делают вывод о том, что этим локальным положительным формам дневной поверхности в плане по регионально продуктивным отложениям соответствуют примерно такие же по линейным размерам, ориентировке и конфигурации месторождения углеводородов. Замеряют площадь спрогнозированных месторождений и определяют величины прогнозных ресурсов углеводородов в них по устанавливаемой для каждой НГП эмпирической зависимости между площадью месторождений и их запасами. Исходя из размеров, конфигурации и ориентировки короткой и длинной осей выявленных положительных форм современного рельефа, проектируют все параметры сети поисковых сейсмопрофилей. При этом для гигантских и крупных антиклинальных ловушек размер сейсмопрофилей, параллельных длинной оси ловушки, должен составлять удвоенный размер длинной оси положительной формы рельефа, а размер сейсмопрофилей, параллельных короткой оси ловушки, должен составлять трехкратный размер короткой оси положительной формы рельефа. Для средних и мелких ловушек размер сейсмопрофилей, параллельных длинной оси ловушки, должен составлять утроенный размер длинной оси положительной формы рельефа, а размер сейсмопрофилей, параллельных короткой оси ловушки, должен составлять пятикратный размер короткой оси положительной формы рельефа. При этом одну часть сейсмопрофилей проектируют перпендикулярно короткой оси спрогнозированного месторождения, а другую - перпендикулярно длиной его оси. По спроектированной сети сейсмопрофилей выполняют сейсморазведочные наблюдения по каждому из спрогнозированных месторождений углеводородов. Строят по целевым отражающим горизонтам структурные карты, на основе которых рекомендуют и закладывают поисковые скважины. Технический результат: повышение достоверности прогнозирования, уменьшение объемов поисковых работ. 8 ил.

Изобретение относится к области маркшейдерско-геодезического мониторинга и может быть использовано для обеспечения безопасности разработки месторождений нефти и газа. Согласно заявленному решению на исследуемой территории проводят геодезические измерения и определяют смещения Ngeod геодезических реперов на север U i n , восток U i e и по вертикали U i v (i=1, 2,…, Ngeod). За тот же интервал времени определяют смещения Nsat устойчиво отражающих площадок в направлении на спутник U j L O S (j=1, 2,…, Nsat) с помощью радарной спутниковой интерферометрии. После чего осуществляют разбивку разрабатываемого месторождения на K элементарных объемов. Рассчитывают смещения в точке j-й устойчиво отражающей площадки в направлении на спутник V j , k L O S , которые возникают в результате увеличения давления на единицу в k-м элементарном объеме, и смещения в точке i-го геодезического репера соответственно на север, восток и по вертикали V i , k n , V i , k e и V i , k v , которые возникают в результате увеличения давления на единицу в k-м элементарном объеме. Определяют в каждом объеме изменения давления ΔPk. После чего определяют три компоненты вектора смещений земной поверхности. Технический результат - повышение точности определения смещений земной поверхности. 4 ил.

Изобретение относится к области разведочной геологии и может быть использовано для определения различных свойств углеводородных пластовых флюидов. В заявленном изобретении раскрыты примеры способов, установок и изделий промышленного производства для обработки измерений струн, вибрирующих во флюидах. Раскрытая, являющая примером установка включает в себя скважинный узел и наземный узел. Скважинный узел 300 включает в себя датчик 305, 325 для измерения колебательного сигнала, представляющего перемещение струны, вибрирующей во флюиде, на внутрискважинном месте в стволе скважины, устройство 332 моделирования колебательного сигнала для вычисления модельного параметра на основании измеряемого колебательного сигнала и первый телеметрический модуль 340 для передачи вычисляемого модельного параметра к месту на земной поверхности. Наземный узел включает в себя второй телеметрический модуль для приема вычисляемого модельного параметра от скважинного узла и анализатор вязкости для оценивания вязкости флюида на основании вычисляемого модельного параметра. Способ обработки измерений струн, вибрирующих во флюиде, включает операцию измерения колебательного сигнала и вычисление модельного параметра вибрации струны на основании измеряемого колебательного сигнала. Данный модельный параметр используется для определения вязкости пластового флюида. Технический результат - повышение точности определения свойств пластовых флюидов. 5 н. и 27 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к способам обнаружения предвестников землетрясений и может быть использовано для выявления возможности наступления землетрясений в районе озере Байкал. Сущность: из зоны пересечения глубинных разломов на территории озера Байкал, где неоднократно происходили землетрясения различной силы, отбирают пробы воды. Отбор проб осуществляют посредством водозабора, включающего в себя глубинный водоприемник (8), электронасос (9), расположенный в водозаборной станции на берегу Байкала, фильтры для грубой (10) и тонкой (11) очистки воды. Исследуют концентрации растворенного в глубинной воде гелия. По графикам изменения концентраций гелия делают вывод о возможном землетрясении. Технический результат: выявление возможности наступления землетрясения. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области геологии и может быть использовано для прогнозирования зон развития вторичных коллекторов трещинного типа в осадочном чехле. Сущность: регистрируют сейсмические отраженные волны привязанных к выбранному комплексу отложений. Проводят литолого-петрофизические исследования образцов пород для определения наиболее вероятного генезиса вторичных коллекторов. Выделяют литотипы, по которым происходит формирование вторичных коллекторов трещинного типа. Бурят скважины в антиклинальных структурах и определяют глубины залегания замков складок, морфологические параметры структур, включая максимальный изгиб пластов, ширину, длину, площадь, интенсивность складкообразования. По результатам промыслово-геофизических исследований скважин определяют значения вторичной пористости, измеряют пластовые давления в интервалах испытания, устанавливают критическое значение вторичной пористости - Кпвткр, устанавливают многомерную корреляционную связь вторичной пористости Кпвт=f(i, gradp, J, Кпоб, H), где i - максимальный изгиб пластов; gradp - градиент пластового давления; J=i/S - интенсивность складкообразования; S - площадь структуры; Кпоб - общая пористость; Н - глубина залегания замка складки. Далее на неизученных участках территории проводят детальные полевые сейсмические исследования с загущенной через не более 100 м сеткой сейсмических профилей. Обрабатывают полевые сейсмические материалы. Выявляют наличие антиклинальных структур и глубинных разломов. Строят сейсмо-геологические профили вдоль и поперек выявленных структур. Определяют глубины залегания замков складок, морфологические параметры структур. По установленной зависимости Кпоб=f(Н) определяют значения общей пористости на глубинах залегания горизонта на вновь выявленных структурах. Определяют прогнозную величину градиента пластового давления. По установленной многомерной корреляционной связи вторичной пористости Кпвт=f(i, gradp, J, Кпоб, H) прогнозируют величину Кпвт. Сравнивают Кпвт с нижним пределом Кпвткр для границы «коллектор-неколлектор», на основе чего прогнозируют вероятность развития вторичных коллекторов трещинного типа, целесообразность постановки бурения на этих структурах и порядок ввода скважин в бурение. Причем при отношении Кпвт/Кпвткр>1,2 целесообразно бурение по профилю трех зависимых скважин, при отношении Кпвт/Кпвткр=(0,7÷1,2) - бурение только одной скважины в своде структуры. Технический результат: повышение эффективности прогнозирования. 1 ил., 5 табл.
Изобретение относится к области интерферометрических исследований поверхности Земли и может быть использовано для обнаружения возможности наступления катастрофических явлений. Сущность: проводят межвитковую дифференциальную интерферометрию поверхности Земли, получая пары комплексных радиолокационных изображений (КРЛИ). Пары КРЛИ, образующие интерференционную пару, получают на витках, разделенных по времени. Кроме того, запись пары КРЛИ производят в соответствии с фазами приливных воздействий Луны и Солнца. Сравнивают полученные дифференциальные интерферометрические картины с эталонными интерферометрическими картинами. При обнаружении значительных отличий между этими картинами рассчитывают параметры напряженно-деформированного состояния земной коры и оценивают опасность ее повреждений. Технический результат: повышение точности обнаружения возможных катастрофических явлений.
Изобретение относится к области поиска и разведки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано для определения контуров промышленного оруденения золоторудных месторождений со свободным золотом, не имеющих четких геологических границ. Сущность: отбирают геологические пробы по сетке опробования. Проводят пробоподготовку, заключающуюся в дроблении, измельчении, сокращении, делении проб, отборе аналитических проб. В аналитических пробах определяют содержание золота. Выделяют с учетом принятых кондиций богатые и бедные участки золоторудного месторождения. Оконтуривают промышленное оруденение золоторудного месторождения. Затем на бедных участках на расстоянии не более трех шагов опробования от границы богатого участка отбирают дополнительные геологические пробы. Проводят пробоподготовку дополнительных геологических проб. Отбирают аналитические пробы массой не менее чем в два раза большей, чем масса основной аналитической пробы. Обрабатывают каждую дополнительную аналитическую пробу в центробежном поле с центростремительным ускорением более 25 единиц ускорения свободного падения, получая концентраты и хвосты. В полученных концентратах и хвостах определяют содержание золота и перерассчитывают его на соответствующую дополнительную аналитическую пробу. По результатам перерасчета судят об отнесении данного участка к промышленному оруденению с последующим уточнением контура. Технический результат: повышение точности определения контура промышленного оруденения за счет перевода части забалансовых руд в балансовые. 1 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к геологии и может быть использовано для определения палеотемператур катагенеза, что характеризует степень катагенетической зрелости органического вещества (OВ) пород. Из исследуемых пород производят отбор образцов осадочных пород, выделяют из них нерастворимое органическое вещество микрофитофоссилий и исследуют его оптическим методом с установлением палеотемпературы. Исследование оптическим методом проводят в два этапа. На первом этапе в проходящем свете из морфологических групп микрофитофоссилий выделяют преобладающую группу микрофитофоссилий, в ней выделяют группы толстостенных и тонкостенных микрофитофоссилий. Для каждой выделенной группы определяют индекс окраски. На втором этапе исследования уточняют количественные характеристики на основе спектральных характеристик выделенных групп микрофитофоссилий в инфракрасном диапазоне света. Результирующие оценки палеотемпературы микрофитофоссилий определяют на основе сопоставления результатов исследований первого и второго этапов. Технический результат - повышение достоверности определения палеотемператур катагенеза безвитринитовых отложений. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области геодезического мониторинга и может быть использовано для отслеживания изменений земной коры и прогнозирования землетрясений. Сущность: геодезическим методом выявляют динамические смещения по линиям, перпендикулярным сейсмогенному разлому (11). Причем измерения проводят на пунктах контроля, которые устанавливают вдоль или вблизи линий, перпендикулярных сейсмогенному разлому (11). Пункты контроля выполняют с постоянным расположением на них базовых станций (9) или приемников (10) спутниковой навигации. Базовые станции (9) и приемники (10) спутниковой навигации устанавливают под укрытиями. Открытие и закрытие верхней части укрытий (крыши) дистанционно управляемо. К каждой базовой станции (9) подключают модули дистанционного управления и сбора данных, предназначенные для передачи по беспроводной связи собираемых данных в центр их сбора и обработки. Технический результат: повышение эффективности и точности прогноза. 8 з.п.ф-лы, 5 ил.
Наверх