Подводная станция

Изобретение относится к устройствам для измерения геофизических и гидрофизических параметров в придонной зоне морей и океанов. Сущность: подводная станция включает всплывающий модуль (1) измерительной аппаратуры, якорное устройство (2) и положительную плавучесть (5) в виде поплавка. На положительной плавучести (5) установлен маяк (19). Всплывающий модуль (1) измерительной аппаратуры соединен с якорным устройством (2) посредством размыкающего устройства (3). Нижняя часть всплывающего модуля (1) измерительной аппаратуры размещена внутри фермы (6), сочлененной с размыкающим устройством (3). На внешней поверхности фермы (6) установлены две механические консоли (8), на которых закреплены трехкомпонентные цифровые сейсмографы (9) и гидрофон (12). Всплывающий модуль (1) измерительной аппаратуры и якорное устройство (2) изготовлены из форполимеров, ферма (6) - из высокопрочной пластмассы, а положительная плавучесть (5) - из пластика с полыми микросферами. Всплывающий модуль (1) измерительной аппаратуры включает гидроакустический приемопередатчик (13), приемник (14) GPS, аккумуляторы (16), акселерометр (38), датчики сейсмических приемников, акустический доплеровский измеритель течения, магнитометр постоянного магнитного поля, гамма-спектрометр, а также зонд для измерения электропроводности, температуры морской воды, давления и скорости звука. Технический результат: повышение надежности функционирования подводной станции. 2 ил.

 

Изобретение относится к области геофизики, а более конкретно к устройствам измерения геофизических и гидрофизических параметров в придонной зоне морей и океанов, и может быть использовано при оперативной оценке сейсмического и гидродинамического состояния районов и прогноза возможных сейсмических и экологических последствий катастрофических явлений природного и техногенного характера, а также для геолого-геофизических исследований морских углеводородных месторождений.

Известные автономные донные станции (патенты RU №2270464, RU №2276388, RU №2294000 [1, 2, 3]) представляют собой цилиндрические или шарообразные корпуса, снабженные балластом для установки их на грунт, внутри и снаружи которых установлены измерительные датчики и средства обработки первичной информации. В качестве измерительных датчиков используются, как правило, гидрофоны и геофоны. Зарегистрированная датчиками информация хранится на флеш-памяти донной станции, которая после подъема донных станций обрабатывается с помощью комплекса судовой аппаратуры или считывается по каналам гидроакустической связи. Известные донные станции предназначены в основном для регистрации сейсмических сигналов в морских акваториях. Так устройство [3] представляет собой морскую автономную донную сейсмическую станцию, устанавливаемую на морское дно преимущественно с плавучих средств. Станция включает герметичный корпус, состоящий из двух полусфер, снабженных в месте сочленения уплотнительным кольцом. Внутри размещена геофизическая аппаратура, включающая измерительные датчики геофонного и гидрофонного типов, модули приема, регистрации, преобразования и хранения зарегистрированных сигналов, блоки сопряжения с бортовым модулем после всплытия и подъема устройства на борт, спутниковый и гидроакустический каналы связи, блок ориентации, блок синхронизации, блок управления размыкателем и блок питания. На внешней поверхности корпуса установлены гидроакустическая и спутниковая антенны, средства для поиска донной станции при всплытии, такелажные элементы и разъемы, устройство постановки на дно и обеспечения всплытия донной станции, выполненное в виде якоря-балласта. Технический результат - повышение точности измерений, снижение трудоемкости и изготовления донной станции, упрощение процессов ее постановки на дно и возвращения на борт после окончании работы.

Недостатком известных автономных донных станций является то, что они предназначены для регистрации только сигналов сейсмической природы. В то же время автономные донные станции могут применяться и при решении таких задач, как изучение строения земной коры, исследование совокупности проявления геофизических полей и тектонических разломов непосредственно на дне океана, геофизический мониторинг сложных гидротехнических сооружений, а также для геолого-геофизических исследований морских углеводородных месторождений.

Известна также морская автономная донная электросейсмическая станция (заявка WO №2009110818 А1, 11.09.2009 [4]), включающая герметичный корпус, состоящий из двух полусфер, снабженных в месте сочленения уплотнительным кольцом, внутри которого размещена геофизическая аппаратура, а также модуль регистрации, блок управления размыкателем и блок питания; на внешней поверхности герметичного корпуса установлены такелажные элементы и разъемы, устройство постановки на дно и обеспечения всплытия донной станции, а также индукционные датчики магнитного поля, измерительные электроды, выполняющие функцию датчиков электрического поля, и сейсмический датчик, при этом индукционные датчики магнитного поля и измерительные электроды, выполняющие функцию измерительных датчиков электрического поля, выполнены в виде отдельного модуля, установленного на внешней поверхности герметичного корпуса.

Благодаря наличию индукционных датчиков магнитного поля и измерительных электродов, выполняющих функцию датчиков электрического поля, появляется возможность получить одновременные записи вариаций электромагнитного и сейсмического полей и построить геоэлектрический разрез осадочного чехла и скоростной разрез осадочного чехла.

Однако при постановке известной морской автономной донной электросейсмической станции на дно, на средних и больших глубинах возможны механические и гидродинамические воздействия на герметичный корпус, на внешней поверхности которого установлен модуль, состоящий из индукционных датчиков магнитного поля и измерительных электродов, что приводит к их повреждению, а соответственно к нарушению функционирования.

Кроме того, из наличия неучтенных уклонов морского дна возможны нарушения в работе сейсмического датчика.

Известная автономная донная сейсмическая станция (патент RU №2229146, 20.05.2004 [5]) содержит глубоководный самовсплывающий носитель геофизической аппаратуры, размещенный в герметичном сферическом контейнере, устройство постановки и снятия носителя с грунта дна, выполненное в виде якоря-балласта и закрепленное посредством размыкателей в нижней части носителя геофизической аппаратуры.

Известная подводная станция со съемным электропитанием (патент US №4780863, 25.10.1988 [6]) содержит блок с измерительной аппаратурой, размещенный в контейнере, размыкательное устройство и якорное устройство, в котором размещается блок сменного электропитания. Данное устройство позволяет заменять батареи, а также позволяет извлечь батареи после окончания работы станции и всплытия блока с измерительной аппаратурой.

Известна подводная сейсмостанция (патент US №6951138, 04.10.2005 [7]). Станция размещена в контейнере и содержит измерительный блок и отделяемое якорное устройство. Она снабжена двигательным устройством и устройством управления движением станции при погружении и всплытии. Данное устройство автономно запускается с судна и, планируя в заданную точку, устанавливается на грунте. По команде всплывающий модуль отделяется от якоря и при всплытии также направляется двигательным устройством в необходимую точку.

Известные подводные станции [5, 6, 7] достаточно сложны в изготовлении и эксплуатации. Подводные станции, особенно предназначенные для работы на больших глубинах, должны содержать один или несколько прочных разъемных корпусов, выполненных из прочного материала, стекла, титана или композитных материалов, которые являются дорогими в исполнении и требуют сложных разъемных соединений. Для проверки и настройки аппаратуры на корпуса устанавливаются герметичные глубоководные вводы.

Станции требуют замены или зарядки энергией блоков питания аппаратуры. Поэтому все корпуса станций являются разъемными.

Известна также подводная станция (патент RU №2388021 С1, 27.04.2010 [8]), которая содержит всплывающий блок измерительной аппаратуры и якорное устройство. Всплывающий блок измерительной аппаратуры и якорное устройство выполнены в виде монолитных модулей. Модуль измерительной аппаратуры установлен на модуль якорного устройства и соединен с последним размыкающим устройством. Модуль якорного устройства содержит источник питания. Модуль якорного устройства и модуль измерительной аппаратуры включают элементы устройства для бесконтактной передачи энергии от модуля якорного устройства в модуль измерительной аппаратуры.

Такая конструкция подводной станции не предполагает корпуса станции, так как модуль измерительной аппаратуры и модуль якорного устройства выполнены в виде монолитных модулей. В частности, они могут быть выполнены путем заливки и отвержения пластической массы, при этом в качестве таких веществ могут использоваться форполимеры.

В частном случае выполнения блок измерительной аппаратуры включает положительную плавучесть в виде поплавка, выполненного из пластмассы/пластика с микросферами.

Модуль измерительной аппаратуры может включать аккумуляторы, например электрические аккумуляторы, для того чтобы обеспечивать работу станции после ее отделения от модуля якорного устройства.

Модуль измерительной аппаратуры может дополнительно включать гидроакустический приемопередатчик для связи станции с надводным или подводным средством, с которого могут отдаваться команды. Кроме того, модуль может включать приемник GPS для определения местоположения станции в надводном положении и маяк для облегчения ее поиска в темное время после всплытия.

Для передачи данных из модуля измерительной аппаратуры он может дополнительно включать приемопередатчик беспроводной связи, с помощью которого данные передаются с измерительной аппаратуры станции для дальнейшего использования. В этом случае на модуле нет необходимости устанавливать выходные разъемы.

Модуль якорного устройства в качестве источника питания модуля измерительной аппаратуры может включать электрические батареи.

Устройство для бесконтактной передачи энергии от модуля якорного устройства в модуль измерительной аппаратуры может быть выполнено в виде устройства бесконтактной передачи электрической энергии, при этом модуль якорного устройства содержит передатчик электрической энергии, а модуль измерительной аппаратуры содержит приемник электрической энергии.

Несмотря на кажущуюся простоту изготовления модулей, использование данной конструкции придает модулям станции новые и неизвестные ранее технические свойства. Например, такая конструкция обеспечивает пространственно распределенный теплоотвод, позволяющий достичь крайне высокой интеграции элементов на единицу площади печатной платы, что дает возможность, с одной стороны, выполнять модули простыми и дешевыми в изготовлении, с другой стороны, делать аппаратуру модулей сколь угодно сложной, выполняющей любые необходимые задачи.

При этом модули просты в эксплуатации и не могут нарушить экологию района, даже при их оставлении на поверхности или морском дне, так как могут быть выполнены из материалов, например форполимеров, которые практически не разлагаются и сохранят начинку модулей от контакта с внешней средой.

Существенным недостатком известной подводной станции является то, что источник питания размещен в модуле якорного устройства, т.е. источник питания является одноразовым элементом, и при каждой последующей постановке подводной станции необходим новый источник питания, стоимость которого может существенно превосходить стоимость корпуса подводной станции и измерительных датчиков, и при постановке одновременно нескольких подводных станций это приведет с существенным материальным затратам.

Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является подводная станция, приведенная в источнике [8].

Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности функционирования подводной станции.

Поставленная задача решается за счет того, что в подводной станции, содержащей всплывающий модуль измерительной аппаратуры и якорное устройство, выполненные в виде монолитных модулей, в которой всплывающий модуль измерительной аппаратуры установлен на якорном устройстве и соединен с последним посредством размыкающего устройства, при этом всплывающий модуль измерительной аппаратуры и якорное устройство выполнены монолитными путем заливки и отверждения пластической массы, в качестве которой использованы форполимеры, в которой положительная плавучесть в виде поплавка, выполненного из пластика с полыми микросферами, установлена на всплывающем модуле измерительной аппаратуры, включающем аккумуляторы, например электрические аккумуляторы, гидроакустический приемопередатчик, приемник GPS, датчики сейсмических приемников, акселерометр, в которой на поплавке размещен маяк, нижняя часть всплывающего модуля измерительной аппаратуры размещена внутри фермы, выполненной из высокопрочной пластмассы, в нижней своей части сочлененной с размыкающим устройством, всплывающий модуль измерительной аппаратуры дополнительно содержит акустический доплеровский измеритель течения, зонд для измерения электропроводности, температуры морской воды, давления и скорости звука, магнитометр постоянного магнитного поля, гамма-спектрометр, на внешней поверхности фермы установлены две механические консоли с закрепленными на них трехкомпонентными цифровыми сейсмографами с частотой регистрации сейсмических сигналов 0,03÷40 Гц и гидрофоном.

На фиг. 1 приведен общий вид подводной станции в сборе, на фиг. 2 приведена блок-схема модуля измерительной аппаратуры.

Подводная станция содержит модуль 1 измерительной аппаратуры, модуль 2 якорного устройства (фиг. 1). На модуле 1 измерительного устройства установлена положительная плавучесть в виде поплавка 5. В положении, когда модули 1 и 2 установлены один на другом, они соединены между собой через размыкающее устройство 3 с соединителями 4, например резиновыми лентами, закрепленными в отверстиях фланца модуля 1 измерительного устройства. Нижняя часть всплывающего модуля 1 измерительной аппаратуры размещена внутри фермы 6, выполненной из высокопрочной пластмассы, в нижней своей части, сочлененной с размыкающим устройством 3. Внутри всплывающего модуля 1 измерительной аппаратуры установлен источник 7 питания, состоящий, например, из батарей. В качестве источника 7 питания могут использоваться электрохимические источники, работающие путем электролиза морской воды, топливные элементы или другие источники электрического питания. На внешней поверхности фермы 6 установлены две механические консоли 8 с закрепленными на них трехкомпонентными цифровыми сейсмографами 9 с частотой регистрации сейсмических сигналов 0,03÷40 Гц, гидрофоном 12, модулем 20 электромагнитных датчиков, который состоит из двух индукционных датчиков магнитного поля и двух датчиков электрического поля.

Модуль 1 измерительной аппаратуры включает также гидроакустический приемопередатчик 13, GPS приемопередатчик 14 связи с подводной станцией, блок 15 измерительной и управляющей аппаратуры, который комплектуется в зависимости от назначения подводной станции. В модуле 1 устанавливаются также аккумуляторы 16, необходимые для работы аппаратуры, модемы 17 каналов связи для передачи зарегистрированных данных, акселерометр 38, который представляет собой трехосевой акселерометр типа LSM303DLM.

Модули 1 и 2 станции изготавливают монолитными путем заливки пластической массой элементов модулей и последующего отвержения. В качестве пластической массы могут быть использованы форполимеры. В качестве пластической массы, составляющей монолит модулей, могут быть использованы любые вещества, известные из уровня техники.

Поплавок 5 может быть изготовлен из пластмассы или пластика с микросферами, содержащими полости. На поплавке 5 установлен проблесковый маяк 19 для поиска подводной станции при всплытии ее на водную поверхность, а также антенны 10 и 11 соответственно спутникового и гидроакустического каналов связи.

Фиг.2. Блок-схема модуля измерительной аппаратуры. Блок-схема включает модули приема 21, регистрации 22, преобразования 23 и хранения 24 зарегистрированных сигналов, блоки сопряжения 25 с бортовым модулем после всплытия и подъема подводной станции на борт судна, спутниковый 26 и гидроакустический 27 каналы связи, блок ориентации 28, блок синхронизации 29, блок управления 30 размыкателем и источник питания 7, а также гидроакустическую и спутниковую антенны 10 и 11, сейсмический датчик 31, гидрофон 12, трехкомпонентные широкополосные цифровые сейсмографы 9.

Сейсмический датчик 31 представляет собой высокочувствительный датчик типа «СМ-3КВ1», расположенный на карданом подвесе 32 в нижней части подводной станции, что позволяет сохранять вертикальное расположение датчика внутри станции при наклонах морского дна до 25 град. и предназначен для регистрации вертикальной компоненты Z сейсмического поля в диапазоне частот от 0,5 до 40 Гц.

Подводная станция также снабжена модулем 20 электромагнитных датчиков, состоящим из двух индукционных датчиков магнитного поля и двух датчиков электрического поля, который установлен на внешней поверхности фермы 6 и предназначен для регистрации двух компонент электрического (Ех, Еу), двух компонент магнитного (Нх, Ну) в диапазоне частот электромагнитного поля от 300 до 0,0001 Гц с периодами регистрации от 0,033 до 10000 секунд.

По результатам измерений строится, например, простейшая модель подводной углеводородной залежи, которая может быть представлена в виде однородного пласта с пониженной плотностью и повышенной скоростью упругих волн. В такой модели подводной залежи должны присутствовать две контрастные границы - у поверхности дна, связанной с кровлей залежи, и на нижней граничной глубине. Изменение плотности осадков и скорости распространения в них упругих волн создает предпосылки для выявления подводных залежей сейсмическими и акустическими методами. Поскольку подводные залежи распределены в осадочной толще крайне неравномерно и встречаемые структурные аномалии разномасштабные, то может потребоваться применение гораздо более сложных структурно-акустических моделей подводной залежи углеводородов. Регистрация сейсмических колебаний в диапазоне 20-40 Гц, электромагнитного поля в диапазоне частот от 300 до 0,0001 Гц с периодами регистрации от 0,033 до 10000 секунд позволяют получить одновременные записи вариаций электромагнитного и сейсмического полей и построить геоэлектрический разрез осадочного чехла и скоростной разрез осадочного чехла, а также выполнить геологическую интерпретацию разрезов осадочного чехла, что позволяет определять нижнюю и верхнюю границы углеводородных пород, а также их концентрацию, на основании чего можно оценивать ресурсы газа и выбирать место бурения геологоразведочных скважин для первичной оценки залежи.

Детальная разведка подводных залежей осуществляется посредством геофизических исследований в пробуренных скважинах, а также путем отбора кернов с последующим их комплексным анализом.

Изготовленная таким образом станция может эксплуатироваться в большом диапазоне глубин, от мелководья до предельных глубин мирового океана.

Подводная станция работает следующим образом.

Аккумуляторы 16, необходимые для работы аппаратуры всплывающего модуля 1, могут быть предварительно бесконтактно заряжены от зарядного устройства, находящегося на судне.

Всплывающий модуль 1 измерительной аппаратуры устанавливается на модуль 2 якорного устройства и пристегивается к размыкателям 3 соединителями 4, резиновыми лентами.

Входящий в состав подводной станции GPS приемник 14 устанавливает координаты и синхронизирует время таймеров в процессоре блока 15 измерительной и управляющей аппаратуры в соответствии с глобальным временем UTC. Подводная станция переходит в режим измерения.

Подводная станция погружается в воду и опускается на дно. Благодаря центровке станции модуль 2 якорного устройства размещается на дне, а антенна гидроакустического приемопередатчика 13 направлена вверх. Время погружения контролируется аппаратурой станции с помощью акселерометра 38 и GPS приемопередатчика 14. Считая началом погружения момент, когда будет потерян сигнал GPS приемопередатчика 14, антенна станции погрузится под воду. Время, когда погружение закончится, определяется по фиксации акселерометром 38 скачка отрицательного ускорения, который произойдет при касании станцией поверхности дна. В заданное, исходя из известной глубины в точке установки, время записываются показания измерительной аппаратуры подводной станции. Последние из записанных показаний упомянутых датчиков и координаты GPS приемопередатчика 14 в момент пропадания сигнала со спутника (т.е. погружения в воду) после надлежащей обработки позволят определить точное местоположение станции на дне.

После постановки подводной станции на дно подается сигнал на электропривод 33, посредством которого две механические консоли 8, с закрепленными на них трехкомпонентными цифровыми сейсмографами 9 с частотой регистрации сейсмических сигналов 0,03÷40 Гц, переводятся в горизонтальное положение. Пространственный разброс трехкомпонентных цифровых сейсмографов 9 от подводной станции осуществляется для исключения влияния на качество регистрации сейсмических сигналов придонных течений, которые раскачивают подводную станцию и вызывают вихревые помехи вокруг тонкомерных элементов фермы 6.

Трехкомпонентные цифровые сейсмографы 9 с частотой регистрации сейсмических сигналов 0,03÷40 Гц снабжены микроакселерометрами и микровычислителями для контроля положения сейсмографов относительно морского дна.

Связь между трехкомпонентными цифровыми сейсмографами 9 с блоком 1 измерительной аппаратуры осуществляется по кабелю, проложенному в механических консолях 8.

Блок 1 измерительной аппаратуры дополнительно содержит акустический доплеровский измеритель 34 течения и зонд 35 для измерения электропроводности, температуры морской воды, давления и скорости звука, установленные на внутренней поверхности фермы 6, внутри блока измерительной аппаратуры дополнительно установлены магнитометр 36 постоянного магнитного поля, гамма-спектрометр 37.

По завершении времени, заданного одним из таймеров процессора или по получении сигнала от гидроакустического приемопередатчика 13 модуль 1 измерительной аппаратуры активирует через электропривод 33 две механические консоли 8 с закрепленными на них трехкомпонентными цифровыми сейсмографами 9 для приведения механических консолей 8 в исходное положение, а затем и размыкатели 3, которые, в свою очередь, освобождают резиновые ленты, стягивающие всплывающую станцию и энергетический блок. При этом измерения сейсмоакустических сигналов прекращаются и начинается всплытие модуля 1 измерительной аппаратуры. Во время всплытия и далее до момента подъема на борт судна всплывающая станция использует встроенные аккумуляторы 16, заряжаемые в ходе ее работы на дне от источника питания 7.

После активации размыкателей 3 модуль 1 измерительной аппаратуры активирует GPS приемник 14 и определяет координаты, что произойдет по достижении станцией поверхности.

После получения достоверного сигнала GPS приемопередатчик 14 определяет и фиксирует в памяти информацию. Затем передает свои координаты в радиоэфир и включает проблесковый маяк. Судно, получив координаты с местонахождения модуля 1 станции, перемещается к нему и модуль 1 извлекается из воды.

На борту судна из модуля 1 измерительной аппаратуры подводной станции извлекаются данные, после чего всплывающая станция может быть установлена на новый модуль 2 якорного блока. После этого станцию снова можно использовать.

Предлагаемое устройство реализуется на установках, имеющих промышленное применение, что обуславливает отсутствие технических рисков при его применении.

В отличие от известных аналогичных устройств морской сейсмической разведки для поиска углеводородов предлагаемое устройство позволяет повысить надежность морской подводной станции и получить более широкий спектр сигналов о состоянии геофизических полей, что повышает достоверность суждения о наличии на дискретных участках подводных залежей углеводородов, а также возможного развития сейсмических процессов.

Источники информации

1. Патент RU №2270464.

2. Патент RU №2276388.

3. Патент RU №2294000.

4. Заявка WO №2009110818 A1, 11.09.2009.

5. Патент RU №2229146, 20.05.2004.

6. Патент US №4780863, 25.10.1988.

7. Патент US №6951138, 04.10.2005.

8. Патент RU №2388021 С1, 27.04.2010.

Подводная станция, содержащая всплывающий модуль измерительной аппаратуры и якорное устройство, в которой всплывающий модуль измерительной аппаратуры и якорное устройство выполнены в виде монолитных модулей, всплывающий модуль измерительной аппаратуры установлен на якорном устройстве и соединен с последним посредством размыкающего устройства, всплывающий модуль измерительной аппаратуры и якорное устройство выполнены монолитными путем заливки и отверждения пластической массы, в качестве пластической массы использованы форполимеры, положительная плавучесть в виде поплавка, выполненного из пластика с полыми микросферами, установлена на всплывающем модуле измерительной аппаратуры, включающем аккумуляторы, например электрические аккумуляторы, гидроакустический приемопередатчик, приемник GPS, датчики сейсмических приемников, акселерометр, на поплавке размещен маяк, отличающаяся тем, что нижняя часть всплывающего модуля измерительной аппаратуры размещена внутри фермы, выполненной из высокопрочной пластмассы, в нижней своей части сочлененной с размыкающим устройством, всплывающий модуль измерительной аппаратуры дополнительно содержит акустический доплеровский измеритель течения, зонд для измерения электропроводности, температуры морской воды, давления и скорости звука, магнитометр постоянного магнитного поля, гамма-спектрометр, на внешней поверхности фермы установлены две механические консоли с закрепленными на них трехкомпонентными цифровыми сейсмографами с частотой регистрации сейсмических сигналов 0,03÷40 Гц и гидрофоном.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть использовано при разведке нефтяных и газовых месторождений. Заявлен способ поиска залежей углеводородов, заключающийся в совместном воздействии на геологический разрез естественного электрического поля и сейсмического излучения и приеме флуктуаций обеих видов излучения, вызванных указанными выше воздействиями.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для проведения морских сейсморазведочных работ. При сейсмической разведке в покрытой льдом воде буксируемые косы буксируют позади судна ниже поверхности воды, чтобы избежать столкновения со льдом.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при исследовании залежей сверхвязких нефтей. Сущность изобретения: излучают электромагнитные волны и принимают сигналы, отраженные от границ раздела слоев зондируемой среды, после чего проводят обработку результатов измерений.
Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при поисковых и разведочных работах на углеводороды в осадочных толщах древних платформ. Сущность: проводят региональные гравитационную и магнитную съемки, а также магнитотеллурическое зондирование территории.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для измерения геофизических и гидрофизических параметров в придонной зоне морей и океанов. Сущность: подводная обсерватория (1) содержит сейсмометр, состоящий из сейсмического и сейсмоакустического модулей, гидрофизический модуль, датчик магнитного поля, блок гидрохимических измерений, датчик обнаружения метана, датчик давления, датчик пространственной ориентации, датчик ядерно-магнитного резонанса, гидролокатор бокового обзора, соединенные с блоком регистрации и управления, а также средства связи с комплексом судовой аппаратуры, балласт, размыкатель балласта.

Заявленное решение относится к области геофизики и может быть использовано для проведения поисков и детальной разведки нефтегазовых залежей (НГЗ). Способ многочастотного фазового зондирования включает в себя воздействие электрическим полем и сейсмической волной на НГЗ, в результате чего инициируют электрическую поляризацию и перемещение частиц нефтегазового флюида в породе-коллекторе, формируя в НГЗ адекватное этим воздействиям электромагнитное поле (НГЗ-отклик).

Изобретение относится к устройствам для подводных геофизических исследований морей и океанов. Заякоренная профилирующая подводная обсерватория сочленена с диспетчерской станцией и состоит из: подповерхностного буя, заякоренного с помощью стального буйрепа, который служит ходовым тросом для профилирующего носителя, содержащего комплект измерительных датчиков, модуль центрального микроконтроллера, электропривод, и передвигающегося по ходовому тросу; системы цифровой связи посредством бесконтактной индуктивной врезки в ходовой трос, поверхностного буя-вехи с модемами передачи данных и телеметрической информации по радиоканалу, гидроакустического размыкателя якорного балласта.
Изобретение относится к области морских геофизических исследований и может быть использовано для поисков газогидратов на дне акваторий. Сущность: на берегу в зоне разлома устанавливают датчик акустической эмиссии.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для получения сейсмических разрезов изображений геологической среды. Способ включает последовательные действия, при которых получают и подготавливают данные методов общей глубинной точки, сейсмического каротажа, вертикального сейсмического профилирования, акустического каротажа, плотностного гамма-гамма каротажа и проверяют качество этих данных, а также получают эталонные значения интервальных скоростей.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для определения структурных особенностей, литологии и типа флюидонасыщения коллекторов. Согласно заявленному способу получают пространственно-временные и/или пространственно-частотные данные электромагнитных измерений с последующей реконструкцией объемного распределения проводимости геологической модели среды.

Изобретение относится к области гидрохимических исследований акваторий. Сущность: донная станция включает размещаемый на дне (2) акватории приборный корпус (1) эллипсовидной формы и соединенный с ним ретрансляционный буй (3). В приборном корпусе (1) размещены микро-ЭВМ (9), модемы (10, 11) для приема и передачи информации по кабельным линиям (4) связи или радиоканалу, блок (12) питания, коммутатор (13) каналов, блок (14) аккумуляторов, спектрофотометр (17), блок (24) электроники, гидроакустический модуль (28) для связи с обеспечивающим судном и позиционирования на дне, а также датчики проводимости (18), температуры (19), давления (20), скорости течения (21), водородного показателя pH (22), скорости звука (23), магнитометр (26) постоянного магнитного поля, гамма-спектрометр (27), датчики углекислого газа (29), кислорода (30), азота (31), метана (32), измеритель (33) мутности, микробный датчик (34). Блок электроники (24) включает широкополосные регистраторы сейсмических сигналов и трехкомпонентный цифровой сейсмограф (25). Приборный корпус (1) в нижней части снабжен резиновым чехлом (5) и размещен в железобетонном балласте (6). Железобетонный балласт (6) сочленен с приборным корпусом (1) посредством строп (7) и электрохимического размыкателя (8). Технический результат: расширение функциональных возможностей и повышение достоверности получаемых данных. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: техническое решение относится к способам и средствам исследования водной среды путем определения ее параметров и может быть использовано при автоматическом мониторинге акваторий. Сущность: в качестве носителей устройств измерения и регистрации параметров водной среды РПВ использованы автономные донные станции (АДС), в качестве локального контрольного пункта (ЛКП) использован мобильный автономный необитаемый подводный аппарат (АНПА), АДС и мобильный АНПА оснащены приемопередатчиками и радиомодемами для беспроводного радиообмена командами и данными между АДС и мобильным АНПА, а АДС снабжены гидроакустическими маяками-ответчиками, которые формируют гидроакустическую систему навигации мобильного АНПА. Мобильный АНПА и АДС снабжены устройствами и радиомодемами стыковки АНПА и АДС для подзарядки аккумуляторов АНПА от блоков питания АДС, которые выполнены в виде устройств бесконтактной связи посредством сопряженных катушек индуктивности. Технический результат: расширение функциональных возможностей мониторинга акваторий при повышении информативности, надежности и достоверности данных измерений, увеличение технического ресурса. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к донным станциям для проведения сейсмических исследований. Сущность: донная станция выполнена в виде установленного на дне акватории глубоководного самовсплывающего носителя геофизической аппаратуры, соединенного с бортовым вычислительным модулем, установленным на борту судна. Носитель геофизической аппаратуры включает размещенные в герметическом сферическом контейнере, состоящем из двух полусфер, блок регистрации, блок определения ориентации, блок синхронизации, блок гидроакустического приемопередатчика, устройство управления размыкателем, блок питания, геофоны, блок фильтров геофонов, устройство хронирования информации. Блок регистрации включает трехкомпонентный сейсмоприемный модуль и накопитель измерительной информации. Блок определения ориентации выполнен в виде датчиков наклона и азимута и установлен в карданном подвесе. Снаружи герметического контейнера установлены гидрофон, гидроакустическая антенна, якорь-балласт, проблесковый маяк. Бортовой вычислительный модуль содержит блок съема цифровой информации с накопителя измерительной информации, блок управления, блок гидроакустической связи с носителем геофизической аппаратуры, устройство синхронизации времени, устройство отображения. Карданный подвес выполнен на подшипниках с нелинейным коэффициентом трения. Датчики наклона и азимута дополнительно содержат два градиентометра, установленные на косвенно стабилизированной в горизонте платформе. На данной платформе также установлены датчики углов крена, дифферента, датчики углов атаки и скольжения, датчики линейных ускорений и угловых скоростей, вычислитель, выполненный с возможностью совместной обработки всех датчиков. Косвенно стабилизированная в горизонте платформа снабжена тремя кардановыми рамками, на которых установлены три моментных электродвигателя с сервоприводом, два трехкомпонентных акселерометра с механизмом их перемещения относительно друг друга, измеритель линейной скорости перемещения трехкомпонентных акселерометров. Дополнительно в устройство введена вторая косвенно стабилизированная в горизонте платформа, на которой установлены три моментных электродвигателя с сервоприводом, четыре акселерометра с вертикальной осью чувствительности и с механизмом их перемещения, измеритель линейной скорости перемещения акселерометров относительно донной станции, регистратор моментов встречи двух акселерометров на траверзе первой и второй пар. При этом все устройства функционально связаны через блок управления с вычислителем, в котором вычисляют искомые значения составляющих уклонения отвесной линии в меридиане и в первом вертикале, скорость перемещения, направление перемещения, широту, угол сноса, радиус кривизны траектории перемещения и расстояния по вертикали от гравиметров до поверхности геоида. Технический результат: повышение надежности получаемой информации за счет повышения помехоустойчивости донной станции.

Изобретение относится к области геофизики и может найти применение при разработке нефтяных залежей. Способ включает проведение геолого-геофизических и промысловых исследований скважин, комплексный анализ их результатов, выделение литотипов по данным ГИС, оценку разделения литотипов в полях скоростей продольных, поперечных волн и плотности, проведение синхронной инверсии частичных угловых сумм сейсморазведочных работ 3Д, в результате чего получают трехмерные кубы скоростей продольной, поперечной волн и плотности. Пересчитывают их в дискретный куб литологии на основе литотипов, выделенных по скважинным данным, и проводят калибровку и верификацию по данным ГИС. На основе результатов обработки и интерпретации сейсморазведочных работ 3Д строят карты когерентности волнового поля по кровле баженовской свиты и подошве ближайшего вышележащего проницаемого пласта. Определяют критическое значение индекса когерентности, ниже которого продуктивность скважин близка к нулю. Проводят совместный анализ карт когерентности и выделяют потенциально продуктивные зоны баженовской свиты. Проводят анализ зависимости мощности литотипов от запускных дебитов скважин. Затем на основе разработанных петрофизических алгоритмов и выявленных связей по данным ГИС и исследований керна рассчитывают коэффициенты пористости и нефтенасыщенности, по результатам чего строят карты эффективных нефтенасыщенных мощностей, пористости, нефтенасыщенности и распределения плотности запасов нефти. Технический результат - повышение точности прогнозирования распространения запасов нефти. 8 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для изучения гравитационного поля в Мировом океане в целях навигационно-гидрографического обеспечения сил флота и народного хозяйства. Изобретение включает вождение судна по запланированным галсам, начало и конец каждого из галсов замкнут на опорный гидрографический пункт или на два опорных гидрографических пункта: начало каждого галса - на один данный пункт, а конец каждого галса - на другой данный пункт, дополнительно измеряют на движущемся судне в пунктах, расположенных вдоль съемочного галса, совместно с измерением ускорения силы тяжести gизмi глубину акватории Zизмi и определяют геодезические прямоугольные координаты хi и уi и истинные значения ускорения силы тяжести gиcтi. Кроме того, устройство для осуществления данного способа гравиметрической съемки акватории содержит чувствительную систему, блок управления и регистратор, снабжено измерителем глубины, навигационным комплексом и вычислителем, при этом вход вычислителя через блок управления соединен с выходами чувствительной системы, измеряемой глубины акватории, навигационным комплексом, а выход подключен к входу регистратора. Технический результат - повышение точности гравиметрической съемки акватории. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе добычи углеводородов. В изобретении раскрывается способ анализа подземной породы. Первый сигнал передается от передатчика к породе, а второй сигнал, который является отражением первого сигнала, принимается. Третий сигнал, который является вторым сигналом, обращенным во времени, затем передается к породе. Четвертый сигнал, который является отражением третьего сигнала от породы, затем принимается и отслеживается. Предполагают расстояние до границы пласта. Предполагают скачок удельного сопротивления или скачок акустического импеданса между предстоящим пластом и текущим пластом. Определяют вычисленный сигнал с использованием предположенного расстояния до границы пласта и предположенного скачка удельного сопротивления или предположенного скачка акустического импеданса, соответственно. Также предложена система для осуществления данного способа анализа подземной породы. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для моделирования петрографических фаций. Предложено распространение петрографических фаций с использованием аналитического моделирования. По меньшей мере некоторые из описанных вариантов реализации представляют собой способы, включающие этапы, согласно которым создают посредством компьютерной системы ячеистую геологическую модель подземной формации. Считывают первое значение первого свойства породы, связанного с первой каротажной диаграммой. Связывают первое значение первого свойства породы с первой ячейкой из множества ячеек ячеистой геологической модели. Назначают значение первого свойства породы каждой ячейке из множества ячеек на основании первого значения и исходного уровня информации. Причем исходной уровень информации отличается от первого значения. Технический результат - повышение точности и достоверности результатов моделирования. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для измерения предвестников землетрясений. Сущность: система содержит множество первичных датчиков-фотометров (1) контроля оптической плотности атмосферы, функционирующих в режиме отслеживания превышения сигнала установленного порогового уровня. Датчики-фотометры (1) разнесены по пространству сейсмоопасных регионов и являются абонентами глобальной телекоммуникационной сети (2) с центральным диспетчерским пунктом (3). Центральный диспетчерский пункт (3) осуществляет передачу в центр (4) управления орбитальной группировки космических носителей (5) адреса и координат сработавшего датчика-фотометра (1). Для доразведки обнаруженной зоны применяют бортовые средства, установленные на двухосной платформе (11) космического носителя (5), состоящие из соосно закрепленных цифровой видеокамеры (8) и мультиспектрометра (9), щель которого совмещена с центром видеокамеры (8), а также камеры (10) регистрации ультрафиолетового свечения атмосферы над зоной готовящегося землетрясения, буферного запоминающего устройства (12) записи сигналов упомянутых средств и высокоскоростной радиолинии (13) передачи зарегистрированных сигналов в наземный комплекс (15) управления и обработки данных. Технический результат: повышение достоверности обнаружения зон подготавливаемого землетрясения. 7 ил.

Изобретение относится к области обработки и интерпретации данных геоструктур. Предложен способ оценивания возможности коллекторной системы, содержащий этапы, на которых измеряют критический риск и критическую возможность целевой переменной для коллекторной системы с использованием компьютерной системы. Для этого строят график "торнадо" с использованием всех внутренних параметров, используемых для вычисления целевой переменной, значения для риска и значения для возможности. Далее вычисляют критический риск и критическую возможность с использованием одного из внутренних параметров из графика "торнадо", который оказывает наибольшее влияние на целевую переменную, и оценивают возможность коллекторной системы для целевой переменной на протяжении различных временных горизонтов с использованием критического риска и критической возможности. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 10 ил., 1 табл.
Наверх