Способ гравиметрической съемки акватории и устройство для его осуществления

Авторы патента:

Ставров Константин Георгиевич (RU)

Глебов Виктор Борисович (RU)

Гусева Валентина Ивановна (RU)

Титлянов Владимир Александрович (RU)

Чернявец Владимир Васильевич (RU)

Денесюк Евгений Андреевич (RU)

G01V11/00 - Разведка или обнаружение с использованием комбинированных способов, представляющих собой сочетание двух и более способов, отнесенных к группам G01V 1/00-G01V 9/00

Владельцы патента RU 2575316:

Открытое акционерное общество "Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт" (ОАО "ГНИНГИ") (RU)

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 g_измi глубину акватории Z_измi и определяют геодезические прямоугольные координаты х_i и у_i и истинные значения ускорения силы тяжести g_иcтi. 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, в частности к способу и устройству гравиметрической съемки акватории, и может быть использовано для изучения гравитационного поля в Мировом океане в целях навигационно-гидрографического обеспечения флота и народного хозяйства.

Известен способ гравиметрической съемки акватории, включающий вождение съемочного судна по запланированным галсам, измерение при этом на съемочном судне ускорения силы тяжести гравиметром, определение широты и долготы места, пути и абсолютной скорости судна навигационным средством, вычисления по полученным данным искомого ускорения силы тяжести и геодезических координат в пунктах, расположенных вдоль съемочных галсов, и регистрацию их значений (Юзефович А.П., Огородова Л.В. Гравиметрия. - М.: Недра, 1980. - С. 160-164 [1]).

Известен морской гравиметр, выбранный в качестве прототипа заявленного устройства, содержащий функционально соединенные чувствительную систему, блок управления, вычислитель и регистратор [1].

Недостаток известных способа и устройства (морского гравиметра) заключается в том, что они не обеспечивают с требуемой точностью определения ускорения силы тяжести на движущемся судне.

Это объясняется тем, что при их использовании имеет место существенная случайная погрешность измерения ускорения силы тяжести гравиметром, обусловленная на движущемся судне ускорениями воздействующих на чувствительную систему гравиметра, возникающих в результате качки, пульсаций скорости движения и раскачки судна, которые имеют место в условиях волнения моря, изменчивости скорости и направления течения воды и ветра. Данная погрешность может достигать 5-7 мГал (Строев П.А. Гравиметрические исследования в Тихом Океане во 2-м рейсе НИС «Морской геофизик». В сб.: Морские гравиметрические исследования. - М., 1982, - с. 70 [2]).

При использовании известного способа и устройства гравиметрической съемки акватории также имеют место систематические погрешности измерения ускорения силы тяжести, а именно:

Погрешность смещения нуль-пункта гравиметра, обусловленное, в основном остаточной деформацией чувствительного элемента гравиметра под воздействием нагрузки на него и изменения его температуры и градиента температуры, которая может достигать 2 мГал (Баландин В.Н. и др. Средства и методы топографической съемки шельфа. - М.: Недра, 1979. - С. 64 [3]);

Погрешность, обусловленная невозможностью с требуемой точностью в настоящее время определять поправку за эффект Этвеша. Погрешность определения поправки Этвеша достигает 6,8 мГал (Пантелеев В.Л. Основы морской гравиметрии. - М.: Недра, 1983. - С. 145-179 [4]);

Погрешность, обусловленная искажением гравитационного поля Земли, которое возникает за счет значительной (от 3 до 6 мин) постоянной времени низкочастотного фильтра у известных гравиметров [1] и скорости смещения гравитационного поля Земли, в котором движется судно с гравиметром, которое составляет 1,3 мГал при постоянной времени низкочастотного фильтра гравиметра 3 мин и 2,6 мГал при постоянной времени 6 мин (Пантелеев В.Л. Основы морской гравиметрии. - М.: Недра, 1983. - С. 114 [5]).

Допустимая погрешность определения ускорения силы тяжести в океане по соответствующим координатными документами по гравиметрической съемке не должна превышать 1 мГал (Процаенко С.В. Корреляционный способ восстановления поля силы тяжести в океане. - Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка, 1982, №3, с. 58-63 [6]).

Задачей заявляемого изобретения является повышение точности гравиметрической съемки акватории.

Поставленная задача достигается тем, что в способе гравиметрической съемки акватории и устройстве для его осуществления, включающем вождение судна по запланированным галсам, измерение при этом ускорения силы тяжести g_измi на съемочном судне гравиметром в пунктах, расположенных вдоль съемочных галсов, определение широты места φ и долготы λ, пути Π и абсолютной скорости судна υ навигационным комплексом, вычисление по полученным данным искомого ускорения силы тяжести g_искi, вождение судна производят по запланированным галсам, начало и конец каждого из галсов замкнуты на опорный гидрографический пункт или на два 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 съемочных галсов, совместно с измерением ускорения силы тяжести g_измi глубину акватории Z_измi определяют геодезические прямоугольные координаты х_i и у_i, а истинное значение ускорения силы тяжести g_истi вычисляют по формуле:

где K_gg, K_gz, K_zz - ковариационные матрицы значений ускорения силы тяжести, ускорений силы тяжести и глубины акватории, глубины акватории;

lGl - вектор столбца исходных данных

где Ν - число пунктов, расположенных на расстоянии, равном радиусу корреляции значений

g_иск и z_искi - искомое значение φ ускорения силы тяжести и глубины акватории соответственно в пунктах i-го галса с координатами x_i, у_i;

Δg_этвi - значение поправки за эффект Этвеша в пункте i;

Pⁿ _g(x-x_i) и Pⁿ _z(x-x_i) - алгебраические полиномы, коэффициенты которых вычисляются по методу наименьших квадратов из систем уравнений

n - число пунктов, измеренных на галсе.

Поправка за эффект Этвеша Δg_этв вычисляют по формуле [1]:

если Земля представлена в виде шара, или по формуле:

(3)

если Земля представлена в виде земного эллипсоида, где в формулах (2) и (3)

ω - угловая скорость вращения Земли;

υ_Н - абсолютная скорость движения судна-носителя гравиметра;

φ - широта места съемочного судна;

α - пункт съемочного судна;

R - радиус Земли;

α и е - большая полуось и эксцентриситет земного эллипсоида;

υ_Н и υ_Е - северная и восточная составляющие υ_Н соответственно.

Определение искомых значений ускорения силы тяжести g_искi и глубины акватории z_искi в пунктах I галса с координатами х_iи у_i как видно из фиг. 1 и с учетом физико-математического смысла данного способа вычисляют по формулам:

где i=1, 2, …, n - порядковый номер измеренных значений выбранных ускорений силы тяжести g_измi и глубины акватории g_измi в i-пунктах, расположенных на съемочном галсе;

g_oA, g_oB и z_oA, z_oB - эталонные значения ускорения силы тяжести и эталонные значения глубины акватории в местах расположения гидрографических пунктов А и В соответственно;

k, n - число выбранных значений ускорения силы тяжести и глубины акватории на отрезке съемочного галса, ограниченного опорными гидрографическими пунктами А и В и местом Ε и опорными гидрографическими пунктами А и В соответственно.

Анализ формул (4) и (5) показывает, что если принять гипотезу, что слагаемые под знаком сумм в правых частях не отягощены постоянными систематическими составляющими погрешностями, поскольку в приращениях данные погрешности практически исключаются. Следовательно погрешность определения g_иск и z_иск будут определяться погрешностями их определения на опорных гидрографических пунктах, которые определяются с требуемой точностью.

Поставленная задача достигается также тем, что устройство (гравиметр) для осуществления данного способа гравиметрической съемки акватории содержит чувствительную систему, блок управления, вычислитель, реализующий формулы (1), (2), (3), (4), (5), глубины акватории, навигационный комплекс и регистратор, при этом вход вычисляется через блок управления и соединен с выходами чувствительной системы, измеряются глубины и навигационного комплекса, а выход соединен с входом регистратора.

Пример осуществления заявленного способа.

На фиг. 1 cхематически изображен заявленный способ.

На фиг. 2 изображена структурная схема устройства для осуществления заявленного способа.

Заявленный способ гравиметрической съемки акватории, можно осуществить заявленным устройством, содержащим чувствительную систему 1, блок управления 2, вычислитель 3, измеритель глубины акватории 4, навигационное средство 5 и регистратор 6.

В качестве измерителя глубины 4 может быть использован известный эхолот ГЭЛ-3 или ПЭЛ-4 [3].

В качестве вычислителя 3 может быть использована универсальная вычислительная машина СМ-1420.

Гравиметрическую съемку акватории заявленным способом и устройством осуществляют следующим образом.

На движущемся судне 7 по заданному курсу по управляющим электрическим сигналам, формирующимся в блоке управления 2, чувствительная система 1 вырабатывает электрические сигналы, пропорциональные ускорению свободного падения, которые поступают в вычислитель 3. По управляющим электрическим сигналам, формирующимся в блоке управления 2, от измерителя глубины 4 поступают также в вычислитель 3 электрические сигналы, пропорциональные глубине акватории, а от навигационного комплекса объекта 5 - электрические сигналы, пропорциональные абсолютной скорости, пути и широте места судна - прямоугольные геодезические координаты х, у.

В вычислителе 3 по формуле (1) определяется искомое значение ускорения свободного падения, которое в виде электрического сигнала поступает в регистратор 5.

Формулу (1) возможно вывести следующим образом.

Результаты измерения гравиметром в море всегда содержат случайные погрешности. Для дальнейшего уменьшения погрешности необходима дополнительная информация о гравитационном поле Земли. Принимая во внимание то, что локальные аномалии силы тяжести на море обусловлены главным образом влиянием подводного рельефа [6], следствием чего является сильная корреляционная связь между аномалиями силы тяжести и рельефом (Лебедев С.В., Нейман Ю.М. Методика определения корреляционной функции гравитационного поля Земли для локальных участков. - Геодезия. Т. I/41, Новосибирск, 1977, с. 87-91 [7]), в качестве дополнительной информации предлагается использовать данные в рельефе в виде глубин, измеренных эхолотом.

Введем обозначение

где g_искi и z_искi - искомые значения ускорения силы тяжести и глубины акватории в пункте i;

g_измi и z_измi - измеренные значения ускорения силы тяжести и глубины акватории в пункте i;

Δg_этвi - поправка Этвеша в пункте i, вычисленная по формуле

где V_i, φ_i, П_i - абсолютная скорость, широта, путь движущегося судна в пункте i;

ω, R - скорость вращения и радиус Земли.

Представим исходные значения ускорения силы тяжести и глубины в пункте i на галсе в виде суммы низкочастотной и высокочастотной составляющих:

где индексы «н» и «в» соответствуют низкочастотным и высокочастотным составляющим.

Низкочастотные составляющие представлены в виде полиномов n-ой степени:

Значения коэффициентов полиномов вычисляются по методу наименьших квадратов из системы уравнений:

где n - число пунктов, измеренных на галсе.

В этом случае функции допустимо трактовать как реализации однородного случайного процесса с нулевым математическим ожиданием. Учитывая, что данные измерений глубины предполагается использовать для уточнения данных о гравитационном поле земли, степень полинома n определяется из условия (Бузук В.В. Моделирование аномалий силы тяжести в неизученных районах Земли с определением высокочастотной части спектра гравитационного поля. - Астрономия и геодезия (Томск), 1979, №7 [8]):

где k_gz(n) - коэффициент корреляции величин и

Представление высокочастотных составляющих исходных данных в виде реализаций однородных случайных последовательностей с нулевыми математическими ожиданиями позволяет использовать алгоритм коллокации для вычисления высокочастотных составляющих УСП с минимальной средней квадратической погрешностью (Мориц Г. Современная физическая геодезия. - Пер. с англ. - М.: Недра, http://1983.-c.65 [9]):

где G - вектор исходных данных;

В - ковариационная матрица исходных данных;

В^-1 - матрица, обратная к матрице В;

А - ковариационная матрица исходных данных и искомого значения .

Принимая во внимание, что в нашем случае искомые данные - высокочастотные составляющие ускорения силы тяжести и глубин, вектор G представляется в виде:

Матрицы А и В - блочные и имеют вид:

где K_gg, K_gz, K_zz - ковариационные матрицы ускорений силы тяжести, ускорений силы тяжести и глубин, глубин.

Для расчетов по формуле (12) целесообразно в качестве N принять число пунктов, расположенных на расстоянии, равном радиусу корреляции высокочастотных составляющих ускорения силы тяжести (Пеллинен Л.П., Нейман Ю.М. Физическая геодезия. - Геодезия и аэросъемка. Итоги науки и техники. - М.: ВИНИТИ, 1980, т. 18 [10]).

Элементы ковариационных матриц K_gg, K_gz, K_zz, стоящие на пересечении i-й строки и j-й строки и j-го столбца, рассчитываются по формулам (Мориц Г. Современная физическая геодезия. - Пер. с англ. - М.: Недра, 1983. - С. 66 [11]):

где K_g(S_ij), K_z(S_ij) и K_gz(S_ij) - значения автокорреляционных функций ускорения силы тяжести, глубин и взаимно корреляционных функций ускорения силы тяжести и глубин при аргументе S_ij, равном расстоянию между пунктами i и j, рассчитываемые по формулам (Вентцель Е.С. Теория вероятностей. - М.: Наука, 1962. - С. 74 [12]):

Таким образом, объединяя выражения (6)-(10), (12), (15), получаем формулу для определения истинного значения ускорения силы тяжести:

где

Оценку точности определения ускорения свободного падения заявленным способом и устройством возможно произвести следующим образом посредством математического моделирования.

Истинные (без погрешностей) значения ускорения силы тяжести и глубины на галсе (в прямоугольной системе координат XOY, см. фиг. 1) задавались функциями вида (Аронов В.И. Методы математической обработки геологических данных на ЭВМ. - М.: Недра, 1977. - С. 20 [13]):

где E_k, B_k, x_k, y_k, F, Q_k, R_k, M_k, фиксированные для каждой модели константы;

- среднее нормальное значение ускорения силы тяжести =9,8 м/с².

Для задания адекватных параметров модели ускорения силы тяжести по формуле (19) были рассчитаны автокорреляционные функции ускорения силы тяжести на галсах двух съемок, выполненных в открытом океане и на шельфе. Константы моделей E_k, B_k, x_k, y_k подбирались из условия совпадения автокорреляционных функций, рассчитанных по экспериментальным и по модельным данным, и приведены в табл. 1

Константы моделей F и Q_k, R_k, M_k подбирались из требования выполнения условий

Первое из условий характеризует среднюю, второе - сильную корреляцию гравиметрических и батиметрических измерений в океане (Процаенко С.В., Конешов В.Н. К вопросу подготовки априорной информации для выполнения морской гравиметрической съемки. В кН.: Физико-техническая гравиметрия (аппаратура и методы измерений). - М.: ИФЗ АН СССР, 1982, с. 139-148 [14]).

Значение констант F и Q_k, R_k, M_k, приведены в табл. 2 (F=1 км; Ζ=3 км).

Измеренные значения ускорения силы тяжести задавались выражениями

g_измi=g_истi+σ_i,

где σ_i - погрешность измерений в пункте i, представляющая собой случайные нормально-распределенные числа с нулевым математическим ожиданием и средним квадратическим отклонением m_изм=5 мГал.

Расстояние между пунктами на галсе принято равным радиусу корреляции ускорения силы тяжести, число пунктов на галсе Μ равно 20.

Для получения достаточной статистики, необходимой для оценки точности, вычисления проводились на 20 параллельных галсах, расположенных на расстоянии 16 км друг от друга, и средняя квадратическая погрешность рассчитанных по формуле (1) значений g_i определялась по формуле

где j - номер галса, галс с номером j=1 совпадает с осью ОХ.

Результаты оценки точности приведены в таблице 3.

Использование заявленных способа и устройства позволяет по сравнению с существующими повысить точности определения ускорения свободного падения на движущемся объекте в море на 10% при средней (0,7) и на 30% при высокой (0,95) корреляции значений ускорения свободного падения и глубины моря.

Источники информации

1. Юзефович А.П., Огородова Л.В. Гравиметрия. - М.: Недра, 1980. - С. 160-164.

2. Строев П.А. Гравиметрические исследования в Тихом Океане во 2-м рейсе НИС «Морской геофизик». В сб.: Морские гравиметрические исследования. - М., 1982. - С. 70.

3. Баландин В.Н. и др. Средства и методы топографической съемки шельфа. - М.: Недра, 1979. - С. 64.

4. Пантелеев В.Л. Основы морской гравиметрии. - М.: Недра, 1983. - С. 145-179.

5. Пантелеев В.Л. Основы морской гравиметрии. - М.: Недра, 1983. - С. 114.

6. Процаенко С.В. Корреляционный способ восстановления поля силы тяжести в океане. - Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка, 1982, №3. С. 58-63.

7. Лебедев С.В., Нейман Ю.М. Методика определения корреляционной функции гравитационного поля Земли для локальных участков. - Геодезия. Т. I/41, Новосибирск, 1977. С. 87-91.

8. Бузук В.В. Моделирование аномалий силы тяжести в неизученных районах Земли с определением высокочастотной части спектра гравитационного поля. - Астрономия и геодезия (Томск), 1979, №7.

9. Мориц Г. Современная физическая геодезия. - Пер. с англ. - М.: Недра, 1983. - С. 65.

10. Пеллинен Л.П., Нейман Ю.М. Физическая геодезия. - Геодезия и аэросъемка. Итоги науки и техники. - М.: ВИНИТИ, 1980, т. 18.

11. Мориц Г. Современная физическая геодезия. - Пер. с англ. - М.: Недра, 1983. - с. 66.

12. Вентцель Е.С Теория вероятностей. - М.: Наука, 1962. - С. 74.

13. Аронов В.И. Методы математической обработки геологических данных на ЭВМ. - М.: Недра, 1977. - С. 20.

14. Процаенко С.В., Конешов В.Н. К вопросу подготовки априорной информации для выполнения морской гравиметрической съемки. В кН.: Физико-техническая гравиметрия (аппаратура и методы измерений). - М.: ИФЗ АН СССР, 1982, с. 139-1.

1. Способ гравиметрической съемки акватории, включающей вождение съемочного судна по запланированным галсам, измерение при этом на съемочном судне ускорения силы тяжести гравиметром в пунктах, расположенных вдоль съемочных галсов, определение широты места φ и долготы λ, пути П и абсолютной скорости ν, вычисление по полученным данным искомого ускорения силы тяжести g_истi, вождение судна производят по запланированным галсам, начало и конец каждого из галсов замкнуты на опорный гидрографический пункт или на два опорных гидрографических пункта: начало каждого галса - на один пункт, а конец каждого галса - на другой данный пункт, отличающийся тем, что дополнительно измеряют на движущемся судне в пунктах, расположенных вдоль съемочных галсов, совместно с измерением ускорения силы тяжести g_измi глубину акватории Z_измi и определяют геодезические прямоугольные координаты x_i y_i, а истинное значение ускорения силы тяжести g_истi вычисляют по формуле:

где K_gg, K_gz, K_zz - ковариационные матрицы значений ускорений силы тяжести, ускорения силы тяжести и глубины акватории, глубины акватории;
|G| - вектор столбца исходных данных

где N - число пунктов, расположенных на расстоянии, равном радиусу корреляции значений

g_искi и Z_искi - искомые значения ускорения силы тяжести и глубины акватории соответственно в пунктах i-го галса с координатами x_i;
Δg_этв - значения поправки за эффект Этвеша в пункте i:
и - алгебраические полиномы,
поправки за эффект Этвеша Δg_этв вычисляют по формуле:

если Земля представлена в виде шара, или по формуле:

если Земля представлена в виде земного эллипсоида, где:
ω - угловая скорость вращения Земли;
ϑ_Н - абсолютная скорость движения съемочного судна;
α - путь съемочного судна;
R - радиус Земли;
α и l - большая полуось и эксцентриситет земного эллипсоида;
ϑ_H и ϑ_E - северная и восточная составляющие ϑ_H соответственно,
определение искомых значений ускорения силы тяжести g_искi и глубины акватории Z_искi в пунктах i-го галса, свободных от постоянных, систематических и периодически систематических погрешностей с координатами x_i, вычисляют по формулам:

где i=1, 2, …, n - порядковый номер измеренных значений выбранных ускорений силы тяжести g_измi и глубин акватории Z_измi в чистых пунктах, расположенных на съемочном галсе;
g_оA, g_oB и Z_oA, Z_oB - эталонные значения ускорения силы тяжести и эталонные значения глубины акватории в местах расположения опорных гидрографических пунктов А и В соответственно;
k, n - число выбранных значений ускорения силы тяжести и глубины акватории на отрезке съемочного галса, ограниченного опорными гидрографическими пунктами А или В и местом Е к опорным гидрографическим пунктам А и В соответственно.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее чувствительную систему, блок управления, вычислитель и регистратор, отличающееся тем, что оно снабжено измерителем глубины, навигационным средством и вычислителем, реализующим формулы:

где K_gg, K_gz, K_zz - ковариационные матрицы значений ускорения силы тяжести, ускорений силы тяжести и глубины акватории, глубины акватории;
lGl - вектор столбца исходных данных;

, если Земля представлена в виде шара, или по формуле:

если Земля представлена в виде земного эллипсоида, где
ω - угловая скорость вращения Земли;
ν_H - абсолютная скорость движения судна-носителя гравиметра;
φ - широта места съемочного судна;
α - пункт съемочного судна;
R - радиус Земли;
α и е - большая полуось и эксцентриситет земного эллипсоида;
ν_H и ν_Е - северная и восточная составляющие соответственно,

где i=1, 2, …, n - порядковый номер измеренных значений выбранных ускорений силы тяжести g_измi и глубин акватории Z_измi в чистых пунктах, расположенных на съемочном галсе;
g_oA, g_oB и Z_oA, Z_oB - эталонные значения ускорения силы тяжести и эталонные значения глубины акватории в местах расположения опорных гидрографических пунктов А и В соответственно;
k, n - число выбранных значений ускорения силы тяжести и глубины акватории на отрезке съемочного галса, ограниченного опорными гидрографическими пунктами А или В и местом Е к опорным гидрографическим пунктам А и В соответственно, при этом вход вычислителя через блок управления соединен с выходами чувствительной системы, измеряемой глубины, навигационного средства, а выход подключен к входу регистратора.

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.

Морская автономная донная станция для сейсморазведки и сейсмологического мониторинга // 2572046

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.

Мобильная система комплексного мониторинга акваторий и способ мониторинга акваторий // 2569938

Использование: техническое решение относится к способам и средствам исследования водной среды путем определения ее параметров и может быть использовано при автоматическом мониторинге акваторий.

Гидрохимическая донная станция для геологического мониторинга акваторий // 2566599

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).

Подводная станция // 2563316

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.

Способ поиска углеводородов // 2559046

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.

Компенсация склонения при сейсмических разведках // 2557361

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.

Способ картирования структурных поднятий в верхней части осадочного чехла и прогнозирования сверхвязких нефтей // 2551261

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.

Способ картирования каналов поступления магматического вещества в траппы // 2549842

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.

Подводная обсерватория // 2546784

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.

Способы и системы для анализа свойств породы при выполнении подземных работ // 2580872

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.

Распространение петрографических фаций с использованием аналитического моделирования // 2586821

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.

Глобальная система измерений предвестников землетрясений // 2589444

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.

Системы и способы для оценивания возможности коллекторной системы // 2591239

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.

Способ разведки и система для обнаружения углеводородов // 2593438

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для поиска месторождений углеводородов на акватории моря. Способ включает в себя выполнение дистанционных сейсмических исследований места исследований для идентификации целевого места. Затем подводный аппарат (ПА) развертывают в водной массе и направляют к целевому месту. В водной массе на целевом месте с использованием подводного аппарата собирают данные измерений, которые затем анализируют, чтобы определить, присутствуют ли углеводороды на целевом месте. Технический результат - повышение точности и достоверности результатов разведки. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Комплекс для поисково-разведочных работ на нефть и газ в сложнопостроенных районах с развитой солянокупольной тектоникой с картированием кровли соли и подсолевых отложений и компьютерно-технологический комплекс (ктк) для него // 2594112

Изобретение относится к поисково-разведочным системам с использованием комбинированных геофизических методов и может быть использовано для поисково-разведочных работ на нефть и газ в сложнопостроенных районах с развитой солянокупольной тектоникой и картированием кровли соли и подсолевых отложений. Сущность: комплекс для поисково-разведочных работ на нефть и газ включает систему (1) геофизического исследования скважин (ГИС) с единой сетью (2) геофизических профилей, установки сейсморазведки (9), электроразведки (10), гравиразведки (11) и магниторазведки (12), телеметрическую аппаратуру (20) и компьютерно-технологический комплекс (21). В единую сеть (2) геофизических профилей входят скважины (3) глубокого бурения для проведения сейсмо-, электро- и плотностного каротажа, включающего каротаж для гравиразведки и каротаж для магниторазведки. Компьютерно-технологический комплекс (21) выполнен с функциями обработки геофизической информации, картирования кровли соли и подсолевых отложений, прогноза нефтегазоносности. Технический результат: повышение надежности картирования и прогноза. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ поиска залежей углеводородов в нетрадиционных коллекторах баженовской свиты // 2596181

Изобретение относится к области геолого-геофизических исследований и может быть использовано для обнаружения углеводородного сырья в нетрадиционных коллекторах баженовской свиты осадочного чехла, а также для оценки площади запасов нефти и газа, содержащихся в нетрадиционных коллекторах. Сущность: на выбранной площади проводят грави-, магнито- и сейсморазведочные исследования, а также бурение, геофизические исследования скважин и геолого-геохимические исследования керна. По результатам гравиразведочных и магниторазведочных исследований выделяют области распространения отрицательных гравиметрических и магнитных аномалий, связанных с кислыми экструзивными куполами. По данным сейсморазведочных работ интерпретируют основные отражающие горизонты, региональные и зональные покрышки осадочного чехла и его основание. Выявляют на основе анализа сейсмических временных разрезов области выклинивания региональной покрышки радомской свиты, моделируют ее распространение на площади. По результатам геофизических исследований скважин и керновых данных проводят литолого-фациальные и палеогеографические исследования отложений, слагающих осадочный бассейн, устанавливают области распространения гранулярного коллектора, которые являются областями разгрузки для флюидов. По результатам геолого-геохимических исследований керна выявляют температурные аномалии и зоны вторично преобразованных пород, устанавливают зависимости между продуктивностью скважин и областями распространения температурных аномалий. На основе обобщенных данных строят прогнозный интегральный контур распространения залежей нетрадиционных коллекторов. Технический результат: повышение эффективности локализации перспективных площадей и прогнозирования новых перспективных участков на углеводородное сырье нетрадиционных коллекторов баженовской свиты, оценки площади запасов; сокращение объемов бурения. 2 ил.

Моделирование температуры, ограниченное геофизическими данными и кинематическим восстановлением // 2596627

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для исследования подземных структур. Раскрыт способ оценивания распределений температур по геологической среде на основании трехмерной модели теплопроводности для геологического пласта. Согласно предложенному способу получают измеренные данные, соответствующие представляющему интерес геологическому подземному пласту, содержащие данные сейсмических исследований, внутрискважинную температуру, измерения теплового потока на дне и поверхности моря и лабораторные измерения пористости керна. Оценивают зависимость между скоростью сейсмической волны и теплопроводностью. При этом скорость сейсмической волны линейно зависит от пористости и теплопроводность экспоненциально или линейно зависит от пористости. Калибруют указанную модель по указанным измеренным внутрискважинным данным и лабораторным измерениям пористости керна. Технический результат - повышение точности и достоверности результатов моделирования. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ выбора мест размещения углепородных отвалов // 2600948

Изобретение относится к горной промышленности, может быть использовано при выборе мест для расположения углепородных отвалов и предназначено для предотвращения самовозгорания складируемой горной массы. Техническим результатом изобретения является предотвращение самовозгорания складируемой горной массы за счет исключения возможности поступления воздуха в отвал через проницаемые зоны в его основании. При подготовке площадки для размещения отвалов создают водонепроницаемый слой до проектных границ отвала, изолирующий слой из инертных материалов по периметру отвала, выделяют границы геодинамически активных блоков, определяют ширину b зоны их влияния и площадки для размещения углепородных отвалов располагают за пределами этих зон. 1 пр., 1 ил.

Способ разведки месторождений калийно-магниевых солей на больших глубинах // 2602427

Изобретение относится к области геологии и может быть использовано для разведки месторождений калийно-магниевых солей на больших глубинах. Сущность: бурят геологоразведочные скважины. Проводят химические исследования керна для определения литолого-петрографических особенностей горных пород и содержания в них полезных компонентов. Проводят геофизические исследования горных пород и определяют положения нижней и верхней границ продуктивного горизонта. Из числа геологоразведочных скважин выделяют опорные геологоразведочные скважины. Из опорных геологоразведочных скважин пробуривают с отбором керна боковые стволы, пересекающие верхнюю и нижнюю границы продуктивного горизонта. Проводят химические исследования керна, полученного при бурении боковых стволов, для определения литолого-петрографических особенностей горных пород, слагающих слои продуктивного горизонта, и содержания в них калийно-магниевых солей. Результаты химических исследований кернового материала, полученного при бурении боковых стволов, сопоставляют с результатами геофизических исследований, полученных в опорных геологоразведочных скважинах для соответствующих слоев продуктивного горизонта. Результаты этого сопоставления используют для построения геологических разрезов продуктивного горизонта и определения содержания калийно-магниевых солей в слоях, слагающих продуктивный горизонт в местах расположения геологоразведочных скважин. При этом минимально допустимое расстояние между боковым стволом и опорной геологоразведочной скважиной для участков бокового ствола и опорной геологоразведочной скважины, расположенных в пределах продуктивного горизонта, определяют с учетом глубины зоны разрушения породного массива, образовавшейся в окрестности опорной геологоразведочной скважины под воздействием горного давления, и глубины зоны разрушения породного массива, образовавшейся в окрестности бокового ствола под воздействием горного давления. Технический результат: снижение объемов и продолжительности геологоразведочных работ, повышение надежности получаемой информации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.