Способ проведения сейсмических исследований в транзитных зонах, устройство для его осуществления



Способ проведения сейсмических исследований в транзитных зонах, устройство для его осуществления
Способ проведения сейсмических исследований в транзитных зонах, устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2580328:

Государственный научный центр Российской Федерации-Федеральное государственное унитарное геологическое предприятие "Южное научно-производственное объединение по морским геологоразведочным работам" (ГНЦ ФГУГП "Южморгеология") (RU)

Изобретение относится к области сейсморазведки месторождений нефти и газа и может быть использовано при исследованиях в переходных (транзитных) зонах. Предложенный способ включает бурение скважины и погружение в скважину пневмоисточника возбуждения сейсмосигналов, расположенного внутри шнековой буровой штанги. Пневмоисточник в подготовленную скважину подается посредством штанги задавливателя с максимальной силой давления на штангу до 3000 кгс (регулируемая). Причем пневмоисточник непосредственно закреплен на штанге задавливателя. Также заявлено устройство, содержащее машину-амфибию, буровую шнековую установку и пневмоисточник. Буровая шнековая установка представляет собой единую конструкцию с узлом задавливателя пневмоисточника, расположенным на лафете на подвижном основании. Технический результат - расширение функциональных возможностей при эксплуатации и обслуживании устройства, а также скорость, качество и экологическая безопасность проведения сейсмических исследований в зонах, ранее не доступных для ведения любых сейсморазведочных работ. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области сейсморазведки месторождений нефти и газа и может быть использовано при исследованиях в переходных (транзитных) зонах.

Поиск углеводородов в транзитных зонах - актуальная задача на сегодняшний день. Транзитные зоны являются труднодоступными территориями для проведения сейсмических исследований, но, несмотря на труднодоступность освоения, не менее перспективными.

В известных способах в пределах суши возбуждение сейсмических колебаний проводится взрывами зарядов тротила в скважинах или различными вибраторами, размещенными на поверхности.

Известен способ по патенту РФ №2369882 «Способ сейсмической разведки», состоящий в том, что возбуждение колебаний осуществляют зарядами взрывчатого вещества весом до 0,1 кг, размещаемыми в скважинах глубиной на 3-10 м ниже дна водоема, доставленными через полые шнеки.

Со всеми очевидными достоинствами этого решения стоит все-таки отметить, что взрывчатое вещество, которое используется при проведении работ, наносит вред экологии района исследований, так как содержит в себе ядовитые вещества. А также использование взрывчатых веществ затрудняют специальная подготовка персонала, хранение и перевозка. Немаловажным недостатком является возможность только одного излучения в скважине. В случае несрабатывания заряда, а так же неудачной записи необходимо готовить скважину для заряда для повторной отработки. Утилизация несработавших зарядов тоже является проблемой.

Также известен способ скважинной сейсморазведки, описанный в статье «Импульсно-волновые технологии с использованием газодинамических источников ударных волн» (Г.В. Крылов, проф., д.т.н., А.А. Болотов, к.ф-м.н. (ООО «ТюменНИИгипрогаз») г. Тюмень, Россия) и патенте РФ №2306411 «Газодинамический источник сейсмических колебаний», где источник погружают в скважину и путем дистанционного подрыва газовой смеси создают сейсмические колебания.

Однако недостатком данного изобретения также являются опасные газовые смеси, работа с которыми требует специальной подготовки и является опасным производственным объектом, что влечет за собой дополнительные затраты на подготовку специалистов, хранение и доставку газовой смеси и т.д.

Совокупность признаков, наиболее близкая к совокупности существенных признаков заявляемого изобретения, присуща известному способу и устройству, описанному в статье «Технология сейсморазведки в прибрежных зонах» (авторы: С.А. Жгенти, Б.В. Запорожец, ООО «СИ Технолоджи Инструмент»), где пневмоисточник возбуждения сейсмосигналов помещают в шенковую буровую штангу и погружают в скважину, а устройство содержит источник сжатого воздуха и шнековую буровую установку, смонтированную на амфибийном вездеходе БАЗ.

Недостатком данного решения является то, что источник сейсмических сигналов, находящийся внутри полого шнека, не имеет достаточного объема гидросреды для получения оптимального излучения сейсмического сигнала. Также мощные источники могут повреждать шнек, что требует периодической замены рабочего органа шнека, а заглубление источника производится только на глубину длинны шнека.

Задачей заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей при эксплуатации и обслуживании устройства, а также скорость, качество и экологическая безопасность проведения сейсмических исследований в зонах, ранее не доступных для ведения любых сейсморазведочных работ, что открывает огромные экономические перспективы по освоению этих районов.

Технический результат изобретения достигается тем, что способ проведения сейсмических исследований в транзитных зонах, включающий бурение скважины и погружение в скважину пневмоисточника возбуждения сейсмосигналов, расположенного внутри шнековой буровой штанги, отличается тем, что пневмоисточник в подготовленную скважину подается посредством штанги задавливателя с максимальной силой давления на штангу до 3000 кгс (регулируемая), причем пневмоисточник непосредственно закреплен на штанге задавливателя. Устройство для осуществления способа, содержащее машину-амфибию, буровую шнековую установку и пневмоисточник, отличающееся тем, что буровая шнековая установка представляет собой единую конструкцию с узлом задавливателя пневмоисточника, расположенным на лафете на подвижном основании.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на фиг. 1 изображен вид устройства сбоку, а на фиг. 2 представлен общий вид устройства, где 10 - единая конструкция буровой установки с узлом задавливателя, 11 - пневмоисточник.

Узел задавливания гидравлический - 4 (Фиг. 1). Основными компонентами узла являются гидромотор с зубчатой шестерней и штангой задавливателя с пневмоисточником - 1, с закрепленной на ней зубчатой рейкой, посредством которого происходит задавливание штанги. Также установлены два гидрозахвата - 2. Один используется для фиксации штанги во время излучения, так как при подрыве динамические нагрузки большие и могут вытолкнуть пневмоисточник из скважины. Второй захват фиксирует штангу во время движения вездехода в верхнем положении. Усилие задавливания и извлечения штанги составляет 3000 кгс (регулируемое). Дополнительно количество узлов задавливателя и подготовки скважины можно увеличивать.

Лафет - 3 имеет двухстороннюю конструкцию, с одной стороны смонтирован подвижный вращатель, перемещающийся по направляющим при помощи цепного привода (ход вращателя 3000 мм), с противоположной стороны установлен узел задавливателя, состоящий из штанги с зубчатой рейкой и гидромотора с зубчатой шестерней, посредством вращения которого происходит задавливание штанги, перемещая ее вертикально по лафету. Также на устройстве смонтирована лебедка - 5 для вспомогательных операций грузоподъемностью 500 кг. Лафет является подвижным и перемещается по основанию с направляющими при помощи гидроцилиндра для чередования операций бурения и задавливания.

Узел привода подачи вращателя - 6 - это гидромотор, который посредством цепного привода осуществляет подачу шнековой буровой штанги.

Вращатель - 7 представляет из себя редуктор с гидромотором и имеет два режима работы при следующих характеристиках:

режим №1: 2100 Н*м, 60 об/мин,

режим №2: 1050 Н*м, 120 об/мин.

Вращатель оснащен элеватором для спуско-подъемных операций. Усилие на забой/подъем не менее 3 тонн.

Пульт управления устройством - 8 включает в себя распределители, предохранительные клапаны, регуляторы расхода гидравлической жидкости, манометры. Также на пульте расположен рычаг управления дроссельной заслонкой, панель приборов двигателя, кнопка аварийной остановки.

Станция гидравлическая - 9, в качестве привода гидравлической станции использован дизельный двигатель воздушного охлаждения Д-144 (ВМТЗ). На базовый ДВС смонтирована группа шестеренных насосов серии «Мастер». Также в состав гидравлической станции входят: бак гидравлический объемом 80 литров, бак топливный, группа напорных фильтров. Управление и контроль осуществляется с пульта управления устройства.

Работа заявленного изобретения осуществляется следующим образом.

Устройство подходит в заданную точку по сигналу GPS. Мачта шнековой буровой установки установлена в положение - бурение. Проводится предварительное бурение скважины на глубину, определенную техническим заданием, тем самым извлекая и разрыхляя грунт для последующего задавливания пневмоисточника. Далее производится подъем шнека в исходное положение и посредством гидропривода мачта на место шнека устанавливает штангу задавливателя с установленным на ней пневмоисточником, подведенными к ней воздушными магистралями и электромагистралями для управления и контроля работы пневмоисточника. Пневмоисточник уникальной формы был специально изготовлен для этого устройства компанией Bolt Corporation, США.

Узел задавливателя подает пневмоисточник в скважину с контролируемым усилием до 3000 кгс, что обеспечивает точную подачу пневмоисточника на заданную глубину. После чего производится излучение сейсмического сигнала (в отличие от взрывчатого вещества излучение сигнала можно проводить неоднократно). Далее штанга задавливателя возвращается в исходное положение и мачта также возвращается в исходное положение, уступает место для бурового шнека. Далее устройство продолжает движение к следующей точке.

Применение устройства.

Устройство уже работает в лиманно-плавневых зонах побережья Азовского моря, используя конструкцию из двух забуривающих устройств с узлами задавливания. В условиях полной непроходимости для обычных плавающих вездеходов и плавсредств устройство участвует в технологическом процессе реального контракта с компанией ООО «ПриазовНефть» по проведению сейсморазведочных работ. Производительность устройства за один рабочий цикл (подготовка скважины, задавливание источника, излучение сигнала, переезд к следующему пункту излучения) составляет 7 минут. Скорость работы уникальна. На данный момент не известно способов, которые могли бы хоть как-то приблизиться по производительности к данному устройству, работающих в условиях полной непроходимости. Качество получаемого сейсмического материала постоянно контролируется как геофизиками ГНЦ ФГУГП «Южморгеология», так и специалистами заказчика.

Таким образом, использование заявляемого изобретения обеспечивает расширение функциональных возможностей при эксплуатации и обслуживании устройства, а также скорость, качество и экологическую безопасность проведения сейсмических исследований в зонах, ранее не доступных для ведения любых сейсморазведочных работ.

1. Способ проведения сейсмических исследований в транзитных зонах, включающий бурение скважины и погружение в скважину пневмоисточника возбуждения сейсмосигналов, расположенного внутри шнековой буровой штанги, отличающийся тем, что пневмоисточник в подготовленную скважину подается посредством штанги задавливателя с максимальной силой давления на штангу до 3000 кгс (регулируемая), причем пневмоисточник непосредственно закреплен на штанге задавливателя.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее машину-амфибию, буровую шнековую установку и пневмоисточник, отличающееся тем, что буровая шнековая установка представляет собой единую конструкцию с узлом задавливателя пневмоисточника, расположенным на лафете на подвижном основании.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области геофизики и может применяться при проведении работ в морской сейсморазведке на нефть и газ. Работа заявленного устройства основана на использовании сил отталкивания, возникающих в источнике возбуждения импульса силы, расположенном в герметичном корпусе, и передающихся на исследуемую среду в виде импульсов давления, возбуждая в ней упругие колебания в нужном направлении.

Использование: изобретение относится к области инженерных сейсмических исследований и может быть использовано в нефтяной промышленности для контроля состояния морского грунта в требуемой акватории.

Изобретение относится к комплексам для проведения гидро- и геоакустических исследований. Сущность: комплекс содержит надводную аппаратуру (1), а также установленные на дне коммутатор (3) и мультилинейные кабельные антенны с приемниками (5) давления.

Изобретение относится к области гидроакустической техники и может быть использовано в составе оборудования, обеспечивающего получение изображения рельефа дна в реальном масштабе времени.
Изобретение относится к устройствам для проведения донных сейсмических исследований. Сущность: устройство содержит блок из трех взаимно перпендикулярных сейсмических приемников с полосой пропускания 0,01-20 Гц, цифровой регистратор сейсмических сигналов в диапазоне 0,033-50 Гц, гидрофон, измеритель давления, источник питания, балласт, размыкатель балласта, выполненный с возможностью управления по гидроакустическому каналу связи с борта судна.
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.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для проведения морских сейсморазведочных работ в районах, покрытых льдом. Скег установлен от кормы буксирующего судна и продолжается ниже ватерлинии.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в системах радиогидрологических буев для измерения пеленга на источник звука или в гибких буксируемых антеннах.

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано при краткосрочном прогнозировании землетрясений. Сущность изобретения заключается в том, что для выявления активизации региональных деформационных процессов, которая вызвана, в том числе, подготовкой сильных землетрясений, применена система регистрации геоакустической эмиссии в диапазоне частот от 0.1 Гц до 10-20 кГц, включающая пьезокерамический гидрофон, установленный у дна естественных и искусственных водоемов.

Изобретение относится к области морской геофизической разведки и может быть использовано для поиска полезных ископаемых на шельфе морей арктического региона. Согласно заявленному предложению морское дно облучают при помощи гидроакустического излучателя или системы излучателей, формирующих направленное в дно излучение звука (1), установленного на неавтономном подводном аппарате, выпускаемом с помощью несущего троса из шахты в днище судна-носителя (4), или установленного на выдвигаемой из шахты в днище судна-носителя разборной ферме (9).
Изобретение относится к области океанологии, в частности сейсмологии и гидробиологии, и может быть использовано для экспресс-оценки повышенной геофизической активности в морских акваториях, приводящей к землетрясениям. Для этого в акватории, подлежащей исследованию, отбирают исходные пробы планктона, содержащего гидробионтов-биоиндикаторов. Из исходных проб получают результирующую пробу путем выборки гидробионтов-биоиндикаторов, относящихся к типу Щетинкочелюстных, а затем производят визуальный анализ их внешних морфологических признаков. При наличии минимум у одной особи щетинкочелюстных нарушений мышечной ткани, глаз и целостности тела констатируют наличие повышенной геофизической активности в исследуемой морской акватории. Наиболее эффективно производить отбор проб методом вертикального тотального лова от дна до поверхности или методом горизонтального придонного лова. Эффективным является визуальное обследование внешних морфологических признаков, характеризующих состояние мышечной ткани, глаз и целостности тела, анализируемых особей щетинкочелюстных путем наблюдения невооруженным глазом либо с помощью лупы или микроскопа. При этом визуальное обследование указанных внешних морфологических признаков может осуществляться как у живых особей щетинкочелюстных, так и у особей, зафиксированных 4% формалином. Изобретение обеспечивает возможность визуальной экспресс-оценки наличия или отсутствия повышенной геофизической активности в морской среде в любое время суток, независимо от сезона, за счет использования в качестве биоиндикаторов повсеместно распространенных морских планктобентических гидробионтов. 8 з.п. ф-лы, 2 пр.
Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при сейсморазведке подводных месторождений нефти и газа в арктических морях. Предложено судно с конструкцией, объединяющей преимущества надводного корабля и преимущества многоцелевой подводной станции в части применения гидроакустических излучателей и буксируемых в толще воды подо льдом сейсмокос для 3D технологии сейсморазведки. Выпуск буксируемой сейсмокосы и гидроакустических излучателей осуществляется при помощи выдвижных конструкций, установленных в вертикальных шахтах в днищевой части судна вне зоны воздействия льда. Для приема отраженных от грунта сейсмоволн бортовые линейные приемные антенны установлены на выдвижных конструкциях. При этом формируют из приемников две навигационные базы с общим центром базы, располагая их в плоскости, параллельной плоскости палубы судна. Ось одной базы направлена вдоль осевой линии судна, а ось другой базы направлена по траверзу вправо. Сейсмокосы выполнены из гидросенсорного кабеля. Технический результат - повышение надежности проведения сейсморазведки в ледовых условиях, уменьшении отрицательного влияния сейсморазведки на окружающую среду и экологию моря. 1 з.п. ф-лы.

Предложен способ получения расстояния от узла до поверхности (D1) между опорной поверхностью (33) и первым узлом (30), принадлежащим сети, содержащей множество узлов, расположенных вдоль буксируемых линейных акустических антенн, и в котором множество акустических последовательностей передается между узлами, при этом каждая последовательность используется для оценки межузлового расстояния как функции длительности распространения последовательности между узлами. После излучения первым узлом (30) данного сигнала: первый узел измеряет первую длительности распространения первой отраженной сейсмоволны в результате первого отражения опорной поверхностью данного сигнала, и первая величина расстояния от узла до поверхности получается как функция этой первой длительности распространения; и/или второй узел (31, 32) измеряет вторую длительность распространения второй отраженной сейсмоволны в результате второго отражения данного сигнала от опорной поверхности, и вторая величина расстояния от узла до поверхности получается как функция этой второй длительности распространения. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к подводной технике и может быть использовано для непрерывного длительного широкодиапазонного мониторинга окружающей среды вблизи морского дна. Автономная подводная система для мониторинга окружающей среды содержит многофункциональную подводную станцию, оснащённую бортовыми измерительными средствами. Автономное модульное подводное транспортное средство выполнено с возможностью перемещения вдоль назначенного маршрута и может быть соединено с внешним измерительным модулем. Загрузочная область подводной станции выполнена с возможностью приёма указанного транспортного средства. Интерфейсная система выполнена с возможностью осуществления связи с транспортным средством. Для управления функциями подводной станции автономная подводная система содержит управляющую систему. Достигается возможность проведения различных видов исследований окружающей среды. 2 н. и 25 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Приведено описание способа проведения сейсмической разведки. Способ использует множество групп вибраторов для проведения сейсмической разведки с применением низкочастотных вибраторов и высокочастотных вибраторов в каждой группе вибраторов. Множество групп вибраторов непрерывно посылают низкочастотные свип-сигналы с помощью низкочастотных вибраторов. Во время посылания низкочастотных свип-сигналов высокочастотные вибраторы испускают высокочастотные сигналы в шахматном порядке между группами вибраторов для увеличения спектра сейсмической разведки. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретения относятся к области сейсмической разведки и предназначены для определения структуры и свойств геологического разреза под дном акваторий. Способ морской сейсмической разведки включает возбуждение колебаний источником и регистрацию отраженных волн многоканальным приемным устройством, установленным с углом наклона относительно поверхности воды, перемещение по профилю источника колебаний и многоканального приемного устройства с помощью судна, обработку данных. Многоканальное приемное устройство выполнено в виде сейсмической косы, состоящей из набора приемников давления в виде гидрофонов с увеличивающимся шагом между ними от начала сейсмической косы к ее концу. Возбуждение колебаний осуществляют тремя источниками, срабатывающими одновременно или в заданной последовательности: пневматическим источником в виде пневмопушки, спаркером и бумером. Пневмопушка возбуждает низкочастотные колебания в диапазоне 50-250 Гц, буксируется на глубине не более 0,25 от преобладающей длины возбуждаемых им колебаний, на удалении 10-20 м от первого канала сейсмической косы. Спаркер возбуждает среднечастотные колебания в диапазоне 200-2000 Гц и расположен между пневмопушкой и бумером. Бумер возбуждает высокочастотные колебания в диапазоне 500-5000 Гц, буксируется на глубине не более 0,25 от преобладающей длины возбуждаемых им колебаний, на возможно минимальном расстоянии от первого канала сейсмической косы. Принятые сейсмической косой данные передают на регистрирующее устройство на судне для математической обработки. Устройство для морской сейсмической разведки включает судно-буксир, сейсмостанцию, многоканальное приемное устройство, выполненное в виде сейсмической косы в кожухе, и систему из трех последовательно расположенных источников возбуждения упругих колебаний в разных частотных диапазонах: пневматического источника в виде пневмопушки, спаркера и бумера. Технический результат - повышение разрешающей способности сейсмической разведки на акваториях. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к подводному плавающему устройству (1), включающему вставку (4), содержащую термопластический материал и полую трубу (7), пену (5) из термопластического материала, по меньшей мере частично, закрывающего вставку (4), наружную обшивку (6), содержащую термопластический материал, который сформирован инжекцией под давлением по пене и находится в контакте с водой во время использования. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик подводного плавающего устройства. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх