Способ локации источников акустической эмиссии в массиве горных пород



 


Владельцы патента RU 2613050:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (RU)

Изобретение относится к геофизическим методам контроля разрушения горных пород и может быть использовано на рудных и нерудных месторождениях для исследования и локации образовавшихся несплошностей. Предложен способ локации источников акустической эмиссии в массиве горных пород, согласно которому используют обратимые приемные датчики, с одинаковыми характеристиками. Поочередно излучают акустический сигнал каждым датчиком антенны и принимают акустический сигнал, всеми остальными датчиками антенны. Определяют матрицу скоростей, а затем для определения местоположения источника акустической эмиссии в системе расчетных уравнений используют полученные значения скоростей из матрицы скоростей. Технический результат - повышение достоверности и точности получения результатов локации.

 

Изобретение относится к геофизическим методам контроля разрушения горных пород и может быть использовано на рудных и нерудных месторождениях для исследования и локации образовавшихся несплошностей.

Известен способ [1], по которому контролируемый участок горного массива оконтуривается приемными датчиками и по разности времен прихода упругой волны, от образовавшейся несплошности, определяется местоположение источника.

К недостаткам способа следует отнести низкую достоверность ввиду не различия двух одновременно произошедших несплошностей внутри контролируемой зоны, как следствие выдачи ложного результата.

Более близким по существу является способ [2], в котором приемные датчики устанавливают в углах геометрической фигуры тетраэдр и расстояние между ними выбирают по формуле.

К недостаткам следует отнести низкую достоверность результатов, т.к. невозможно выбрать однородный участок массива горных пород и не учет поля скоростей внутри антенны приводит к ошибочным результатам.

Целью изобретения является повышение достоверности и точности получения результатов локации.

Поставленная цель достигается тем, что приемные датчики используют обратимые, с одинаковыми характеристиками, дополнительно поочередно излучают акустический сигнал каждым датчиком антенны, принимают акустический сигнал, излученный каждым датчиком, всеми остальными датчиками антенны, определяют матрицу скоростей, затем определяют направление на источник акустической эмиссии в массиве горных пород, а для определения местоположения источника акустической эмиссии в системе расчетных уравнений используют полученные значения скоростей из матрицы скоростей.

Сущность предложенного способа заключается в следующем. На выбранном участке массива горных пород пробуривают скважины и размещают в них обратимые, т.е. приемо-излучающие датчики с одинаковыми характеристиками. Определяют координаты установленных датчиков. Излучают одним из датчиков акустический сигнал и принимают всеми остальными датчиками. Затем излучают другим датчиком акустический сигнал и так же принимают всеми остальными, и т.д. до тех пор, пока каждый датчик, используемый антенной, не прошел этап излучения. В настоящее время в подобных антеннах используют датчики на основе пъезокерамики или емкостные, которые легко перевести в режим излучения. На основании времени прохождения акустического сигнала между датчиками, используемыми антенной в различных направлениях, и известными их координатами определяют матрицу скоростей , где i - номер излучающего датчика, j - номер принимающего датчика. Далее определяют направление прихода сигнала акустической эмиссии (направление на источник). И, исходя из известных значений и направления на источник акустической эмиссии, в расчетные формулы для локации источника акустической эмиссии подставляют выбранные значения скоростей (в зависимости от направления) из матрицы скоростей. В результате получаем более достоверные и точные значения координат источника акустической эмиссии в массиве горных пород.

Численное моделирование проводилось с конфигурацией антенны, приведенной в [2]. Результаты численного моделирования показали, что в отдельных направлениях точность может быть улучшена более чем на 13%, а значит, достоверность полученной информации выше.

Литература

1. Maichen Ge, Hardy Н Reginald. The mechanism of Array geometry in the control of AE/MS sours location accuracy. - Key Questions in Rock Mechanics. - Balkema, Rotterdam, 1988, pp.587-605.

2. Патент РФ №2009528, G01v 1/24, G01v 1/00, 1994.

Способ локации источников акустической эмиссии в массиве горных пород, заключающийся в бурении скважин, размещении в них приемных датчиков, измерении временной разности прихода волн, в выборе расстояний между приемными датчиками по формуле, отличающийся тем, что приемные датчики используют обратимые, с одинаковыми характеристиками, дополнительно поочередно излучают акустический сигнал каждым датчиком антенны, принимают акустический сигнал, излученный каждым датчиком, всеми остальными датчиками антенны, определяют матрицу скоростей, затем определяют направление на источник акустической эмиссии в массиве горных пород, а для определения местоположения источника акустической эмиссии в системе расчетных уравнений используют полученные значения скоростей из матрицы скоростей.



 

Похожие патенты:

Способ выполнения инверсии одновременных кодированных источников геофизических данных для оценки параметров модели (41) физических свойств, в особенности приспособленный для обследований без геометрии системы регистрации стационарных приемников, таких как, например, морские сейсмические обследования с перемещающимися источником и приемниками.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для определения параметров упругой анизотропии для геологического подземного пласта. Предложены способ и устройство для расчета анизотропного параметра петрофизической модели для геологического подземного пласта.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных мероприятий. Согласно заявленному предложению данные поступательного движения в первом направлении измеряются датчиками движения частиц, содержащимися в удлиненном корпусе устройства датчика, расположенного на земной поверхности.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для отслеживания трещин в процессе гидроразрыва пласта. Предложены система, способ и носитель данных, используемые для анализа микросейсмических данных, собранных при гидравлическом разрыве пласта в подземной зоне.

Изобретение относится к нефтегазовой геологии и может быть использовано для выявления и локализации перспективных на нефть и газ зон и объектов. Заявленный способ включает проведение сейсмических работ по сети пересекающих бассейн региональных профилей, а также формирование композитных профилей из отработанных ранее площадных систем 2D, бурения, ГИС и опробования скважин и их комплексной структурной интерпретации с построением структурных карт по основным отражающим горизонтам и карт мощностей между ними.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для определения доверительного значения для плоскости развития трещины. В некоторых аспектах выбирают подмножество микросейсмических событий, связанных с операцией гидроразрыва подземной зоны.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для отслеживания трещин в процессе гидроразрыва пласта. Предложенные система, способ и программные средства могут быть использованы для анализа микросейсмических данных от операции по разрыву пласта.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при обработке сейсмических данных. Предложен способ определения параметров анизотропии, который включает предоставление информации о медленности продольной и поперечной волны в однородном, анизотропном пласте в наклонной скважине с углом наклона больше чем 40 градусов и меньше чем 90 градусов, как определено трансверсальной изотропией с вертикальной осью симметрии (VTI), предоставление зависимости между нормальной и тангенциальной податливостью, и, исходя из этих данных и зависимости, выдачу модели для подсчета значения параметров анизотропии (например, α0, ε, δ), которые характеризуют однородный, анизотропный пласт (например, вдоль скважины под углом 90 градусов).

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для отслеживания трещин в процессе гидроразрыва пласта. Предложенные система, способ и программное обеспечение могут использоваться для анализа микросейсмических данных, обусловленных гидроразрывом.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для отслеживания трещин в процессе гидроразрыва пласта. Предложенные система, способ и программное обеспечение могут использоваться для анализа микросейсмических данных из подземной зоны.

Изобретение относится к области геофизических исследований. В предлагаемом способе формируют набор образцов исследуемой породы, определяют общую пористость и плотность каждого из образцов в атмосферных условиях, исключают из дальнейшего исследования образцы с отличающимся минералогическим составом, для оставшихся образцов определяют скорость распространения продольной волны и общую пористость в образцах в условиях, моделирующих пластовые. После этого определяют скорость распространения продольной волны в минеральном скелете. Далее рассчитывают величину трещинной пористости для каждого из образцов по формуле: где Кп общ - экспериментально определенная общая пористость образца; Vp изм - измеренная скорость распространения упругой продольной волны в образце; Vp ск - скорость распространения продольной волны в минеральном скелете исследуемой породы, после чего определяют поровую пористость, как разницу между общей пористостью и трещинной пористостью. Технический результат - повышение точности и достоверности определения трещинной пористости пород. 4 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при обработке сейсморазведочных данных. Заявлен способ для многопараметрической инверсии с использованием упругой инверсии. Этот способ разлагает данные на сдвиговые/угловые группы и выполняет инверсию на них в последовательном порядке. Этот способ может значительно ускорить сходимость итеративного процесса инверсии, и, следовательно, является наиболее выгодным при использовании для полноволновой инверсии (FWI). Настоящий изобретательный подход опирается на взаимосвязи между энергией отражения и углом отражения, или, что то же самое, зависимость от сдвига в упругой FWI. Изобретение использует признание того, что амплитуды отражения малого угла (ближний сдвиг) в значительной степени определяются одним акустическим сопротивлением, вне зависимости от большей части Vp/Vs. Отражения большого угла (средний и дальний сдвиг) зависят от Ip, Vp/Vs (2) и других земных параметров, таких как плотность (3) и анизотропия. Следовательно, настоящий изобретательский способ разлагает данные на угловые или сдвиговые группы в выполнении многопараметрической FWI, чтобы уменьшить перекрестные помехи между различными параметрами модели, которые определяются в инверсии. Технический результат – повышение точности и достоверности получаемых данных. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх