Экспериментальное изучение возможностей использования радио­локационных методов для решения задач геофизического контроля участков нефтепровода «Дружба» (Технико-экономическое обоснование научно-исследовательской работы)

стр. 1 из 8 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ

«Экспериментальное изучение возможностей использования радио­локационных методов для решения задач геофизического контроля участков нефтепровода «Дружба»

' Актуальность исследований

Актуальность исследований по рассматриваемой тематике обусловлена необходимостью систематического контроля геологической среды по трассе нефтепровода для обеспечения его нормального технического состояния и экологической безопасности. Активно протекающие в геологической среде не­благоприятные инженерно-геологические процессы (геодинамические, дефор­мационные, электрохимические и др.), порывы труб с утечками нефтепродук­тов, а также несанкционированные врезки в трубопроводы определяют необ­ходимость поиска новых эффективных методик, нацеленных на мониторинг участков нефтепроводов.

К числу задач, которые необходимо решать в рамках этого мониторинга, относятся:

•  поиск врезок в трубопроводы

•  определение траншей в окрестности труб

•  локализация трубопроводов

•  определение глубины залегания трубопроводов

•  локализация подземных резервуаров и цистерн

•  определение маршрута прокладки труб

•  поиск мест утечек жидкостей из трубопроводов

•  определение загрязнения почв, грунтов и грунтовых вод

•  локализация пустот за стенкой туннеля/коллектора

•  прогноз и выявление зон повышенной коррозионной активности грунтов

•  изучение неблагоприятных инженерно-геологических и геодинамических
процессов.

Среди геофизических методов наибольшей разрешающей способностью и оперативностью для решения данного круга задач на участках нефтепроводов обладают методы электромагнитного зондирования и профилирования и, в ча­стности, радиоволновые методы с использованием современной георадарной техники.

Потенциальные возможности радиолокационных методов для решения

задач контроля на участках нефтепровода «Дружба»

Современные георадары обеспечивают зондирование различных сред, в, частности, грунтов и воды, на глубинах от 0,5 до 30 м с разрешающей способ­ностью от 0,05 до 2 м. В настоящее время они всё шире применяются для об­наружения в грунте, под водой и в других средах различных металлических и неметаллических предметов, карстовых пустот и промоин, неоднородностей структуры грунта и т.п. Неглубокое залегание нефтепровода «Дружба», не пре-

стр. 2 из 8

вышающее, как правило, 1 м от земной поверхности, предопределяет возмож­ность достижения максимальной разрешающей способности радиоволновых методов с использованием современной георадарной техники.

Принцип действия георадара основан на излучении электромагнитного сигнала, приеме и измерении параметров сигналов, отраженных от структурных неоднородностей приповерхностного пространства. Эти сигналы отражаются от границ слоев, имеющих различные электрофизические характеристики (напри­мер, контакты мёрзлые-талые породы, вода-грунт, гравий-песок и т.д.), и несут в себе полную информацию о структурных и физико-механических свойствах зондируемого пространства.

Приемопередающий блок геолокатора при выполнении полевых работ пе­ремещается по поверхности либо вручную, либо с помощью автотранспортного средства путем буксировки или в подвешенном состоянии на штанге впереди автомобиля. Непосредственного контакта с поверхностью не требуется. Высота подвеса над поверхностью - 20-30 см. Информация регистрируется на встроен­ную память прибора. В дальнейшем информация с прибора вводится в ПЭВМ IBM PC для дальнейшей обработки, построения геологического разреза, интер­претации результатов и их документирования. Георадарные съемки могут про­изводиться в любое время года.

Важнейшим преимуществом этого вида исследований является возмож­ность решения одновременно большого числа задач на основе полученных георадарных данных, что позволят сократить объём работ, выполняемых дру­гими методами. Кроме того, применение георадаров позволит накапливать в базы данных наиболее детализированную информацию о состоянии трубопро­водов для последующего использования.

Приведенные в приложении примеры показывают высокую потенциальную эффективность георадарной съёмки применительно к обозначенным выше задачам.

Цель и задачи исследований

Цель настоящих работ состоит в разработке эффективной методики гео­физических измерений (радиолокационных в комплексе с другими геофизиче­скими методами) и интерпретации данных наблюдений применительно к спе­цифике указанных задач и реальным условиям геосреды.

В рамках данной экспериментальной работы предполагается решение следующих задач: .

•    Заложение нескольких экспериментальных площадок для разработки и
адаптации геофизических методик на натурных моделях с различными
характеристиками вмещающей среды.

*    Разработка приёмов интерпретации геофизических сигналов в условиях
сред и неоднородностей с известными параметрами на основе экспери­
ментов на натурных моделях.