Краткая характеристика и применение нового метода и аппаратуры для дистанционного мониторинга подземных и подводных объектов антропогенной деятельности, а также поисков полезных ископаемых (нефть, газ, вода, полиметаллы).

Коллективом предприятия "Пирамис", совместно со специалистами Севастопольского национального института ядерной энергии и промышленности (СНИЯЭиП), в 2000 году был разработан мобильный комплекс аппаратуры дистанционного зондирования земли до глубин 5000 метров. Работа данной аппаратуры основана на запатентованных в Украине новых технологиях (геогидродиагностики, резонансной геоголографии) и применения носимой аппаратуры ядерно-магнитного резонанса.

Принцип действия аппаратуры заключается в следующем:
При зондировании земли узконаправленным сигналом СВЧ-поля (10-60 ГГц) он направляется в землю под фиксированным углом, а характерный сигнал от среды углеводородных и других веществ в земле формируется непосредственно над площадью района залегания полезных ископаемых (или объектов) и регистрируется специальной высокочувствительной аппаратурой на поверхности земли.

Для оперативности выполнения поисковых геологоразведочных и экологических работ на больших территориях используется детальная аэрокосмическая фотосъемка с целью записи на фотоснимках электромагнитных аномалий, возникающих при зондировании земли в этом районе с помощью специальной аппаратуры СВЧ.

После обработки фотоснимков различными специальными химическими растворами производится сканирование с фотоснимков только характерных сигналов информационно-энергетического спектра от искомого вещества, находящегося в данном районе под землей. Тестовая обработка этих спектров позволяет идентифицировать вид и определить площади залежей полезного ископаемого в исследуемом районе.

С помощью переносной аппаратуры ядерно-магнитного резонанса (ЯМР) обследуются и уточняются на местности границы залегания месторождения, производится объемное оконтуривание, привязка к карте местности. Определяется количество горизонтов, конкретные места нахождения линз, рудных тел их глубины залегания в земле. А так же отдельные физические параметры исследуемого вещества под землей (температура, соленость, состояние вещества - газ, жидкость, пар, твердое тело), наличие отдельных примесей, направление движения воды и нефтепродуктов под землей, пути миграции различных веществ (примесей) под землей с концентрациями > 0,5 мг/кг. По полученным данным строится объемное изображение нефтегазоносного месторождения, рудного тела, водяных потоков или объектов под землей (под водой), границы подземных миграций нефтепродуктов или других примесей.

Ошибки в определении границ рудного тела при привязке к местности составляют +30 см, к карте района +50-60 см. Ошибки в определении глубин составляют +1,2-2,5% от глубины.

Специалистами Украинского института исследований окружающей среды и ресурсов (г. Киев, филиал г. Севастополь), СНИЯЭиП, предприятия "Пирамис" совместно с различными геологоразведочными и нефтедобывающими предприятиями Украины (ГАО "Черноморнефтегаз" г. Симферополь), России (РАЕН, г. Москва; "ИНКОТЭК-Регион", г. Москва; "Тюменский институт нефти и газа", "Международный институт геоинформационного анализа Земли", г. Женева, филиал г. Москва; ЗАО "Курганнефтегаз", г. Курган; ЗАК "Геомир", г. Москва; ЗАО "Кратон", г. Архангельск), Греции и Республики Мавритания ("Global Scan Technologies" ОАЭ, г. Дубай) в течение 2000-2003г. выполнили большое количество различных геологических, экологических и диагностических технических работ с целью апробации разработанного комплекса аппаратуры в реальных условиях.

Основные из них:

• Проверка эффективности аппаратуры дистанционного поиска и оконтуривания месторождений нефти, газа, газового конденсата на известных (вскрытых месторождениях (обследовано семь крупных месторождений в России, на всех подтвердилось полное совпадение результатов обнаружения месторождений, определения границ, объемов, глубин залегания).
• Поиск и обнаружение новых месторождений нефти, газа, газового конденсата, подземных питьевых вод и различных ископаемых руд (Греция - нефть, газ, питьевая вода; Мавритания - питьевая вода, нефть; Россия - нефть, газ, газовый конденсат - три месторождения, медь, серебро, алмазы, уран, хром, марганец; Украина - газ, газовый конденсат, платина, золото. Выполняется работа по поиску нефти в Украине с НИИ "Нефтегаз Украины". Полученные результаты по обнаружению месторождений подтверждены бурением в период 2002-2003 года. Ошибок в определении (на глубинах до 4500 метров) типа полезного ископаемого, границ, глубин залегания и физических параметров не отмечено. Вероятность обнаружения составила более 95%, в то время как, при использовании традиционных технологий показатель вероятности обнаружения не превышает 30%.
• Обнаружение шести мест утечек газа на подводном газопроводе в Черном море (глубины 20-30 метров), результаты подтверждены в период ремонтных водолазных работ.
• Поиск запасов подземных питьевых вод в Крыму с указанием точек под бурение (выполнено около ста работ, все скважины дали питьевую воду необходимого качества).
• Дистанционное обнаружение места протечки авиационного керосина из подземной емкости аэродрома в Крыму, путей миграции керосина по подземному потоку воды до железнодорожного туннеля (расстояние - 800 метров, глубина подземного водяного потока 18-24 метра). Оценены объемы загрязненного грунта, результаты подтверждены бурением.
• Обнаружение подземных складов взрывчатых веществ времен ВОВ (глубина 6 метров), военной техники под водой и слоем ила (глубина 18-20 метров). Место проведения работ - Крым, Черное море. Подтверждено - извлечением.

Практические результаты полностью подтвердили технические возможности аппаратурного комплекса для дистанционного зондирования земли до глубин 5000 метров поиска и оконтуривания конкретных полезных ископаемых без традиционного поискового бурения и доказана возможность более широкого применения аппаратуры для экологического дистанционного мониторинга и технической диагностики различных подземных (подводных) объектов, подземных и подводных нефтегазопроводов. Кроме того, в лабораторных условиях определены возможности применения комплекса для обеспечения поисково-спасательных работ при чрезвычайных ситуациях (поиск людей, драгоценностей под завалами, поиск "черных" ящиков при авиакатастрофах и т.д.).

Отдельные результаты выполненных работ докладывались на различных научных конференциях в Украине, России в 2001-2003 годах, а так же 24.10.03г. на 5-ой Всеукраинской научно-технической конференции спасателей (г. Киев, МЧС Украины).

Оперативность выполнения работ зависит от объема финансирования работ, поставленных задач и объема исследований, а так же от времени рассмотрения представленного отчетного материала и может составлять от нескольких дней до 1-3 месяцев.

Научный руководитель,
академик РАЕН Гох В.А.

pyramis@gokh.net