Подробнее
1 000 000
погонных метров колонкового бурения
отметка, которую мы преодолели
в марте 2017 года
Информационные технологии
Современные высокоточные аэрогеофизические методы — реальный путь повышения эффективности геологоразведочных работ
В.П. Овчарук — Директор ООО «АГТ Системс»

 
В последние двадцать лет дистанционные, аэрогеофизические методы развивались очень интенсивно, возможно, как никакие другие поисково-разведочные направления.

Какие причины стимулировали интенсивное развитие дистанционных методов в последние десятилетия? Очевидно, экономическая выгода — главный фактор внедрения и развития новых технологий. Но этот фактор является следствием интенсивного развития отдельных технологий, внедрения инноваций и их разумного комплексирования. Коротко рассмотрим эти достижения.

Технические причины

  1. В последние десять — пятнадцать лет наблюдался взрывной характер развития техники и технологий в области магнитометрии, гамма-спектрометрии, электроразведочных методов и аэрогравиметрии, основанный на последних достижениях электроники, высокоточной механики, лазерной и микропроцессорной техники.
  2. Появление возможности высокоточной навигации и координатной привязки получаемой информации с помощью навигационных систем GPS и ГЛОНАСС.
  3. Разработка новейших высокоэффективных методов числовой обработки геофизических данных, полная автоматизация рутинной ежедневной обработки и решение важнейших задач интерпретации и моделирования с использованием самых разнообразных методов и алгоритмов. Все это позволило получать первичные результаты практически в реальном времени. Вся обработка и большая часть интерпретации в настоящее время осуществляется в период выполнения полевых аэрогеофизических работ. Время между последним вылетом на съемочную площадь и предоставлением отчета заказчику сведено к нескольким неделям!
  4. Повсеместное распространение надежной и недорогой малой авиации, как самолетной, так и вертолетной техники, позволяет организовывать аэрогеофизические работы в любом труднодоступном регионе с минимальными издержками и с высокой эффективной производительностью в пересчете на летный час работы авиации.

Организационные и экономические причины

Этап организации/ликвидации в геологоразведочной деятельности всегда был достаточно трудоемким и дорогим. Если взять любой стандартный контракт на геолого-геофизические услуги, принятый в международной практике, то в разделе «бюджет» или «смета» раздел «Организация/ Ликвидация» или иначе «Mobilization/ Demobilization» всегда стоит на первом месте, отдельной строкой и оплачивается первым платежом после подписания контракта. Специалисты знают, чего стоит организация, обеспечение и снабжение наземных геологоразведочных работ.

Когда появилась возможность решать те же задачи без привлечения наземных полевых отрядов, по крайней мере, существенно уменьшить объем таких работ за счет применения передовых аэрогеофизических технологий, то экономическая эффективность определила приоритеты.

Таким образом, применение современных высокоточных аэрогеофизических методов снижает конечную стоимость полезной и необходимой геолого-геофизической информации, уменьшает общие затраты на стадии поисково-разведочных работ за счет уменьшения наземных детализационных и заверочных работ, и, что особенно важно, существенно сокращает сроки проведения этих работ. Все это повышает оборачиваемость финансовых вложений в ГРР (рис. 1).

2013_3(21)_page32_pic1Рисунок 1. Cessna Grand Caravan B208 с установленными датчиками магнитометра — градиентометра. Гамма — спектрометр установлен внутри в салоне самолета.

Возможности современных аэрогеофизических методов

Какие основные технологические достижения характеризуют современный уровень развития аэрогеофизики?

  1. Повсеместное применение GPS навигации, как в обычном режиме, так и в дифференциальном высокоточном режиме — в зависимости от потребностей метода.
  2.  Магнитометрия использует до ста измерений в секунду, что позволяет получать карту магнитного поля с воздуха с детальностью и точностью наземной съемки. Но при этом с воздуха происходит измерение градиента по трем направлениям плюс комплексирование с другими методами, что практически нереализуемо при наземных геофизических исследованиях. Более чем в 50% съемок используется либо двухкомпонентный либо трехкомпонентный градиентометр. Использование градиентометрических данных дает огромный выигрыш в конечном результате съемок, а именно:
    • карта полного вектора магнитного поля, построенная на основе измеренного градиента, имеет гораздо более высокую точность и детальность, нежели построенная по данным прямого измерения полного вектора;
    • использование горизонтального поперечного градиента позволяет увеличивать межмаршрутное расстояние без потери разрешения съемки, что приводит к существенной экономии летного времени и, соответственно, к экономии средств;
    • не подлежит сомнению, что применение для интерпретации данных градиента магнитного поля позволяет получать значительно более точные построения и рассчитывать параметры аномалиеобразующих тел с более высокой достоверностью.
  3. Динамическая компенсация магнитной девиации летательного аппарата с применением новых алгоритмов достигла точностей лучше, чем 1 нанотесла, что существенно улучшило качество измеренных данных.
  4. Современная аэрогаммаспектрометрия обеспечивает высококачественную и стабильную информацию по концентрациям естественных радионуклидов. Это обеспечивается за счет регистрации спектра 256/512 каналов, за счет высокого разрешения полисциновых детекторов и с помощью высокой стабильности параметров системы. В процессе съемки осуществляется запись и учет всех возмущающих и определяющих параметров: истинная высота полета, давление, температура, космическое излучение и пр.
  5. Самый значительный прорыв произошел в технологии аэроэлектроразведки, а именно — в области вертолетных электроразведочных систем во временной области. Новейшие разработки в области метода переходных процессов (зондирование становлением поля в ближней зоне) позволили получить излучение от буксируемой питающей петли с пиковым магнитным моментом от 50 000 ам2 до 600 000 ам2. Целый ряд революционных технических решений привел как к увеличению глубинности исследований на порядок — до тысячи метров, и к значительному улучшению разрешения по вертикальному разрезу и в горизонтальной плоскости.
  6. Аэрогравиметрия все увереннее занимает свою технологическую нишу. Ряд гравиметров и гравиметрических градиентометров, основанных на разных технологиях измерений внедряются на различных авианосителях и все активнее используются как в рудной, так и в нефтегазовой геофизике.

Также к глобальным достижениям следует добавить все усиливающуюся стандартизацию в области обработки геофизических данных за счет повсеместного применения программного пакета Oasis montaj компании Geosoft (Канада). Кроме того, от этой же компании появились по-настоящему общедоступные пакеты для 2D и 3D моделирования, интерпретации и высококачественной визуализации данных.

Можно без сомнения заявить, что нынешняя аэрогеофизика по некоторым параметрам дает такое качество материалов комплексной съемки, которое было недоступно даже наземным геофизическим работам 10 лет назад. При этом комплексирование, высокая производительность, быстрота реализации, выдача конечных рекомендаций под бурение — все это ускорило проведение поисково-разведочных работ во много раз. То, что ранее растягивалось на годы, теперь выполняется за считанные месяцы и приводит к существенному снижению стоимости поисково-разведочных работ, сроков их выполнения и, соответственно, к повышению эффективности инвестиционных вложений в эту отрасль.

Такой подъем технологий привел к взрывному росту аэрогеофизических мощностей в мире и стремительному росту объемов аэрогеофизических работ на всех континентах (рис. 2).

2013_3(21)_page32_pic2Рисунок 2. Пример установки горизонтального градиентометра на вертолете.

С точки зрения применения в рудной геофизике представляет интерес самая новейшая разработка канадской компании AirTEM Canada Limited (рис. 3).

2013_3(21)_page32_pic3
Рисунок 3. AirTEM проходит тестовые полеты на полигоне в провинции Квебек, Канада.

Следует иметь ввиду, что за последние десять лет на свободном рынке практически было невозможно заказать и приобрести высококачественную электроразведочную систему. Признанные лидеры в этой области разрабатывали новую аппаратуру исключительно для внутреннего использования, предлагая аэрогеофизические съемки по всему миру, но не продавая готовые комплексы. Так одна из самых успешных аэрогеофизических компаний в мире Geotech, базирующаяся в канадском городе Аврора недалеко от Торонто, использовала для съемочных работ по всему миру более 30 комплектов своего самого успешного электроразведочного комплекса VTEM.

Таким образом, появление общедоступного новейшего вертолетного электроразведочного комплекса AirTEM открывает новые перспективы для ГРР не только в труднодоступных, малоисследованных районах, но и дает возможность проводить детальную доразведку для расширения площадей, прилегающих к уже известным рудным участкам.

AirTEM представляет собой самую новую, самую передовую разработку в области вертолетных электроразведочных систем АМПП. В комплекс входит, помимо собственно электроразведочной аппаратуры также цезиевый магнитометр с частотой измерений 10 гц, высокоточная навигационная система, радиовысотомер, лазерный высотомер, система сбора и регистрации данных. При необходимости комплекс может дополняться аэрогамма-спектрометром (рис. 4).

2013_3(21)_page32_pic4Рисунок 4. AirTEM проходит тестовые полеты на полигоне в провинции Квебек, Канада.

AirTEM выпускается в нескольких модификациях с различными размерами генерирующей петли и, соответственно, с различным магнитным моментом передатчика.

Но что особенно важно для использования в рудной геофизике, разработчикам удалось получить отличные характеристики сигнала становления поля в ранние времена, что до сих пор не удавалось сделать в подобных системах других компаний. Высокое разрешение на ранней стадии импульса дает возможность получать высокий уровень детализации верхней части разреза на глубинах до 500 метров. Это считается большим достижением в аэроэлектроразведочных комплексах авиационного применения.

Использование горизонтальной и вертикальной приемных катушек, а также двойной стандарт частоты излучения — низкая и высокая частота позволяют получать данные с очень высокой степенью разрешения (рис. 5).

2013_3(21)_page32_pic5Рисунок 5. Сравнительная таблица различных вариантов исполнения электроразведочного комплекса AirTEM.

Комплекс обеспечен современной навигацией, а также регистрирует все параметры и каналы от измерительных приборов, включенных в комплекс, а именно: текущие координаты, все каналы собственно электроразведочного комплекса, данные от магнитометра, полный спектр от гамма-спектрометра, данные радиовысотомера, температуру за бортом и атмосферное давление.

Все эти данные синхронизированы по временной отметке, получаемой от GPS, и привязаны к реальным координатам, что позволяет обрабатывать весь пакет в одной среде, строить совместные интерпретационные карты и разрезы, и на этой основе строить двумерные и трехмерные модели интересующих геологических объектов. (рис. 6)

2013_3(21)_page32_pic6Рисунок 6. Пример визуализации измеряемых данных в процессе съемочного полета.

Полный комплект AirTEM-800 (средней мощности модель без гамма-спектрометра) весит порядка 400 кг, что позволяет использовать его на вертолетах легкого типа, а также достаточно уверенно применять в районах с сложным пересеченным рельефом и в горной местности.

Для данного типа электроразведки разработан специальный пакет для стандартной обработки, что позволяет унифицировать данные в самых различных условиях полетов и обеспечивать стабильное гарантированное качество полевых материалов (рис. 7).

2013_3(21)_page32_pic7Рисунок 7. Пример построения геоэлектрического разреза по данным съемки комплексом AirTEM.

В заключение следует сказать, что все упомянутые здесь технологии, а также ряд других новейших приборов и технологических комплексов успешно поставляются компанией АГТ Системс (Москва) и отделением АГТ Системс Восток в Алматы, которые являются официальными дистрибуторами AirTEM в России и СНГ.

Опубликовано в журнале «Золото и технологии» № 3(21)/сентябрь 2013 г.

Добавить комментарий

Ещё из этого раздела
Промышленный Wi-Fi для организации сетей передачи данных
Полное название статьи: «Промышленный Wi-Fi: рациональные решения...
Новая версия Micromine 16.1 уже доступна для пользователей
Полное название статьи: «Новая версия Micromine 16.1 уже доступна...
Смешанная реальность в горнодобывающей отрасли
Полное название статьи: «Технология смешанной реальности...
Глубинные аэроэлектромагнитные технологии — эффективное средство активизации ГРР на северо-востоке России
Прошедшая в июле 2016 года в Магадане Конференция МАЙНЕКС-Дальний...
Правовые вопросы
Регионы
^ Наверх