Разработка технологии пешеходной магнитометрии для целей инспекции на месте в рамках Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний: Разработка технологии магнитометрии для целей ИНМ ДВЗЯИ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.10, кандидат технических наук Сагарадзе, Дмитрий Александрович
- Специальность ВАК РФ25.00.10
- Количество страниц 100
Оглавление диссертации кандидат технических наук Сагарадзе, Дмитрий Александрович
ВВЕДЕНИЕ.
1. ВОЗДЕЙСТВИЕ ПОДЗЕМНОГО ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА НА ВМЕЩАЮЩИЕ ПОРОДЫ.
1.1. Фаза ядерных реакций.
1.2. Фаза гидродинамического воздействия.
1.3. Фаза статического воздействия.
1.4. Фаза терморадиационного последействия.
1.5. Выводы.
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ.
2.1. Скважина №1.
2.2. Скважина №2.
2.3. Скважина №5.
2.4. Скважины №6, 7, 8.
2.5. Скважина №19.
2.6. Скважины "Регион-1" и "Регион-2".
2.7. Некоторые данные по другим скважинам.
2.8. Штольня.
2.9. Выводы.
3. ОБОРУДОВАНИЕ.
3.1. Магнитометры и технические требования к ним.
3.2. Выводы.
4. ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕОМАГНИТНЫХ АНОМАЛИЙ ОТ ПЯВ.
4.1. Обзор математических моделей.
4.2. Магнитная аномалия от колонны обсадных труб.
4.3. Магнитная аномалия петрофизического характера (периферийная).
4.4. Выводы.
5. МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО ПО ПРИМЕНЕНИЮ ТЕХНОЛОГИИ МАГНИТОМЕТРИИ.
5.1. Вводная часть.
5.2. Назначение и основные характеристики технологии ММ.
5.3. Метод измерений.
5.4. Средства измерений.
5.5. Условия выполнения измерений.
5.6. Подготовка к выполнению измерений.
5.7. Выполнение измерений.
5.8. Обработка и интерпретация результатов измерений.
5.9 Выводы.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых», 25.00.10 шифр ВАК
Аппаратура и методика скважинной магниторазведки при исследовании осадочных разрезов нефтегазовых скважин1998 год, кандидат технических наук Мухаметдинов, Наиль Накипович
Подземная векторная магнитометрия - эффективный метод геологии рудно-минерального сырья1998 год, доктор геолого-минералогических наук Мухаметшин, Анатолий Матвеевич
Методика и результаты гравиметрических исследований для обнаружения эпицентральной зоны подземного ядерного взрыва2008 год, кандидат геолого-минералогических наук Гвоздарев, Юрий Константинович
Применение высокочувствительных пешеходных магнитометров в геофизических исследованиях2013 год, кандидат технических наук Муравьев, Лев Анатольевич
Скважинная магнитометрия при исследовании сверхглубоких и глубоких скважин2002 год, доктор геолого-минералогических наук Иголкина, Галина Валентиновна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии пешеходной магнитометрии для целей инспекции на месте в рамках Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний: Разработка технологии магнитометрии для целей ИНМ ДВЗЯИ»
В 1994-96 годах на Конференции по разоружению был согласован текст Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (далее по тексту - Договор, или ДВЗЯИ). По решению Генеральной Ассамблеи ООН в сентябре 1996 года Договор был открыт для подписания и на сегодняшний день подписан более чем 170 государствами [22]. Согласно положениям Договора, он может вступить в силу при условии его ратификации 44 государствами, обладающими на сегодня ядерными технологиями. В сентябре 2000 года Договор был ратифицирован Российской Федерацией.
Договор направлен на принятие эффективных мер по ядерному разоружению и нераспространению ядерного оружия. Для обеспечения Договора предусматривается применение эффективной системы контроля, включающей международную систему мониторинга и инспекционную деятельность.
В случае фактического нарушения Договора (проведение ядерного взрыва), с помощью средств международной системы мониторинга, которые включают сеть сейсмических, радионуклидных, гидроакустических и инфразвуковых станций, а также и национальные технические средства государств-участников Договора, в большинстве случаев возможно получение информации, на основании которой можно сделать предположение о нарушении Договора. Любое государство-участник этого Договора вправе потребовать у международного сообщества проведение инспекции на месте сомнительного события (далее по тексту - инспекция на месте, или ИНМ). Цель инспекции на месте - окончательное подтверждение или опровержение факта нарушения Договора.
Актуальность работы
Для обеспечения надежного контроля Договора и предотвращения его нарушения необходимо наличие инспекционных технологий. Поэтому, на стадии вступления Договора в силу, разработка инспекционных технологий является актуальной задачей и связана с рядом методологических и технических задач.
В Протоколе к Договору оговорены и приняты виды и методы инспекционной деятельности. В их число вошли: визуальное наблюдение; измерение уровней радиоактивности (отбор проб, гамма-мониторинг, гамма-спектрометрия, отбор и анализ твердых, жидких и газообразных экологических проб); геофизические методы (активная, пассивная и резонансная сейсмометрия, магнитометрия, гравиметрия, электрометрия и грунтопроникающие радарные измерения).
Одним из методов инспекции, как записано в Протоколе к Договору, является картирование магнитного поля с целью обнаружения аномалий или артефактов. В ходе совместных международных встреч экспертов по инспекционным видам и технологиям было принято их называть технологиями, а данный метод - технологией магнитометрии (далее по тексту - технология магнитометрии или технология ММ).
Цель применения геофизических технологий в ходе инспекции на месте состоит в поиске, локализации и идентификации скрыто проведенного подземного ядерного взрыва (ПЯВ) и определении его эпи- или гипоцентра. Это осуществимо только при их комплексном применении. При этом, каждая технология в отдельности должна обладать исчерпывающими возможностями для поиска эпи- или гипоцентра подземного ядерного взрыва. Цель работы
Цель данной работы заключается в разработке технологии ММ для картирования магнитного поля методом пешеходной съемки модуля полного вектора магнитной индукции. Технология ММ должна быть средством поиска и локализации эпи-центральной зоны ПЯВ. Её эффективность должна быть испытана и подтверждена практически на объектах ПЯВ.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Экспериментально изучены особенности аномалии модуля полного вектора магнитной индукции и установлены косвенные признаки проведения ПЯВ в скважине, обсаженной ферромагнитными конструкционными материалами. К указанным косвенным признакам относятся: а) ориентировка аномальной оси по магнитному меридиану вследствие изменения направления и величины остаточной намагниченности под воздействием факторов взрыва на колонну обсадных труб, б) заметная динамика указанной аномалии в первое время после взрыва.
2. Доказан факт существования и определены характеристики аномалии модуля полного вектора магнитной индукции петрофизического характера, как результата воздействия ПЯВ на магнитные горные породы. Аномалия петрофизического характера образуется, прежде всего, в результате температурного воздействия ПЯВ и, как следствие, последующего термоперемагни-чивания при остывании пород от температур ниже точки Кюри в современном геомагнитном поле.
3. Изучены методические особенности и предложена технология магнитометрии, которая позволяет найти и локализовать эпицентр проведенного в скважине ПЯВ. Технология магнитометрии состоит из двух этапов (поиск, включающий изучение петрофизической аномалии, локализация оголовка на Л площади 100x100 м с погрешностью до десятка метров с последующим уменьшением площади и шага измерений и доведение погрешности локализации до полуметра) и позволяет в соответствии с разработанным методическим руководством для целей ИНМ ДВЗЯИ определить характеристики аномалии модуля полного вектора магнитной индукции, выявить косвенные признаки проведенного ПЯВ и на основании этого обнаружить его эпицентр. Предметом исследований является методика пешеходных измерений полного вектора магнитной индукции и его вертикальной составляющей, технические средства для его осуществления, логическая организация этих измерений и их применимость для поиска и локализации эпицентральной зоны подземного ядерного взрыва.
Объектами исследований являются аномалии модуля полного вектора магнитной индукции и его вертикальной составляющей в эпицентральных зонах подземных ядерных взрывов. Данные исследования были проведены, в основном, на сква-жинных объектах ПЯВ.
Основные задачи исследований
Для достижения цели данной работы были решены следующие задачи:
1. Проведены экспериментальные работы на 22 объектах ПЯВ (на бывшем Семипалатинском испытательном полигоне и объектах в Оренбургской области);
2. Проанализированы и систематизированы экспериментальные данные. Определены характеристики аномалий модуля полного вектора магнитной индукции (AT) и его вертикальной составляющей (AZ);
3. Проанализированы известные физико-математические модели (ФММ) образования аномалий AT, как результата проведения подземного ядерного взрыва. Показаны достоинства данных моделей и определены причины неадекватности между моделируемыми и реальными аномалиями ДТ. Определен подход для разработки корректной ФММ образования аномалии AT в результате проведения ПЯВ;
4. По результатам экспериментальной отработки технологии ММ с использованием отечественных и зарубежных магнитометров, были установлены оптимальные технические требования к ним. Выполнение требований обеспечило эффективное применения выбранных магнитометров в рамках технологии ММ для целей инспекции на месте;
5. Разработано методическое руководство по технологии ММ для ИНМ ДВЗЯИ.
Научная новизна работы
1. В результате экспериментальных работ, лично выполненных автором (на трех объектах), и обобщения ранее полученных данных, детально изучены аномалии модуля полного вектора магнитной индукции Земли - ДТ, а также его вертикальной составляющей - AZ в эпицентральных зонах подземных ядерных взрывов. Установлено, что изученные геомагнитные аномалии являются следствием воздействия подземного ядерного взрыва на ферромагнитные конструкционные элементы (обсадные и спускные колонны труб при скважинных испытаниях ядерного оружия) и на вмещающие породы в магнитном поле Земли.
2. Установлены характеристики аномалий в эпицентральной зоне непосредственно над устьем скважины, где проводился подземный ядерный взрыв. Над устьем скважины аномалия ДТ имеет величину от +10300 до +56000 нТл. Для аномалий характерны большая амплитуда, большой горизонтальный градиент над устьем скважины (до 44000 нТл/м), а также динамические изменения амплитуды в течение периода от нескольких дней до нескольких месяцев после подземного ядерного взрыва. К периферии, на расстоянии 10-25 м севернее от устья, положительная часть аномалии затухает, уменьшается до нуля и переходит в область отрицательных значений -2800 + -300 нТл. Ось, соединяющая максимум и минимум данной аномалии всегда направлена по магнитному меридиану. Такая ориентация аномалии связана с перемагничиванием колонны обсадных труб в результате воздействия ПЯВ в современном геомагнитном поле. Это является косвенным признаком проведенного ПЯВ и существенным отличительным признаком данной аномалии от других аномалий техногенного характера.
3. На основании полученных разностных значений аномалий до и после подземного ядерного взрыва установлено, что в результате его проведения образуются положительные, протяженные, периферийные малоамплитудные аномалии AT петрофизического характера. Протяженность данных аномалий от 1,4 до 2 км. Амплитуда этих аномалий возрастает от ~5 нТл на периферии (800-1000 м от устья скважины) до 60 нТл ближе к устью скважины, на расстоянии ~50 м. Нам не удалось наблюдать динамику петрофизической аномалии непосредственно после взрыва по причине отсутствия недавних событий. Однако она должна иметь место в первые дни и недели после испытаний вследствие известных процессов эволюции очага ядерного взрыва. Таким образом, установлены косвенные признаки проведения ПЯВ по данным магнитометрии.
4. При физико-математическом моделировании для прогнозирования аномалии AT, как следствия воздействия ПЯВ на материалы с высокой магнитной проницаемостью (каковым является ферромагнитные колонны обсадных труб), использованы программы ИГф УрО РАН, учитывающие наряду с остаточной намагниченностью эффект размагничивания, который оказывает существенное влияние на характер аномалии. По результатам физико-математического моделирования установлено также, что основной причиной образования периферийной аномалии петрофизического характера являются магнитные породы, которые подверглись эффекту термонамагничивания от воздействия ПЯВ. Кроме этого установлено, что эффект термоперемагничи-вания не является единственным. Поэтому, в дальнейшем, для совершенствования физико-математического моделирования аномалии AT необходимо проверить влияние магнитострикционного и магнитоупругого эффектов, а также влияние зоны откола на геомагнитную аномалию, как следствия воздействия ударной волны от ПЯВ в верхних слоях геологического разреза.
5. По нашему техническому заданию в лаборатории квантовой магнитометрии УГТУ-УПИ разработан специализированный магнитометр на базе POS - 1. В данном магнитометре реализованы новые алгоритмы обработки сигналов с повышенным быстродействием, которые позволили проводить измерения в высоко градиентных геомагнитных полях, характерных для эпицентральной зоны ПЯВ. Данный магнитометр был адаптирован для совместной работы с приёмниками системы глобального позиционирования (GPS). Это позволило исключить предварительную разбивку сети наблюдений на поисковом этапе, что важно ввиду ограниченности времени инспекции. Практическая значимость и реализация работы.
Результаты, полученные в данной работе, явились технической основой для успешной разработки технологии магнитометрии для ИНМ в условиях ДВЗЯИ. Разработанное методическое руководство по трехэтапному применению технологии магнитометрии прошло несколько стадий доработок с начиная с проекта и заканчивая практической апробацией на конечном этапе. Применение технологии магнитометрии согласно методического руководства, позволяет найти и локализовать эпицентр сква-жинного ПЯВ при проведении международной инспекции на месте.
Основные положения, сформулированные в работе, после обсуждений на заседаниях рабочих встреч международных экспертов по инспекции на месте, вошли в проект Оперативного руководства для инспекций на месте, о котором сказано в Протоколе к Договору о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (часть II, пункт 13). Оперативное руководство является документом исключительной важности для осуществления инспекций на месте. Проект данного документа был подготовлен в помощь Временному техническому секретариату Подготовительной комиссии Организации Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ВТС ПК ОД-ВЗЯИ) и инспекционной группе при подготовке и проведении инспекций. Оперативное руководство основано на положениях Договора и результатах работы ВТС ПК ОДВЗЯИ и ее вспомогательных органов.
Результаты, полученные автором, используются в учебном процессе подготовки международных инспекторов по ИНМ ДВЗЯИ.
Следует так же отметить, что в диссертации сформулирован и намечен дальнейший ход работ для продолжения исследований в данной области. Новые результаты исследований так же будут учтены в последующих вариантах Оперативного руководства.
Апробация работы
Основные выводы и положения данной работы были представлены на международных рабочих встречах экспертов по ИНМ ДВЗЯИ: Вена, Австрия, 25-31 мая 1999. [3]; Вена, Австрия, 2-6 февраля 1998. [4]; Фарнборо, Англия, 24-31 мая 1999. [5]; Пекин, Китай, 15-19 октября 2001. [7]; Хиросима, Япония, 3 июля 2003. [6]; Международный семинар им. Д.Г. Успенского "Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей" (Екатеринбург, 1999. [46]).
Элементы технологии ММ демонстрировались в Национальном институте геофизики и вулканологии (Италия, Рим, 2003 г). Результаты отражены в техническом отчете Организации ДВЗЯИ [1]. Отработка технологии ММ также проводилась на бывшем Семипалатинском полигоне совместно с Институтом геофизических исследований Национального ядерного центра Республики Казахстан (ИГИ НЯЦ РК) при поддержке Временного технического секретариата Подготовительной комиссии Организации ДВЗЯИ. Результаты работ отражены в совместном докладе на Третьей Международной конференции "Мониторинг ядерных испытаний и последствий" (Боровое, Республика Казахстан, 2004 г).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 7 работ. Кроме этого, по теме диссертации автором выпущено 12 внутренних спецотчетов Всероссийского научно-исследовательского института технической физики (РФЯЦ-ВНИИТФ).
Структура диссертации
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, и списка литературы. Содержание изложено на 100 страницах машинописного текста, включает 28 рисунков, 19 таблиц. Список литературы содержит 59 наименований.
Похожие диссертационные работы по специальности «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых», 25.00.10 шифр ВАК
Совершенствование контроля технического состояния колонн нефтегазовых скважин методом электромагнитной дефектоскопии: на примере Оренбургского газоконденсатного месторождения2009 год, кандидат технических наук Иванов, Олег Витальевич
Программно-методический комплекс для магнитометрических исследований сверхглубоких и разведочных скважин2006 год, кандидат технических наук Белоглазова, Надежда Анатольевна
Корреляция траппов методом скважинной магнитометрии при поисково-разведочных работах на нефть и газ в Восточной Сибири1984 год, кандидат геолого-минералогических наук Иголкина, Галина Валентиновна
Теория эквивалентности обратной задачи логарифмического потенциала для границ раздела и методы интерпретации гравитационных и магнитных аномалий при изучении строения земной коры2005 год, доктор физико-математических наук Федорова, Наталья Васильевна
Технология магнитоимпульсной дефектоскопии-толщинометрии колонн нефтяных и газовых скважин2011 год, кандидат технических наук Даниленко, Владислав Витальевич
Заключение диссертации по теме «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых», Сагарадзе, Дмитрий Александрович
5.9 Выводы
В разработанном методическом руководстве по технологии ММ устанавливается порядок подготовки и выполнения измерений Т для обнаружения и локализации эпицентральной зоны ПЯВ на основании картирования магнитного поля. Кроме краткого вышеприведенного описания в руководстве по технологии ММ предусмотрены положения по безопасности персонала, по составлению отчетной документации и о техническом оснащении технологии. Методическое руководство было проверено практической отработкой технологии ММ на объектах ПЯВ. Полученными результатами в ходе практических работ было доказано, что технология ММ позволяет найти и локализовать эпицентральную зону ПЯВ по выявленным характеристикам аномалии. В методическом руководстве положение эпицентра связывают с положением максимума аномалии AT. При этом, следуя положениям методического руководства, обеспечивается высокая степень надежности в получении достоверных данных, высокая производительность и простота применения технологии ММ. Эти качества технологии достижимы благодаря учету методических особенностей при её практическом применении. К таким относятся, например, многократные измерения, на основании которых возможно сделать оценку среднеквадратической ошибки и оценить достоверность полученного результата. Кроме этого, применение современного магнитометра POS-1 с высокой градиентоустойчивостью позволяет проводить измерения в непосредственной близости от устья скважины. Это, в свою очередь, позволяет определить ориентацию аномалии AT, выявить положение экстремумов и определить все другие её характеристики. Применение магнитометра POS-1 интегрированного с приемником GPS позволяет проводить съемку без предварительной разбивки топосети и повысить производительность. Применение мерных шнуров на этапе локализации позволяет также обходится без разбивки топосети на местности и ускоряет процесс съемки. Синхронность измерений МВС и полевого магнитометра позволяют достигать наименьшей погрешности измерений. Подготовительные мероприятия, последовательность операций, предусмотренных методическим руководством, позволяют свести к минимуму ошибки при измерениях. Поэтому, следование пунктам методического руководства является необходимым и достаточным условием для поиска и локализации эпицентральной зоны ПЯВ при инспекции на месте в рамках Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний.
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При подготовке екважинного камуфлетного ядерного испытания в соответствии с современными технологиями производится бурение скважины большого диаметра размером от 800 мм и до 5000 мм на глубину в сотни метров (по опыту испытаний бывшего СССР и США). Как правило, эти скважины обсаживаются трубами из углеродистой стали, которая относится к ферромагнитным материалам. Глубина обсадки, в зависимости от геологии, может достигать от нескольких десятков до сотен метров. Кроме этого, при размещении заряда внутри скважины могут быть использованы спускные колонны, которые тоже могут быть изготовлены из ферромагнитных материалов. Такая технология проведения подземного ядерного взрыва в скважине приводит к тому, что в месте подготовки и последующего проведения ПЯВ существуют аномалии магнитного поля. В диссертации, на основании выполненных исследований геомагнитных аномалий в местах подготовленных к проведению и проведенных ПЯВ, представлены следующие научно-технические результаты:
1) На объектах подготовленных к ПЯВ, и на объектах после проведения ПЯВ существуют аномалии модуля полного вектора магнитной индукции Земли AT и его вертикальной составляющей AZ. Аномалии до проведения ПЯВ и после его проведения отличаются между собой. Установлено, что аномалия AT представляет собой суперпозицию аномалий двух типов, а именно: а) аномалии над устьем скважины, которая обусловлена ферромагнитными конструкционными элементами (обсадные трубы и колонны); б) периферийной аномалии петрофизического характера, которая вызвана воздействием ПЯВ на вмещающие породы;
2) Аномалия AT над устьем скважины обладает высокой интенсивностью, большими горизонтальными градиентами. После проведения ПЯВ аномалия ориентирована своей осью в соответствии с магнитным меридианом Земли, что связано с перемагничиванием колонны обсадных труб в результате воздействия ПЯВ в современном геомагнитном поле. Аномалия имеет специфические характеристики, а именно:
- форма аномалии AT близка к плоскосимметричной. Имеется область положительных и отрицательных значений. Область положительных значений слегка вытянутая по направлению юг-север;
- направление линии полюсов аномалий до ПЯВ не всегда совпадает с магнитным меридианом Земли и может отклоняться на угол до 17°;
- направление линии полюсов аномалий после ПЯВ совпадает с магнитным меридианом Земли, или может отклоняться на угол не более 2°;
- максимум положительной области значений AT соответствует устью скважины и может достигать от 10300 до 56000 нТл,
- минимум отрицательной части аномалии расположен на расстоянии от 10 до 25 м севернее максимума и может достигать -2800 нТл;
- наибольшее значение горизонтального градиента наблюдается на отрезке между максимумом и минимумом аномалии и, как установлено экспериментально, составляет от 24500 до 44000 нТл/м;
- размер области положительных значений аномалии AT в эпицентральной зоне над устьем скважины по уровню поля > 0 нТл составляет от 40x50 до 160x120 м в широтном и меридиональном направлениях соответственно;
- размер области отрицательных значений аномалии AT в эпицентральной зоне по уровню поля < -50 нТл составляет > 55x50 м в широтном и меридиональном направлениях соответственно;
- аномалия AT существует десятки лет, что превышает сроки инспекции на месте, которая может осуществляться в рамках Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний. По своим характеристикам аномалии AT над устьем скважины отличаются от аномалий природного характера. Установленные обобщенные характеристики аномалии AT являются косвенными признаками скважины, в которой мог бы быть проведен подземный ядерный взрыв. Но на ряду со всеми признаками особо следует отметить совпадение направления линии полюсов аномалий после ПЯВ с магнитным меридианом Земли. Данный признак является следствием именно проведенного ПЯВ и не является обязательным для скважинных труб, которые не подвергались подобным воздействиям;
3) Кроме геомагнитной аномалии над устьем скважины существует периферийная аномалия AT петрофизического характера. По форме эта аномалия положительная, куполообразная, однополюсная, с плавным увеличением положительных значений ДТ с периферии к устью скважины. Её амплитуда увеличивается от 5 нТл до 26-60 нТл на расстоянии от 2000 до 50 м к устью скважины. Размер периферийной аномалии ДТ по уровню поля > 5 нТл находится в пределах 1450 - 2000 м, и составляет 1/3 глубины проведенного ПЯВ. В результате воздействия ПЯВ на окружающие породы происходит их испарение, плавление, нагрев выше точки Кюри и последующее остывание в геомагнитном поле. Это приводит эффекту термоперемагничивания. При этом термоостаточная намагниченность в течение значительного времени существенно превышает естественную остаточную и индуцированную намагниченности. Это является одной из основных причин образования аномалии петрофизического характера, что было проверено физико-математическим моделированием;
4) В течение времени от момента взрыва до нескольких месяцев после ПЯВ в эпицентральной зоне происходит изменение аномалий AZ и ДТ. Это установлено по полученным разностным значениям ДТ(раз11). Со временем разностные значениям ДТ(раз„) уменьшаются. Наиболее сильные изменения происходят ближе к устью скважины, в эпицентральной зоне ПЯВ. К периферии, на расстоянии 50 м и более от устья скважины, значения аномалии ДТ(раз„) более "сглаженные" и изменения аномалии проявляются в меньшей степени. Эти эффекты обусловлены перемагничиванием колонны обсадных труб и приповерхностных металлических предметов, а в некоторых случаях, связаны с природными источниками аномалий (например, зона разлома). Нестабильность магнитного поля в первые дни после ПЯВ может объяснятся, предположительно, активными процессами в породах после ПЯВ (остывание пород, радиационные воздействия, флюидодинамические процессы). Эти процессы могут сказываться на изменении геомагнитного поля. В более поздние сроки изменение магнитного поля может происходить из-за движения флюида (грунтовых вод), но уже в меньшей степени. Кроме этого, могут изменяться такие виды остаточной намагниченности (у пород, приповерхностных магнитных предметов, у колонны обсадных труб), как нормальной (Jr), так и идеальной (Jrt). Эти виды намагниченности появляются у ферромагнетиков в результате кратковременного воздействия магнитного поля (для Jr), или при одновременном воздействии постоянного (в данном случае геомагнитного) и переменного магнитных полей (для Jrt). Согласно [19] идеальная и нормальная виды остаточной намагниченности являются менее устойчивыми, чем, например, термоостаточная или динамическая. В результате этого может происходить их изменение под воздействием геомагнитного поля, как размагничивающего, которое в районе устья скважины дополнительно усиливается колонной обсадных труб. Изменения во времени геомагнитной аномалии в эпицентральной зоне ПЯВ является его косвенным признаком. Следует заметить, что динамика аномалии петрофизиче-ского характера не изучалась. Однако, исследования в этом направлении необходимы, т.к. по тем же вышеперечисленным причинам динамики магнитной аномалии в эпицентральной зоне не исключена динамика магнитной аномалии петрофизического характера;
5) Вышеприведенные результаты работы явились основой разработки технологии ММ и её эффективного применения при ИНМ в условиях ДВЗЯИ. Разработанная технология ММ прошла апробацию на объектах ПЯВ "Регион-1" и "Регион-2" в Оренбургской области в 1999 и 2000 г. Летом 2003 г, в Италии, были продемонстрированы элементы технологии ММ с применением магнитометра POS-1, интегрированного с приемником GPS. Осенью 2003, технология ММ прошла проверку на бывшем Семипалатинском испытательном полигоне Республики Казахстан. Результаты данной апробации показали, что технология ММ может использоваться согласно Протоколу к Договору в ходе международной инспекции на месте для поиска и локализации эпицентральной зоны ПЯВ, последующей его идентификации на основании косвенных признаков и выявленных характеристик аномалии модуля полного вектора магнитной индукции.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Сагарадзе, Дмитрий Александрович, 2004 год
1. Haggins G.H., "Nuclear explosions data for underground engineering applications" (Ядерные взрывы, данные для подземной прикладной инженерной деятельности), "Peaceful Nuclear Explosions", Vienna, 1970, 111-122.
2. Адугикин B.B., Перник JI.M. Образование холмов вспучивания при взрывах рыхления. Действие взрыва в неоднородной среде// Сборник Взрывное дело № 90/47. -М.: Недра, 1990.-287 с.
3. Блох Ю.И. Решение прямой задачи магниторазведки для трехмерных анизотропных объектов с учетом размагничивания // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1987. № 12. С.49-55.
4. Блох Ю.И. Учет размагничивания при решении прямой задачи магниторазведки для трехмерных изотропных объектов // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1983. № 5. С.113-117.
5. Бовт А.Н., Ловецкий Е.Е., Селяков В.И., Сироткин В.К., Фетисов B.C., Шурыгин Е.А. Механическое действие камуфлетного взрыва. М.: Недра, 1990. -179с.
6. Броуд Гарольд Л. Расчеты взрывов на ЭВМ. Геодинамика взрывов. -М.: Мир, 1976.-271 с.
7. Броуд Гарольд Л. Расчеты взрывов на ЭВМ. Подземные взрывы. -М.: Мир, 1975.- 162 с.
8. Буткович Т.Р. Влияние воды в горных породах на эффекты подземных ядерных взрывов. Подводный и подземный взрывы// Сборник статей. Перевод Николаева В.Н. М.: Мир, 1974. ^14 с.
9. Буткович Т.Р. Газовое уравнение состояния для природных материалов// Сборник статей: Механика, серия Новое в зарубежной науке. М.: "Мир", 1975. -Вып.З.
10. Винничук Н.Н., Костров Н.П., Ратушняк А.Н. Применение объемных интегральных уравнений в задачах магнитометрии. -Екатеринбург: УрО РАН, 1999.-52 с.
11. Вонсовский С.В. Магнетизм. М.: Наука, 1971. - 1032 с.18
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.