Для обеспечения требуемой точности привязки использовалась система С-NavC2 - последняя версия комплексной корректировки с использованием полного созвездия навигационных спутников GPS. При производстве работ использовался комплект C-Nav 3050. Характеристики C-NavC2 включают в себя временные корректировки ГЛОНАСС и GPS, а также функции поправок, связанных с отклонениями орбит спутников. Это предоставляет полный набор алгоритмов обработки поправок времени и орбитальных корректировок на полностью независимых серверах.

Приемник C-Nav 3050 имеет 66 каналов и новый чипсет технологии Sapphire, что обеспечивает эффективную работу в режиме кинематики реального времени для позиционирования, различных видов съемок, включая гидрографические.

Приемник C-Nav 3050 оборудован встроенным демодулятором для круглосуточного получения поправок формата RTG с обеспечением уровня дециметровой точности. Принимаемые GNSS-данные: GPS, ГЛОНАСС и Galileo, WAAS, EGNOS, MSAS, GAGAN, SBAS с возможностью выбора предпочтительного источника GNSS-поправок. Данные принимаются с частотой 5 Гц в стандартной конфигурации с возможностью настройки на частоты в 10, 25, 50 и 100 Гц через порты скоростного доступа.

Система C-Nav 3050 (Рис. 2.13.) является новой концепцией в DGPS технологиях. По спутниковому каналу связи пользователь получает поправки не к псевдо дальностям до каждого GPS спутника, а коррекции для параметров орбит GPS спутников.



Рис. 2.13. - Приемоиндикатор C-Nav 3050

Это позволяет исключить зависимость качества определения позиции от дальности до референсной станции.

DGPS системы Trimble

GPS-приемники Trimble (Рис. 2.14.) SPS461, SPS351 предназначены для высокоточного определения позиции и курса судна и специально спроектированы для навигационного обеспечения морского строительства и батиметрических съемок. Кроме определения позиции с суб-метровой точностью, GPS-приемники Trimble SPS461 определяют курс судна с точностью до 0,05° на основе двухчастотных фазовых RTK-измерений в автономном режиме, что позволяет использовать эти приемники в качестве гирокомпаса на судах-раскладчиках, судне-взрывпунке и пингеровщике. Основные характеристики DGPS системы Trimble приведены в Таблице 6.

Рис. 2.14. - GPS-приемник Trimble

Таблица 6 - Основные характеристики DGPS системы Trimble

Параметр	Характеристика параметра
Точность позиционирования	менее 1 м в плане
Общие	12 каналов
Рабочая температура	От - 20 єC до + 65 єC
Рабочее напряжение	10-32 В
Потребляемая мощность	7 Вт
Габаритные размеры	14,5 см Ч 5,1 см Ч 19,5 см
Вес	0,76 кг

Система мелководного позиционирования компании Sonardyne

Гидроакустические системы позиционирования (ГСП) (Рис. 2.15.) предназначены для определения точных координат подводных объектов, параметров и траектории их движения относительно судна-носителя в реальном масштабе времени.

Основные характеристики системы мелководного позиционирования компании Sonardyne приведены в Таблице 7.

Малогабаритные и легкие транспондеры крепились на канале к сейсмическому кабелю с интервалом в 300 метров.

Транспондеры должны быть запрограммированы индивидуальными номерами с помощью прибора программирования/контроля. Каждый транспондер имеет один из 9 ответных кодов (частот) и один из 401 запросных адресов.

На судне устанавливается система акустического позиционирования ОВС-12. В большинстве случаев трансдьюсор системы ОВС-12 устанавливается в воду на штанге, закрепляемой к судну или опускается с помощью специального устройства через шахту.

Рис. 2.15. - Гидроакустическая система позиционирования компании Sonardyne

Таблица 7 - Основные характеристики системы мелководного позиционирования компании Sonardyne

Параметр	Характеристика параметра
Трансивер тип 7911
Диапазон частот	HF (35-55 кГц)
Рабочая глубина	500 м
Характеристика направленности	ненаправленная
Уровень излучения	> 188-190 дБ (относительно 1 мкПа на 1 м)
Чувствительность в режиме приема	< 105 дБ (относительно 1 мкПа на 1 м)
Ошибка измерения дистанции (1 стандартное отклонение)	~ 25 мкс, типично
Приемные каналы	12 параллельных и 18 виртуальных
Питание	12-24 В постоянного тока (максимальный ток 500 мA)
Обмен данными	RS232, 38400 бод
Разъемы	8-Way AGP (питание и обмен данными) / 4-Way AGP (дистанционный трансдьюсор)
Записк оборудования (синхронизация)	+ 5 В постоянного тока (отдельный)
Материалы конструкции	Анодированный алюминиевый сплав и пластик
Размеры (длина Ч диаметр)	612 мм (24.1”) Ч 178 мм (7.0”)
Вес в воздухе	11,5 кг
Вес в воде	7,5 кг
Дистанционный трансдьюсор, тип 7912
Диапазон частот	35-55 кГц
Рабочая глубина	500м
Длина кабеля	6 м, стандартно (увеличивается до 10 м)
Материалы конструкции	Пластик, нержавеющая сталь
Размеры (длина Ч диаметр)	165 мм (6,5") Ч 89 мм (3,5")
Вес в воздухе	1,5 кг
Вес в воде	0,9 кг

Сверху штанги устанавливается антенна GPS, в противном случае требуется вводить коррекцию положения. Трансивер системы и приемник GPS подключаются к персональному компьютеру через последовательный канал.

Трансивер OBC-12 управляется программой HydroPro или отдельным модулем некоторых навигационных программ.

Трансивер системы ОВС-12 посылает с помощью дистанционного трансдьюсора акустические сигналы на транспондеры. Транспондеры посылают ответные акустические сигналы, по которым вычисляются данные о дистанции.

Для вычисления положения маяков на дне система использует данные акустических измерений дистанций, положения судна.

2.1.4 Транспортные средства

Регистровые суда

Для работ по раскладке и подъему косы использовались регистровые суда, снабженные гидравлическими подъемниками. На период проведения сейсморазведочных работ на южной части моря Лаптевх использовались следующие регистровые суда:

1. НИС «Южморгеология» - судно-база;

2. Т/х «Быхов» - судно-источник;

3. Т/х « Анграпа» - судно-раскладчик;

4. Т/х «Миргород» - судно-раскладчик;

5. Т/х «Остров Анзер» - судно-раскладчик;

6. Т/х «Бриг» - судно-пингеровщик.

1. НИС «Южморгеология».

Судно предназначено для проживания работников сейсмической партии. Оборудованы рабочие места для начальника партии, супервайзеров, начальника гидрографического отряда, геофизика.

Общие сведения о судне:

– компания - ГНЦ ФГУГП « Южморгеология »;

– тип судна - научно-исследовательское;

– водоизмещение, т - 5715;

– скорость, узл - 14,7;

– длина, м - 104,50;

– ширина, м - 16,03;

– высота борта, м - 10,20;

– осадка гвл, м - 5,90.

2. Т/Х «Быхов».

Судно-источник предназначено для размещения на борту пневматического комплекса и осуществления возбуждения сейсмических колебаний.

Общие сведения о судне:

– количество гл. двигателей - 1;

– мощность гл. двигателя, кВт - 970;

– количествово вспом. двигателей - 3;

– мощность вспом. двигателя, кВт - 200;

– кол-во, об\мин вспом. двигателя - 750;

– запас топлива на судне, т - 200;

– запас масла на судне, т - 10.

3. Т/Х «Анграпа».

Судно-раскладчик приемного устройства предназначено для раскладки, сборки, хранения приемного устройства и зарядки полевых модулей.

Общие сведения о судне:

– тип судна - траулер М-0309;

– назначение - рыболовное;

– длина, м - 54,8;

– ширина, м - 9,8;

– высота борта, м - 5,0;

– осадка по грузовую марку - 4,14;

4. Т/Х «Миргород».

Судно - раскладчик приемного устройства предназначено для раскладки, сборки, хранения приемного устройства и зарядки полевых модулей.

Общие сведения о судне:

– назначение - рыболовное;

– длина, м - 54,8;

– ширина, м - 9,8;

– высота борта, м - 5,0;

– осадка по грузовую марку - 4,14;

5. Т/х «Остров Анзер».

Судно - раскладчик приемного устройства предназначено для раскладки, сборки, хранения приемного устройства и зарядки полевых модулей.

Общие сведения о судне:

– назначение - рыболовное, траулер М-0333

– длина, м. - 53,74;

– ширина, м - 10,71;

– высота борта, м. - 6,0;

– осадка по грузовую марку, м. - 4,4;

6. Т/х «Бриг».

Судно - пингеровщик обеспечивает акустическое позиционирование разложенного приемного устройства с помощью, установленного на борту судна дистанционного трансдьюсора (приемо-передатчика) и установленных на приемном устройстве транспондеров.

Общие сведения о судне:

– общая длина - 22,0 м;

– ширина - 6,80 м;

– максимальная осадка - 2,39 м;

Маломерные суда

Для соединения линий приема с базовой линией и в качестве дежурной лодки использовались маломерные плавсредства NARWHAL RIB FAST-1000 (Рис. 2.16.). Тип корпуса данной лодки - комбинированный:

– надувные борта - 7 баллонов;

– жесткое днище, заполненное внутри специальной гидрофильной пеной обеспечивающее непотопляемость даже при повреждении всех семи надувных баллонов.

Использовалось две лодки этого типа с четырьмя экипажами.

Технические характеристики мотолодки представлены в Таблице 8.

Рис. 2.16. - Маломерное плавсредство NARWHAL RIB FAST-1000

Таблица 8 - Технические характеристики мотолодки NARWHAL RIB FAST-1000

Параметр	Характеристика параметра
Длина, м	9,99
Ширина, м	2,77
Высота борта, м	1,5
Минимальная высота надводного борта, м	1
Пассажировместимость, чел.	12
Грузоподъемность, кг	1725

2.1.5 Методика полевых работ

2.1.5.1 Система наблюдений

Проектные параметры и объемы морских сейсморазведочных работ на южной части моря Лаптевых в Таблице 9

Схема отработки морских профилей представлена на Рисунке 2.17.

Таблица 9 - Проектные параметры и объемы морских сейсморазведочных работ

Проектные параметры методики работ	Величина параметров
1. Вид работ	МОВ ОГТ 3D / 2C
Система расположения взрывных и приемных профилей	взаимно-перпендикулярная, «прямой крест»
2. Основные параметры
система наблюдений	центральная, симметричная
направление ЛПВ	СЗ - ЮВ
направление ЛПП	ЮЗ - СВ
номинальная кратность (в зоне полнократного накопления)	80
по оси Х (вдоль ЛПВ)	8
по оси Y (вдоль ЛПП)	10
максимальная разрешенная кратность в зоне полнократного накопления	72
максимальное удаление «взрыв-прием», м	5468
соотношение полуосей шаблона	0.65
размер бина, м	25 Ч 12.5
размер полуосей единичной расстановки, м	2975 Ч 4587.5
дирекционный угол ЛПП	33°
дирекционный угол ЛПВ	123°
3. Геометрия линий приема в шаблоне
количество ЛПП в полосе	8
интервал между ЛПП, м	400
количество ПП на ЛПП	120
количество активных каналов в шаблоне (геофон + гидрофон)	1920 (960 Ч2)
шаг ПП на ЛПП, м	50
4. Геометрия линий возбуждения в шаблоне
количество ЛПВ	1
интервал между ЛПВ, м	300
количество ПВ на линии	256
шаг ПВ на ЛПВ, м	25
5. Аппаратура и оборудование
сейсмостанция	ARAM ARIES II
количество 2-х компонентных датчиков	2220 шт.
тип полевых регистрирующих модулей	RAM
количество модулей RAM в морском корпусе	600 шт.
канальность регистрирующих модулей	8
тип межлинейных модулей	TAP
количество модулей TAP в морском корпусе	20 щт.
тип аккумулятора	ионно-литиевый
количество ионно-литиевых аккумуляторов	620
количество приборных секций (265 м)	540 шт.
количество межлинейных секций	26 шт.
зарядное устройство	SMART Changer
тип тестирующего прибора	ANT
система синхронизации	Pelton Shot Pro II
6. Параметры перемещения шаблона
перемещение шаблона вдоль полосы в количестве интервалов между ЛПВ	1
перемещение шаблона на смежную полосу в количестве интервалов между ЛПП	8
7. Параметры регистрации
шаг дискретизации, с	0.002
длина записи, с	6
ФНЧ, Гц	3
ФВЧ, Гц	0,82 Nyquist
режекторный фильтр, Гц	выключен
тип магнитного носителя	Картридж ,CD, DVD, диск
формат записи	SEG-D , SEG-Y
8. Объемы работ
общая площадь съемки, км2	512
площадь съемки с номинальной кратностью (У 80), км2	340
общая длина ЛПП, км	1227.20
общее количество ПП	49248 (24624Ч2)
общая длина ЛПВ, км	1721.75
общее количество ПВ	125888
общее количество физ. набл.	251776 (геофон+гидрофон)
плотность пунктов взрыва на 1 км2	266,67
плотность пунктов приема на 1 км2	100
количество шаблонов на площади	503

Рисунок 2.17. Схема отработки морских профилей

2.1.5.2 Технологическая схема выполнения работ на южной части моря Лаптевых

Рассмотрим технологическую схему отработки площади.

1. Раскладка приемного устройства (ПУ) ведется тремя судами-раскладчиками (Рис. 2.18.). Два судна-раскладчика размещают на борту по 36 км приемного устройства, что соответствует 720 каналам, а третье судно-раскладчик размещает на борту 24 км ПУ и секции базовой линии общей длиной 13 км. Соответственно, два судна-раскладчика раскладывают по три линии приема, а третье судно-раскладчик - две линии приема и базовую линию. Сейсмический кабель сбрасывается с борта судна-раскладчика вручную. ПУ раскладывается на 8-ми линиях ПП. Таким образом, раскладывается ПУ из 1440 каналов (8 ЛПП по 180 каналов или 8 ЛПП по 9 км). Затем полученную расстановку соединяют поперечным кабелем базовой линии, который подсоединяется к сейсмостанции, установленной на базовое судно. Соединение приемных линий с базовой линией осуществляется с маломерного судна RIB FAST-1000. Базовое судно с сейсмостанцией устанавливается в 300-800 м от разложенного ПУ для исключения наводок и шумов на каналы от работающих механизмов судна. При разложенном приемном устройстве в 1440 каналов можно отработать 18 шаблонов.

2. По готовности первых линий с разложенным ПУ, проводится пингерование приемного устройства (Рис. 2.19.). Судно-пингеровщик, оборудованное системой акустического позиционирования, проходит между ЛПП, тем самым осуществляя контроль позиционирования разложенного приемного устройства [4].

Рис. 2.18. - Схема раскладки приемного устройства

3. По окончании раскладки ПУ проводится тестирование приемной расстановки. В случае неудовлетворительных результатов тестирования, выполняется устранение неполадок ПУ с заменой неисправных элементов.

Рис. 2.19. - Схема пингеровки приемного устройства

4. После завершения пингерования активной расстановки, при удовлетворительной геометрии ПУ, проводится отстрел линий ПВ с регистрацией сейсмических данных (Рис. 2.20). Каждая из ЛПВ состоит из 256 ПВ.

5. В процессе отстрела шаблонов, оставшееся на борту судов-раскладчиков ПУ, раскладывается далее на первой полосе. Проводится пингеровка вновь разложенного ПУ на ЛПП.

Рис. 2.20. - Схема отстрела одного шаблона с регистрацией данных

6. При переходе от предыдущего шаблона к последующему происходит коммутация пунктов приема на линиях, с отключением 6-ти каналов в начале расстановки и подключением 6-ти каналов в конце расстановки (Рис. 2.21. и Рис. 2.22.) [5].

Рис. 2.21. - Схема перемещения активной расстановки в начале линии

7. В процессе отстрела шаблонов, высвободившиеся каналы с ПП каждой линии приема поднимаются и перекладываются в конец разложенного приемного устройства, тем самым подготавливая к отстрелу ПУ до конца полосы. Сборка может происходить одновременно с отстрелом, при условии сохранения судами-раскладчиками необходимой дистанции до первых активных каналов отрабатываемой расстановки, во избежание их зашумления. Сборка приемного устройства производится с помощью гидравлических подъемных машин [6].

8. Вновь разложенное приемное оборудование пингеруется и тестируется.

9. В процессе отстрела первой полосы, высвободившиеся каналы с ПП поднимаются и перекладываются на следующую полосу, соединяются поперечным кабелем базовой линии. Подготовленные шаблоны пингеруются судном-пингеровщиком, проходящим между ЛПП.

10. Закончив отстрел первой полосы, судно-источник и судно с сейсмостанцией переходят на вторую полосу. В это время суда-раскладчики собирают оставшееся ПУ и раскладывают на следующие ЛПП.

Каждая полоса (8 линий ПП) на площади отрабатывается по вышеприведенному сценарию.

Рис. 2.22. - Схемы перемещения активной расстановки при коммутации ПП на линии

2.2 Гравиметрическая съемка

2.2.1 Технические средства гравиметрической съемки

Гравиметрическая съемка на суше

Гравиметры CG-5 AutoGrav компании Scintrex (Рис. 2.23).



Рис. 2.23. Автоматический гравиметр Scintrex CG-5 «AutoGrav»

Автоматический гравиметр Scintrex CG-5 обеспечивает точность измерений порядка 0,001 мГал. Ошибка оператора сведена к минимуму, благодаря тому, что показания снимаются автоматически, и непрерывно производится их дискретизация для выделения сигнала в режиме реального времени и проведения статистического анализа, после чего результаты сохраняются в твердотельном запоминающем устройстве. Этот гравиметр имеет прочную конструкцию и может перевозиться без специального закрепления, кроме того, его можно свободно носить в руке или на спине. Модель CG-5 может эксплуатироваться в течение 8 часов, без необходимости периодического замыкания контуров, с целью внесения поправок на смещение нуль-пункта и лунно-солнечное притяжение, хотя целесообразно производить замыкание контуров через каждые несколько часов.

Гравиметр CG-5 автоматически вносит поправку на лунно-солнечное притяжение, на наклон прибора, и удаляет зашумленные показания.

Таблица 10. Основные технические характеристики гравиметра CG-5 AutoGrav

Тип датчика	плавленый кварц с электростатической компенсацией
Точность измерения	1мкГал
Стандартное отклонение	< 5мкГал
Рабочий диапазон	8000 мГал, без переустановки
Остаточный долговременный дрейф (статический)	менее 0,02 мГал в день
Диапазон автоматической компенсации наклона	+/- 200 угловых секунд
Скачок измерений	типично - меньше 5мкГал для удара в 20 G
Автоматическая коррекция	прилив, наклон прибора, температура, шумоподавление, сейсмический фильтр
Размеры	30 Ч 21 Ч 22 см
Вес с аккумуляторами	8 кг
Емкость батарей	2х 6АЧ (10.8 В) литиевые аккумуляторы
Потребление	4,5 Вт при 25 градусах
Рабочая температура	от -40 до +45
Температурный коэффициент	0,2 мкГал /Цельсия (обычно)
Коэффициент атмосферного давления	0,15 мкГал/кПа (обычно)
Коэффициент магнитного поля	1 мкГал/Гаусс (обычно)
Память	Flash технология, 1 МБ (стандартно) - расширяется до 12 МБ
Часы реального времени	внутренние: выдают день, месяц, год, часы, минуты, секунды
Цифровой выход	последовательный интерфейс RS-232 и USB
Формат данных	Scintrex, text, CG-3, xyz
Аналоговый выход данных	Ленточный регистратор
Дисплей	1/4 VGA 320x240
Клавиатура	27 клавиш

Гравиметры Prospector 200T компании W. Sodin (Рис. 2.24.)



Рис. 2.24. Геофизик-оператор с гравиметрами Prospector 200T компании W. Sodin

Гравиметры изготовлены по специальному заказу ГНЦ ФГУГП «Южморгеология» для проведения штативных съемок. Гравиметр Prospector 200T обеспечивает точность измерений порядка 0,01мГал.

Таблица 11. Основные технические характеристики гравиметра Prospector 200T

Тип датчика	плавленый кварц с электростатической компенсацией
Чувствительность	1мкГал
Стандартное отклонение	10мкГал
Рабочий диапазон	200 мГал, без переустановки диапазона
Дрейф	менее 0,1 мГал в день
Цена деления	0.09-0.11мГал/дел
Термостабилизация	+0,1оС
Диапазон термостатирования	5,15,25,35 и 45 о
Размеры	Высота 30см., ширина 17см.
Вес с аккумуляторами	5 кг (без контейнера для транспортировки)
Источник питания	10,8 В литиевые аккумуляторы
Время работы при температуре 20 оС	Минимум 10часов
Рабочая температура	от -40 до +45

Аппаратура для геодезического и навигационного обеспечения

Геодезическое обеспечение гравиметрических работ осуществляется для определения планового и высотного положения гравиметрических пунктов. Для обеспечения геодезической привязки пунктов гравиметрических наблюдений применяется, как правило, 24-канальный двухчастотный GPS-приемник Trimble Total Station 5700 (фирмы Trimble Navigation LTD, США).

Таблица 12. Точностные характеристики приемника 5700

Позиционирование	Горизонт. СКО	Вертик. СКО
Статика / Быстрая Статика	+/- 5мм+0,5 мм/км	+/- 5мм+1,0 мм/км

Планируемая точность определения сухопутных съемки в плане 3,0 м, по высоте 0,25 м.

Таблица 12. Технические характеристики

Морская гравиметрическая съемка

Морской гравиметрический комплекс МГК «Чекан-АМ» (Рис. 2.25.).



Рис. 2.25. МГК «Чекан-АМ»

В состав МГК «Чекан-АМ» входят:

- прибор ЧЭГ - чувствительный элемент гравиметра;

- ГСП - гиростабилизированная платформа;

- УЭП - управление электропитанием.

Прибор ЧЭГ построен на основе двойной сильно демпфированной кварцевой системы крутильного типа.

Таблица 14. Технические характеристики гравиметра «Чекан-АМ»

– Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений на неподвижном основании	– +/- 0,5 мГал
– Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений в морских условиях	– +/- 1,0 мГал
– Динамический диапазон измерений, не менее	– 15 Гал
– Потребляемая мощность, не более	– 700 Вт
– Отсчетная точность	– 0,01 мГал
– Цикл измерений	– 1 сек.
– Диапазон измерений не менее	– 10 Гал.
– Чувствительность (цена деления)	– 0,01 мГал.
– Постоянная времени гравиметра	– от 35 до 100 с
– Скорость смещения нуль-пункта гравиметра, не более	– 3 мГал/сут.
– Погрешность определения скорости смещения нуль-пункта – априорная оценка – апостериорная оценка	– – 0,1 мГал/сут – 0,05 мГал/сут
– Погрешность гироплатформы – статическая, не более – динамическая, не более	– – 30" – 15"
– Рабочая температура	– (+)10-(+)30 °С
– Интерфейс	– RS- 232/RS-485
– Время готовности	– 24 ч
– Габаритные размеры	– 430Ч638 мм
– Масса	– 72 кг

2.2.2 Методика гравиметрической съемки

Съемка на суше

Съемку предлагается выполнять по следующей методике.

Рядовая гравиметрическая съемка на суше выполняется шагом 200м с расстоянием между профилями в среднем 120 км в зимнее время на местности IV категории трудности одним оператором с одним гравиметром. Согласно ССН-3-3, табл. 7 норма 147 за одну отрядо/смену выполняется 6,85 км. Съёмка проводится в дневное время звеньями, замкнутыми на опорных пунктах, с максимальной погрешностью 0,01 мГал. Поправки на смещение нуль-пункта гравиметра и лунно-солнечные вариации вводятся по завершении каждого дня исследований.

Для оценки качества данных, проводятся контрольные измерения (10%, § 88 «Инструкция по гравиразведке», 1980, М.) на гравиметрических/геодезических пунктах.

Гравиметрические измерения представляют собой как минимум 3 отдельных замера, выполняемых с помощью гравиметра Prospector 200T, или среднее значение для 120 выборок, с применением гравиметра Scintrex CG-5.

Опорные пункты будут выставлены через 7 км. Таким образом, звенья гравиметрической съемки от одной опорной точки до другой по времени отработки будут сопоставимы с нормой дневной выработки. Контрольные измерения будут выполнены в объеме 10% от общего количества гравиметрических пунктов. Каждый пункт наблюдается дважды в двух независимых рейсах. Работы выполняются одним оператором с двумя гравиметрами с применением вертолета МИ-8 в условиях болотистой тундры в незамерзшем состоянии. Подбор посадочных площадок ограничен. Посадка воздушного судна вблизи намеченного пункта возможна после предварительной высадки члена экипажа воздушного судна для проверки состояния грунта и удаления отдельных препятствий, мешающих посадке. Все это определяет II-а категорию трудности выполнения работ (ССН-3-3), V категория - для топографо-геодезических работ (ССН-9).

Таблица 15. Основные параметры методики полевых наблюдений сухопутной гравиразведки

Марка гравиметра	CG-5 AutoGrav фирмы Scintrex, Prospector 200T компании W. Sodin.
Шаг наблюдений по профилю	200 м
Точность наблюдений	0,07 мГал
Количество приборов, не менее	CG-5 AutoGrav - 2 шт., Prospector 200T - 2 шт.
Точность планово-высотной привязки	10 м в плане, 25 см по высоте

Гравиметрические измерения и измерения в системе GPS

Перечень задач, решаемых при проведении сухопутной гравиметрической съемки с применением системы GPS и последовательность их выполнения, сводится к следующему:

- калибровка гравиметрического оборудования;

- развертывание сети опорных пунктов системы GPS;

- развертывание сети опорных гравиметрических пунктов;

? проведение профильной гравиметрической съемки с расстоянием между пунктами наблюдений, определенном в Техническом задании;

- измерения в системе GPS на соответствующей сетке гравиметрических пунктов;

- контроль качества и предварительный анализ данных;

- окончательная обработка данных, их интерпретация и составление отчета.

Калибровка гравиметров

Калибровка гравиметров CG-5 в начале гравиметрической съемки заключается в выполнении следующих операций:

- компенсация температурного воздействия;

- настройка поправки на наклон прибора;

- поправка на смещение нуль-пункта.

Все эти действия подробно описаны в руководстве по эксплуатации гравиметра Scintrex CG-5.

Поверка на эталонном гравиметрическом полигоне проводится перед началом полевого сезона и после окончания. Калибровка гравиметров Prospector 200T проводится методом наклона на установках УЭГП3 перед началом работ.

Развертывание сети опорных пунктов системы GPS

Рис. 2.26. Базовая станция Trimble 5700

В соответствии с Техническим заданием на всех гравиметрических пунктах определения координат и высот проводятся с применением системы GPS, которая используется в режиме «Postprocessing kinematic». При использовании этого метода точность геодезических измерений зависит от длины базовой линии GPS до каждой измеряемой точки. Поэтому опорные пункты системы GPS размещаются таким образом, чтобы ни один гравиметрический пункт не был удален от опорного пункта системы GPS дальше, чем на 30 км. Сеть опорных пунктов GPS разбивается от пунктов ГГС с максимально возможной степенью совмещения. Исследования на пунктах наблюдения с системой GPS проводятся с применением стандартной методики статической съемки.

Высота приборов (высота гравиметра над землей будет точно измерена на каждом пункте наблюдения) записывается вручную вместе с данными гравиметрических измерений.

Для составляющей Z ожидаемая точность составляет +0,5 см + 0,1 см/км. 30-километровая сетка опорных пунктов GPS обеспечивает точность измерения составляющей Z, и связанных с ней значений силы тяжести.

Контроль качества и предварительный анализ данных

Контроль качества данных включает в себя следующие операции:

- контроль точности гравиметрических данных;

- контроль качества координат гравиметрических пунктов;

- контроль качества данных GPS;

- контроль точности аномалия силы тяжести в редукции Буге.

Контроль точности гравиметрических данных осуществляется путем снятия независимых повторных замеров в каждом звене.

Морская гравиметрическая съемка

Набортная гравиметрическая съемка проводится в глубоководной части акватории с борта судна, а в мелководной части (от 5-метровой изобаты) с борта катера на воздушной подушке «Хивус-10», с использованием судна в качестве базы. Работы проводятся в соответствии с инструкциями ИГ-78 и ИМ-86.

Набортная гравиметрическая съемка проводится звеньями продолжительностью до 20 суток.

Таблица 15. Основные параметры методики полевых наблюдений морской гравиразведки

Тип гравиметра	«Чекан - АМ» производства ЦНИИ «Электроприбор»
Шаг дискретизации, с	1
Точность наблюдений	0,3 мГал
Количество приборов	2 шт.
Точность плановой привязки	10 м в плане

Набортная гравиметрическая съемка в глубоководной части акватории проводится с помощью гравиметрического комплекса «Чекан-АМ», установленного в лаборатории на борту судна. Съемка проводиться на скорости до 8 узлов при волнении моря не более 3 баллов. Период регистрации при проведении съемки - 1с. Для работы на предельном мелководье используется судно на воздушной подушке, на котором устанавливается гравиметрический комплекс «Чекан-АМ», магнитометрическая аппаратура и эхолот. В соответствии с п.п. 47-49 инструкции ИГ-78 перед началом и по окончании полевого сезона проводится эталонирование гравиметров. Опорные наблюдения проводятся в соответствии с п.п. 86-88 инструкции ИГ-78:

- перед началом и по окончании полевых работ не менее 3 суток;

- в промежутках между звеньями не менее 2 суток.

Оценка качества съемки производится по независимым контрольным пунктам в соответствии с п. 128 инструкции ИГ-78, повторным контрольным пунктам в соответствии с п. 129 инструкции ИГ-78 и возвратным контрольным пунктам в соответствии с п. 130 инструкции ИГ-78.

2.3 Магнитная съемка

Схема организации полевых магнитометрических работ на суше и на море такая же, как при организации гравиметрических работ.

2.3.1 Технические средства магнитной съемки

Магнитная съёмка на суше

На суше будет применяться портативный протонный магнитометр МИНИМАГ производства ФГУГП «Геологоразведка», предназначенный для измерения модуля геомагнитного поля (Т) при выполнении наземных магниторазведочных работ (Рис. 2.27.).

Отличительная особенность этого магнитометра состоит в том, что каждому измерению присваивается порядковый номер, по которому он будет привязываться к пункту наблюдения на местности. Это позволяет упростить схему и конструкцию магнитометра и тем самым улучшить его основные эксплуатационные параметры - надежность, массу, габариты и энергопотребление, а также существенно понизить требования к квалификации оператора.

Магнитометр может быть использован для записи вариаций значения модуля индукции магнитного поля Земли.

Рис. 2.27. Геофизик-оператор с магнитометром «Минимаг»

Основные технические характеристики магнитометра «МИНИМАГ»:

- диапазон измерения модуля магнитной индукции -- (20000 - 100000) нТл с погрешностью отсчитывания 0,01 нТл;

- предел основной систематической погрешности измерения модуля магнитной индукции во всём диапазоне не более ±2 нТл;

- предел средней квадратической погрешности магнитометра (S) при измерении магнитной индукции не превышает 0,03 нТл в диапазоне от 30000 до 100000 нТл и 0,09 нТл в диапазоне от 20000 до 30000 нТл.

- среднеквадратичный уровень шума не более 0,1 нТл;

- магнитометр имеет режим ручного управления и режим автоматических измерений с программируемым циклом работы от 2 c до 24 ч с шагом 1 с; время одного измерения не более 2 с;

- время установления рабочего режима магнитометра -- не более 5 мин.;

- погрешность хода внутренних часов -- не более 1 с за сутки;

- магнитометр питается от внешнего источника постоянного тока (аккумуляторной батареи) напряжением (132) В; изменение показания магнитометра при изменении напряжения источника питания от 11 В до 15 В не более ±0,2 нТл; средняя потребляемая мощность при периодичности измерений 10 с - не более 1,0 Вт;

- угловая рабочая зона работы ПП составляет ± 45° от оптимального положения (когда ось НЧ-катушки ПП ортогональна вектору Т); дополнительная погрешность при изменении ориентации ПП от оптимального положения на угол ±45° - не более ±1 нТл;

- в памяти магнитометра хранится следующая информация:

? значение магнитной индукции в каждой точке измерения, сопровождаемое параметром достоверности измерения Д (Д - условный параметр, характеризующий разброс периода сигнала прецессии или соотношение сигнал/ шум; выражается в цифрах от 0 до 9 (при Д от 0 до 2 - сигнал нормальный, при Д от 3 до 8 - сигнал ухудшенный, при Д = 9 - сигнал отсутствует),

? порядковый номер измерения,

? время каждого измерения,

? служебная информация, введённая оператором (дата, номер участка, начальный номер);

- емкость памяти обеспечивает регистрацию порядка 62000 измерений в режиме пешеходной съемки и не менее 125000 измерений в режиме записи вариаций;

- диапазон рабочих температур-- от минус 20° С до +50° С; изменение показаний магнитометра в диапазоне рабочих температур не превышает ±0,5 нТл;

- масса рабочего комплекта - не более 5,0 кг.

Магнитовариационная станция SENTINEL - станция для долгосрочных автономных магнитных наблюдений. В герметически упакованном блоке размещены: аккумуляторная батарея и всенаправленный магнитометр с датчиком Оверхаузера низкого потребления (Рис. 2.28.)

Рис. 2.28. Магнитовариационная станция SENTINEL

Таблица 17. Технические характеристики и рабочие параметры магнитовариационнойстанции SENTINEL

– Технические характеристики	– Рабочие параметры.
– Чувствительность: 0,015 нТл – Разрешение: 0,001 нТл – Предельный градиент > 10 000 нТл/м – Рабочий диапазон: т 18 000 до 120 000 нТл – Внешний запуск: через RS 232 – Абсолютная точность: 0,2 нТл – Температурный дрейф: отсутствует – Мертвые зоны: отсутствуют – Ориентационная погрешность: отсутствует – Частота измерений: от 1 в мин. до 1 Гц. – Связь с компьютером: RS232,9600 bps	– Вес цилиндра магнитометра 14 кг – Размеры цилиндра 113 см высота, – 13 см диаметр – Вес док-станции (тренога) 5 кг – Макс. угол размещения треноги 40° – Глубина погружения цилиндра 1000 м – Рабочая температура от - 25°С до +60°С – Температура хранения от - 60°С до +70°С – Коммуникация: полный дуплекс, три провода, RS-232, 9600 bps. – Емкость памяти 1 000 000 отсчетов – Аккумулятор: гелевые ячейки, 12 В, – 7 А/час Время зарядки 5 часов - 80 %, – полный заряд - 10 часов, может заряжаться в процессе измерений.

Морская магнитная съемка

На море будет применяться морской магнитометр «300М Sea Spy Marine Magnetics» (Рис. 2.28.) фирмы Marine Magnetics (Канада), предназначенный для высокоточных магнитных измерений в дифференциальном режиме в целях картирования магнитного поля Земли, поисков малоразмерных металлических объектов, проведения разведочных работ на нефть и газ, а также для поиска затонувших объектов. Магнитометр разработан с использованием эффекта Оверхаузера.



Рис. 2.28. Морской магнитометр 300М Sea Spy Marine Magnetics

Основные технические характеристики:

- чувствительность - 0,01 нТл;

- абсолютная погрешность - 0,2 нТл;

- частота опроса - 4 Гц - 0,1Гц;

- отсутствие мертвой зоны;

- отсутствие меридианной зависимости;

- отсутствие температурной зависимости

- потребление мощности - 1 Вт резервный, 3 Вт максимум;

- диапазон - 18000 нТл до 120000 нТл;

- градиентоустойчивость - 10000 нТл /м;

- передача данных тип - RS-232;

- скорость передачи - RS-232, 9600 bps;

- электропитание - 15VDC-35VDC или 100-240VAC;

- рабочая температура -45єC - +60єC;

- датчик давления - 100 psi.

2.3.2 Методика магнитной съемки

Работы на суше

Магнитная съемка на суше будет выполняться в комплексе с гравиметрической съемкой, шаг наблюдений по профилю 200 м, в качестве транспортного средства будет использоваться снегоход или вездеход.

Для учета вариаций магнитного поля Земли будет развернута магнитовариационная станция в п. Хатанга.

Таблица 17. Основные параметры методики полевых наблюдений сухопутной магниторазведки

Основные параметры методики полевых наблюдений сухопутной магниторазведки	Параметры
Марка магнитометра	Магнитометры G-859 Mineral Mag или «Минимаг» п-во ФГУГП «Геологоразведка», магнитовариационная станция «Sentinel» фирмы Marine Magnetics.
Шаг наблюдения по профилю	200 м
Точность наблюдений	5 нТл
Количество приборов	Магнитометры- 2 шт., магнитовариационная станция- 1 шт.

Работы на море

Набортная магнитометрическая съемка выполняется в комплексе с набортной гравиметрической съемкой в соответствии с инструкцией ИМ-86 морским магнитометром SEA SPY с периодом регистрации 1 с.

Предусматривается измерение вариаций геомагнитного поля. Измерения вариаций МПЗ проводятся с помощью магнитовариационной станции Sentinel, либо морского магнитометра Sea Spy с периодом регистрации 1 с.

Магнитометр буксируется на расстоянии не менее 2-3 длин судна.

Таблица 18. Основные параметры методики полевых наблюдений морской магниторазведки

Основные параметры методики полевых наблюдений морской магниторазведки	Параметры
Марка магнитометра	Магнитометр «Sea Spy - 300М» фирмы Marine Magnetics.
Шаг дискретизации, с	1
Точность наблюдений	10 нТл
Количество приборов	Магнитометры «Sea Spy - 300М» - 2 шт.

3. Предварительная обработка геофезических данных

Предварительная обработка данных на полевом ВЦ выполняется с целью контроля качества полевых материалов и включает:

– контроль соответствия проекту методики работ (гидрографических, условиям возбуждения, условиям приема и регистрации);

– контроль качества топографо-геодезических (гидрографических) работ;

– контроль над соблюдением технологии расстановки приемных линий;

– контроль над соблюдением технологии работ на отстреле;

– контроль над технологией регистрации полевых наблюдений;

– контроль над полевой технической документацией.

Оценку качества полевых материалов осуществляет Супервайзер совместно с Представителями Подрядчика, они же принимают решение о необходимости дублирования гидрографических или сейсмических наблюдений.

Оперативную обработку полевого материала выполняют представители Подрядчика в присутствии Супервайзера.

3.1 Краткая характеристика полученного материала

При отработке профилей на южной части моря Лаптевых был получен набор сейсмограмм, пример одной из них представлен на Рис. 3.1.

Большинство волн-помех обусловлены влиянием верхней части разреза (ВЧР). На временах первых вступлений до 1200 мс наблюдается интенсивный цуг помех, состоящий из сложно интерферирующих между собой прямой и преломленных волн. Также присутствует техногенный шум. Волны-помехи при обработке данных достаточно эффективно подавлялись полосовым фильтром, фильтрацией в f-k или ф-p областях. Анализ структуры волнового поля проводился по сейсмограммам ОГТ. На сейсмограмме ОГТ (Рис. 3.2.) можно выделить два типа волн: полезные и волны-помехи [7].

Рис 3.1. - Исходная сейсмограмма

К полезным волнам относятся отраженные волны, оси синфазности которых имеют явно выраженную гиперболическую форму, скорость таких волн варьируется от 2217 до 2454 м/с, а частотный состав до 50 Гц. К сожалению, эти волны плохо выражены на исходных сейсмограммах из-за наложения на них волн помех.

К волнам-помехам относятся: прямая, преломленные, поверхностная волны, а так же техногенный шум, вызванный судном-отстрельщиком. Преломленные волны на исходной сейсмограмме можно выделить начиная от 100 мс, их кажущиеся скорости изменяются от 1718 до 2000 м/с, частотный состав 11-29 Гц. Прямая волна хорошо выделяется и на исходных сеймограммах, ее скорость изменяется от 1460 до 1510 м/с, такой диапазон обусловлен влиянием низкой температуры на морскую воду, частотный состав 43-79 Гц. Поверхностная волна является низкоскоростной низкочастотной волной, её кажущаяся скорость имеет значение около 128-167 м/с, частотный состав 1-9 Гц.



Рис.3.2. - Сейсмограмма ОГТ после оператора АРУ

3.2 Обработка данных

Предварительная обработка сейсмических данных выполнялась на персональном компьютере с установленным пакетом обработки GEDCO VISTA. Обрабатывающий пакет VISTA компании Geophysical Exploration & Development Corporation (GEDCO, Канада).

QC - анализ выполнялся с применением программного продукта SeisWinQC (разработка ООО «ГСД») по исходным сейсмограммам во временных окнах, согласованных с представителем Заказчика. Все результаты расчетов выводятся на бумажном носителе в виде графиков.

Предварительная обработка (QC-анализ) выполнялась по сейсмограммам с гидрофонными датчиками (Р-волны) по всему объему полученного материала.

Граф предварительной полевой обработки в обрабатывающем пакете VISTA:

ввод, демультиплексация полевых данных;

– оценка качества привязки ПП и ПВ по SPS-файлам;

– присвоение геометрии;

– контроль качества присвоения геометрии;

– ввод поправок по данным акустического позиционирования (при необходимости);

– контроль вспомогательных каналов;

– подавление регулярных и случайных помех;

– редактирование;

– регулировка усиления;

– расчет и применение априорной статики;

– деконволюция и полосовая фильтрация;

– расчет спектров скоростей;

– коррекция остаточной статики ;

– ослабление кратных волн;

– суммирование по ОГТ по линиям Inline & Crossline;

– фильтрация, подавление случайного шума по временному разрезу;

– вывод временных разрезов Inline, Crossline (визуализация куба данных).

Обработка сейсмического материала производилась ежедневно по каждому завершенному циклу полевых исследований в течение рабочего дня (не менее 10 линий ПВ) с выводом на бумажный носитель временного разреза ОГТ по направлению InLine, которое должно совпадать с одной из линий приема. Вывод временного разреза по направлению CrossLine предоставляется по требованию Заказчика.

В период технологических перерывов выполняется обработка сейсмических материалов по всей отработанной полосе, а по окончании работ по всему выполненному объему.

По сейсмограммам с геофонными датчиками (Z-компонента), по рассмотренному выше графу, выполнялась выборочно обработка. Так же выборочно производилось PZ-суммирование.

В результате предварительной обработки данных по вышеописанному графу был получен предварительный временной разрез (Рис. 3.3.).

Рис. 3.3. - Предварительный временной разрез

QC-анализ в обрабатывающем пакете SeisWinQC

Оценка качества каждого физического наблюдения выполняется по сейсмограммам с гидрофонными датчиками (Р-волны):

По исходным сейсмограммам вычисляются следующие атрибуты сейсмической записи:

– отношение сигнал/нерегулярный шум;

– медианная амплитуда;

– нижняя частота спектра;

– верхняя частота спектра;

– ширина спектра;

– доминантная частота.

Определяется комплексный коэффициент качества, рассчитываемый для каждой сейсмограммы, который представляет собой интегральную оценку качества отдельной полевой записи, объединяющую в себе значения трех независимых атрибутов - отношение сигнал/помеха, ширина спектра и частота максимума.

По сейсмограммам с геофонными датчиками (Z-компонента) QC-анализ выполнялся выборочно.

нефтегазоносность сейсморазведочный шельф

Заключение

Настоящая дипломная работа написана по материалам ГНЦ ФГУП «ЮЖМОРГЕОЛОГИЯ» полученными в ходе производственной практики на южной части моря Лаптевых.

Целью дипломной работы было изучение технологии магниторазведочных, гравиразведочных, а так же сейсморазведочных работ МОГТ 3D, на примере результатов ГНЦ ФГУП «ЮЖМОРГЕОЛОГИЯ», полученных на транзитных зонах моря Лаптевых с 20 июня 2013 г. по 14 октября 2013 г. В ходе написания дипломной работы были решены следующие задачи:

1. Изучено геологическое строение района работ.

2. Описан применяемый аппаратурно-методический комплекс.

3. Изучена технология предварительной обработки полученного материала.

Производственными планами ГНЦ ФГУП «ЮЖМОРГЕОЛОГИЯ» предусмотрено продолжение изучений на акватории моря Лаптевых.

Список использованных источников

1. Белякова Л.Т. Строение фундамента Тимано-Печорской провинции и его отражение в палеоструктурах осадочного чехла. Геотектоника Северо-Востока СССР. / Л.Т. Белякова // Труды Х геологической конференции Коми АССР, Сыктывкар, 1988 г.

2. Нефтегазоносные провинции СССР / И.М. Алиев [и др.]. - М.: Недра, 1983. - 272 с.

3. Гуленко В.И. Пневматические источники упругих волн для морской сейсморазведки: Монография / В.И. Гуленко. - Краснодар: Изд-во КубГУ, 2003. - 313 с.

4. Урупов, А.К. Основы трёхмерной сейсморазведки: Учебное пособие для вузов / А.К. Урупов. - М.: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2004. - 584 с.: ил.

5. Боганик, Г.И. Сейсморазведка: Учебник для вузов / Г.И. Боганик, И.И. Гурвич. - Тверь: Издательство АИС, 2006. - 744 с.: ил.

6. Бондарев В.И. Основы сейсморазведки: Учебное пособие для вузов / В.И. Бондарев. - Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 2003. - 332 с.

7. Бондарев В.И. Основы обработки и интерпретации данных сейсморазведки: Учебник для вузов / В.И. Бондарев, С.М. Крылатков - Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 2001. - 198 с.

Размещено на Allbest.ru