Приемно-регистрирующий аппаратурный комплекс
В качестве регистрирующего оборудования на южной части моря Лаптевых использовалась телеметрическая система сбора сейсмической информации «ARAM ARIES II» производства фирмы ARAM, Канада.
Система предназначена для выполнения 2D/3D сейсмических работ и имеет модульное строение, т. е. состоит из центральной станции (SPM) и комплекта независимых и взаимозаменяемых полевых модулей RAM\TAP. К каждому модулю подключен один сейсмический кабель, который содержит 4 двухкомпонентных или 8 однокомпонентных сейсмических каналов. Информация с сейсмических каналов передается по кабелю на центральную регистрирующую станцию (SPM). На SPM информация записывается на магнитный носитель в требуемом формате. Основной режим работы системы - телеметрия в реальном времени, когда информация передается на центральную станцию непосредственно после каждого взрыва. Центральная регистрирующая система показана на Рис.2.5.
Рис. 2.5. - Центральная регистрирующая система
Забортное полевое оборудование системы «ARAM ARIES II» состоит из полевых приемных модулей RAM (Ри. 2.6.), межлинейных модулей TAP (Рис. 2.7.), ионно-литиевых батарей (Рис. 2.8.), морских корпусов (Рис.2.9.) (для размещения в них RAM, TAP, батарей) и кабеля с сейсмоприемниками.
Модуль дистанционного сбора данных - Remoute Acquisition Module (RAM) служит для сбора в аналоговой форме данных сейсморазведки от сейсмических приемников с последующим преобразованием в цифровую форму и передачей к модулю обработки данных - Seismic Processing Module (SPM).
Коммуникационный модуль TAP служит для организации работы множества базовых линий и ретрансляции данных от модулей RAM на модуль обработки данных.
Рис. 2.6. - Модуль сбора данных RAM
Рис. 2.7. - Коммуникационный модуль TAP
Рис. 2.8. - Ионно-литиевая батарея
Рис. 2.9. - Морской корпус для TAP и TAP, установленный в морской корпус с ионно-литиевыми батареями
Зарядка ионно-литиевых батарей осуществляется с помощью зарядного устройства Aries SMART Changer (Рис. 2.10.). Одно зарядное устройство способно заряжать до десяти батарей модулей RAM одновременно или до пяти модулей TAP в морском корпусе (т. к. в морском корпусе TAP установлено две ионно-литиевые батареи).
Схема секции сейсмокосы ARAM с четырьмя двухкомпонентными датчиками представлена на Рис. 2.11. Расстояние от крайнего канала до RAM 50 метров. Может использоваться при глубинах не более 43,3 метров без смещения крайнего канала при подключении RAM. При использовании на глубинах более 43,3 метров возможно смещение крайнего канала при подключении к RAM. Данные секции косы использовались при работах на Северо-Гуляевской площади.
Рис. 2.10. - Зарядка ионно-литиевых батарей в морских корпусах TAP с помощью зарядного устройства Aries SMART Changer
Рис. 2.11. - Схема секции сейсмокосы с двухкомпонентными датчиками
Схема секции базовой линии показана на Рис. 2.12. Данные секции базовой линии использовались на Северо-Гуляевской.
Рис. 2.12. - Схема базовой линии
Основные характеристики центральной регистрирующей системы представлены в Таблице 3, основные параметры полевых модулей RAM представлены в Таблице 4.
Таблица 3 - Основные характеристики центральной регистрирующей системы
| Параметр | Характеристика параметра |
| Контроль, управление и контроль качества | Два процессора 2.0ГГц Pentiun 4 XEON. Модуль обработки сейсмоданных. Операторский ввод при помощи графического интерфейса ОС Windows ХР. Интерфейс поддерживает 3 монитора с максимальным разрешением до 1920Х1200. |
| Число сейсмических трасс | Записывающий модуль обеспечивает работу с 24 000 трасс в реальном времени с шагом 2 мс |
| Хранение данных | Встроенный высокоскоростной жесткий диск объемом не менее 2 терабайт |
| Формат записи | SEG D, SEG Y |
| Плоттер | 12 дюймовый термальный плоттер OYO-612P. |
| Возможность выбора записи данных на внешний носитель | DVD, HDD, USB и т. д. |
Таблица 4 - Основные параметры полевых модулей RAM
| Параметр | Характеристика параметра |
| Разрешение АЦП | 24 бит (23 плюс знак) |
| Число трасс на ПМ RAM | 8 сейсмических каналов |
| Интервалы между отсчетами | ј, Ѕ, 1, 2, 3, 4 миллисекунд |
| Взаимное влияние | >130 (при шаге дискретизации 2 мс и 25°С) |
| Нелинейные искажения | 0.0002 %, 114 дБ |
| Предусиление | 12, 24, и 30 дБ |
| Эквивалентный входной шум (5-130 Гц) | 0,61 мкВ СКЗ (среднеквaдр. знaч.) при коэффициенте предусиления 12 дБ 0,20 мкВ СКЗ при коэффициенте предусиления 24 дБ 0,16 мкВ СКЗ при коэффициенте предусиления 30 дБ |
| Полоса пропускания частот | От 3 Гц до 1640 Гц |
| Максимальный входной сигнал | 0,944 В СКЗ при коэффициенте предусиления 12 дБ 0,214 В СКЗ при коэффициенте предусиления 24 дБ 0,122 В СКЗ при коэффициенте предусиления 30 дБ |
| Динамический диапазон | 123 дБ при коэффициенте предусиления 12 дБ 120 дБ при коэффициенте предусиления 24 дБ 117 дБ при коэффициенте предусиления 30 дБ |
| Стандарт времени | +/- 2.5 ppm от -45 °С до 70°С |
| Идентичность каналов | Лучше 1% |
| Рабочее напряжение | 18-30 В |
| Подавление общего режима | >105 дБ |
| Входной импеданс | 20 kОм (дифференциальный) |
| Анти-аляйсинговый фильтр | Цифровой фильтр с линейно-фазовой характеристикой. Для интервала дискретизации 2 мс: f0 (частота среза, точка -3 дБ) = 0.82fN =205.9 Гц |
| Рабочий диапазон температур | от -45°C до +70°C |
| Тип батареи | Ионно-литиевая |
| Напряжение | 24 В, DC |
| Емкость | 14 А\ч |
| Время работы | До 120 ч непрерывно при 20 °C |
| Время зарядки | До 4 ч (зарядное устройство SMART Charger) |
| Вес батареи | 4,54 кг |
| Глубина погружения RAM\TAP | До 75 м в морском корпусе |
Основные параметры сейсмоприемников представлены в Таблице 5.
Таблица 5 - Основные параметры двухкомпонентных датчиков GS-PV-1
| Наименование параметров | Параметры |
| Тип геофона | GS-32CT |
| Собственная частота | 10 Гц |
| Чувствительность | 2,55 В/дюйм/с ±2% |
| Сопротивление | 3677 Ом ±2% |
| Демпфирование | 70 % ±2% |
| Тип гидрофона | MP-25-250 |
| Собственная частота | 10 Гц |
| Чувствительность | 6,76 В/бар ±1,5 ДБ |
| Сопротивление | 871 Ом ±5% |
| Демпфирование | 70 % (от 60% до 80%) |
| Рабочие глубины | От 1 до 200 м |
| Длина датчика GS-PV-1 | 36,20 см |
| Диаметр датчика GS-PV-1 | 6,35 см |
| Масса датчика GS-PV-1 | 2,04 кг |
Система привязки
Выполнение навигационно-гидрографических работ в рамках программы сейсмразведочных работ МОГТ 3D осуществлялось в соответствии с положениями Проекта работ, Геолого-технического задания, а так же отраслевыми стандартами.
Комплекс работ по навигационно-гидрографическому сопровождению сейсморазведочных работ включает:
– управление размоткой - смоткой сейсмокос, проверка позиций сейсмоприемников;
– позиционирование группового пневмоисточника, управление судном-источником;
– оперативное создание/обеспечение необходимых карт и схем требуемой точности;
– установка станций наблюдения. Калибровка оборудования;
– установка контрольных реперов предусматривается из расчета 1 на 2 км2;
Контроль и обеспечение плановой привязки выполнялись с помощью высокоточной системы позиционирования DGPS при возможности дублирования системой ГЛОНАСС. Однако, с учетом того, что на широте проводимых работ группировка спутников ГЛОНАСС не позволяет обеспечивать дифсервис, основной системой позиционирования принята DGPS.
Спутниковая GNSS система C-Nav 3050
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.
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:
. НИС «Южморгеология» - судно-база;
. Т/х «Быхов» - судно-источник;
. Т/х «Анграпа» - судно-раскладчик;
. Т/х «Миргород» - судно-раскладчик;
. Т/х «Остров Анзер» - судно-раскладчик;
. Т/х «Бриг» - судно-пингеровщик.
. 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.
. 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.
. 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;
. 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;
. 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;
. 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 | |
| Пассажировместимость, чел. | |
| Грузоподъемность, кг |
Методика полевых работ
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) | |
| по оси Х (вдоль ЛПВ) | |
| по оси Y (вдоль ЛПП) | |
| максимальная разрешенная кратность в зоне полнократного накопления | |
| максимальное удаление «взрыв-прием», м | |
| 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 | |
| интервал между ЛПП, м | |
| количество ПП на ЛПП | |
| количество активных каналов в шаблоне (геофон + гидрофон) | 1920 (960 Ч2) |
| шаг ПП на ЛПП, м | |
| 4. Геометрия линий возбуждения в шаблоне | |
| количество ЛПВ | |
| интервал между ЛПВ, м | |
| количество ПВ на линии | |
| шаг ПВ на ЛПВ, м | |
| 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 | |
| тип межлинейных модулей | TAP |
| количество модулей TAP в морском корпусе | 20 щт. |
| тип аккумулятора | ионно-литиевый |
| количество ионно-литиевых аккумуляторов | |
| 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 | |
| перемещение шаблона на смежную полосу в количестве интервалов между ЛПП | |
| 7. Параметры регистрации | |
| шаг дискретизации, с | 0.002 |
| длина записи, с | |
| ФНЧ, Гц | |
| 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 | |
| площадь съемки с номинальной кратностью (У 80), км2 | |
| общая длина ЛПП, км | 1227.20 |
| общее количество ПП | 49248 (24624Ч2) |
| общая длина ЛПВ, км | 1721.75 |
| общее количество ПВ | |
| общее количество физ. набл. | 251776 (геофон+гидрофон) |
| плотность пунктов взрыва на 1 км2 | 266,67 |
| плотность пунктов приема на 1 км2 | |
| количество шаблонов на площади |
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.
. 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
. 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].
. Вновь разложенное приемное оборудование пингеруется и тестируется.
. 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.
. 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
Гравиметрическая съемка
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 изм<