Файл: Строящийся газопровод СахалинХабаровскВладивосток предназначен для транспортировки газа с.docx

На рисунке 17 представлен фрагмент распознавания локального объекта на сейсмоакустической записи.



Р

Рисунок 17 - фрагмент распознавания локального объекта на сейсмоакустической записи

Распознавание локальных объектов на «сырой» сейсмоакустической записи не всегда можно определить принадлежность той или иной аномалии к целевому отражению.

Мигрированные сейсмоакустические данные позволяют различать отражение от дюкера и отражения от других локальных объектов по форме и протяжённости линий синфазности на обработанных разрезах и по динамическим характеристикам импульсов отражений.

Результат обработки (миграция + регулировка амплитуд) представлены на рисунке 18.



Рисунок 18 – результат обработки фрагмента.

Некоторые особенности обработки сейсмоакустических данных на переходах.

5.5.1.5 Скорости миграции

Существенной особенностью применения миграции при картировании линейных протяжённых объектов, к которым относятся и дюкеры, является необходимость учёта угла β между съёмочным галсом и створом целевого объекта при определении скорости миграции.

В некоторых случаях (например, в зоне размыва более плотных коренных грунтов) может быть полезен учёт изменения скорости звука в придонной толще по сравнению с принятой по умолчанию 1470 м/с. Среднюю скорость звука до дюкера можно косвенно определить по крутизне углов наклона асимптот ветвей гиперболы хорошо прослеженного целевого отражения на участке акватории с данным типом донных грунтов. При таком расчёте также должен быть учтён угол между пройденным галсом и створом наблюдённого линейного объекта.

Для миграции используются увеличенные сейсмические скорости, т.е. делённые на cos β.


Общий порядок обработки

Предварительная обработка записей выполняется с использованием программных средств, аналогичных применяемым в газопоисковой сейсморазведке.

На интерпретационном этапе выполняется корреляция осей синфазности и увязка горизонтов, интерактивное снятие времен отражений от дна и поддонных слоев, занесение их в базу данных совместно с координатами, пересчет времен в глубины с привлечением априорной информации о геометрии расположения приемо-излучающих устройств на судне относительно антенны GPS и уровня поверхности воды, скоростях распространения упругих волн и абсолютной отметке горизонта воды по данным водомерного поста.

---

Далее выполняется построение сейсмогеологических разрезов и карт поверхностей отражающих горизонтов. Выполняется расчет координат точек пересечения профилей и дюкеров и построение сечений рельефа дна вдоль створов дюкеров. Результаты этих расчетов заносятся в базу данных и используются затем при подготовке основных документов обследования – продольных профилей вдоль дюкеров и ведомостей отметок дна и верха трубы.
5.5.1.6 Возможности метода НСП
Помимо наблюдения дюкеров, по сейсмоакустическим записям возможно изучение структуры грунтового массива, особенностей русловых литодинамических процессов.

Сейсмоакустика выполняется для идентификации и картирования типов грунтов, изучения конфигурации границ раздела грунтов в придонном слое по физическим свойствам , а также для выявления возможных мест истечения газа из трубопроводов и газовых скоплений в грунтах, локализации других существенных донных объектов и оценки их размеров.
При обследовании подводных переходов используется одночастотное

сейсмоакустическое профилирование, позволяющее одновременно за время прохождения профиля получить информацию о строении грунтового массива на глубину до 20 м ниже уровня дна водоема.
5.5.2 Электрометрия токов катодной защиты в приповерхностном водном слое (ЭПС).
5.5.2.1 Предпосылки постановки метода

Сущность метода состоит в измерении разности потенциалов между парами точек в приповерхностном водном слое, одинаково удалёнными друг от друга в режиме непрерывного профилирования по галсу.

Физическая предпосылка заключается в том, что ток катодной защиты создает электрическое поле в перекрывающем водном слое, а в местах повреждения изоляционного покрытия вследствие увеличения плотности этого тока отмечается повышение разности потенциала электрического поля.

Применяемая модификация метода основана на разностной трёхэлектродной измерительной установке с неполяризующимися электродами, удалёнными друг от друга на 10 м.

Установка выполнена в виде забортной косы с регулируемым выносом за кормой судна. Как правило, устанавливается оптимальный вынос 50–60 м, позволяющий избежать искажающих помех, производимых корпусом судна и различной аппаратурой.

По причине большой величины выноса точность координирования точек измерения электрического поля в водном слое несколько ниже, чем при сейсмоакустическом профилировании и гидролокации. Однако, на малых реках при работе с резиновой лодки электрических помех гораздо меньше и вынос может быть значительно уменьшен для достижения довольно высокой точности привязки.

---

Задачи, решаемые с помощью электрометрии:

-диагностика состояния антикоррозийной изоляции дюкера;

-определение участков утечек тока катодной защиты;

-оценка эффективности катодной защиты.

Информативность электрометрии

Электрометрические записи представляют собой значения измеренной разности потенциалов между электродами A и Б и между Б и В. Дополнительно вычисляется профиль разности между двумя измерительными каналами.

На участках профилей проходящих над трубопроводами с нарушенной гидроизоляцией, где происходит утечка токов катодной защиты, наблюдаются аномалии разности потенциалов (по обоим каналам), меняющие знак при прохождении над осью нитки трубопровода.

Соответственно, на разностном канале в таких точках наблюдается максимум аномалии.

П ример выделения аномалии электрического поля утечки тока катодной защиты на нитке трубопровода представлен на рисунке 19.


Рисунок 19 – График выделения аномалии электрического поля утечки
тока катодной защиты на трубопроводе

Следует отметить, что данные аномалии служат косвенными признаками утечек тока из дюкера: они характеризуют лишь распределение электрического потенциала в водном слое и зависят от многих факторов, в сильной степени от толщины водного слоя и заглубления дюкера в грунт. С величинами катодного потенциала, измеряемыми контактными методами, распределение электрического поля в водном слое имеет опосредованную связь.
5.5.2.2 Применяемая аппаратура
Для регистрации электрического поля, 2 электрометрических канала включено в состав сейсмоакустических комплексов САК-5, САК-6, описанных выше, в разделе о НСП.

Измерение сигналов от забортной электрометрической косы проводится

синхронно с НСП через 0,2 с, что соответствует 0,2–0,3 м длины профиля.
5.5.2.3 Обработка и анализ электрометрических данных
Результаты электрометрии представляются на продольных профилях по ниткам газопроводов в виде графиков разности потенциалов электрического поля над дюкером и в виде планов разностных значений.

По первичным разностным данным определяются аномальные значения потенциала тока в водной среде над дюкером. Над местами повреждения изоляции, находящимися под катодной защитой, подобные аномалии характеризуются отрицательными значениями потенциала.

---

Отрицательный знак аномалий указывает на то, что в местах их проявления происходит «втекание» тока в трубу, предотвращающее вынос металла.

Как правило, большинство выявленных аномалий в пределах технических

коридоров имеет отрицательный знак, что свидетельствует об эффективной работе катодной защиты, несмотря на возможные повреждения гидроизоляции дюкеров.

Отсутствие аномалий вдоль некоторых дюкеров может свидетельствовать либо о неэффективной работе катодной станции, либо о хорошем качестве гидроизоляции.

Схема распределения потенциала электрического поля показывает распределение потенциалов по всему переходу и подчеркивает неоднородности электрического поля, указывая на места утечки тока катодной защиты. Она может быть составлена как по одному из каналов, так и по разностным значениям.

Cхема, составленная по разности каналов более наглядна, т.к. пиковые значения находятся непосредственно на осях ниток перехода.

Схема, показанная на рисунке 20, построена по одному из каналов

позволяет более точно локализовать координаты границ аномалии по нитке.






Рисунок 20 – Схема координат границ аномалии по нитке


На рисунке 21 представлены результаты электрометрической съемки





Рисунок 21 – результаты электрометрической съемки

Максимальные аномалии электрического поля на приведенной схеме приурочены к местам оголения дюкеров, которые существовали 10 лет назад и

в настоящее время перекрыты искусственным насыпным грунтом.

Они расположены на юго-западном склоне за пределами современной зоны размыва донных осадков.

Границы зон размыва показаны штриховой коричневой линией.

Значительные аномалии отмечаются также и на участках современных оголений и провисов дюкеров в зоне размыва.

Наиболее вероятная причина аномалий – нарушение гидроизоляции труб при проведении отсыпок грунта и балласта.
5.5.2.4 Сравнение с другими косвенными методами

---

Преимущества внедрения электрометрии в сравнении с определением утечек расчетным путём по данным электромагнитных трассопоисковых методов состоит в том, что анализу подвергается непосредственно

наблюдённые величины разностей потенциалов, тогда как при расчетах данных по трассоискателям используется упрощённая модель проводника с током, в которой трудно учесть большое число неочевидных факторов, влияющих на конфигурацию электромагнитного поля на поверхности воды или грунта.
5.5.3 Гидролокационная съёмка (ГС)
5.5.3.1 Предпосылки постановки метода
Суть гидролокационных (гидроакустических) методов состоит в излучении акустического сигнала и записи возвращающихся к антенне эхосигналов, рассеянных от поверхности дна и придонных объектов.

Гидролокационные методы используют большие частоты, чем НСП, и специфические характеристики направленности (узкая направленная полоса обзора), что позволяет получать сигналы не от заглублённых объектов разреза,

а от полосы дна определённой ширины.

Физическая предпосылка применения ГС состоит в:

- различии акустических (отражающих и рассеивающих) свойств различных грунтов и материалов (например, металлических и бетонных поверхностей – трубы с пригрузами и др. техногенные объекты);

- различии силы акустического сигнала, рассеянного в различных направлениях (наличие «бликов» и «теней», подчёркивающих форму и размеры придонных объектов).

Принцип обследования речного дна методом локации бокового обзора представлен на рисунке 22

Р исунок 22 – Обследование речного дна методом локации бокового обзора

Методы локации бокового обзора представлены в таблице 4

Таблица 4 – Модификация методов гидролокационной съемки

Модификации метода	ГЛБО (гидролокация бокового обзора)	ГЛКО (гидролокация кругового обзора)
ориентация освещаемых импульсом полос	перпендикулярно галсу (профилю) при перемещении точки наблюдения по нему	последовательный перебор азимутов из неподвижной точки наблюдения
область применения	попрофильная съёмка акватории с последующей сшивкой гидролокационного плана акватории, поиск локальных объектов	поточечная съёмка со льда в зимнее время по сети отверстий (майн), позиционирование телеметрической подводной аппаратуры
аппаратура	Атлас, Наутилус (Моринжгеология), CM2 (C-Max), SportScan (Imagenex)	SeaPrince (TriTech)

---