Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Исследование характеристик шумов и способов буксирования сейсмических приемных устройств в ледовых условиях

ВАК РФ 11.00.08, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Исследование характеристик шумов и способов буксирования сейсмических приемных устройств в ледовых условиях"

российская акщяин наук

ШСТЯТ7Т ОШШЮШЙ шлт.П.шквдл

На зразах рукописи

.бгравцзз ада жьевп

УЖ 5И>.,83'3,С:>

тюч 5 сеосожв <дйс:л*жкч1 приемных устюйш В л^'ое'ы уоюбйя1

.СпеЕзальксстд Х_Х'З.СЗ - Ожнэзюзд

Авгорефзрпг дгкт.йртаскк г-а вожсягыо учен-:,:; агепвпь г.агда;.вда т-шнчеете* наук

Москва, 1992

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте морской геофизики Производственного объединения "Сотаморгео"

Наушый руководителе :

стврвшй научный сотрудник, кандидат технических наук 1.Р.МЕРШН

Официальные ошонентн

доктор физкко-катеттичесяих наук В.Ф.ЮТЬЯШВ < Институт океанологии мм.П.П.Шириоив РАН ) кацдкдат технических наук В.И.БОГОЯВЛЕНСКИЙ ( Институт проблем нефти и гага РАН )

Ведущее щюднриятзга : ВЯИЙОКЕЛЕПЮЛШ'йЯ

Защита диссертации состоится 199*? г. в

чао. на заседании специализированного Совета К.002.86.02 по присуждению ученой степени кандидата наук в Институте океанологии им.П.П.Йиршова РАЕ по адресу : Москва, 117218, ул.Красккова, д.23.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослав " 199Хт.

Ученый секретарь социализированного Совета х.г.и. С.Г.ПАНШОВА

ГОСУЬ..-'"- -.-'SHAH fn-'ï" Elb' • л - i -

Акгууп пост? работн. Перрке результата нефтегазопоискових гзбот я заяащгсм сегсторв ар;ст;псского бассз£па СЕЗДзгельствуггг о внсо::пх перспективах sroS обяг.стг. Одаако на основной паств аршяеского нельма ( пяопаяь» бол о 9 35 kxi.kb.km 5 яз-за сдог> ¡íux гифоквтеотологачесгапс условий састеттглэсказ гзофптгескго работа на иесТть s газ не провалятся. Jvozmtxz.з оЗъозов гво^гзг-~еск™ работ в paf.onss роест2с?л2 Архтпкк rj'îï отаооптэльзо tn?,~ дакчо.; a их ч^у-гданоогь, ocoûcn.io cshc.'snecirrrrr истод"'.;;" , лязтся ;к:дое"гпточ^о;< д."л г;лро;:огс разг-зг-ч-еля нг^тогдсог эзсяовкх работ. En янгарзь 1332 г, "зтсдо!.: СГГ в ]";с;пГ;с.::с" сокторз Fapsar-певз :гор.7 гдетлнзко 230 '.;чтс, дог. гг: , з Гарс-тсо:: ::орп - 55 тгс. пег, к.-. , з loco Лат;лв;::д д Босг<ЭТйо- Cit&rpc:»:: iiopo - 10 vue. пог. ir.! . Плотность cor™ сепсш-'эсс!-: тфоЗдкД ОГТ в наиболее гзучеккоу Баренцево:* т.:сра «зисэ 0,0V та/хв.sa , з то i мя как для поискового г?апа 30p"aî2rs0fl сл.тгл.:тся шаткость проделай 0,4-0,5 хзг/кв.яу » Исупепкэста ''злкоюдчш: С за нс.пйа-той 2С h ) аквгторяЛ арк-пггсезкгс ¡ccjsfa е^о ш, чем глубоководных участков.

Низкая Т5зтчэазость 'ЛОЗ ОГ? ерктпоскэго шельфа ГоссяЛсхой Зедэрздкя связана со слсгтпгя' г;ироиз?оорзяогэтесжс:а 7сяов?яж о того района, и в первую очярздь» с ехглдя раэгтзом да акватории Л9Д0ТГ.Г0 покрова, Hmfcmum прогататзлшость ."«допогэ покроха лаблэдаотся на окветорпи Еарепд-ова торя, В его кго-етс-тотноЯ даста з аномально тзплпз годы она хостиггэ? 6-7 месяцев, однако, уко в ¡заной части Карского моря продо^штельность б">з-ледовэго периода в среднем состгтшяот 3 мосяца, в коре Лаптевых -ЗС-40 суток, з Восточно-СяЛярском - саз меныю. В яагтоягсе зремя педтогазепоисковые сеРсглоразведочане работа годутся в безледошЗ период на судах с ледовита усиленилж корпуса с" применением стан-

дарткой кзтодикз ШВ 01Т для условий чксюЗ вода. Вакявйиш условием Енгенсафпшяя гес&хзячосклх ксоаадэьйаи! на таяь$в арктических карей являемся уЕзяя&яяе продоллюльности полевого сезона за счет проведения корски се£екэразвгдочш1 работ в молодей льду в осеннео врека. Уасзааная пробяааа кзззг быть реаена яутзм разработка ковше ггхническгз средств, методгкз г тешшогид работ 155В ОГТ на акваториям с ледова: покровом.

Еродаекакея работа "Исслсдованне характеристик туков а способов буксдровазпя сейсакчасянх прие;.шы: устройств в лэдових условиях" является начельягы эталон в создешк кггсдечесгна приемов I: технических средств, необходимых дм проселения со2с»гаеск11х исследований на ыошориях с лсдовш покрого::.

Поль п.рпчата иссдаповпуйя.. Цельо работа сшось исследование возможности проведения кэрекдх сейсыоразведочкнх работ методом ограгеэтшх еолн с борта наушо-ясследоьателгсквх судов с ледоколов на основе изучения особенностей еолкоеого поля и шупов, регистрируемтлс мореюаа пьесосеСшэгргфоая косада при низких температурах окрукзжкзй среды н б ледозих условиях. Досткиинко поставлекцоЗ цел:: потребовало решение е;:еду;-г,с;ш: задач :

- окспгртаэктааного исследокепд хараитерзстак шумов, регистр;:-руеких буксгруеаш пршавва устройстве-! в зависимости от температуры охрупщцзС среды, волнения коря, типа транспортного носи-' толя геофизического оборудования, характера ледово" обстановки ;

- разработки помехоустойчивой система буксировки для акваторий с ледовый покровом ;

- эксперженталъпсго исследовался волнового поля при сейсморазведка 'ЮВ ОГТ в ледовых условиях различной слэяностк.

Натекая порази.*.. Научная новизна работы заказчаотся в том, что впервые :

- получены к изучены интегральные, спектрадыше и коррзляциои-

яно хараатерястккя суков пьозосейсгэграЕггкх кос з завясЕостп от температуря окружали»Л срздц, волпонкя моря, тша суд1*а-букспра, характера ладовой обсталовкн ;

- разработана и опробовала з лздобоп отловом бзссейяо п в натурных условиях орзгппальная поиехоустоЯчтпзая езстеиз булсироют пъагосойсютрафньз кос в морях с ледока токрозои «леской до

40 см схшкеняостьэ 0-10 байтов «

- последовая характер жшодого поля, соотпосзнпз свгнал/помога прз сейсморазведке ГОВ ОГТ с борта неупю-зсслвдоватвльских судов я ледоколов в ледовкг поляг различной слоепостг.

Пгактитаская ценность работа. Проюденшэ псслодованая доказывая? пршпшпиалькуп возтаость прозэденая корост: сойсдаразго-дочню: работ с борта иэулво-ясслодогдтолъсклх судов я ледоколов на акваториях с ледовым покровом. Исследования характеристик ¡зу-

позволяет выработать кзтодггческле рекомендации на понижение соотношения сигнал/помеха при проюденяи морских сеисморазведоч-ннх работ методом отрзленшп: волн прч низких температурах окруна-юиеа среды и в ледоЕкх уачоБИях. Предложенный вариант помехоустойчивой системы буксировки морской лъвзосеЯсмографаой косы дает возможность проводить шрсклз сейоморззвздочнне работы с борта наутао-исслодователъскнх судов категории УЛ, УЛА з морях с ледовы?,! покровом толщшой до 40 см сплоченностью 8-10 баллов.

Дичннй вклад автора и ксго.тьзовзннце глатотжадп. В работе ::с~ пользованы материалы опытно-методических работ, выполнению: НИИМоргеофязикой в экспедиционных рейсах г/с "Яков Сшфницкий" ( 1981 г.) , А.СС "Фобос" ( 1934 г.) , НКС "Профессор Поляков" ( 1985 г.) , НКС "Акаде?шк Голицын" ( 1986 г.) , с/с "Капитан Афанасьев" ( 1987 г.) , НКС "Академик Шатский" ( 1989 г. ) , ледоколе "Капитал Сорокин" ( 1990 т.) , ледоколе " Ро?ог$1ега " ( 1991 г.) . Автор участвовал лично в большинстве экспедиционных

рейсов, в статистической обработка вксгорпмеатолшзго материала, влявдонок эщщротесза ааконэшряосгЕоЗ па резухьтахеи всслв-доее:ш11. Автором прэдлогзаа и опробована помззтустоЕчдвая система буксирован приемного устройства в корях с ледонл покровом толщиной до 40 см сшючсшгостью 8-10 баллов.

Реаяяаавдяг работа. Разработашка аьхорои "1!отодлчос:шэ рэ-комендацш по буксировке и скшсенЕЭ урогня шутов юрской пьезо- • сейсшграфгей косы в хадокгх усяохвях" слздроны Морской срктгадс-я.зГ. геологоразведочной экспедицией ПК) "Со1д:оргаогокгя" и spec-том в'Сог".:орпейгегеоф2за1сав Ю "Созх&эргео* в провижу свйсаороэ-i:¿ззчша: работ ШВ OTT на объектах в Барскцоион, Карском дарях г, кэр Ёдоегаз ( etch о швдроета о? Ш.07.Ш1 г. ) . Подучея-kl'o авторе:.: дЕссертсцкЕ материала Елсо^аоьсдись в четырех к«уч-ш-ясолодоватедъсхаз ргарабогках НШортеофазикв, а такав бшш воаользоваив сосгаыешгЕ .козмдпцх технически требований, разработка тожгчвазх заданий ка црсек«ирэ£анно научно-иесдодова-YGciciaz судов категории УЛк, хгдоколов для гсефгзическгх кссяе-допанЕЙ в ApKTKiio п яра составлении, совместного отчега £ 15 «шетско-фаисшЕ рабочей трушш по нзучно-яоятчесгсшу сотрудничеству в облазги освоения ка^яша и газовах ресурсов конте-кевташгого сеяьфа «вюрваюк корэй "Геофизический ледокол для повезла лефтз и газа { со условиям коря Лаптевых ) '.*

1. Б колкобгтон льду толстой до 40 см сплочонностыо 8-10 баллов спектральная плотность щука, регистрируемого пьезокосой, увеличивается в длачазопе 3-10 Гц хследствиз возрастания нагрузка па гребной впнт п уггшгаеялл интенсивности раветв кабель-бук-слра. Степень увэлшзязш слегсгралкой плотности шума зависит от характера дедовой сбстшгавюг» ткла судна-буксира, удаления канала приемного устройстьз от корты судка е от уровня пука, реги-

стряруамого пьасиаосоЭ па чсстсй вздэ. В сплогаеа ли?" «олдаоЗ до 2,5 м в «ряетрдои поло поно* гоезокосп донггяруог вгша-ткэ-хаг cjsoaoß природа со срэдявКЕШфсппвся зпаадякэ» 2--3 Па -.

2. Оскопил фактором, .ограяшшЕГггда бззкогкосп:. хтхоязеаяя ьторскаг сойсглр^вздост™: Ü0D OIT в дгодокя ус&отх ети-стея не 7P0S37T» р^тастргтру-г.-тсго п&е«йяеьЛ к?на, а отсугзтпгэ ra-де;шах cpor.cï'» зайорхпого сойашескэи) сдскдапапя»

3. Прбдкогзняоо автором по«зго7сго5п*гбоз устраЗстс-о лет esposan пь5йокоса ойоесгго ее псгзетвсгтп зкгту о» стеля льда а foseox.-::?? rp:csn.?s соПсгетсгтуп пссягдсвюпгя з кобптог* ладу ог^:о"гекиос?ьв 8-10 баггэв,-

б ют дэ:;ог.5нн аа У Вссоогзпоп таг^зрснпст сгодс-гса гяучсияя п осво-

ения окегна" ( Язотлгрзд, 1С35 г, ) , за 1 ВоосохзяоЗ "Комплексная освоено ncj-topasossx рсурсов йвнтаяенгапькогэ

СССР" С üocitsft, 10П v.) , да Ш съезда совотоетг окссю-лэгов ( ЖеяЕИград, 1S07 г») , яа сэ.тоюго-фззскэа сишоазунэ по проблем» "Разработка кшдаосксх средств- л тошиэгпгЗ дсх производства иорохгх гм$азв«гэтг в пя. .споряо-геокогзчесетЕ робот на ксльйаз загр?С2?2х вэрзй* С Syjrawest, 1SC3 г») , па Мвддуиародаоа кояЗврзшда по ¡юордаяица встозг воояодов.*зшЯ прязрктичосктх государств ( Лекг-ггрд, 1203 г J ,, па 1 Вссесюг;-ной гяпфэрзнщти по морскоЛ сайсадоггиг и сойскокотргя ( Мзадо-лсово Московской oda,, 1533 г») , на Всзоогзкой коЕфэрэкгпа "fopoicno льди а хозяВстзэшая дсяташзосга im сгэльфа" ( Kyjassics» 1939 г. ), на XI Везсоззной акустичоской конференции ( Москва, 1991 г. ), на 54 конференции европейской ассоциация нсследова-телей-геофизиков ( Париж, 1992 г, ).

Публетюдпи. По теме диссертация опубликовало 14 работ к

получено 3 азторсюз свздегельства ка изобретение.

Объем рп.боги. Диссертационная работа состоят из предисловия, чоткрох глав л закяззчеикя, содержу 128 страниц текста» 59 рисунков, 12 таблиц и список отечественной к аарубеяной литературы кз 88 названий.

Автор выносит глубокуз благодарность научному руководителю работы к.т.н., старшему научному сотруднику Мерклпну I.P. Автор благодарит к.г.-м.н. Гагольгатда A.A., к.т.н., доцента Дедко-ваВ.И., Серебренникова Г.П., Белозерова Ю.А., Сазонова К.Е., Соколова И.й. за помощь и консультации при подготовке настоящей работы. Автор такяе благодарит Юсова В.Н. за помощь в проведении экспериментальных исследований и Юсову Т.Д. за большую по-иовдь в оформлении диссертации.

СОДЕЕШШИЕ РАЕ)ТЫ» Б первой главе описано состояние проблемы изучения шумов букоируе?ЯЕС приемных устройств по литературным данным и дана классификация источников шума, регистрируемого сейсмическим приемным устройством. Шум, регистрируемой пъезокосой, представляет собой суперпозицию помех различной природы и условно разбит автором на три болкше группы : шум окружающей морской среды, шумы судна-буксира, собственные шумы сейсмоприемного устройства Еибрационного и гидродинамического происхождения, В приведенной таблице с классификацией шумов каадая группа разбита на более мелкие подгруппы в зависимости от источников генерируемого шума, В параграфе 1.1 по литературным данным описывается шум окружающей морской среды. Вычисленные предкдушк.я исследователями уровни динамически): зумов океана в диапазоне частот 1С-10С Гп могут достигать 1,5 Па , что свидетельствует о том, что в ряде случаев аум окружаадеС морской среды монет до:.кнкровать в сум-

карпом шуме, рзхпгстртгуе;'с:л пгазоюзсоё. Схздутг 05г»этягь таггэ, что со стоят э округлЕцоЭ корсго5 срэдл ОЕзквае? лягание я на щука буксиругжго ярваапого устройства, екздшняеэ рввяаиз кзбаяь-бтяевра всаедажвго яачзка стдпа за корсяэз выээяии. В парагра$э îc.t5o рассмотрим вгзтаэ сзгогадсгга s глубити поря на уровень

рэгистрерукжго пьсзоюсоп ejiai.

В sssagpuite 1.3 ко -гтаратургга дгзта всагззуогся вявяняе судна-буксира я гэпорхруогого та г^'З ira суегргшЗ щугг, рэгястра-руе?лцЛ пьсзоглсой. Отиэтг^гся, чгг> з ряс-э сдуташ гту:л| судна-букскра на 'sîoïoS хода кму? дс^г^етрссал, з сэ5с'згаеско2 записи я суцэствэпно вязягь па качено соат^'с^го еоСсютоского катэ-риача,

В параграфа 1..3 гссхадтатся до&бод собственных шугав сзй-смопразиного устройства по ллторзтургг.^« даниня. Ужаз1аавтся, что вибрация жбель-букскра в на38гагг;см norois когзт быта основным источником вомох в диапасопо частот 5-20 Гц и создавать узкопо-лоснкЯ пяк, амплитуда которого на 6-24 дБ внш значения спектралг-пого уровня лрз стоутс~тгл вибрация. В параграфа доследовано влияние кильватерной струи судна на уровень рэгисграрузкого шума : в кильватерной струо в диапазоне 10-€0 Гц он на 10-12 дБ вете, чем при буксировке приегяюго устройства вно кильватерной струи. Далее в работа представлены рассчитанные автором по кзтодпке Я.С.Ходорковского спэктрашшэ плотности шумов обтокшя прсомно-го устройства, которые значительно висе данных , полученных ранее другими исследователями. Далее в работе описывается влияние стабилизаторов глубины и хвостового буя на уровень рвгзетрируаиого иьезокосой путла. Отметим тагаэ, что в параграфе приведены полученные ранее зависимости убивания интегрального уровня шума пьезокосы от расстояния менду каналом приемного устройства и кормой судна.

е -

В патжрр?Дя 1,4 подробно опксапн подгэдоеэ корогс.8 суав а к цукн разрушай льда корпусов ледокола. Праведзан спектры под-яоща шуков в соЗсааческоя дапазокэ частот, полученные рагаяч-ш ввхоргш, Ыгнагашаю урк® аодавданх шумов примерно на 20 дБ шав пргюдгяж Е.Кйудсзком дикгаяесках щу«ов океана, однако окопается шпредсказуешсть кдошх шушввк Емпулъсов, ыг»-шшшс тадаиввзи ода. Еояуташшо раяве результате вкспвдвдгл на лодокояв "Архткаа" соказшжг», что в ледовнх полях голгзоЗ» 30-100 см юшрошпй штвгралкшй уровень шука по сравнению с услонзяиа чпе-гой года угалг-тшатся ка Э-14 дБ . Установлено такха, что стопакь еосрсстагта* шуиа пра двлезнин судна во льдах загасит от староста еудаа; сплочеккоетв лада, его толщпны и кон-структакиз особэшюстей судна.

Б пату-^гя^ ершедется по лятературнки данным кзтоды повшония соотпосотая елгааг/покаха при сейсморазведке в условиях чистой £©де; К еш след/о* отнести ; прлмеяеяпа заброустоЕчп-вах прае&шаов давленая, подавление вибрации приемного устройств за счет усовершенствования технологии-его буксировки, шогопри-борноз rpymmpoEsnza Еьегопрдвшпков давления. В частности, при-ызпоапо гнброустойчзалЕ пьозоприемаиков позволяет обеспечить при прочие равных усдовмк еннгвнпе уровней регистрируемых шумов в 2-3 раза. Внвор ев оптимального шага группирования зависит от скоро cía буксировки и диапазона исследуемых частот,

ПроведезпшЙ вишз анализ современного состояния проблемы изу чония шумов'буксируемых приемных устройств, применяемых в морско сейсморазведке, и отсутствие экспериментов в ледовых условиях, пров-зденных с сейсмическим оборудованием, позволили автору определить основные задачи исследования диссертационной работы, кото рыэ излоеэны выше.

Во втртюй гтьтэ приводятся яолучатакэ автором дапшэ по эксперяменгальнш гисдадовазгим жараяторястга ауков ¿уясяруомюс пргстяшх устройств, пртаояяв>.®£ в корсгой сзРсморазв-здке.

В пзпауто*з Я.1 даны осгоганэ аарзйЛ!э;рсгики судов, аппаратуры к оборудошпм, кспояьзук'нг з авкнгвргхзпгазвшс: асследова-пяяз.

В .тга?агр^Фз. ассяадоБэло вшило мвтарпст оболочки пьезосеСсхогрофной косы на уровень рогзетргрутго еуга щп нгз-кззс тогсюрмурюс ощгзакцей срзя". ¿мороа зокгзсго, адо прп нпз-lacs температурах osjvwebsü срз^и, сзятл «ргжссго устройства с оболочкой из ю.гшянвлюютадз язшрэ?ся авусунтосгсг болэз Rjsrs-ки, чем сокцкг с оболочкой лз г?:пургтгза, псяге:* деЛствгэ гос-лэдпэго апаяэгячно действию Спямра весокях таето-г, сягощ^зо» частотная характеристика готорою загзсж? о? твглтэрстурз етей среди.

В|Т1ппрзгаа?у?_. 2.3 пойяедояано влияния состояния коря на ста, регястргруеиий буксируемом пр2<г».зкм устройство?«, Отеачаэтся, что в сэЕсмнчес:сом диапазоне частое при угозтегш! еолвшзя иоря от О до 5 баллов спектральная плотноезъ пума увеличивается на 5-10 дБ , причем суцествеяное увэлиояяэ аука яшЬшдается па блшэтх к судну каналах npnetxoro устроймва,

ftjqpappafe Zf4 рассмотрено ишянза йазн г^гпнчгоеслпя иьэ~ зоярлскнпков на уровень регистрируемого пхозскоеой щгтга. Для двух гонярэтнцх юопрягурадвй пьозокос приведено колтосгвекпоо pcajn-чие в спеягралмшх плотностях регистрируемого иуиа.

В .параграфе. 2,5 изучено шкяяие типа судяа-буксгтра на уровень регистрируемого пьозокосой пуна. Установлено, что при морсж>Й сейсморазведке основными источниками помех, создававши суднок-буксиром, является главные двигатели п гребноЗ кпн?» ПроЕэдвнпкЗ

авторов авгоЕоррвгшшшшЗ ааая» позшшг га сзЯсаограанах вдеятефащгро&агъ зуы врвщешш гребного внтга, оЛЕздаетй ам-nrojamofi шдуаэдзэв, assacsasS о» частота врздепш гребного вала и частоты врздэнпя лопастей гппта» В иарггрсфо показано, что на св8сзогра:&'гх регистрируется rajbsmsii щраа вращения юшагих двягатадвй специализированных дня сеЗдаоразведкн судов. Умгаловаево такга, что река.? вдоктродвзхэнся судна дазт уменькге-шга ротнстраррзиго пгезохосой сука ка 20-3055 . Остается в тагоа, что снэщзотацювшша для сойсгзраввеяЕВ НЕС удовяет-'воравт требованаш ш уроншо пдодо&с шушв и успшяо используется дея гос$:пзпеси:1 нссдедовазЕЗ ка частой воде. Проведенные вхспорэаатсдьннз исследования по буксировка пьесояос на неецацдалазироваяннх дая сеЯсморгэводкз сдаз с «гадовши уси-лонгяка корпуса показаш, что уроЕЗкь регистрируемого шута she-чительно прэвыкаег допустшао для сейсгюргзвэдся предела, причем его осиовкуэ часть составляет шрш судаа-йуксяра. Далее в параграфе рассматривается результаты сасперпхслталхнас исследований по нзггерешш уровня шушв судна на воздушной жзд-тязе, которнв позволила рэкомевдоватъ Есиольэовалие дашгаго isna судов для геофизической разведет в волах предельного гадговодая арктического вйд&ф&,

' В параграфе 2 >6 ' рассмотрено влияние лодоеой обстановки на уровень регистрируемого пьезокосой пука. Зксяершхант&ино доказано» чзо ври двнезвш специализированного для сейсморазведки НйС в глалкобагоы льду гоязшой до 4Q сгл сплоченность® 8-10 баллов уровень регистрируемого пьезокосой пула увеличивается незначительно в диапазоне частот 3-10 Гц н не искажает качество получаемого сейсмического материала МОБ. Степень увеличения уровня регистрируемого шума зависит от характера ледовой обета-

- и -

повкл, типа судна-буксира, удаления искала, првеетого устройства от корми судна, урозая пу:»а пъозогоса на чистой вода. Увеличение уровня пума в лэдовш условиях вызвано возрастанием нагрузки на гребной вин при де"онзл во льдах, иумоетлучешэи, сопровозда-щим разрушение льда гюртгусом судна л увеличением пнтеяспвиости рцвкоз секции сеиеэния того косы.

В параграфа. Я »7 приводится анализ корреляпденннх характеристик шуна» регистрируемого пьезокосой. Полученхшэ в рзгультата 'слецпаяьпых гзмерэнЕЗ данные позволили автору рассчптать коэффициенты продольной корреляции случайного яр/а пьезокосн и определить его радиус корреляции, Для условий открытой воды рада-ус корреляции составляет 2 и и несколько вшез для условий мелпобитого льда толпзтаоЗ 40 см , что связано, по-идааяидг, с возрастанием в этих условиях низкочастотной составлявшей сука,

В павапуДо 2.8 раесиотрзны особенности гарактерхстлг. шумов, регистрируемых буксируеиш приемный устройством при сейсморазведке с борта ледокола, Б слогной ледовой обсталовио в суммарной поле помех бунсируекой ледоколом пьезокосп домпни-руют волны-помехи судовой природы : шум вращения гребного винта л генерируемые гребным винтом волны-помехи, отраженные от границ раздела геологических сред. В указанных условиях среднеквадратич-нда значения шума, регистрируемого пьезокосой, составляют 2-3 Па , что значительно превышает допустимые для сейсморазведки пределы. Однако применение специальных процедур цифровой обработки сейсмического материала позволяет исключить указанный тип волн-помех из сейсмической записи, обеспечивая требуемое качество сейсмического материала. Б этом случае для первых вступлений соотношение сигнал/помеха достигает 40 дБ , что является удовлетворительным для практики сейсмических исследований.

Пркведешвга ееигз результата эксвершенгальних исследований свидетельствуют о том, что основной проблемой проведения морских сайсморазведочннг работ ШВ ОГГ в ладовых условиях с борта нсуч-но-ксслодовательскпх судов с ледовыми усалешшш корпуса и яэдо-колов яшшзг.ея не ограждение, вызванное уровнем рзгкстрзруокого пьозокосоё шума, а обеспечение надежной защити забортного геофизического оборудования ( пнавноивточннлов и пьезосейскографной косы 5 от механического воздействия льда, всплывахцзго сз~под ддкща судна.

Трать я; г.тат-п посвлщэна разработке котодике буксирования морист шевосейскографных юс га акваториях с лвдокдд покровом.

рассмотрены особенности буксирования порски пьозооэЯскографных юс в ледовшс условиях. Результаты ак-спорккгшашшх Есслодовгзтй попазкзазг, что при дагэняг судна в иелкобгтоа льду талндшой 20-30 сл сплоченностьз 0-10 баллов изменяется характер взаимодействия корпуса судаа-ч$уксяра с «до-Ш! покровом. Лед, лдазиний бозмоености отходить в сторону от борта судна, обтекает кйрпус в подводкой его части, проходхт под д:идззы судна к вмшшазт евпосродстбзнео за ого кормой. Вслед-ствиз втого при использования схемы буксировки приемяого устройства, прдкеняемой иа чистой воде, паблюдаотся повреждения и об-рдв кабель-буксира, а также вш:ос пьезосейсмографпой косы на по-вархность льда. Крокз этого отмечается значятальныэ колебания по глубина буксируешй пьезосэйсмографпой косы. Опыт экспериментальных исследований показывает, что конструкция устройства для буксировки пьезокосы в ледовых условиях долкиа обеспечивать иехашгаескув зациту участка снижения пьезокосы от воздействия льда, препятствовать выносу шезокосы на поверхность льда, приблизить к корта точку входа в воду участка снижения кьезокосы.

В_.пашграфэ 3,2 приводятся результаты разработки методов и средств запиты забортного геофизического оборудования от воздействия льда. Рассмотрены техннчесхкэ средства по очистке канала от битого льда и, в частности» выбор оптимальных обводов корпуса судна с целью создания чистого канала при движении во льдах. Для ровного сплошного льда рекомендуется корпус с поптояяооб-разноЗ повергность.^ ( типа Tfiyssen у Waas ) • Однако дат

условий мелкобитого льда, как показали еслстшгзя коделзй лодоко-

/

лов в ледовоц бассейне, эффективность очистки льда корпусом судна значительно ухудшается по сравнении со сплошнга льдом. Исследования показали, что выбор оптимальных обводов корпуса геофизического судна ледового плавания на смокоч обеспечить требуемую чистоту канала за судном из-за пзмзненпя ледовых условий вдоль линии профиля. Вследствие этого целесообразно применение дополнительных специальных технических средств, установленных на судне, таких как ледоотводящие крылья, клинья, будя, использование гребных винтов в направляющих насадках. Однако кроме рассмотренных средств необходимо применение дополнительных мер по залоге забортного геофизического оборудования от воздействия льда; Далее описываются дополнительные средства з&'зиты геофизического оборудования, предложенные фирмами " Geco " и и Ma^na-vox я, и рассматриваются их преимущества ш недостатки.

В патаграйе 3.3 представлены результаты модельных испытаний средств зашиты забортного геофизического оборудования, предложенного автором в сопоставлении с консольной конструкцией, предложенной датскими исследователями. Модельные испытания были проведены в лвдоеом бассейне ЦРШ им;акад.А.Н.Крцлова. Испытания показали, что значения математического ожидания и дисперсии нагрузок в сплошном льду близки по своей величине для сравниваемых

моделей, Оцдако время Взагкэдойствпя консольной конструкции со льдом значительно меньше Брзиенн взаимодействия кодадк, предао-еезнпой автором, конструктЕвао состоядзй из гибкой шаданой був-сцруедай лилии и гедродглczr:iо ского углубителя. Проводошняз ок-спэрЕкоЕташшз кссладованЕя двух кодехзй. в ледовой öaccafcm но-звоешз рекомендовать для усхэшй бнтого ада кодзль, прздгозэн-нуа лвгорои как iiasdasas просгуа в исполнении и разазчвнпк ка еудае; Консольное устройство когэт быть пслользоьаго б бодое тя-езлыг лэдоке условгях, например, при дкианпн гадснмяа в сшэг-ноы льду, т.е. при проработка новых проектов научно-Есслэдова-мльсзех ггдокохов спецкалакрованншс для сэйскоразездочнш: ра-Cos в хадовш: условиях.

В 3.4 подробно рассмотрено конструктивное кспол-

нениэ орзгкааяьЕого устройства для буксировки пьезосойсиогр::^-110Й KOCH В KSSSOtiSSOU льду, ГрОДЮЖвЖНОЭ грпцдой SDJOPOB, в том та ело дЕссэртбягом. В параграфа такта прг^зданн результаты натурных испытаний макета устройства. Устройство для буксировки пьезосвйсшграфпой косы в к:еякобитом льду состоит из двух ос-новют алоггзптои : гкдродккшичесхого углубителя и защитной буксируемой ленки, состояи.о'1 Ез металлических обтекателей, расположенных секционно на бронированном кабель-буксире. Несимметричная форма обтекателей позволяет выводить пьезокосу из кпль-ватарпого ■ следа судна и тем самим повысить соотношение сигнал/помеха. Проведенные модельные и натурные испытания макета показали его работоспособность в мзлкобитом льду толщиной до 40 см сплоченностью 8-10 баллов и позволили рекомендовать разработанное устройство в практику морских сейсмических исследований.

В гдав8 4 приводятся предложенные автором пути повышения помехоустойчивости буксируемых приемных устройств при сейсморазведке в ледовых условиях.

В.параграф 4,1 изучал вопрос вибронзоляцип приборных секций пьезокосы пра сейсморазведке в лодоенх условиях. Рассчитаны амплятуды и частоты Еибрэцил бронированного каболъ-буксзра, являющегося основным элементом буксируемой лишп устройства для буксироЕки пьезокосы в ледовых условиях. Показано, что расположение обтекателей в рассчитанных точках совпадения реализуемых форм колебаний кабельнЗукскра позволит значительно уконглить количество используемых обтекателей, что существенно упрощает работу с приемным устройством в корехях условиях. Далее в параграфе теоретически обоснована установка сосредоточенной массы кэдцу секцией-амортизатором п приборной секцией приемного устройства. Установка сосредоточенной массы в конструкцию пьезокосы позволит увеличить ее входной импеданс и тем самым уменьшить перепады вибрации в конструктивных элементах пьезокосы до 20 дБ в сейсмическом диапазоне частот, что существенно повысит соотношение сигнал/помеха исследований.

В параграфе 4,2 рассмотрены вопросы оптимизации режимов эксплуатации судна, динамики буксируемого приемного устройства и параметров регистрации сейсмического сигнала. Автором предложена формула для определения оптимальной глубины буксирования приемного устройства в зависимости от толщины ледового покрова. Показано, что при частотах излучаемого сигнала 50 Гц необ-

ходимо учитывать изменение оптимальной глубины буксирования приемного устройства по сравнению с условиями чистой воды. Далее автором показано, что для значительного увеличения соотношения сигнал/помеха сейсмических исследований в ледовых условиях необходимо изменение рекимов движения ледокола, забортного геофизического оборудования и дополнение стандартного графа обработки сейсмического материала дополнительна.!:! процедурами. Движение

ходокояа Еорьай народ в спяоених ровзьз льдах обеспечет более впс-окуа б$фжпшюсп> очистка вгзава за лэдоколои, вследствие вагачш нормальных состаалягрз: в полз скоро от з и под дшщоы сгзда, ооадеэкст усгаия, способные надрандть обломки льда шд кро;.псн обргсукцзгося канала. Б отси случае забортное твс&аж-чйгаго о&зр/ЗОЕсапэ буксируется ва носовой овднечкосгаз лздо-кола. Удагшм .прсборкк свкадй пьезокосн от основного есточни-ка ку:;а - грай» го Едата, окрожрогсядо вихревой составлодей сзуаа в болзо равгккзрдоэ есш> са>ростей в районе участка сни-£ггдя пьеаоносы позволит еначательпо повисать соотношеклэ сиг-нал/покзха еосхздовонеИ. Откатил тс-хэ, что автором совместно с К.В.Сазококг5 прзддошпа фар^яа , опрздзлязщая цаняиазьиуа скорость диаандя двдоюйга с гво&льчзсксл оборудованием пря вороятЕоста неостановгаг Е2Г 'Ы » 0,53 . Далее автор предяагагу опрэдодоннЕЗ парааэтра рошстрацгзх ссйиаяеского сигнала и граф его обработка, позволл^:а пскдачлгь пз сойсьочаской записи гаум врадапдя гребного вкпта и уксньшть стояэкь влияния шуцэв разрушения льда корпусом ледокола па кйчзотхо получаемого сейсмического материала. Кбтодгчо&клв прлс;д», описавшие в данном па-рагра$а, позволяет зпачглольно повысить соотношение слтаал/по-Еюха сзйсмЕчесгаа нсслэдоваш-й ШВ в лодовш: условиях.

Р етящмт приводятся основные результаты работы : Авторов предлогана классЕфикашия источников пума, регистрируемых буксируемым прпемнш устройством,и на основе анализа литературных данных определены основные задачи псследоваипя, проведенного в диссертационной работе.

2. Проведены экспериментальные исследования и получены ко-лдчаствигпнэ оценки по влиянк» состояния моря, конструкции пра-екного устройства, типа судна-буксира и характера ледовой обстановка на урокга рэгнстрнруеамго щазокосой шума.

3. Показано, что в лзгпзс дздовнх уа^тгзх ( кожсобдтый лед толпгаоЗ до 40 см сдгэтсгпостьэ С-13 Сапов ) споктрадьзшЗ уровень кума, рогзсзр^руе-кЗ шеюжосой, угаггавается незна-члтзлъло в дагпозонэ чагге? 3-40 Гй в но узудпеэт качества сейс!.ЕЧоопого ыатерэгла. Стсззнь удздэтвшш уровня пути ашз-сз!т от характера лэдогоЗ обстаяозет, типа судза-судо^ра, удаления лалага ярЕг.июго устрсЗства от порг-г судна п от уровня суна, роггстрпрусг/вго пьсеопосоО иг. тютоЗ водэ.

Л, Пега^гло» что в олзгзнх ¿эдозпг усдовдях ( скзсгеой еоггзвЗ 2,0 г; ) з сутазрчои догэ шлх бузсгруенэй пьегодоса дг.дпггрстзт волпн-гехохз судовой прзродя, щстз« срзстксатра-:г:гг,—г. Езачегпя пу.'гл гпазитояьно ¡тр^Г'""::;? дспустг~"э дгл с:3-сгпрсггздет врэдэга» Одаахо вргкэяаг» спздгапшз процедур спСрогоЭ обпг2с?~ сэйсизчаского материал позволяет пег^тать укэскзпй т™з вост-по:эх дз сеЛсачосиоЗ зашел, ойаелопявоя ;робуе::оо г'пастго се-йскячоского материала.

5. Поткзако, что осноенкм фактором, огрггспивагзпм гоггэ"--вость Егго.тлолия порсклх сзйсморазведочншс рсбот ШВ ОГГ,является на уровень рзглстрпруоного пьвзокосой пука, а отсутствие яготжшгх средств зеппгн забортного геофизического оборудования от мэх£зэтесж>го воздействия яьда.

6» Разработано орзгпяа^ьиое помехоустойчиво устройство для буксировка пьезоноса в неедзгяих ледовнх условиях - келпобигом л&гу тонкой до 40 см сплоченностью 8-10 баллов.

7. На основе коделынпс испитшиЗ в ледовом бассейне определены дикслнческие парслэтрн ( максимальные, средние нагрузки, врэня взаимодействия моделей с плавучим льдом ) , которые позволяет рекомендовать варианты испытанных устройств средств защиты забортного геофизического оборудования при проектировании

споцналЕэироваишя: судов ледового плавания.

8. Показано, что использованию обтекателей, несимметричных относительно их продольное оси, сосредоточенной массы кеаду секцпэЁ-гшортЕзатороы ц иргборко?. езкцией вьезокоси, выбор ои-тсыалыюй глубинк буксирования присного устройства в кодовых услокшх, а таккэ регза-'эв двахэнпя ИКС s паремзтров регистрации шуыов :: сейсмического сигнала позволяю поеысеть помехоустойчивость прнгцаого устройства а надежность его експлуатьдки в лэдэбнх условиях рожгчкой сложности.

Основяеэ п0лм322я и выгода о!туб?'-т~опякь' в сведущих работах ахтора :

1. Эхсперишигадыше ес следования щуыэв буксируемых приемных устройств при морских сейскоразвздочних работах в ледовых условиях // Тезисы докладов на У Всесоюзной конференции : Тех-юлоекке сродства изучения и освоения океана, 1енинград, 24-26 сентября 1S85 г, I,: ЛКИ, 1S35. Внп.2. С.23 ( совместно с

A.А.Гаг-ельтанцем, А.Ю.Елшшм, Г.П.Серебренниковы;.! ).

2. Особанностн методики морских сейсморазведочных работ ШВ ОГГ в ледовых условиях // Тезисы докладов на 1 Всесоюзной конференции : Коьякексное освоение нефтегазовых ресурсов континентального кзльфа СССР, Москва, 24-26 июня 1986 г. ГЛ. s МИНГ им.й.М.Губкина, 1986. 4.1. С.167-169 ( совместно с А.А.Гагель-гандегл ).

3. О возможности использования судов усиленного ледового класса и ледоколов для региональных геофизических исследований в ледовых условиях // Гидрометеорологическое обеспечение работ по освоения шельфа морей СССР : Сб.научных трудов. Рига : ВНИИМоргео, 1986. С.58-61 ( совместно с А.А.Гагельганцем,

B.Б.Дойниковш ) .

4. Анусточоекпе ескохз, создатаогл:з нсдппо-ассло-ОЕатоль-скгм судно« С ЕЮ ) пр.т гарской се2с?.:орсгЕод::з изтс«?» отр.1-жояенх соли // Тсзисн дозжздов па П съзгдэ соезтсглх оквсдо-логов. Секпяя гсологяя, гсоФазяка я гоогпт око am. îtaiepaiL-hl'3 ресурсы, геоморфология, борзга, мотоди яседедоьснпл, Лэ-кингрэд, 14-19 декабря 1SG7 г. I.: Гадрсмзгесгздог, 1S37.

С. 191-192 ( со г "й стпо о Л.А.Гаголггсндси, А.З.Сгяхраоиум ) .

5. Особчяксстп яро-згтаросадяя поддодевх буксируеглк систем для работа в лодозах уся>2дях // Гезясн докладов на П с-оо-д5 cercTcisK о::оапологов. Соквдя фдзагл п гплля окзеяа. Полярная я реггоиолши окоадэяогхя, Лспстгрвд, 14-19 дохпЗрл 1987 г. I.: Рпдрсмотоспздат» 1937. С.173 ( соютстно с в.и.дздкозк!, и.и.сопсхэздм

6. Пугз яовкгеяяя псгэхоусгойяпмстя буксируемых праешых устройств при морской'сейсморазведке па акваториях северных корой // ГСодоггюсп® а географические проблемы освоения прз-родякх ресурсов совзршхг морей : Сб.иаучикх статей. Мурманск : Мурчелсгоо гзпетсо гсдатедьстпэ, 1988. С.34-42 ( согмостяо с

И.и.соколов!.?.! }.

7. йут*к гдарскях свЕсглэпраегаых устройств при низких тсм-перагурпх скругхк^ой среди к в хедопых усгошшг // Результата, язтодпка и техника мореглх гсолого-гео$'лзяческих кссходо-вяккй шггдоеяташтх окраин : Сб.яоутаых трудов. Рлга : ВКЖ.'оргео, 1903. С.Ю2-1С8 ( сот.мостпо с А.В.Елакнш, Ю.А.Болсзерозкм ).

8. Характорзсхакя акустически:: ггамох, создаваемых судном на юздугке:: подушке при морской с^с-'.'Оргзшдке в условиях колкотодая // Результат«, методика и юхнкка ворехгх гоолого-гоойгахпеских исследованя2 кокгдяентажпшх окраса : Сб.науч-

из трудов. Рига : ЕЖВМоргео, 1983. C.1G9-113.

9. Исследование характеристик пуков буксируем« щжемккх устройств, лршашяегздх в морской сейсморазведке // Тезисы докладов на 1 Всесоюзной конференции по морской ссЕсколопш л сейсмометрии, Менделеева Московской обл., 12-14 кшя 1S39 г. М;:

НПО "ВШШФТРй", 1989. С,14-15 ( савкзстно с А.А.Гагсдьганцеи ) .

10. Морские гоофпзотоекке иссжадовавяя в лсдоецг условиях : розг.-хсатн к проблемы // 'Хозисы докладов па Всесоюзно}! кок$арзи-з[ы; ; ,'Лорскпо льди и хозяйственная деятельность на шельйо, Мур-Ш1сг>, 24-27 октября 1939 г. Мурманск : ШШ, 1989. C.S-11

( совместно с В.Б.Дожасовы'.г, Г.Е.Крлкщкш ) ,

11. Marine aeisnic explorations ir. the Arctic : methods, technology and results // Arctic Itoacirch : Advances and Prospects. Proceedings of the Conference of Arctic end Hordic, Countries on Coordination of Ilosearch in the Arctic, Leningrad, йосегЛзг 1933, Moscow : Kaulca, 1990. Tart 1. P.330-337 ( C0KC3CTE0 С Я.П.МалОЕ2Щ-

А. А.Гагевьгащоы, В.И.Свастуновш, Е.В.Шиа2локи ).

12. Особенности проведения морских геофизических псслздова-вгй в лодовз: устазиях арктического шельфа // Морские гоолого-гзсфпздческле исследования на нефть и газ : некоторые проблокн

и розз'льтаты : Сб.научякх трудов. Взга : ВНЕЙоргео, 1330« 0,61-67 ( совместно с В.Б.Дойнпкобш, Г.Е.Крквзцким ) .

13. Характеристики ytjV.ob буксируемшс сейсмоприеаных устройств в шрекой геоакустике // Доклады П Всесоюзной акустической конференции. Секция 3 : Гидродинамическая акустика. .'.!.: AKHI, 1921. С.17-20 ( совместно с АД.Гагеяьганцем, И,И.Соколовым ) .

14. Arctic-91 : Seismic investigations in the Central Arctic Ocean // Extended Abstracts book ( Orsll and Poster Presentations). 54-th Meeting and Technical Exhibition, Paris, Prance, European

Aeeoeiation of Bxploietion deophyaiciete / Sroevenor Pr«se btd.s 1998. P.756 < совместно с I.Jokat, y.KriBtoírersen, fl.TJhsel-m«uxa-Ke'b*n ).

15. Устройство для буксировки сейсмографной косн : Авт.св.

JS 1520459 СССР // Бш.Иа. 1988, * 41 ( совместно с В Д. Дад®овш«» В.И.Соколоаым» А.А.Гагелъгаянеи ) .

16. Устройство для букежровки сейсмографной кос* в морях с ледовым покровом : Авт.св. J6 1744660 СССР // Ora.Ив. 1992. .1 24

Í совместно е Соколовым, В,Й.Дедковнм, А.АЛ°агельгаш1ем, Ж.МДУревичем, Ю.М.Петровым ) .

17. Способ морской сейсмической разведки на акваториях с ледовым покровом // Положительное решение ВНШШЭ от 4.01.91 г. на заявку JI 4881446/25 ( совместно с К.Е.Сазоновнм ) .

"90^/1" Попшсано к печати 28.1С.1992г.

:¡eu. tJT/'. 5ак.-'с 37. Tí-na^ICC.

"Z'" г':'." ;*v.п.П.К.крг'ОРя PA¡;

ул.Кп-асккора, п.^и ¿3.