RU2489736C1 - Method of determining probability of catastrophic phenomena - Google Patents
Method of determining probability of catastrophic phenomena Download PDFInfo
- Publication number
- RU2489736C1 RU2489736C1 RU2011153130/28A RU2011153130A RU2489736C1 RU 2489736 C1 RU2489736 C1 RU 2489736C1 RU 2011153130/28 A RU2011153130/28 A RU 2011153130/28A RU 2011153130 A RU2011153130 A RU 2011153130A RU 2489736 C1 RU2489736 C1 RU 2489736C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- time
- earthquake
- determined
- parameter
- seismogenic
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области исследования физических явлений, происходящих в земной коре, на ее поверхности и в околоземном пространстве, и может быть использовано для оценки возможности наступления неблагоприятных, и в том числе, катастрофических, природных и техногенных явлений.The invention relates to the field of research of physical phenomena occurring in the earth's crust, on its surface and in near-Earth space, and can be used to assess the possibility of occurrence of adverse, including catastrophic, natural and man-made phenomena.
Известен способ прогноза неблагоприятных явлений, предусматривающий непрерывный контроль изменяющихся во времени параметров геофизических полей, включая значения их периода, по характеру изменения которых во времени относительно фонового значения судят о возможности наступления неблагоприятных явлений (авторское свидетельство SU №1080099 [1]). Данный способ предусматривает измерение вариации геомагнитного поля в прогнозируемом районе в заданном диапазоне периодов, определение вариации геомагнитного поля два раза в сутки с получением суточной амплитуды и годовой вариации.A known method for predicting adverse events, providing for continuous monitoring of time-varying parameters of geophysical fields, including the values of their period, by the nature of their changes in time relative to the background value judges the possibility of occurrence of adverse events (copyright certificate SU No. 1080099 [1]). This method involves measuring the variation of the geomagnetic field in the forecast area in a given range of periods, determining the variation of the geomagnetic field twice a day to obtain the daily amplitude and annual variation.
Недостатком данного способа является низкая достоверность, невысокая оперативность прогноза, а также ограниченная лишь прогнозом землетрясений область применения и невозможность прогнозирования неблагоприятных явлений техногенного характера.The disadvantage of this method is the low reliability, low efficiency of the forecast, as well as the scope, limited only by the forecast of earthquakes, and the inability to predict adverse technological phenomena.
Известен способ прогноза неблагоприятных явлений, предусматривающий непрерывный контроль изменяющихся во времени параметров геофизических полей, включая значения их периода, по характеру изменения которых во времени относительно фонового значения судят о возможности наступления неблагоприятных явлений (авторское свидетельство SU №1721563 [2]). Этот способ предусматривает запись микровариаций компонент геомагнитного поля. В качестве предвестника землетрясения принята серия возмущений синусоидального характера с паузами от 1 мин до 1 ч и меняющимся периодом колебаний. Этот способ позволяет осуществить прогноз землетрясения за срок от 1 ч до 7 дней. Однако и данное решение обладает теми же недостатками, что и вышеупомянутое.A known method for predicting adverse events, which provides continuous monitoring of time-varying parameters of geophysical fields, including the values of their period, by the nature of their changes in time relative to the background value judges the possibility of occurrence of adverse events (copyright certificate SU No. 1721563 [2]). This method involves recording microvariance of the components of the geomagnetic field. As a harbinger of an earthquake, a series of perturbations of a sinusoidal character with pauses from 1 min to 1 h and a varying period of oscillations was adopted. This method allows the prediction of an earthquake for a period of 1 h to 7 days. However, this solution also has the same disadvantages as the above.
Известен также способ прогноза горных ударов и других катастрофических явлений, предусматривающий дискретный контроль изменяющихся во времени параметров геофизических полей и сред геологической природы в горном массиве, таких как электромагнитное излучение, акустическая эмиссия, по характеру изменения которых во времени судят о возможности наступления катастрофических явлений. О возможности возникновения катастрофического явления, например, землетрясения судят по резкому изменению величины отношения измеренных величин (авторское свидетельство SU №1670651 [3]).There is also known a method for predicting mountain impacts and other catastrophic phenomena, which provides for discrete control of time-varying parameters of geophysical fields and geological media in a mountain massif, such as electromagnetic radiation, acoustic emission, by the nature of which changes in time judge the possibility of catastrophic events. The possibility of a catastrophic event, for example, an earthquake, is judged by a sharp change in the ratio of the measured values (copyright certificate SU No. 1670651 [3]).
Недостатками данного способа являются его ограниченность конкретным горным массивом, низкая достоверность, невысокая оперативность прогноза, а также невозможность прогнозирования катастрофических явлений техногенного характера.The disadvantages of this method are its limited specific mountain range, low reliability, low forecast efficiency, as well as the impossibility of predicting catastrophic phenomena of anthropogenic nature.
Известен способ, который направлен на расширение области его применения как с точки зрения возможности его использования в любой местности земного шара независимо от геологических, географических и климатических условий, так и с точки зрения возможности прогнозирования не только землетрясений, но и других катастрофических явлений, включая техногенные, а также на расширение арсенала технических средств для осуществления прогноза (патент RU №2030763 [4]).There is a method that is aimed at expanding the scope of its application both from the point of view of the possibility of its use in any area of the globe, regardless of geological, geographical and climatic conditions, and from the point of view of the possibility of predicting not only earthquakes, but also other catastrophic phenomena, including man-caused , as well as the expansion of the arsenal of technical means for forecasting (patent RU No. 2030763 [4]).
В данном способе предусматривается контроль изменяющегося во времени параметра геофизического поля, по характеру изменения которого во времени судят о возможности наступления катастрофических явлений, дополнительно измеряют амплитуду контролируемых параметров, а вывод о возможности наступления катастрофических явлений делают в случае появления в изменении параметра геофизического поля синусоидального колебательного процесса, имеющего возрастающую частоту с периодом от 100 до 1000000 с при увеличении амплитуды колебаний до значения, достоверно отличающегося от фонового значения для данной местности. В качестве контролируемого параметра могут быть использованы значения температуры, давления атмосферного воздуха, деформаций земной поверхности, напряженности естественного электромагнитного поля, уровня естественной радиоактивности, температуры приповерхностных слоев литосферы и гидросферы, силы тяжести, микросейсмической активности, содержание гелия в подземных флюидах, интенсивность излучения электромагнитного поля в диапазоне волн от 7 до 12 мм.This method provides for monitoring a time-varying parameter of the geophysical field, according to the nature of the change in which they judge the possibility of the onset of catastrophic phenomena, additionally measure the amplitude of the monitored parameters, and the conclusion about the possibility of catastrophic phenomena is made if a change in the parameter of the geophysical field of a sinusoidal oscillatory process having an increasing frequency with a period from 100 to 1,000,000 s with an increase in the amplitude of oscillations to a value, d Significantly different from the background value for a given area. As a controlled parameter, the values of temperature, atmospheric air pressure, deformations of the earth's surface, the intensity of the natural electromagnetic field, the level of natural radioactivity, the temperature of the surface layers of the lithosphere and hydrosphere, gravity, microseismic activity, the helium content in underground fluids, the intensity of the electromagnetic field radiation can be used in the wavelength range from 7 to 12 mm.
Совместный учет величин амплитуды и периодов колебаний контролируемого параметра позволяет увеличить достоверность прогноза и исключить из него влияние различного рода помех (в том числе приливного происхождения, имеющих периоды в пределах вышеуказанных значений), искажений и явлений случайного характера.Combining the amplitude values and the periods of oscillations of the controlled parameter together makes it possible to increase the reliability of the forecast and exclude from it the influence of various kinds of interference (including tidal origin, having periods within the above values), distortions and random phenomena.
Упомянутые возмущения сопровождаются неприливными вариациями силы тяжести, деформационными, микросейсмическими, гидродинамическими, электромагнитными и другими аномалиями. Статическая обработка карт барического поля атмосферы подтвердила наличие аномальных областей, приуроченных к известным геофизическим структурам, что позволило увязать аномальные атмосферные процессы с тектонической активностью морфоструктур центрального типа, а также с крупными авариями техногенного характера (прорывами плотин, разрушением строительных конструкций, трубопроводов и т.п.).The perturbations mentioned are accompanied by non-tidal variations of gravity, deformation, microseismic, hydrodynamic, electromagnetic and other anomalies. Static processing of atmospheric baric field maps confirmed the presence of anomalous areas associated with known geophysical structures, which made it possible to link abnormal atmospheric processes with the tectonic activity of morphostructures of the central type, as well as with major industrial accidents (breakthroughs of dams, destruction of building structures, pipelines, etc. .).
Это происходит вследствие того, что передаваемые по мантийным каналам термодинамические возмущения внешнего ядра Земли достигают поверхности, в результате чего в определенном месте и времени возникают аномальные явления во всех геофизических полях и средах геологической природы, которые затрагивают литосферу, гидросферу и атмосферу. В ходе вариаций силы тяжести, электромагнитных и других геофизических полей происходят деформации поверхности земли, изменяются уровни подземных и поверхностных вод, возникают мощные помехи радиоприему и сбои в работе электрических, электронных и электромагнитных приборов, физиологические и психофизиологические патологические реакции обслуживающего персонала, являющиеся причинами аварийных ситуаций, а также землетрясений, схода лавин, селей и т.п.This is due to the fact that the thermodynamic disturbances transmitted through mantle channels reach the Earth’s outer core, resulting in abnormal phenomena occurring at a certain place and time in all geophysical fields and media of a geological nature that affect the lithosphere, hydrosphere and atmosphere. In the course of variations in gravity, electromagnetic and other geophysical fields, deformations of the earth's surface occur, groundwater and surface water levels change, powerful radio interference and malfunctions in electrical, electronic and electromagnetic devices, physiological and psychophysiological pathological reactions of staff, which are the causes of emergency situations as well as earthquakes, avalanches, mudflows, etc.
При этом неблагоприятные катастрофические природные и техногенные явления происходят вследствие процесса возмущения всех геофизических полей и сред геологической природы в определенном месте и времени с выходом на патологию.In this case, adverse catastrophic natural and technological phenomena occur due to the process of disturbance of all geophysical fields and environments of geological nature in a specific place and time with access to pathology.
Характерной особенностью установленного в качестве предвестника неблагоприятного явления колебательного процесса параметра геофизических полей и сред геологической природы является наличие этапа синусоидальной раскачки, состоящего из одного или нескольких периодов колебаний, причем вход в этот этап может быть как со знаком плюс, так и со знаком минус, этапа экстремума, знак которого, как правило, противоположен знаку входа в этап раскачки, и этапа рэлеевского затухания до первоначальных фоновых значений. Одним из основных отличительных признаков процесса является увеличение в ходе раскачки частоты и амплитуды колебаний вплоть до экстремума с последующей релаксацией. В развитии вышеописанного процесса прослеживается кумулятивный характер неблагоприятного воздействия, приводящего к разрыву наиболее слабого звена. Поскольку в ходе локального возмущения землетрясения происходят далеко не всегда, что обуславливается конкретными геологическими особенностями определенной местности, наиболее подверженными влиянию этого процесса оказываются техногенные системы, содержащие, по причине отсутствия учета вышеописанного процесса при проектировании, исполнении и эксплуатации значительное количество таких слабых звеньев. Весьма сложная экспертиза разрушительных последствий процесса, где первопричина той или другой крупной аварии, определяемая, например, деформацией несущих грунтов, камуфлируется сильными атмосферными явлениями - шквалом, ливнем или бураном. В таких случаях не дает результата и повторное нивелирование, констатирующее только остаточные (обычно в несколько миллиметров) изменения поверхности в сопрягающихся блоках тектонических структур (фактор релаксации), в то время как в момент экстремума деформации на той же базе могут достигать десятков сантиметров. Именно этим объясняется казалось бы ничем не спровоцированные обрушения различного рода инженерных сооружений: куполов, мостов, башен, спроектированных со значительным запасом прочности в расчете на отсутствие существенных современных вертикальных деформаций в области подстилающих грунтов. Известный способ реализуют следующим образом. На наблюдательных станциях, оборудованных специальной геофизической аппаратурой, осуществляют контроль за изменяющимися во времени параметрами геофизических полей и сред геологической природы. Наблюдение ведут по стандартным методикам, при этом может быть использована как существующая сеть геофизических, метеорологических и иных наблюдательных станций, так и специально созданная система для прогноза неблагоприятных природных и техногенных явлений.A characteristic feature of the parameter of geophysical fields and media of geological nature established as a harbinger of the adverse phenomenon of the oscillatory process is the presence of a sinusoidal buildup stage, consisting of one or more oscillation periods, and the entrance to this stage can be either with a plus sign or with a minus sign, of the stage extremum, the sign of which, as a rule, is opposite to the sign of the entrance to the buildup stage, and the stage of Rayleigh attenuation to the initial background values. One of the main distinguishing features of the process is an increase during the buildup of the frequency and amplitude of the oscillations up to an extremum with subsequent relaxation. In the development of the above process, the cumulative nature of the adverse effect, leading to the rupture of the weakest link, is traced. Since earthquakes do not always occur during local disturbances, which is caused by specific geological features of a particular area, the most affected by this process are man-made systems containing, due to the lack of consideration of the above process in the design, execution and operation of a significant number of such weak links. A very complicated examination of the destructive consequences of the process, where the root cause of one or another major accident, determined, for example, by the deformation of bearing soils, is camouflaged by strong atmospheric phenomena - a flurry, rain or snowstorm. In such cases, re-leveling does not give a result, stating only residual (usually several millimeters) surface changes in mating blocks of tectonic structures (relaxation factor), while at the moment of deformation extremum at the same base they can reach tens of centimeters. This explains the seemingly unprovoked collapse of various kinds of engineering structures: domes, bridges, towers, designed with a significant margin of safety, taking into account the absence of significant modern vertical deformations in the area of underlying soils. The known method is implemented as follows. At observation stations equipped with special geophysical equipment, they control the time-varying parameters of geophysical fields and environments of geological nature. Observation is carried out according to standard methods, while both the existing network of geophysical, meteorological and other observation stations can be used, as well as a specially created system for predicting adverse natural and man-made phenomena.
В результате измерений определяют характер изменения амплитуды и периодичности контролируемого параметра в текущий момент времени. Получаемые результаты представляют, например, в виде графической зависимости. Данные результаты измерений сравнивают с предварительно установленными для данной местности средними (фоновыми) значениями. В качестве предвестника неблагоприятного явления принимают появление в изменениях контролируемого параметра периодического процесса с периодом от 100 до 1000000 с при статистически достоверном увеличении амплитуды по сравнению с фоновыми значениями для конкретного наблюдательного пункта или наблюдательной станции.As a result of the measurements, the nature of the change in the amplitude and periodicity of the controlled parameter at the current time is determined. The results obtained are presented, for example, in the form of a graphical dependence. These measurement results are compared with the average (background) values pre-set for a given area. The appearance of changes in the controlled parameter of a periodic process with a period from 100 to 1,000,000 s with a statistically significant increase in amplitude compared to the background values for a particular observation point or observation station is taken as a harbinger of an adverse phenomenon.
В качестве контролируемого параметра геофизических полей могут быть приняты уровень естественной радиоактивности, микросейсмической активности, напряженность электромагнитного поля, температура и давление воздуха, температура приповерхностных слоев литосферы и гидросферы, содержание гелия в подземных флюидах тектонического происхождения, изменение силы тяжести, деформации земной поверхности. Контролировать можно параметры либо одного из перечисленных полей, либо, что повышает достоверность контроля, определенного их комплекса.The level of natural radioactivity, microseismic activity, electromagnetic field strength, air temperature and pressure, temperature of the surface layers of the lithosphere and hydrosphere, helium content in underground fluids of tectonic origin, a change in gravity, and deformation of the earth's surface can be taken as a controlled parameter of geophysical fields. You can control the parameters of either one of the listed fields, or, which increases the reliability of the control defined by their complex.
Конкретная реализация предлагаемого способа может быть проиллюстрирована на примерах контроля содержания гелия в подземных флюидах и атмосферного давления.A specific implementation of the proposed method can be illustrated by examples of monitoring the helium content in underground fluids and atmospheric pressure.
Недостатком известного способа является то, что он имеет низкую достоверность прогноза, так как синусоидальные колебания измеряемого параметра при наложении на них акустических и гидродинамических шумов техногенного характера, могут быть как периодическими, так и апериодическими, что требует получения многочисленных массивов измеряемого параметра для выявления амплитуды, статистически достоверно отличающуюся от фоновой для достижения положительного технического результата.The disadvantage of this method is that it has a low accuracy of the forecast, since the sinusoidal fluctuations of the measured parameter when applying acoustic and hydrodynamic noises of a technogenic nature can be both periodic and aperiodic, which requires the receipt of numerous arrays of the measured parameter to determine the amplitude, statistically significantly different from the background to achieve a positive technical result.
В прогнозировании землетрясений известны также способы, основанные на использовании электромагнитных явлений, предшествующих и сопровождающих землетрясения (авторское свидетельство SU №499543 [5], SU №913311 [6], SU №1080099 [7],SU №1171737 [8], SU №1193620 [9]; патент RU №1806394 [10], RU №2037162 [11]). Среди этих явлений - аномально высокочастотное электромагнитное излучение, обусловленное изменением структуры трещиноватости деформируемого вещества литосферы на стадии начавшегося разрушения. Однако надежные измерения и идентификация сейсмогенных возмущений электромагнитного поля Земли затруднены высоким уровнем его естественных и техногенных вариаций, обусловленных грозовой активностью, возмущениями ионосферы, радиотехническими средствами коммуникации и другими факторами. Кроме того, указанные методы относятся к краткосрочным, поэтому для их эффективного использования и выделения прогностического сигнала важно заранее выделить сейсмоопасные периоды времени, что проблематично.In predicting earthquakes, methods based on the use of electromagnetic phenomena preceding and accompanying earthquakes are also known (copyright certificate SU No. 499543 [5], SU No. 913311 [6], SU No. 1080099 [7], SU No. 1171737 [8], SU No. 1193620 [9]; patent RU No. 1806394 [10], RU No. 2037162 [11]). Among these phenomena is an abnormally high-frequency electromagnetic radiation caused by a change in the fracture structure of the deformable material of the lithosphere at the stage of the onset of fracture. However, reliable measurements and identification of seismogenic disturbances of the Earth’s electromagnetic field are hindered by the high level of its natural and technogenic variations due to thunderstorm activity, ionospheric disturbances, radio communications and other factors. In addition, these methods are short-term, therefore, for their effective use and separation of the prognostic signal, it is important to preselect seismically dangerous time periods, which is problematic.
Изменения электромагнитного поля Земли использованы в физическом объяснении эффекта нарушения уравнения Клапейрона-Менделеева перед землетрясением, ставшего основой способа краткосрочного прогнозирования землетрясений (авторское свидетельство SU №1247808 [12]).Changes in the electromagnetic field of the Earth were used in a physical explanation of the effect of the violation of the Clapeyron-Mendeleev equation before the earthquake, which became the basis of the short-term earthquake prediction method (copyright certificate SU No. 1247808 [12]).
Уравнение Клапейрона-Менделеева связывает давление атмосферы Р, объем V и температуру Т идеального газа [1]: PV=mRT, что вполне применимо к атмосфере, или, учитывая, что плотность ρ=m/V; P=ρRT, где m - масса, R - универсальная газовая постоянная.The Clapeyron-Mendeleev equation relates atmospheric pressure P, volume V and temperature T of an ideal gas [1]: PV = mRT, which is quite applicable to the atmosphere, or, given that the density is ρ = m / V; P = ρRT, where m is the mass, R is the universal gas constant.
При наличии достаточно густой сети метеостанций в сейсмоопасном районе этот эффект может быть использован для диагностики и прогнозирования места и силы землетрясения. Однако выполнение этого требования затруднено в условиях сложной орографии сейсмического пояса Земли. К тому же результативность этого способа существенно зависит от высоты метеостанции над уровнем моря, сезона и ряда других факторов.If there is a sufficiently dense network of weather stations in a seismically hazardous area, this effect can be used to diagnose and predict the location and strength of the earthquake. However, the implementation of this requirement is difficult in the complex orography of the earth's seismic belt. In addition, the effectiveness of this method significantly depends on the height of the weather station above sea level, season and a number of other factors.
Отмеченный эффект является свидетельством нарушения гидростатического равновесия атмосферы. Учитывая механизм взаимодействия литосферы с атмосферой через акустико-гравитационные волны, сейсмогенные изменения волнового режима атмосферы должны соответствовать особенностям эволюции зон подготовки землетрясений. Поэтому их можно диагностировать в характеристиках волнового режима атмосферы. Полученные результаты могут быть использованы для активизации наблюдений на сети метеостанций с целью прогнозирования землетрясений по данным о температуре и давлении.The noted effect is evidence of a violation of the hydrostatic equilibrium of the atmosphere. Given the mechanism of interaction of the lithosphere with the atmosphere through acoustic-gravitational waves, seismogenic changes in the atmospheric wave regime must correspond to the evolutionary features of the earthquake preparation zones. Therefore, they can be diagnosed in the characteristics of the wave regime of the atmosphere. The results can be used to enhance observations on a network of weather stations in order to predict earthquakes from temperature and pressure data.
Известен также способ, в котором повышение эффективности и достоверности краткосрочного прогнозирования землетрясений по метеорологическим данным достигается за счет дополнительной диагностики сейсмогенных тенденций в волновом режиме атмосферы по данным об общем содержании озона в атмосфере (патент RU №2170448 [13]).There is also a method in which increasing the efficiency and reliability of short-term earthquake prediction by meteorological data is achieved by additional diagnostics of seismogenic trends in the wave mode of the atmosphere according to the total content of ozone in the atmosphere (patent RU No. 2170448 [13]).
Выбор данных озонометрии для диагностики сейсмогенных тенденций в волновом режиме атмосфере обусловлен промежуточным положением озоносферы между литосферой и ионосферой, где также диагностируются краткосрочные предвестники землетрясений, ростом амплитуды сейсмогенных акустико-гравитационных волн (АГВ) с высотой, что увеличивает вероятность их проявления с высотой, а также наличием мировой сети озонометрии.The choice of ozonometry data for the diagnosis of seismogenic trends in the wave mode of the atmosphere is due to the intermediate position of the ozonosphere between the lithosphere and the ionosphere, where short-term earthquake precursors are also diagnosed, the amplitude of seismogenic acoustic-gravitational waves (AGW) increases with height, which increases the likelihood of their occurrence with height, as well as the presence of a global network of ozonometry.
При этом для выделения сейсмогенных тенденций в волновом режиме озоносферы необходимо рассчитать по архивным данным спектры вариаций в скользящем по данным озонометрии временном окне методом Фурье-анализа. По набору этих спектров провести диагностику изменений энергетического вклада ряда частот и выделить из них, например, пару сигнальных сейсмогенных диапазонов частот на основе известных в сейсмологии эффектов "сейсмического затишья" перед землетрясением и последующей активизации очаговой области подготовки землетрясения. Изменение их энергетического вклада предполагается использовать для выявления сейсмогенных ситуаций по оперативным данным озонометрии на основе сравнения с "обобщенным сейсмогенным портретом", полученным по архивным данным.At the same time, in order to identify seismogenic trends in the wave regime of the ozonosphere, it is necessary to calculate the spectra of variations in the sliding time window using the ozonometry data using the Fourier analysis method. Using a set of these spectra, diagnose changes in the energy contribution of a number of frequencies and, for example, select from them a pair of signal seismogenic frequency ranges based on the effects of "seismic calm" before an earthquake in seismology and the subsequent activation of the focal area of earthquake preparation. The change in their energy contribution is supposed to be used to identify seismogenic situations according to operational ozonometry data based on a comparison with the “generalized seismogenic portrait” obtained from archival data.
Характер "обобщенного сейсмогенного портрета" в данных озонометрии проявляется в том, что в большинстве случаев сильное землетрясение происходит через 10-25 суток после минимума вклада высоких частот на этапе их роста с одновременным уменьшением вклада низких частот. Чем четче выполняется эта закономерность, тем сильнее ожидается землетрясение. При общей размытости этих эффектов во времени увеличивается вероятность серии менее сильных землетрясений. Выбор диагностируемых диапазонов частот должен определяться для каждой станции озонометрии сейсмоактивного региона и регулярно уточняться.The nature of the “generalized seismogenic portrait” in ozonometry data is manifested in the fact that in most cases a strong earthquake occurs 10-25 days after the minimum contribution of high frequencies at the stage of their growth with a simultaneous decrease in the contribution of low frequencies. The more clearly this pattern is fulfilled, the stronger the earthquake is expected. With the general blurring of these effects over time, the probability of a series of less powerful earthquakes increases. The choice of diagnosed frequency ranges should be determined for each ozonometry station of a seismically active region and updated regularly.
Выбранная для прогнозирования характеристика, учитывая особенности распространения АГВ, позволяет диагностировать сейсмогенные тенденции в радиусе до 1500-2000 км от станции озонометрии, а также целесообразность использования в расчетах и в прогнозировании типизированных данных озонометрии по повторяемости локальных экстремумов. Этот прием позволяет уменьшить влияние сезонного хода и повысить однородность используемых данных для тех регионов, в которых сейсмическая активность проявляется регулярно и сейсмические наблюдения выполняются регулярно на протяжении длительного времени.The characteristic chosen for forecasting, taking into account the specifics of AGW propagation, allows one to diagnose seismogenic trends in a radius of up to 1500-2000 km from the ozonometry station, as well as the feasibility of using typed ozonometry data for the repeatability of local extrema in the calculations and forecasting. This technique makes it possible to reduce the influence of the seasonal variation and increase the uniformity of the data used for those regions in which seismic activity is manifested regularly and seismic observations are carried out regularly for a long time.
Задачей предлагаемого технического решения является расширение функциональных возможностей и повышение достоверности обнаружения возможности наступления катастрофических явлений, преимущественно в локальных зонах в регионах добычи углеводородов со дна морей.The objective of the proposed technical solution is to expand the functionality and increase the reliability of detecting the possibility of the onset of catastrophic events, mainly in local areas in the regions of hydrocarbon production from the bottom of the seas.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе обнаружения возможности наступления катастрофических явлений, включающий измерение параметра геофизического поля в контролируемом районе и суждение по полученным данным о возможности наступления катастрофических явлений, при этом измерения проводят непрерывно, выявляют колебания измеряемого параметра и при обнаружении синусоидальных колебаний возрастающей частоты, имеющих амплитуду, статистически достоверно отличающуюся от фоновой для контролируемого района и период от 100 до 1000000 с, при этом выполняют одновременную регистрацию в атмосфере давления и температуры, определение в каждой выбранной точке суммы приращений амплитуд функции давления и температуры от времени, выявление зоны со значениями указанного параметра, не равного нулю, суждение о времени возникновения землетрясения по времени появления этих зон, о месте землетрясения судят по пространственному положению таких зон, при этом в одном из пунктов сейсмоопасного региона дополнительно диагностируют изменения волнового режима атмосферы по данным регулярных измерений общего содержания озона в атмосфере в скользящем временном окне методом Фурье-анализа, сравнивают характер изменения сейсмогенных диапазонов частот в данных оперативной озонометрии, заранее определенных по архивным данным, с эталонными сейсмогенными тенденциями активизации высоких частот на фоне спада низких частот, выделяют сейсмоопасные периоды времени и уточняют время возникновения землетрясения, а по четкости проявления этих эффектов и их длительности устанавливают примерную силу землетрясения, по особенностям пространственной структуры спектральных эффектов устанавливают положение эпицентральной зоны, при этом в качестве контролируемого параметра геофизических полей принимают уровень естественной радиоактивности, микросейсмической активности, напряженность электромагнитного поля, температура и давление воздуха, температура приповерхностных слоев литосферы и гидросферы, содержание гелия в подземных флюидах тектонического происхождения, изменение силы тяжести, деформации земной поверхности, дополнительно выполняют регулярное глубинное сейсмическое зондирование в донном грунте в контролируемом районе, а о наличие возможности наступления катастрофических явлений судят по изменению температуры морской воды, скорости звука, давления морском на дне, скорости течения, концентрации pH в придонном слое, с последующим уточнением прогноза по изменению волнового режима на границе гидросфера - атмосфера.The problem is solved due to the fact that in the method of detecting the possibility of the onset of catastrophic phenomena, including measuring the parameter of the geophysical field in a controlled area and judging by the data obtained on the possibility of the onset of catastrophic phenomena, the measurements are carried out continuously, detect fluctuations of the measured parameter and when sinusoidal oscillations are detected increasing frequency, having an amplitude that is statistically significantly different from the background for the controlled area and the period from 100 about 1,000,000 s, at the same time, pressure and temperature are recorded in the atmosphere, the sum of the increments in the amplitudes of the pressure and temperature functions versus time is determined at each selected point, the zone with values of the specified parameter that is not equal to zero is identified, the judgment about the time of the earthquake by the time these zones, the place of the earthquake is judged by the spatial position of such zones, while in one of the points of the seismically dangerous region they additionally diagnose changes in the atmospheric wave mode according to regular measurements of the total atmospheric ozone content in a moving time window using the Fourier analysis, compare the nature of the change in seismogenic frequency ranges in the operational ozonometry data, previously determined from archive data, with reference seismogenic trends in the activation of high frequencies against the background of low frequency decay, distinguish seismically dangerous time periods and specify the time of the occurrence of the earthquake, and by the clarity of the manifestation of these effects and their duration, establish the approximate strength of the earthquake, in particular the spatial structure of the spectral effects establishes the position of the epicentral zone, while the level of natural radioactivity, microseismic activity, electromagnetic field strength, temperature and air pressure, temperature of the surface layers of the lithosphere and hydrosphere, helium content in underground fluids of tectonic origin are taken as a controlled parameter of geophysical fields, change in gravity, deformation of the earth's surface, additionally perform regular seabed seismic sounding in bottom soil in a controlled area, and the possibility of catastrophic events is judged by changes in sea water temperature, sound speed, sea pressure at the bottom, flow velocity, pH concentration in the bottom layer, with subsequent refinement of the forecast for changes in the wave mode the boundary of the hydrosphere is the atmosphere.
Дно океана подвержено активным геодинамическим процессам. Более 80% всех землетрясений происходит под дном морей и океанов (Л.И. Лобковский, Д.Г. Левченко, А.В. Леонов, А.К. Амбросимов / Геологический мониторинг морских нефтегазоносных акваторий. М.: Наука, 2005, с.18). По разным оценкам общее число морских землетрясений с магнитудой больше 3 превышает 100 тыс. в год. Землетрясения концентрируются в основном вдоль срединно-океанических хребтов и в прибрежных районах вблизи островных дуг и сейсмически активных материковых окраин. Многочисленные тектонические разломы в океанической коре служат источником горячих минерализованных вод.The bottom of the ocean is subject to active geodynamic processes. More than 80% of all earthquakes occur under the bottom of the seas and oceans (L.I. Lobkovsky, D.G. Levchenko, A.V. Leonov, A.K. Ambrosimov / Geological monitoring of offshore oil and gas bearing areas. M: Nauka, 2005, p. .eighteen). According to various estimates, the total number of marine earthquakes with magnitudes greater than 3 exceeds 100 thousand per year. Earthquakes are concentrated mainly along the mid-ocean ridges and in coastal areas near island arcs and seismically active continental margins. Numerous tectonic faults in the oceanic crust serve as a source of hot saline water.
Непрерывный рост мировых потребностей в углеводородном сырье определяется необходимостью поиска новых областей, перспективных для нефтегазодобычи. В настоящее время наблюдается перенос разведочных работ, проводимых ведущими нефтяными компаниями, с морского шельфа на большие глубины - в пределы континентального склона. Крупные глубоководные нефтегазовые добывающие комплексы расположены на континентальных окраинах в разных частях Мирового океана. Можно предположить, что в ближайшие годы мировая нефтегазовая индустрия, активно развивающаяся в пределах шельфов и континентальных склонов, станет одним из главных факторов антропогенного воздействия на экосистему Мирового океана. В связи с активным освоением шельфа для нефте- и газодобычи, прокладкой подводных трубопроводов и кабелей связи донные землетрясения и провоцируемые ими явления становятся чрезвычайно опасными как для самих морских сооружений, так и для экологии региона в целом. Кроме того, имеется возможность появления наведенной сейсмичности при извлечении больших объемов нефти и газа из земных недр. Разработка морских нефтегазовых месторождений длится 20-30 лет и более. При этом изменяются фонд эксплуатационных скважин, их дебиты и обводненность (Р.И. Вяхирев, Б.А. Никитин, Д.А. Мирзоев. Обустройство и освоение морских нефтегазовых месторождений. - М.: Академия горных наук. 1999, с.39).Continuous growth in global demand for hydrocarbons is determined by the need to search for new areas promising for oil and gas production. Currently, there is a transfer of exploration work carried out by leading oil companies from the sea shelf to great depths - within the continental slope. Large deep-sea oil and gas production complexes are located on the continental margins in different parts of the oceans. It can be assumed that in the coming years, the global oil and gas industry, which is actively developing on the shelf and continental slopes, will become one of the main factors of anthropogenic impact on the ecosystem of the oceans. In connection with the active development of the shelf for oil and gas production, the laying of underwater pipelines and communication cables, bottom earthquakes and the phenomena that they provoke become extremely dangerous both for the offshore structures themselves and for the ecology of the region as a whole. In addition, there is the possibility of induced seismicity during the extraction of large volumes of oil and gas from the bowels of the earth. The development of offshore oil and gas fields lasts 20-30 years or more. At the same time, the stock of production wells, their flow rates and water cuts are changing (RI Vyakhirev, B. A. Nikitin, D. A. Mirzoev. Development and development of offshore oil and gas fields. - M.: Academy of Mining Sciences. 1999, p. 39 )
Донная сейсмическая активность концентрируется в прибрежных зонах континентальных окраин, островных дуг и срединных океанических хребтов.Bottom seismic activity is concentrated in the coastal zones of the continental margins, island arcs and mid-ocean ridges.
На дне океана происходит непрерывный обмен водных масс с корой Земли. При повышении внутрикорового давления, что может происходить, например, при подготовке сильного землетрясения, флюиды, содержащиеся в порах коры, «выдавливаются» в придонный слой, вызывая существенное изменение его свойств. На суше это явление приводит к повышению уровня подземных вод в скважинах и служит одним из признаков для прогноза землетрясений (Л.И. Лобковский, Д.Г. Левченко, А.В. Леонов, А.К. Амбросимов / Геологический мониторинг морских нефтегазоносных акваторий. М.: Наука, 2005, с.22).At the bottom of the ocean there is a continuous exchange of water masses with the crust of the Earth. With an increase in intracrustal pressure, which can occur, for example, during the preparation of a strong earthquake, the fluids contained in the pores of the crust are “squeezed” into the bottom layer, causing a significant change in its properties. On land, this phenomenon leads to an increase in the level of groundwater in wells and serves as one of the signs for predicting earthquakes (L.I. Lobkovsky, D.G. Levchenko, A.V. Leonov, A.K. Ambrosimov / Geological monitoring of offshore oil and gas areas M.: Nauka, 2005, p.22).
На фиг.1 приведены временные ряды измерений температуры (фиг.1а), скорости звука в воде (фиг.1б), давления на дне (фиг.1в), скорости придонных течений (фиг.1г) и концентрации водородных ионов pH (фиг.1д), полученных с помощью подводной измерительной аппаратуры. Вертикальной стрелкой на графиках обозначен момент землетрясения средней силы (магнитуда 4,4, глубина 37 км), которое произошло 07.08.1999 на дне Авачинской бухты. Эпицентр землетрясения находился на расстоянии 50 км от места постановки донной обсерватории. Практически на всех графиках (кроме скорости течений) наблюдался характерный подъем измеряемых значений в момент землетрясения, особенно после сглаживания временных рядов (пунктир). Полученные данные подтверждают выводы о существенном влиянии сейсмических явлений на характеристики морской среды (Гидрохимическая донная станция для регистрации краткосрочных предвестников морских землетрясений / Гаврилов В.А., Левченко Д.Г., Утяков Л.Л., Шехватов Б.В. // Океанология. 2000. Т.40, №3, с.456-467).Figure 1 shows the time series of temperature measurements (Figure 1a), the speed of sound in water (Figure 1b), bottom pressure (Figure 1c), the velocity of bottom currents (Figure 1d) and the concentration of hydrogen ions pH (Figure 1). 1e) obtained using underwater measuring equipment. The vertical arrow in the graphs indicates the moment of an earthquake of medium strength (magnitude 4.4, depth 37 km), which occurred on 08/07/1999 at the bottom of Avacha Bay. The epicenter of the earthquake was located at a distance of 50 km from the location of the bottom observatory. In almost all graphs (except the current velocity), a characteristic rise in the measured values was observed at the time of the earthquake, especially after smoothing the time series (dashed line). The obtained data confirm the conclusions about the significant influence of seismic phenomena on the characteristics of the marine environment (Hydrochemical bottom station for recording short-term precursors of marine earthquakes / Gavrilov V.A., Levchenko D.G., Utyakov L.L., Shekhvatov B.V. // Oceanology 2000. Vol. 40, No. 3, p. 456-467).
В настоящее время уделяется мало внимания вопросам сейсмологического мониторинга морских сооружений, в частности, нефтегазового комплекса. При разработке проектов нефтегазовых комплексов, безусловно, проводится оценка сейсмической опасности. Однако при этом за основу обычно берутся среднестатистические данные для региона. Практически не проводятся специальные сейсмологические исследования по изучению активности близко расположенных тектонических разломов, кратеров грязевых вулканов и т.д., что может приводить к тяжелым авариям.Currently, little attention is paid to the issues of seismological monitoring of offshore structures, in particular, the oil and gas complex. When developing projects for oil and gas complexes, of course, an assessment of seismic hazard is carried out. However, the average statistics for the region are usually taken as the basis. Practically no special seismological studies are conducted to study the activity of closely located tectonic faults, craters of mud volcanoes, etc., which can lead to severe accidents.
Кроме того, предварительные морские сейсмологические исследования позволят уточнить степень сейсмической опасности конкретного района, поскольку сейсмическое районирование производилось, в основном, по данным стационарной сети сейсмостанций, расположенных только на суше, и крайне неравномерно (Л.И. Лобковский, Д.Г. Левченко, А.В. Леонов, А.К. Амбросимов / Геологический мониторинг морских нефтегазоносных акваторий. М.: Наука, 2005, с.24).In addition, preliminary marine seismological studies will clarify the degree of seismic hazard in a particular area, since seismic zoning was carried out mainly according to a stationary network of seismic stations located only on land and is extremely uneven (L.I. Lobkovsky, D.G. Levchenko, A.V. Leonov, A.K. Ambrosimov / Geological monitoring of offshore oil and gas bearing water areas, Moscow: Nauka, 2005, p.24).
В процессе эксплуатации крупного нефтегазового месторождения сейсмическая обстановка может изменяться вследствие нарушения тектонического равновесия при извлечении больших масс добываемого продукта. Разрушительное землетрясение в районе Нефтегорска на Сахалине, по мнению специалистов, могло быть вызвано подобными причинами. Аналогичные явления наблюдались в районе Газли (Средняя Азия), где извлечение больших объемов газа привело к значительному усилению сейсмической активности, сопровождавшейся рядом сильных землетрясений (Л.И. Лобковский, Д.Г. Левченко, А.В. Леонов, А.К. Амбросимов / Геологический мониторинг морских нефтегазоносных акваторий. М.: Наука, 2005, с.24).During the operation of a large oil and gas field, the seismic situation may change due to tectonic imbalance during the extraction of large masses of the produced product. The destructive earthquake in the Neftegorsk region on Sakhalin, according to experts, could have been caused by similar reasons. Similar phenomena were observed in the Gazli region (Central Asia), where the extraction of large volumes of gas led to a significant increase in seismic activity, accompanied by a series of strong earthquakes (L.I. Lobkovsky, D.G. Levchenko, A.V. Leonov, A.K. Ambrosimov / Geological monitoring of offshore oil and gas areas. M.: Nauka, 2005, p.24).
Морские регионы России, перспективные в направлении развития нефтегазового комплекса (Сахалин, Каспий, северо-восточная часть Черного моря, Баренцево и Карское моря), характеризуются заметной сейсмической активностью (Л.И. Лобковский, Д.Г. Левченко, А.В. Леонов, А.К. Амбросимов / Геологический мониторинг морских нефтегазоносных акваторий. М.: Наука, 2005, с.24).The marine regions of Russia, promising in the direction of the development of the oil and gas complex (Sakhalin, the Caspian, the northeastern part of the Black Sea, the Barents and Kara Seas), are characterized by noticeable seismic activity (L.I. Lobkovsky, D.G. Levchenko, A.V. Leonov , A.K. Ambrosimov / Geological monitoring of offshore oil and gas bearing water areas, Moscow: Nauka, 2005, p.24).
В качестве контролируемого параметра геофизических полей могут быть приняты уровень естественной радиоактивности, микросейсмической активности, напряженность электромагнитного поля, температура и давление воздуха, температура приповерхностных слоев литосферы и гидросферы, содержание гелия в подземных флюидах тектонического происхождения, изменение силы тяжести, деформации земной поверхности и т.д.The level of natural radioactivity, microseismic activity, electromagnetic field strength, air temperature and pressure, temperature of the surface layers of the lithosphere and hydrosphere, helium content in underground fluids of tectonic origin, changes in gravity, deformation of the earth's surface, etc. can be taken as a controlled parameter of geophysical fields. d.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.The essence of the proposed method is as follows.
В контролируемом регионе, при наличии стационарных береговых станций для обнаружения возможности наступления катастрофических явлений, как и в известных технических решениях измеряют параметры геофизического поля в контролируемом районе и суждение по полученным данным о возможности наступления катастрофических явлений, при этом измерения проводят непрерывно, выявляют колебания измеряемого параметра и при обнаружении синусоидальных колебаний возрастающей частоты, имеющих амплитуду, статистически достоверно отличающуюся от фоновой для контролируемого района и период от 100 до 1000000 с, при этом выполняют одновременную регистрацию в атмосфере давления и температуры, определение в каждой выбранной точке суммы приращений амплитуд функции давления и температуры от времени, выявление зоны со значениями указанного параметра, не равного нулю, суждение о времени возникновения землетрясения по времени появления этих зон, о месте землетрясения судят по пространственному положению таких зон, при этом в одном из пунктов сейсмоопасного региона дополнительно диагностируют изменения волнового режима атмосферы по данным регулярных измерений общего содержания озона в атмосфере в скользящем временном окне методом Фурье-анализа, сравнивают характер изменения сейсмогенных диапазонов частот в данных оперативной озонометрии, заранее определенных по архивным данным, с эталонными сейсмогенными тенденциями активизации высоких частот на фоне спада низких частот, выделяют сейсмоопасные периоды времени и уточняют время возникновения землетрясения, а по четкости проявления этих эффектов и их длительности устанавливают примерную силу землетрясения, по особенностям пространственной структуры спектральных эффектов устанавливают положение эпицентральной зоны, при этом в качестве контролируемого параметра геофизических полей принимают уровень естественной радиоактивности, микросейсмической активности, напряженность электромагнитного поля, температура и давление воздуха, температура приповерхностных слоев литосферы и гидросферы, содержание гелия в подземных флюидах тектонического происхождения, изменение силы тяжести, деформации земной поверхности.In the controlled region, in the presence of stationary coastal stations to detect the possibility of the onset of catastrophic events, as well as in the known technical solutions, the parameters of the geophysical field in the controlled area and judging by the data obtained on the possibility of the onset of catastrophic events are measured, while the measurements are carried out continuously, the fluctuations of the measured parameter are detected and when detecting sinusoidal oscillations of increasing frequency, having an amplitude that is statistically significantly different from the background th for the controlled area and the period from 100 to 1,000,000 s, at the same time they simultaneously register pressure and temperature in the atmosphere, determine at each selected point the sum of the increments in the amplitudes of the pressure and temperature functions over time, identify the zone with the values of the specified parameter that is not equal to zero, judgment the time of the earthquake by the time of the appearance of these zones, the place of the earthquake is judged by the spatial position of such zones, while in one of the points of the seismically dangerous region they are additionally diagnosed with According to the regular measurements of the total atmospheric ozone content in a moving time window, the Fourier analysis method compares the pattern of changes in seismogenic frequency ranges in operational ozonometry data, previously determined from archive data, with reference seismogenic tendencies of high frequency activation against the background of low decay frequencies, isolate seismically dangerous time periods and specify the time of the earthquake, and by the clarity of the manifestation of these effects and their duration, set yields the approximate magnitude of the earthquake, according to the spatial structure of the spectral effects, the position of the epicentral zone is established, while the level of natural radioactivity, microseismic activity, electromagnetic field strength, temperature and air pressure, temperature of the surface layers of the lithosphere and hydrosphere, helium content are taken as a controlled parameter of geophysical fields in underground fluids of tectonic origin, a change in gravity, deformation of the earth’s surface Nost.
В отличие от известных технических решений, в предлагаемом техническом решении, в регионах расположения терминалов по добыче и транспортировке подводных углеводородов, на морском дне устанавливают автономные донные широкополосные станции или донные гидрохимические обсерватории, оснащенные необходимой стандартной аппаратурой для измерений. (Л.И. Лобковский, Д.Г. Левченко, А.В. Леонов, А.К. Амбросимов / Геологический мониторинг морских нефтегазоносных акваторий. М.: Наука, 2005, с.92-100).Unlike the known technical solutions, in the proposed technical solution, in the regions where the production and transportation of subsea hydrocarbon terminals are located, autonomous bottom broadband stations or bottom hydrochemical observatories equipped with the necessary standard measurement equipment are installed on the seabed. (L.I. Lobkovsky, D.G. Levchenko, A.V. Leonov, A.K. Ambrosimov / Geological monitoring of offshore oil and gas bearing water areas. M: Nauka, 2005, p. 92-100).
В зоне расположения терминалов по добыче и транспортировке подводных углеводородов в неиспользуемые скважины или вновь пробуренные скважины устанавливают контейнер с сейсмическими приемниками. Установка контейнера с сейсмическими приемниками может быть осуществлена с обеспечивающего судна или непосредственно с добычной морской платформы. При этом спускают автономную донную буровую установку, которая свободно опускается на дно, а затем в автоматическом режиме бурит скважину и размещает контейнер с сейсмическими приемниками на разных расстояниях по глубине скважины.A container with seismic receivers is installed in the area of the terminals for the production and transportation of subsea hydrocarbons into unused wells or newly drilled wells. Installation of a container with seismic receivers can be carried out from a supporting vessel or directly from a production offshore platform. At the same time, an autonomous bottom drilling rig is lowered, which freely sinks to the bottom, and then automatically drills a well and places a container with seismic receivers at different distances along the depth of the well.
Средства приема и регистрации сейсмических сигналов оснащены многоканальными приемниками сейсмических сигналов и блоками регистрации сейсмических сигналов и построены на основе горизонтальных (типа СМ-5ВГ «Север-Юг» и СМ-5ВГ «Восток-Запад») и вертикального велосиметров (типа CM-5B(Z), вертикального акселерометра (типа CM-5A(Z) и трехкомпонентного сейсмоакустического датчика (типа А1632), феррозондового магнитометра (типа LEMI).Means of receiving and recording seismic signals are equipped with multichannel seismic signal receivers and seismic signal recording units and are based on horizontal (type SM-5VG "North-South" and SM-5VG "East-West") and vertical velocity meters (type CM-5B ( Z), a vertical accelerometer (type CM-5A (Z) and a three-component seismic-acoustic sensor (type A1632), a flux-gate magnetometer (type LEMI).
Сейсмические приемники также размещают в прибрежной зоне шельфа и на границе подножия континентального склона, в прибрежной зоне шельфа размещают градиентометрические сейсмические приемники, регистрирующие сейсмические колебания в диапазоне от 0,1 до 20 Гц, которые размещают парами на каждом исследуемом дискретном участке, при этом чувствительные элементы каждой пары сейсмических приемников развернуты относительно друг друга в азимуте на 45 град, каждая пара сейсмических приемников настроена на прием сигналов из определенной зоны, где пересекаются направления приема упругих колебаний. Каждая пара градиентометрических сейсмических приемников при этом выполняет роль направленной антенны.Seismic receivers are also located in the coastal zone of the shelf and on the border of the foot of the continental slope; in the coastal zone of the shelf, gradiometric seismic receivers are recorded that record seismic oscillations in the range from 0.1 to 20 Hz, which are placed in pairs on each discrete section under study, while the sensitive elements each pair of seismic receivers are deployed relative to each other in azimuth by 45 degrees, each pair of seismic receivers is configured to receive signals from a certain zone, where the directions of reception of elastic vibrations intersect. Each pair of gradiometric seismic receivers in this case plays the role of a directional antenna.
Градиентометрический сейсмический приемник представляет собой трехтензорный градиентометр для подводных исследований, в котором пять независимых тензоров градиентометра позволяют получить качественную и количественную картину физических данных дискретных участков, в том числе и получить предварительную информацию о геологической структуре.Gradient seismic receiver is a three-tensor gradient meter for underwater research, in which five independent tensiometers of the gradiometer allow to obtain a qualitative and quantitative picture of the physical data of discrete sections, including obtaining preliminary information about the geological structure.
На частотах от 0,003 до 0,1 Гц регистрируют микросейсмические колебания, начиная с частот от 0,003 Гц, посредством широкополосных цифровых сейсмических приемников, размещенных на границе подножия континентального склона также парами, при анализе каждого дискретного участка отбирают гармоники от двух сейсмических приемников, отраженных одновременно с практически равными амплитудами.At frequencies from 0.003 to 0.1 Hz, microseismic oscillations are recorded, starting from frequencies from 0.003 Hz, by means of broadband digital seismic receivers located at the boundary of the foot of the continental slope in pairs as well, when analyzing each discrete section, harmonics from two seismic receivers reflected simultaneously with almost equal amplitudes.
Поскольку микросейсмические волны представляют собой нестационарные процессы, то при обработке сигналов микросейсмических волн используют усредненные во времени корреляционные и спектральные характеристики нестационарных процессов. При этом, при прохождении случайных нестационарных сигналов через линейные цепи широкополосных регистраторов сигналов, усредненные во времени корреляционная и спектральная функция трансформируются этими цепями так же, как и соответствующие характеристики для стационарных процессов.Since microseismic waves are unsteady processes, when processing signals of microseismic waves, time-averaged correlation and spectral characteristics of non-stationary processes are used. At the same time, when random non-stationary signals pass through the linear chains of broadband signal recorders, the time-averaged correlation and spectral functions are transformed by these chains in the same way as the corresponding characteristics for stationary processes.
Зарегистрированные сигналы при обработке разбиваются на частотные поддиапазоны, что дает существенный выигрыш в сокращении требуемого объема памяти накопителя информации и объема вычислений при определении корреляционных и спектральных функций случайных процессов.The registered signals during processing are divided into frequency subbands, which gives a significant gain in reducing the required memory size of the information storage device and the amount of computation in determining the correlation and spectral functions of random processes.
Весь частотный диапазон широкополосного сейсмического приемника разбивают на два поддиапазона (0,003-0,2 Гц и 0,1-0,2 Гц). Район «сшивки» поддиапазона 0,1-0,2 Гц был выбран в области устойчивого максимума микросейсмических волн, в котором практически не производится регистрация землетрясений. В низкочастотном поддиапазоне осуществлялась цифровая запись с частотой квантования 1 Гц в каждом из четырех каналов регистрации. В высокочастотном поддиапазоне осуществлялась аналоговая запись на магнитную ленту с последующим квантованием и вычислением корреляционных функций и спектров. Такое техническое решение позволяет примерно в 100 раз увеличить время работы сейсмического приемника на дне в режиме непрерывной регистрации микросейсмических волн.The entire frequency range of the broadband seismic receiver is divided into two sub-bands (0.003-0.2 Hz and 0.1-0.2 Hz). The “crosslinking” region of the 0.1-0.2 Hz subrange was selected in the region of a stable maximum of microseismic waves, in which earthquakes are practically not recorded. In the low-frequency subband, digital recording was carried out with a quantization frequency of 1 Hz in each of the four recording channels. In the high-frequency subband, analog recording was performed on magnetic tape, followed by quantization and calculation of correlation functions and spectra. Such a technical solution makes it possible to increase the operating time of the seismic receiver at the bottom by a factor of 100 in the continuous recording of microseismic waves.
При размещении сейсмических приемников в скважине на разной глубине с использованием низкочастотных сейсмических сигналов обеспечивается возможность проникновения на большую глубину в недра Земли и исследовать ее строение вплоть до внутреннего ядра.When placing seismic receivers in the borehole at different depths using low-frequency seismic signals, it is possible to penetrate deep into the bowels of the Earth and examine its structure up to the inner core.
Для выявления помех для каждого дискретного участка выполняют измерения вариации магнитного поля на частотах 0,01-1,0 Гц, магнитную индукцию электромагнитного поля на частотах 1-200 Гц, электрическую составляющую электромагнитного поля на частотах 1-500 Гц, акустические шумы на частотах 5-50000 Гц, гидродинамический шум моря на частотах 0,01-100 Гц в зонах тектонических разломов, которые учитывают при анализе зарегистрированных сигналов.To identify interference for each discrete section, measurements are made of the variation of the magnetic field at frequencies of 0.01-1.0 Hz, the magnetic induction of the electromagnetic field at frequencies of 1-200 Hz, the electrical component of the electromagnetic field at frequencies of 1-500 Hz, acoustic noise at frequencies of 5 -50000 Hz, hydrodynamic noise of the sea at frequencies of 0.01-100 Hz in the zones of tectonic faults, which are taken into account when analyzing the recorded signals.
При анализе зарегистрированных сигналов также учитывают временной ход уровня подстилающей земной поверхности под действием приливных сил коры Земли.When analyzing the recorded signals, the time course of the level of the underlying earth's surface under the influence of the tidal forces of the Earth's crust is also taken into account.
При этом по измеренным параметрам выполняют факторный анализ на уровнях естественного геофизического фона и геофизического фона в период фазы нахождения Солнца и Луны на одной небесной линии, путем построения графика амплитуд градиентов сейсмических, геодеформационных, геохимических, гидрофизических характеристик. При анализе гармонических колебаний сейсмических волн осуществляют преобразование циклического времени в линейное.In this case, according to the measured parameters, a factor analysis is performed at the levels of the natural geophysical background and the geophysical background during the phase of the Sun and Moon being on the same celestial line by plotting the amplitudes of the gradients of seismic, geodeformation, geochemical, and hydrophysical characteristics. When analyzing harmonic vibrations of seismic waves, cyclic time is converted into linear time.
Посредством блока датчиков линейных и угловых перемещений регистрируют сигналы, характеризующие приливные колебания коры Земли (грунта). Твердая кора Земли также испытывает приливные колебания, как и водные массы океанов. Приливные колебания коры Земли также носят гармонический характер, т.е. фаза колебаний представляет собой гладкую функцию. Однако вследствие того, что кора - более жесткая среда, то с течением времени в смежных областях коры с разными упругими характеристиками накапливаются фазовые сдвиги, которые не снимаются путем образования амфидромических точек, а снимаются путем образования землетрясений. Анализ пространственно-временного распределения фаз приливных колебаний в коре Земли выполняется в следующей последовательности.Using a block of linear and angular displacement sensors, signals are recorded that characterize the tidal oscillations of the Earth's crust (soil). The solid crust of the Earth also experiences tidal fluctuations, as well as the water masses of the oceans. The tidal oscillations of the Earth's crust are also harmonic, i.e. the oscillation phase is a smooth function. However, due to the fact that the crust is a more rigid medium, phase shifts accumulate in adjacent areas of the crust with different elastic characteristics, which are not removed by the formation of amphidromic points, but are removed by the formation of earthquakes. The analysis of the spatiotemporal distribution of the phases of tidal oscillations in the Earth's crust is performed in the following sequence.
Измерение колебаний грунта моря выполняют на дискретных участках акватории моря в различные моменты времени таким образом, чтобы получаемые измерения в каждой точке измерения имели различные значения интервалов времени относительно ближайшего к моменту измерения последнего момента верхней кульминации Луны на фиксированном географическом меридиане.Measurement of sea ground vibrations is performed in discrete sections of the sea at different times so that the measurements obtained at each measurement point have different time intervals relative to the last moment of the upper culmination of the moon at the fixed geographical meridian closest to the time of measurement.
При этом измеренные значения уровня грунта в точках акватории моря, расположенных по возрастанию величины интервала времени между ближайшим предшествующим моментом времени верхней кульминации Луны на фиксированном меридиане и моментом измерения, позволяют установить временной ход уровня под действием приливных сил коры Земли, что обусловлено тем, что приливные колебания в некоторой точке акватории моря имеют практически постоянный фазовый сдвиг относительно времени верхней кульминации Луны на фиксированном географическом меридиане. Так как сочетания фаз движения Луны вокруг Земли и фаз колебания уровня грунта моря в некоторой точке повторяются с периодом движения Луны вокруг Земли, то измеренные значения уровня грунта моря в некоторой точке акватории моря, расположенные по возрастанию величины интервала времени между ближайшим предшествующим моментом времени верхней кульминации Луны на фиксированном географическом меридиане и моментом измерения, представляют собой изменение фазы прилива, а следовательно, и временной ход уровня в точке измерения под действием приливных сил.At the same time, the measured values of the ground level at the points of the sea water area, which are arranged in increasing time interval between the nearest previous moment of time of the upper culmination of the Moon on a fixed meridian and the moment of measurement, allow us to establish the time course of the level under the influence of the tidal forces of the Earth’s crust, due to the fact that tidal fluctuations at a certain point in the sea have an almost constant phase shift relative to the time of the upper climax of the moon at a fixed geographical meridia e. Since the combinations of the phases of the Moon’s movement around the Earth and the phases of the fluctuation of the sea ground level at some point are repeated with the period of the Moon’s movement around the Earth, the measured values of the sea ground level at some point in the sea’s area are arranged according to the increase in the time interval between the nearest previous time point of the upper climax The moons on a fixed geographical meridian and the moment of measurement, represent a change in the phase of the tide, and therefore the temporal course of the level at the measurement point under the action of ilivnyh forces.
По измеренным приборным значениям колебания уровня грунта моря формируют ряды наблюдений.According to the measured instrumental values, sea level fluctuations form observation series.
Определяют значения высоты прилива конкретной гармонической составляющей волны h(t), которая задается амплитудой A, углом положения g (A и g - гармонические постоянные) и периодом T, в соответствии с зависимостью h(t)=Acos(qt-g), где q - угловая скорость гармонической волны за один час среднего времени, t - фиксированный момент времени.The tide height values of the specific harmonic component of the wave h (t) are determined, which is determined by the amplitude A, the angle of position g (A and g are harmonic constants) and the period T, in accordance with the dependence h (t) = Acos (qt-g), where q is the angular velocity of the harmonic wave in one hour of average time, t is a fixed point in time.
Определяют амплитуды гармонической составляющей высоты прилива коры Земли.The amplitudes of the harmonic component of the tidal height of the Earth's crust are determined.
Для анализа гармонических колебаний ось времени разбивается на равные отрезки, которые впоследствии совмещаются друг с другом. В полученном таким образом циклическом времени моменты измерения описывают изменения функции на одном периоде, что обеспечивает связь между временем континентальным (солнечным) и океаническим (приливным) в соответствии с зависимостью x=y-ym, где x - приливное время (число приливных суток от начала приливного года), y - дата солнечного времени (число суток от начала года), ym - число суток между солнечным и приливным временем (число суток от начала года).To analyze harmonic oscillations, the time axis is divided into equal segments, which are subsequently combined with each other. In the cyclic time thus obtained, the measurement moments describe changes in the function over one period, which provides a connection between the continental (solar) and oceanic (tidal) times in accordance with the dependence x = yy m , where x is the tidal time (the number of tidal days from the beginning of the tidal years), y is the date of solar time (the number of days from the beginning of the year), y m is the number of days between the solar and tidal times (the number of days from the beginning of the year).
Вследствие того, что периоды системы времени измерения и периоды гармоник колебательного процесса могут быть несоизмеримы, то осуществляют преобразование циклического времени в линейное, в соответствии с известной зависимостью (см. например: патент RU №2343415).Due to the fact that the periods of the measurement time system and the periods of harmonics of the oscillatory process can be incommensurable, the cyclic time is converted to linear, in accordance with the known dependence (see, for example, patent RU No. 2343415).
Дальнейшую обработку выполняют с учетом преобразованного времени. Определяют значения высоты прилива коры Земли h=h(x,y) для последовательного набора дискретных значений времени h=h(x, y, t), например, методом сеток (см., например, Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Методы теории функций переменного. М.-Л. ГИТТЛ, 1958).Further processing is performed taking into account the converted time. The values of the tidal height of the Earth's crust h = h (x, y) are determined for a sequential set of discrete time values h = h (x, y, t), for example, by the grid method (see, for example, Lavrentiev M.A., Shabat B. B. Methods of the theory of functions of a variable. M.-L. GITTL, 1958).
По полученным значениям высоты прилива для последовательного набора дискретных значений времени определяют амплитуды колебаний гармонической составляющей, например, в узлах сетки (см., например, Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Методы теории функций переменного. М.-Л. ГИТТЛ, 1958).From the obtained values of the tide height for a sequential set of discrete values of time, the oscillation amplitudes of the harmonic component are determined, for example, at grid nodes (see, for example, Lavrent'ev MA, Shabat BV Methods of the theory of variable functions. M.-L. GITTL , 1958).
По полученным значениям высоты прилива коры Земли определяют время наступления максимального уровня.According to the obtained values of the tidal height of the Earth's crust, the time of the onset of the maximum level is determined.
При анализе периодической составляющей колебательного процесса используется множество действительных чисел, что позволяет определить реальную изменчивость колебательного процесса.In the analysis of the periodic component of the oscillatory process, many real numbers are used, which allows us to determine the real variability of the oscillatory process.
Определение интервала времени между ближайшим предшествующим моментом времени верхней кульминации Луны и моментом верхней кульминации Луны позволяет определить временной ход приливных колебаний уровня земной коры в различных точках акватории моря и получить пространственный ход приливных колебаний на данной акватории на любой астрономический момент времени. Измеренные значения уровня коры Земли в некоторых точках акватории моря, расположенных по возрастанию величины интервала времени, позволяют по изменению фазы прилива определить и временной ход уровня в точке измерения под действием приливных сил.The determination of the time interval between the nearest previous moment of time of the upper culmination of the Moon and the moment of the upper culmination of the Moon allows us to determine the temporal course of tidal fluctuations of the earth's crust at various points in the sea and to obtain the spatial course of tidal fluctuations in this water area at any astronomical moment in time. The measured values of the Earth’s crust level at some points of the sea area, arranged by increasing the time interval, allow us to determine the time course of the level at the measurement point under the influence of tidal forces by changing the tidal phase.
Ввиду того, что колебательный процесс q уровня коры Земли в каждый фиксированный момент времени является функцией двух частот, а в каждый момент времени значение колебательного процесса будет являться функцией двух независимых переменных, представляющих собой координаты фазового пространства, то повышается вероятность достоверного выделения периодической составляющей колебательного процесса. При этом гармонические постоянные определяются на основании множества действительных чисел, что позволяет определить реальную изменчивость колебательного процесса уровня коры Земли. При выполнении операций аппроксимации полученных результатов, числовые величины измерений записываются в символьной системе Штерна-Броко (1. Грэхем Р., Кнут Д., Паташник О. Конкретная математика. - М.: Мир; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. - 703, с.2. Айгнер М., Циглер Г. Доказательства из Книги. - М.: Мир, 2006. - 256 с.). Иерархическая графовая структура системы Штерна-Броко дает возможность осуществления быстрого поиска близких чисел, представленных с различной погрешностью, обусловленной первичными датчиками измерений, так как этому соответствует различное число символов в представлении Штерна-Броко. Меньшее количество символов в представлении является признаком большой погрешности. Это свойство системы Штерна-Броко позволяет простым способом представить число, заданное или измеренное с некоторой погрешностью, числом с большей погрешностью путем простого сокращения отбрасывания последних символов. В десятичном представлении, что имеет место в известных способах, осуществить нельзя. Запись числа в символьной системе Штерна-Броко содержит информацию не только об измеренном значении, но и содержит информацию о погрешности представления числа, так как последовательность символов в представлении числа определяют все соответствующие узлы в дереве Штерна-Броко. Для наинизшего узла можно найти его соседей как по вертикали, так и по горизонтали, что позволяет оценить точность представления числа и перейти к представлению с другой точностью. Алгоритмы нахождения ближайших и последующих чисел известны и очень эффективны с вычислительной точки зрения. Представление символьной записи числа в системе Штерна-Броко в бинарном виде требует меньшей памяти, чем при интервальном представлении чисел, что имеет место в известных способах морской сейсмической разведки.Due to the fact that the oscillatory process q of the level of the Earth’s crust at each fixed moment of time is a function of two frequencies, and at each moment of time the value of the oscillatory process will be a function of two independent variables, which are the coordinates of the phase space, the probability of a reliable separation of the periodic component of the oscillatory process increases . In this case, harmonic constants are determined on the basis of a set of real numbers, which allows us to determine the real variability of the oscillatory process of the Earth's crust level. When performing operations to approximate the results, the numerical values of the measurements are written in the Stern-Broco symbol system (1. Graham R., Knut D., Patashnik O. Concrete mathematics. - M .: Mir; BINOM. Laboratory of knowledge, 2006. - 703, p. 2. Aigner M., Ziegler G. Evidence from the Book. - M.: Mir, 2006. - 256 p.). The hierarchical graph structure of the Stern-Brokaw system makes it possible to quickly search for close numbers represented with different errors due to primary measurement sensors, since this corresponds to a different number of characters in the Stern-Brokaw representation. Fewer characters in the view are a sign of a large margin of error. This property of the Stern-Brocko system allows a simple way to represent a number given or measured with some error, a number with a larger error by simply reducing the rejection of the last characters. In decimal notation, what takes place in known methods cannot be carried out. The record of a number in the Stern-Broco symbol system contains information not only about the measured value, but also contains information about the error in representing the number, since the sequence of characters in the representation of the number is determined by all the corresponding nodes in the Stern-Broco tree. For the lowest node, you can find its neighbors both vertically and horizontally, which allows you to evaluate the accuracy of the representation of the number and switch to the representation with a different accuracy. The algorithms for finding the nearest and next numbers are known and very efficient from a computational point of view. The representation of a symbolic record of a number in the Stern-Broco system in binary form requires less memory than with the interval representation of numbers, which is the case in the known methods of marine seismic exploration.
Анализ зарегистрированных микросейсмических волн с вынесением суждения о возможности возникновения потенциального землетрясения выполняют для поперечных микросейсмических волн.An analysis of the recorded microseismic waves with a judgment on the possibility of a potential earthquake is performed for transverse microseismic waves.
Зарегистрированные сигналы при обработке разбиваются на частотные поддиапазоны, что дает существенный выигрыш в сокращении требуемого объема памяти накопителя информации и объема вычислений при определении корреляционных и спектральных функций случайных процессов.The registered signals during processing are divided into frequency subbands, which gives a significant gain in reducing the required memory size of the information storage device and the amount of computation in determining the correlation and spectral functions of random processes.
При практической реализации способа весь частотный диапазон широкополосного сейсмического приемника был разбит на два поддиапазона (0,003-0,2 Гц и 0,1-0,2 Гц). Район «сшивки» поддиапазона 0,1-0,2 Гц был выбран в области устойчивого максимума микросейсмических волн, в котором практически не производится регистрация землетрясений. В низкочастотном поддиапазоне осуществлялась цифровая запись с частотой квантования 1 Гц в каждом из четырех каналов регистрации. В высокочастотном поддиапазоне осуществлялась аналоговая запись на магнитную ленту с последующим квантованием и вычислением корреляционных функций и спектров. Такое техническое решение позволяет примерно в 100 раз увеличить время работы сейсмического приемника на дне в режиме непрерывной регистрации микросейсмических волн.In the practical implementation of the method, the entire frequency range of the broadband seismic receiver was divided into two sub-bands (0.003-0.2 Hz and 0.1-0.2 Hz). The “crosslinking” region of the 0.1-0.2 Hz subrange was selected in the region of a stable maximum of microseismic waves, in which earthquakes are practically not recorded. In the low-frequency subband, digital recording was carried out with a quantization frequency of 1 Hz in each of the four recording channels. In the high-frequency subband, analog recording was performed on magnetic tape, followed by quantization and calculation of correlation functions and spectra. Such a technical solution makes it possible to increase the operating time of the seismic receiver at the bottom by a factor of 100 in the continuous recording of microseismic waves.
Для выявления помех для каждого дискретного участка выполняют измерения вариации магнитного поля на частотах 0,01-1,0 Гц, магнитную индукцию электромагнитного поля на частотах 1-200 Гц, электрическую составляющую электромагнитного поля на частотах 1-500 Гц, акустические шумы на частотах 5-50000 Гц, гидродинамический шум моря на частотах 0,01-100 Гц в зонах тектонических разломов, которые учитывают при анализе зарегистрированных сигналов.To identify interference for each discrete section, measurements are made of the variation of the magnetic field at frequencies of 0.01-1.0 Hz, the magnetic induction of the electromagnetic field at frequencies of 1-200 Hz, the electrical component of the electromagnetic field at frequencies of 1-500 Hz, acoustic noise at frequencies of 5 -50000 Hz, hydrodynamic noise of the sea at frequencies of 0.01-100 Hz in the zones of tectonic faults, which are taken into account when analyzing the recorded signals.
При анализе зарегистрированных сигналов также учитывают временной ход уровня подстилающей земной поверхности под действием приливных сил коры Земли.When analyzing the recorded signals, the time course of the level of the underlying earth's surface under the influence of the tidal forces of the Earth's crust is also taken into account.
При этом по измеренным параметрам выполняют факторный анализ на уровнях естественного геофизического фона и геофизического фона в период фазы нахождения Солнца и Луны на одной небесной линии, путем построения графика амплитуд градиентов сейсмических, геодеформационных, геохимических, гидрофизических характеристик. При анализе гармонических колебаний сейсмических волн осуществляют преобразование циклического времени в линейное.In this case, according to the measured parameters, a factor analysis is performed at the levels of the natural geophysical background and the geophysical background during the phase of the Sun and Moon being on the same celestial line by plotting the amplitudes of the gradients of seismic, geodeformation, geochemical, and hydrophysical characteristics. When analyzing harmonic vibrations of seismic waves, cyclic time is converted into linear time.
Посредством блока датчиков линейных и угловых перемещений регистрируют сигналы, характеризующие приливные колебания коры Земли (грунта). Твердая кора Земли также испытывает приливные колебания, как и водные массы океанов. Приливные колебания коры Земли также носят гармонический характер, т.е. фаза колебаний представляет собой гладкую функцию. Однако вследствие того, что кора - более жесткая среда, то с течением времени в смежных областях коры с разными упругими характеристиками накапливаются фазовые сдвиги, которые не снимаются путем образования амфидромических точек, а снимаются путем образования землетрясений. Анализ пространственно-временного распределения фаз приливных колебаний в коре Земли выполняется в следующей последовательности.Using a block of linear and angular displacement sensors, signals are recorded that characterize the tidal oscillations of the Earth's crust (soil). The solid crust of the Earth also experiences tidal fluctuations, as well as the water masses of the oceans. The tidal oscillations of the Earth's crust are also harmonic, i.e. the oscillation phase is a smooth function. However, due to the fact that the crust is a more rigid medium, phase shifts accumulate in adjacent areas of the crust with different elastic characteristics, which are not removed by the formation of amphidromic points, but are removed by the formation of earthquakes. The analysis of the spatiotemporal distribution of the phases of tidal oscillations in the Earth's crust is performed in the following sequence.
Измерение колебаний грунта моря выполняют на дискретных участках акватории моря в различные моменты времени таким образом, чтобы получаемые измерения в каждой точке измерения имели различные значения интервалов времени относительно ближайшего к моменту измерения последнего момента верхней кульминации Луны на фиксированном географическом меридиане.Measurement of sea ground vibrations is performed in discrete sections of the sea at different times so that the measurements obtained at each measurement point have different time intervals relative to the last moment of the upper culmination of the moon at the fixed geographical meridian closest to the time of measurement.
Анализ зарегистрированных микросейсмических волн выполняют для поперечных микросейсмических волн.Analysis of recorded microseismic waves is performed for transverse microseismic waves.
При этом для всех излучающих микросейсмических точек дискретного участка выбираются все гармоники от двух широкополосных сейсмических приемников, отраженных одновременно с практически равными амплитудами и лежащих в пределах угла прихода отраженных волн.Moreover, for all radiating microseismic points of a discrete section, all harmonics are selected from two broadband seismic receivers, reflected simultaneously with almost equal amplitudes and lying within the angle of arrival of the reflected waves.
При этом значение угла прихода отраженных волн в конкретной реализации способа составляет 7 градусов, что обусловлено следующими ограничениями.The value of the angle of arrival of the reflected waves in a particular implementation of the method is 7 degrees, which is due to the following restrictions.
С одной стороны, угол не должен быть больше 10 градусов ввиду большой скорости продольной волны, что может привести к ошибкам, обусловленным геометрией расположения излучаемых сигналов по лучам их распространения. С другой стороны, угол не должен быть меньше 1 градуса, так как необходимая точность времени фиксации сигналов будет не достаточна и в сочетании с существующей чувствительностью сейсмических датчиков может увеличиться погрешность измерений.On the one hand, the angle should not be more than 10 degrees due to the high velocity of the longitudinal wave, which can lead to errors due to the geometry of the location of the emitted signals along the rays of their propagation. On the other hand, the angle should not be less than 1 degree, since the necessary accuracy of the signal fixation time will not be sufficient and, in combination with the existing sensitivity of seismic sensors, the measurement error may increase.
Для извлечения из результатов обработки продольной составляющей микросейсмических волн в схеме обработки сигналов предусмотрен фазовый амплитудный фильтр, который извлекает продольные микросейсмические волны и исключает поперечные микросейсмические волны.To extract from the results of processing the longitudinal component of microseismic waves in the signal processing circuit, a phase amplitude filter is provided that extracts longitudinal microseismic waves and eliminates transverse microseismic waves.
При регистрации микросейсмических сигналов также выполняют измерения температуры, давления, скорости течения и показателя pH в придонном слое.When registering microseismic signals, temperature, pressure, flow rate and pH in the bottom layer are also measured.
Предлагаемый способ реализуется на устройствах, имеющих промышленное применение, что обуславливает отсутствие технических рисков при его применении.The proposed method is implemented on devices having industrial applications, which leads to the absence of technical risks in its application.
Источники информации.Information sources.
1. Авторское свидетельство SU №1080099.1. Copyright certificate SU No. 1080099.
2. Авторское свидетельство SU №1721563.2. Copyright certificate SU No. 1721563.
3. Авторское свидетельство SU №1670651.3. Copyright certificate SU No. 1670651.
4. Патент RU №2030763.4. Patent RU No. 2030763.
5. Авторское свидетельство SU №499543.5. Copyright certificate SU No. 499543.
6. Авторское свидетельство SU №913311.6. Copyright certificate SU No. 913311.
7. Авторское свидетельство SU №1080099.7. Copyright certificate SU No. 1080099.
8. Авторское свидетельство SU №1171737.8. Copyright certificate SU No. 1171737.
9. Авторское свидетельство SU №1193620.9. Copyright certificate SU No. 1193620.
10. Патент RU №1806394.10. Patent RU No. 1806394.
11. Патент RU №2037162.11. Patent RU No. 2037162.
12. Авторское свидетельство SU №1247808.12. Copyright certificate SU No. 1247808.
13. Патент RU №2170448.13. Patent RU No. 2170448.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011153130/28A RU2489736C1 (en) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | Method of determining probability of catastrophic phenomena |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011153130/28A RU2489736C1 (en) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | Method of determining probability of catastrophic phenomena |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011153130A RU2011153130A (en) | 2013-07-10 |
| RU2489736C1 true RU2489736C1 (en) | 2013-08-10 |
Family
ID=48787208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011153130/28A RU2489736C1 (en) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | Method of determining probability of catastrophic phenomena |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2489736C1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110412646B (en) * | 2018-04-27 | 2024-02-23 | 曾玉婷 | Earthquake precursor parameter acquisition method and earthquake prediction method |
| CN114486145B (en) * | 2022-01-29 | 2023-06-02 | 同济大学 | Ultra-high-speed chip flow impact simulation platform and test method for weak Coriolis effect |
| CN115840219B (en) * | 2023-02-22 | 2023-05-12 | 北京国信华源科技有限公司 | Debris flow monitoring method and debris flow monitoring equipment |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2030769C1 (en) * | 1992-11-16 | 1995-03-10 | Научно-исследовательский институт управления при Министерстве экономики России | Method of detection of possibility of occurrence of catastrophic phenomena |
| RU2170448C2 (en) * | 1999-09-17 | 2001-07-10 | Военный инженерно-космический университет им. А.Ф. Можайского | Method of prediction of earthquakes |
| RU2346300C1 (en) * | 2007-07-02 | 2009-02-10 | Виктор Сергеевич Аносов | Method for prediction of catastrophic phenomena |
| RU2433430C2 (en) * | 2010-01-29 | 2011-11-10 | Виктор Валентинович Леденев | Method for determining possibility of occurrence of catastrophic phenomena |
-
2011
- 2011-12-26 RU RU2011153130/28A patent/RU2489736C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2030769C1 (en) * | 1992-11-16 | 1995-03-10 | Научно-исследовательский институт управления при Министерстве экономики России | Method of detection of possibility of occurrence of catastrophic phenomena |
| RU2170448C2 (en) * | 1999-09-17 | 2001-07-10 | Военный инженерно-космический университет им. А.Ф. Можайского | Method of prediction of earthquakes |
| RU2346300C1 (en) * | 2007-07-02 | 2009-02-10 | Виктор Сергеевич Аносов | Method for prediction of catastrophic phenomena |
| RU2433430C2 (en) * | 2010-01-29 | 2011-11-10 | Виктор Валентинович Леденев | Method for determining possibility of occurrence of catastrophic phenomena |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011153130A (en) | 2013-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2431868C1 (en) | Method for seismic exploration when searching for hydrocarbons and seismic system for realising said method | |
| US5040414A (en) | Analyzing a hydrocarbon reservoir by determining the response of that reservoir to tidal forces | |
| RU2433425C2 (en) | Method for seismic prospecting hydrocarbons and method of determining attitude of producing formations on hydrocarbons and seismic station for realising said method | |
| Gorbatikov et al. | Microseismic field affected by local geological heterogeneities and microseismic sounding of the medium | |
| Calderoni et al. | Seismic and geodetic evidences of a hydrothermal source in the Md 4.0, 2017, Ischia earthquake (Italy) | |
| Fratantoni et al. | Variability of the shelf break jet in the Middle Atlantic Bight: Internally or externally forced? | |
| RU2489736C1 (en) | Method of determining probability of catastrophic phenomena | |
| Chierici et al. | A new real‐time tsunami detection algorithm | |
| US10520615B1 (en) | Fluid resonant seismic surveying | |
| RU2436134C1 (en) | Method for rapid investigation of atmosphere, earth's surface and ocean | |
| RU2434250C1 (en) | Method of detecting seismic signals on sea area when searching for underwater deposits of hydrocarbons | |
| HU192375B (en) | Method for forecasting or detecting earthquakes or artificial earthquakes, as well as for preventive protecting establishments | |
| RU2346300C1 (en) | Method for prediction of catastrophic phenomena | |
| Zhang et al. | Possible continuous vertical water leakage of deep aquifer: records from a deep well in Tianjin province, North China | |
| Sheng et al. | Seeking repeating anthropogenic seismic sources: Implications for seismic velocity monitoring at fault zones | |
| RU2498357C1 (en) | System for microseismic probing earth's crust and seismic monitoring | |
| Kuo et al. | Site amplifications and the effect on local magnitude determination at stations of the surface–downhole network in Taiwan | |
| RU2545159C1 (en) | Anchored profiling underwater observatory | |
| Aochi et al. | Mechanism of the ML 4.0 25 April 2016 earthquake in southwest of France in the vicinity of the Lacq gas field | |
| RU2738589C1 (en) | Method for determining tsunami hazard | |
| RU2468395C1 (en) | Underwater observatory | |
| RU2363965C1 (en) | Method designed to monitor local irregularities and geodynamic zones of geological section top part (gst) | |
| De Caro et al. | Seafloor seismic noise at Central Eastern Mediterranean sites | |
| RU2625100C1 (en) | Method for predicting seismic event and observing system for seismic researches | |
| RU2447466C2 (en) | Hydrochemical bottom observatory |