Инженерно – геологические изыскания проводятся с целью подготовки площадки для постановки морских буровых установок различного типа, выполнения морских инженерно-геологических работ для прокладки подводных трубопроводов и строительства нефтегазопромысловых сооружений на континентальном шельфе.
Инженерные изыскания на континентальном шельфе характеризуется следующими особенностями:
- спецификой морских нефтегазопромысловых сооружений и нагрузок на них в процессе эксплуатации;
- выполнением практически всех видов изысканий со специализированных или приспособленных судов;
- необходимостью широкого использования дистанционных методов исследований геолого-литологического разреза и рельефа дна:
- спецификой морских условий, требующих использования современных и эффективных методов геодезической привязки: геофизической съемки, промеров и съемок в связи с большой удаленностью от берега.
Основными методами инженерно-геологических изысканий являются:
1 Бурение и пробоотбор
Основной метод инженерно-геологических изысканий. Применяются специальные суда.
- геологический разрез
- отбор образцов грунта для исследования
- для полевых исследований
- установление зон с аномально – высоким давлением
Бурение инженерно-геологических скважин проводится по следующей технологии. При бурении отбор образцов грунта осуществляется керноприемными трубами различного диаметра. На забой скважины опускается керноприемная труба с кольцевой твердосплавной коронкой и кернорвателем в нижней части, нагрузка на инструмент осуществляется набором УБТ (утяжеленных бурильных труб) и изменяется в зависимости от плотности грунтов. Вращение бурильной колонны с инструментом осуществляется буровым станком. Для очистки забоя от выбуренной породы используется забортная вода, которая подается в скважину буровым насосом. Скорость проходки-от 0.2 до 1 метра в минуту. После каждого рейса керноприемная труба извлекается на палубу и из нее удаляется керн.
Выход керна-от 80 до 100 %. Отбор керна производится по мере проходки скважин, и поэтому в инженерной геологии бурение неотделимо от отбора керна. Буровой инструмент опускается и извлекается из скважины с помощью буровой лебедки. Привод бурового станка осуществляется электродвигателем.
2 Пробоотбор
Отбор проб с поверхности дна выполняется для изучения верхней придонной части разреза и получения проб для лабораторных исследований. Глубина внедрения пробоотборников зависит от их конструкции, веса, способа внедрения и обычно не превышает 5 м, но может достигать 30 м.
От бурения пробоотбор отличается, прежде всего, меньшей глубинностью и отсутствием жёсткой связи с палубой судна.
Пробоотбор осуществляется забортными легкими и тяжелыми техническими средствами (ЛТС и ТТС). При инженерно-геологическом бурении выход керна, как правило, должен составлять не менее 80 %.
Наиболее распространены гравитационные, гидростатические и гидроударные (или пробоотборники ударного действия) морские пробоотборники.
3 Геофизические работы
Необходимость строительства и эксплуатации различных инженерных сооружений требует проведения комплекса инженерно-геофизических изысканий для детального изучения верхней части донных отложений, в том числе для выделения инженерно-геологических опасностей.
Геофизические работы направлены на выявление особенностей геологического строения донных осадков грунтовой толщи, выявление и локализацию «геологических опасностей» - компонентов геологической среды, опасных для постановки буровых установок, гидротехнических сооружений и бурения поисково-разведочных и эксплуатационных скважин - скоплений свободного газа («газовых карманов»), залежей «слабых» грунтов, погребенных речных врезов, зон тектонических нарушений и пр.
4 Непрерывное сейсмоакустическое профилирование (НСП)
Непрерывное сейсмоакустическое профилирование (НСАП) выполняется для идентификации грунтов, газовых скоплений и других существенных препятствий для бурения в верхней части разреза.
Непрерывное сейсмоакустическое профилирование выполняется в двух модификациях. Одноканальное высокочастотное (ВЧ) профилирование для детального расчленения первых метров разреза. И многоканальное низкочастотное (НЧ) профилирование для детального изучения первых 100-200 метров геологического разреза.
Система «Возбудитель – прием косами»
5 Гидролокация бокового обзора (ГЛБО)
Работы методом ГЛБО (гидролокация бокового обзора) выполняются с целью обнаружения различных предметов на поверхности дна -а также для изучения и уточнения особенностей рельефа (микрорельефа) и качественного определения литологического состава придонных отложений.
Гидролокация бокового обзора является инструментом, обеспечивающим получение изображения дна с высокой разрешающей способностью с обеих сторон от линии движения судна. ГЛБО не дает абсолютных значений высот донных объектов, однако позволяет получать относительные превышения объектов на дне, на основе которых могут быть приблизительно оценены высоты объектов.
Также метод позволяет получать детальную акустическую картину дна. Современные гидролокаторы обеспечивают запись акустической информации бокового обзора в цифровом виде. Цифровой ГЛБО, будучи объединен с многолучевым эхолотом, применяется при выполнении высокоточных съемок для обнаружения препятствий на морском дне и обследования существующей подводной инфраструктуры.
6 Магнитометрическая съемка;
Буксируется в дали от судна чтобы не было помех.
Цель проведения магнитометрии – обнаружение и картирование затопленных металлогенных объектов, представляющих потенциальную опасность, как для строительства, так и для бурения инженерно-геологических скважин.
Гидромагнитная съемка выполняется по дифференциальной методике (продольный градиентометр, состоящий из двух магнитометров, буксируемых друг за другом на одном расстоянии), позволяющей получить значения модуля полного вектора магнитного поля Земли, свободные от влияния вариаций.
7 Электрометрическая съемка.
Электрометрическая съемка проводится для выявления и картирования границ слоев, а также многолетнемерзлых пород -и основана на измерениях сопротивления электрическому току в различных точках. При производстве работ за судном буксируется коса электродов, измеряющих сопротивление электрическому току. Ток генерируется буксируемым источником. Чем больше расстояние между источником тока и измерительными электродами (разнос), тем больше глубинность исследований.
Основной результат электроразведки представляет собой геоэлектрический разрез, на котором выделены слои с различным сопротивлением.
Т.к. различные грунты имеют разное сопротивление, это позволяет наполнить геоэлектрические слои вещественным составом.
8 Батиметрическая съемка
Высокоточная съемка рельефа многолучевым эхолотом (МЛЭ) является необходимым этапом выполнения подобных работ.
Съемка многолучевым эхолотом позволяет получить информацию о структуре поверхности морского дна, верхнего слоя донных осадков и наличии различных аномалий в водном столбе.
