Поиск скважин
Поиск заброшенных скважин обычно производится с целью их повторной эксплуатации (нефтяные скважины) либо в экологических целях, когда есть опасность загрязнения подземных вод или атмосферы выбросами нефти или метана. Если скважинное оборудование возвышается над земной поверхностью, то проблем с их обнаружением нет. Сложнее, когда координаты скважины приблизительны, а визуально её обнаружить не удаётся, тогда скважина является потерянной. Учитывая, что таких скважин много, (только в США их, по разным источникам, от 3 до 8 миллионов), поиск заброшенных и потерянных скважин становится важной геофизической задачей.
Наиболее эффективна для поиска старых скважин магниторазведка. Магнитное поле не экранируется никаким видом пород, и магнитные исследования всесезонны – могут выполняться сквозь снег, лёд, воду, бетон и т. д. Поскольку обсадные трубы выполняются из сильномагнитных сортов стали, то, как показали работы, проведённые в Белоруссии, для магнитометрической аппаратуры обнаружить устье скважины с обсадной трубой диаметром 108-132 мм на глубинах 2-3 метра не представляет труда. Естественно, чем больше диаметр трубы, и, следовательно, её магнитная масса, тем с большей глубины она может быть обнаружена. Как правило, участок, на котором необходимо найти скважину, имеет в поперечнике размер 20 — 40 метров. На таких участках поиски выполняются по приблизительно параллельным маршрутам через интервал 3-6 метров. В сложных случаях, когда «с ходу» обнаружить скважину не удаётся, может появиться необходимость в площадной магнитной съёмке. Такая ситуация может возникнуть, если устье скважины предполагается на глубине 4-6 метров и более. В этом случае амплитуда ожидаемой аномалии будет мала и может маскироваться помехами от разбросанных на поверхности или погребённых кусков железных конструкций. Магнитная карта, построенная по результатам площадной съёмки, позволит сделать окончательный вывод о наличии скважины на данной площадке. Для построения карт магнитного поля наиболее экономично использование феррозондовых градиентометров, которые позволяют выполнить чрезвычайно подробную съёмку участка 20х20 метров по сети 1 метр х 0,25 метра менее, чем за 1 час. При этом карта магнитного градиента появляется на дисплее прибора в реальном времени по ходу выполнения съёмки.
Рис. 1. Карта магнитного градиента над скважиной 37 (съёмка выполнена градиентометром
МГ400). Труба, проложенная на глубине 1,5 метра, соединяющая скважину и водонапорную
башню, видна как ряд знакопеременных аномалий, тянущийся через нижний левый угол карты.
Отрицательные аномалии в верхней и нижней части участка связаны с железобетонными
блоками, оставшимися от строения , ранее прикрывавшим скважину.
Во всех без исключения случаях, с которыми пришлось сталкиваться в Белоруссии нам и нашим коллегам (Е.И. Моисеев и др.), при глубинах устья от 0,2 до 1.65 метра над скважинами имелись аномалии амплитудой от нескольких сотен нТл до 8 тысяч нТл при работах с магнитометром ММПОЗ-1 и до 20 тысяч нТл/метр и более при работах феррозондовым магнитометром-градиентометром МГ400. При этом прямой зависимости интенсивности аномалий от глубины устья на различных скважинах не наблюдалось: при сравнительно небольшом разбросе глубин устья амплитуды аномалий над ними изменялись от -400 нТл до +6000 нТл. Это говорит о том, что определяющим интенсивность аномалии фактором является в первую очередь исходная намагниченность обсадной трубы, на который накладывается второй фактор — глубина устья.
Фото1. Дисплей магнитометра-градиентометра МГ400. График магнитного градиента по маршруту в 1,5 метрах от устья скважины № 37 с обсадной трубой диаметром 132 мм. Глубина до устья скважины 0,5 метра.
На дисплее указан выбранный вертикальный масштаб графика, (в 1 единице 1 мКт ), позволяющий оценить амплитуду аномалии +,- 4,5 мкТ (4 500нТл). Цифровое значение поля в правом нижнем углу дисплея (0,41 мкТ) относится к первой точке по ходу движения графика в левой части дисплея.
Фото 2. Маршрут непосредственно через устье скважины № 37. Чтобы график разместился на дисплее градиентометра МГ400 полностью, выбран масштаб 5 мкТ. Амплитуда магнитного градиента в эпицентре аномалии достигает 15.36 мкТ (15 360 нТл/м).
Из современных магнитометрических приборов для поисков скважин наиболее эффективны феррозондовые градиентометры типа G601, FM256, МГ400, которые даже в движении быстро и уверенно локализуют устье скважины с точностью до 10-20 сантиметров. Это стало возможным благодаря частоте измерения и выводу информации на дисплей с частотой 10 измерений в секунду.