Application of geoacoustic emission and electromagnetic radiation in combination with standard geophysical research methods to identify geodynamic activity areas in ore boreholes

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Research subject. Borehole 1 of the Severo-Taratashsky site (Middle Urals) and borehole 2 of the Vostochno-Tarutinsky deposit (Southern Urals). The lithological section of borehole 1 is composed mainly of gneisses with thin interlayers of dolerites, quartzites, gabbro, and magnetite quartzites. The lithological section of borehole 2 is represented by diorite porphyrite, skarn, propylite, and metasomatites. Sulfide and magnetite mineralization with different contents of ore components is observed throughout the section.Aim. Identification of geodynamic activity areas in rocks by measuring geo-acoustic emission signals and electromagnetic radiation in combination with standard methods of geophysical borehole surveying.Methods. Calculation and analysis of Pearson correlation coefficients for parameters of geoacoustic emission, electromagnetic radiation, and parameters of a standard set of geophysical studies. Comparison of diagrams of measured parameters taking into account significant correlation coefficients and the lithological structure of the studied wells. Results. The correlation coefficients between the parameters of electromagnetic radiation and geoacoustic emission, apparent electrical resistance, self-polarization potentials, magnetic susceptibility, caliper measurements, and natural radioactivity of rocks were calculated. In boreholes 1 and 2, geodynamic activity areas were identified in mineralization intervals and along ore-host rock contacts. A qualitative assessment of the geodynamic activity of the boreholes was givenConclusions. Geodynamic activity areas of rocks are manifested in the fields of geoacoustic emission and electromagnetic radiation in a wide range of frequencies. The use of logging of geoacoustic emission and electromagnetic radiation in combination with standard methods of geophysical borehole surveying allows not only lithological dissection of the borehole section, but also identification of areas of rock disturbance and fracturing.

About the authors

E. A. Bazhenova

Yu.P. Bulashevich Institute of Geophysics, UB RAS

Email: Bazenova_jena@mail.ru

References

  1. Астраханцев Ю.Г., Баженова Е.А., Белоглазова Н.А., Вдовин А.Г., Глухих И.И., Иванченко В.С., Хачай О.А. (2018) Комплексные геофизические исследования массивов горных пород в естественном залегании. (Отв. ред. О.А. Хачай). Екатеринбург: УрО РАН, 105 с. ISBN 978-5-7691-2517-1.
  2. Аузин А.А., Ахмад Х.М. (2019) Возможности скважинной термометрии при решении гидрогеологических задач. Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Сер.: Геол., (1), 72-75.
  3. Белоглазова Н.А., Троянов А.К. (2003) Оптимизация комплекса информативных параметров геоакустических шумов при решении задач в нефтегазовых скважинах. Материалы XIII сессии Российского акустического общества. М., 57-60
  4. Беспалько А.А. (2019) Физические основы и реализация метода электромагнитной эмиссии для мониторинга и краткосрочного прогноза изменений напряженно-деформированного состояния горных пород. Дисс. … докт. техн. наук. Томск: ФГАОУ ВО НИ ТПУ, 395 с.
  5. Беспалько А.А., Яворович Л.В., Федотов П.И. (2005) Связь параметров электромагнитных сигналов с электрическими характеристиками горных пород при акустическом и квазистатическом воздействиях. Изв. Томск. политехн. ун-та, 308(7), 18-23.
  6. Битнер А. К., Прокатень Е.В. (2018) Методы исследования пород-коллекторов и флюидов: учеб. пособие. Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 224 с. ISBN 978-5-7638-3819-0.
  7. Вдовин А.Г. (2019) Лабораторные исследования сигналов электромагнитного излучения на образцах с различной магнитной восприимчивостью. Урал. геофиз. вестн., 4(38), 4-9.
  8. Демин В.М., Майбук З.-Ю. Я., Лементуева Р.А. (1998) О роли пьезоэффекта при механоэлектрическом преобразовании в полиметаллических рудах. Физика Земли, (11), 50-55.
  9. Дьяконов Б.П., Улитин Р.В. (1982) Земные приливы и вариации физических характеристик горных пород. ДАН СССР, 264(2), 322-325.
  10. Ипатов А.И., Городнов А.В., Ипатов С.И., Марьенко Н.Н., Петров Л.П., Скопинцев С.П. (2004) Исследование амплитудно-частотных спектров сигналов акустического и электромагнитного шума при фильтрации флюидов в породах. Геофизика, (2), 25-30.
  11. Косарев И.Б., Соловьев С.П. (2011) Физические модели генерации электромагнитных сигналов при деформации и разрушении горных пород с низкой пористостью. Динамические процессы в геосферах, (2), 165-176.
  12. Орехов А.Н., Амани М.М.М. (2019) Возможности геофизических методов для прогнозирования трещиноватости коллекторов. Изв. Томск. политехн. ун-та. Инжиниринг георесурсов, 330(6), 198-209.
  13. Перелыгин В.Т., Машкин К.А., Рыскаль О.Е., Коротченко А.Г., Гайнетдинов Р.Г., Романов В.М., Глухов В.Л., Сафонов П.А., Камалтдинов А.Ф., Огнев А.Н., Шабиев И.Х. (2015) Аппаратурно-методические комплексы для исследования рудных, угольных и гидрогеологических скважин. Каротажник, 9(255), 99-127.
  14. Пимонов А.Г., Иванов В.В. (1990) Имитационная модель процесса трещинообразования в очагах разрушения горных пород. ФТПРПИ, (3), 34-37.
  15. Полтавцева Е.В., Власов Ю.А., Гаврилов В.А. (2013) Исследование откликов на приливное воздействие в рядах скважинных геоакустических измерений. Вестн. Камчатской региональной ассоциации Учебно-научный центр. Сер.: Науки о Земле, 2(22), 178-183.
  16. Садовский М.А., Болховитинов Л.Г., Писаренко В.Ф. (1982) О свойстве дискретности горных пород. Изв. АН СССР. Физика Земли, (12), 3-18.
  17. Троянов А.К., Дьяконов Б.П., Мартышко П.С., Астраханцев Ю.Г., Начапкин Н.И., Гаврилов В.А., Белоглазова Н.А. (2011) Сейсмоакустическая эмиссия и электромагнитное излучение трещиноватых пород в скважинах. Докл. АН, 436(1), 118-120.
  18. Троянов А., Иголкина Г.В., Астраханцев Ю.Г., Баженова Е.А. (2012а) Трехкомпонетный геоакустический каротаж для контроля при разработке газовых месторождений. Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений, 2, 53-58.
  19. Троянов А.К., Мартышко П.С., Юрков А.К., Дьяконов Б.П., Астраханцев Ю.Г., Начапкин Н.И., Козлова И.А., Баженова Е.А., Вдовин А.Г. (2012б) Выделение проницаемых зон по скважинным наблюдениям сейсмоакустической эмиссии и концентрации гелия. Докл. АН, 445(2), 210-213.
  20. Ягафаров А.К., Клещенко И.И., Новоселов Д.В. (2013) Современные геофизические и гидродинамические исследования нефтяных газовых скважин: учеб. пособие. Тюмень: ТюмГНГУ, 140 c.
  21. Li D., Huang L., Zheng Y., Li Y., Wannamaker P., Moore J. (2022) Feasibility of source-free DAS logging for nextgeneration borehole imaging. Sci. Rep., 12(1), 11910
  22. Mari J.L., Delay F., Voisin C., Gaudiani P. (2023) Active and Passive acoustic logging applied to the detection of preferential flow in a sedimentary aquifer. Sci. Technol. Energy Transit., 78, 25.
  23. Rader D. (1975) Acoustical logging of oil wells. J. Acoust. Soc. Amer., 57(S1), S29-S30.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Bazhenova E.A.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).