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 с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».