Андрей Репин рассказал, как изучение диэлектрической проницаемости веществ помогает добывать полезные ископаемые и строить нефтепроводы.
Каждое вещество имеет свой специфический набор характеристик. Так при помощи спутникового зондирования можно установить, например, границы разлива нефти или определить, где можно добывать полезные ископаемые или воду, определять готовность почв к севу или места засоления почв. И группа омских ученых, работающих в лаборатории диэлькометрии и петрофизики ОмГПУ, занимается составлением моделей и алгоритмов получения физических характеристик почв. Их разработки применимы в экологии и геологии.
– Научная область, которой я занимаюсь, называется дистанционное зондирование, – поясняет Андрей Репин. – Изначально я изучал диэлектрическую проницаемость почв и грунтов, теперь же сфера интересов более широкая. Недавние наши исследования, которые мы проводили по гранту, были посвящены диэлектрической проницаемости сред в разном температурном режиме и широком диапазоне частот. Мы изучали разные типы грунта и определяли как диэлектрическая проницаемость зависит от таких характеристик как влажность, пористость, минеральный и солевой состав. Грунты – по большей части глины – мы насыщали их водой и водонефтяной смесью и исследовали, какие физические процессы происходят в них при взаимодействии с электромагнитным излучением в диапазоне частот от 20 герц до 8 гигагерц.
От исследования грунтов ученые перешли к изучению твердых пород, так называемых кернов. Им предстоит построить диэлектрические модели, по которым после зондирования почвы электромагнитными волнами можно будет определить ее состав.
Данные, полученные исследователями, будут полезны при нефтегеологической разведке и помогут определить содержание нефти в горной породе. Зонд, опущенный в шахту, просканирует породу и определит, сколько в ней сдержится нефти и воды. Если, например, в пласте есть 15 % и 10 % нефти, то с экономической точки зрения имеет смысл разработка нефтяного пласта. Также исследования пород будут полезны для строительства, поскольку определят геологическое строение почв, или добычи воды, что особенно актуально для засушливых территорий.
Добавим, что исследования ученых помогут при освоении арктических территорий. Так, при помощи спутника можно определить тип территорий или насколько прочен лед и, исходя из этих сведений, решать, для каких целей можно использовать обследованные земли.
– Диэлектрическая проницаемость воды в мегагерцовом диапазоне составляет примерно 80 единиц, льда – 3 единицы. Соответственно, мерзлая почва будет иметь маленькую диэлектрическую проницаемость, талая – большую. Таким образом, при помощи спутника можно определить, какие участки замерзли, какие растаяли, где расположены озера и болота, а где просто твердый грунт. Эти данные полезны, например, при прокладке нефтепроводов, поскольку нефть сейчас активно добывают на Севере, – поясняет исследователь. – Это очень интересно решать задачи и получать результат, который будет полезен.
5122 Поделиться:
