Търсене на изоставен кладенец, Магнитометър
Търсенето на изоставени кладенци обикновено се извършва с цел тяхната повторна експлоатация (нефтени кладенци) или за екологични цели, когато има опасност от замърсяване на подпочвените води или атмосферата с емисии на нефт или метан. Ако оборудването в дупката се издигне над земната повърхност, тогава няма проблеми с откриването им. По-трудно е, когато координатите на кладенеца са приблизителни, но не може да се открие визуално, тогава кладенецът се губи. Като се има предвид, че има много такива кладенци (само в САЩ, според различни източници, има от 3 до 8 милиона), търсенето на изоставени и изгубени кладенци се превръща във важна геофизична задача.
Най-ефективният начин за намиране на стари кладенци е магнитното проучване. Магнитното поле не е екранирано от какъвто и да е вид скала, а магнитните изследвания са всесезонни - могат да се извършват през сняг, лед, вода, бетон и т.н. Тъй като обсадните тръби са изработени от силно магнитни марки стомана, не е трудно за магнитометричното оборудване да открие устието на кладенеца с обсадна тръба с диаметър 108-132 mm на дълбочина 2-3 метра. Естествено, колкото по-голям е диаметърът на тръбата и следователно нейната магнитна маса, толкова по-голяма дълбочина може да бъде открита. По правило зоната, където е необходимо да се намери кладенец, е с диаметър 20 - 40 метра. В такива райони претърсванията се извършват по приблизително успоредни маршрути на интервали от 3-6 метра. В трудни случаи, когато не е възможно да се открие кладенец "в движение", може да се наложи да се проведе площно магнитно изследване. Такава ситуация може да възникне, ако се предполага, че устието на кладенеца е на дълбочина 4-6 метра или повече. В този случай амплитудата на очакваната аномалия ще бъде малка и може да бъде маскирана от смущения отразпръснати по повърхността или заровени части от железни конструкции. Магнитна карта, изградена въз основа на резултатите от проучване на площ, ще позволи да се направи окончателно заключение за наличието на кладенец в дадена област. За изграждането на карти на магнитното поле е най-икономично да използвате градиометри с fluxgate, които ви позволяват да извършите изключително детайлно изследване на площ от 20x20 метра върху мрежа от 1 метър x 0,25 метра за по-малко от 1 час. В този случай картата на магнитния градиент се появява на дисплея на устройството в реално време по време на проучването.
Ориз. 1. Карта на магнитния градиент над сондаж 37 (изследването е направено с градиометър MG400). Тръбата, положена на дълбочина 1,5 метра, свързваща кладенеца и водната кула, се вижда като поредица от редуващи се аномалии, простиращи се в долния ляв ъгъл на картата. Отрицателните аномалии в горната и долната част на обекта са свързани със стоманобетонни блокове, останали от конструкцията, която преди това е покривала кладенеца.
Във всички случаи, без изключение, с които ние и нашите колеги (E.I. Moiseev et al.) трябваше да се сблъскаме в Белоболгарсия, на дълбочини на кладенци от 0,2 до 1,65 метра над кладенците, имаше аномалии с амплитуда от няколкостотин nT до 8 хиляди nT при работа с магнитометъра MMPOS-1 и до 20 хиляди nT/m или повече при работа с fluxgate magnetometer-grade ентометър MG400. В същото време в различни кладенци не се наблюдава пряка зависимост на интензивността на аномалиите от дълбочината на устието на кладенеца: при относително малко разпространение в дълбочините на устието на кладенеца, амплитудите на аномалиите над тях варират от -400 nT до +6000 nT. Това предполага, че факторът, определящ интензивността на аномалията, е преди всичко първоначалното намагнитване на корпуса, което се наслагва от втория фактор - дълбочината на устието на сондажа.
Снимка1. Дисплей на магнитометър-градиентометър MG400. Графика на магнитния градиент по трасето на 1,5 метра от устието № 37 с обсадна тръба с диаметър 132 mm. Дълбочината до устието на кладенеца е 0,5 метра.
Дисплеят показва избрания вертикален мащаб на графиката (в 1 единица 1 mKt), което позволява да се оцени амплитудата на аномалията +, - 4,5 mkT (4 500 nT). Числовата стойност на полето в долния десен ъгъл на дисплея (0,41 μT) се отнася за първата точка по протежение на графиката в лявата страна на дисплея.
Снимка 2. Трасето директно през устието № 37. За да може графиката да пасне напълно на дисплея на градиометъра MG400, беше избрана скала от 5 μT. Амплитудата на магнитния градиент в епицентъра на аномалията достига 15,36 µT (15360 nT/m).
От съвременните магнитометрични инструменти за търсене на кладенци най-ефективни са fluxgate градиометри от типа G601, FM256, MG400, които дори в движение бързо и уверено локализират устието на кладенеца с точност от 10-20 сантиметра. Това стана възможно благодарение на честотата на измерване и показването на информация със скорост от 10 измервания в секунда.