Главная – Журналы – Поиск по журналам

Приведены результаты исследований включений во вторичных сульфатах (антлерит, смесь копиапита и кокимбита) и арсенатах (эритрин и пикрофармаколит), сформированных на поверхности техногенных тел - складированных отходах обогащения сульфидных (Беловский и Урской отвалы) и арсенидных (карты захоронения комбината Тувакобальт) руд. В составе газово-жидких включений (ГЖВ) определен широкий круг компонентов, основные из которых вода и углекислый газ. В меньшем, но измеряемом количестве обнаружены углеводороды, О-содержащие органические соединения, N- и S-содержащие газы. Во включениях пикрофармаколита (арсенат-арсенит кальция и магния), кроме того, обнаружен арсин H₃As. ГЖВ вторичных минералов отражают состав межпоровой среды в теле отходов при том или ином доступе атмосферных газов, поступающих в свободном виде и с сезонными осадками в тело отходов. Сочетание генерируемых на месте и проникающих газов определяет многообразие неорганических и биотических взаимодействий в техногенных телах. Присутствие углеводородов и O-содержащих органических соединений, вероятнее всего, связано с бактериальными преобразованиями органического вещества (остатков растительности, древесины, микроводорослей, грибов). Вместе с тем такие соединения, как сероуглерод и диоксид серы, указывают на активные неорганические реакции разложения сульфидной матрицы.

В составе бажено-абалакского комплекса (БАК) выделены главные типы пород-коллекторов. С целью проведения оценки геологических ресурсов углеводородов предлагается все множество литологических типов пород, входящих в состав БАК, формально разделить на две основные разновидности, представленные флюидоупорами и коллекторами. Обоснована возможность выделения потенциально продуктивных и продуктивных пород, представленных кремнистыми и карбонатными разновидностями, по данным ГИС. Восстановлен вероятный механизм формирования пород-коллекторов в составе БАК в результате тектоногидротермального воздействия на эти отложения. Предложена оригинальная методика выделения перспективных зон различных категорий для поисков залежей углеводородов в БАК путем комплексирования данных сейсморазведки и проведенного на их основе тектонофизического моделирования. В качестве примера проведена оценка прогнозных геологических ресурсов углеводородов, содержащихся в БАК в пределах сейсморазведочных работ 3D Ем-Еговской площади. Обоснована необходимость оценки перспектив нефтеносности и подсчета прогнозных геологических ресурсов углеводородов в БАК в целом, а не только в баженовской свите, исходя из единого механизма формирования в них пород-коллекторов тектоногидротермального происхождения.

С целью изучения углеводородного потенциала глубокопогруженных залежей Южно-Каспийской впадины построены карты изменения изотопного состава по площади, графики распределения УВ газов в зависимости от стратиграфического возраста вмещающих отложений, графики изменения изотопного состава от глубины отбора проб. Оценен генезис газов по методикам М. Шоелла и А. Джеймса. На основании изучения различных форм проявления газов установлены два этапа формирования углеводородов. Первый этап начинался в подстилающих продуктивную толщу (ПТ) отложениях (миоцен-эоценовое время) и продолжался до отложений ПТ. На этом этапе происходила частая смена направлений движений как нисходящих, так и восходящих. Второй этап формирования углеводородов начинался с отложений продуктивной толщи, характеризовался изменением геодинамических условий в регионе (антропоген-плиоценовое время). Лавинная седиментация, превалирование нисходящих движений над восходящими способствовали накоплению мощных осадков в век продуктивной толщи. По мере накопления осадков, а также вследствие тектонических процессов (прогибания) в глубоководной части бассейна происходило ужесточение термобарических условий в осадочной толще. Детально рассмотрены результаты газовой съемки в пределах глубоководной части Южного Каспия, и установлено, что для этой зоны характерна газогенерация с преобладанием двух компонентов - метана и этана. Изучение тенденций миграции углеводородов по времени и площади, а также областей генерации и т. д. позволяет выявить некоторые структуры, где есть признаки накопления углеводородов с большими и гигантскими запасами. Установлено, что углеводородные газы в донных осадках и отложениях верхней части разреза южной части Каспийского моря находятся в тесной зависимости от источников формирования углеводородов, миграции и других процессов, протекающих в глубокопогруженных отложениях, а также в верхней части разреза.

Рассмотрено решение трехмерной динамической задачи теории упругости применительно к моделированию всех типов сейсмических волн, распространяющихся в реальных геологических средах. Излагаются элементы алгоритма на основе метода спектральных элементов (МСЭ) для численного решения поставленных задач. Представлены основные преимущества и особенности МСЭ (высокий порядок дискретизации по пространству, явная схема интегрирования по времени) в сравнении с классическим подходом, основанным на методе конечных элементов (МКЭ). Рассматриваются особенности массивно-параллельной реализации данного алгоритма на графических процессорах с использованием технологии CUDA. Анализируется эффективность распараллеливания на гибридных системах при различных порядках МСЭ и параметрах численной схемы интегрирования по времени. Приведены результаты решения трехмерной задачи моделирования распространения сейсмических волн в неоднородной геологической среде с разломами и резко изменяющимися свойствами пластов по вертикали и горизонтали. В качестве исходных данных взята детальная цифровая геологическая модель, построенная для одного из месторождений Арктики с помощью наиболее распространенного в мире программного комплекса геологического моделирования Petrel. Она была конвертирована на гексаэдральную сетку для выполнения эффективных расчетов МСЭ на отечественном программном комплексе CAE Fidesys, разработанном ранее с участием авторов статьи для широкого круга других инженерных задач прочностного анализа. Модель далее обобщена для типовых сейсмогеологических условий Западной Сибири, чтобы на основе такого моделирования можно было проводить широкий спектр исследований по возможностям сейсморазведки для изучения основных нефтегазоносных комплексов в данном регионе. В последующем могут быть апробированы и другие регионы с иным геологическим строением. Выходные результаты полноволнового моделирования записываются в международном формате SEG-Y, пригодном для всех видов промышленной сейсмической обработки. Проводится анализ полученных модельных сейсмограмм и волновых полей. Делается вывод о практической значимости проведенных исследований, результаты которых в будущем могут быть использованы для широкого круга прикладных задач в различных регионах и условиях.

Для территории Среднеуральского сегмента построена сеточная плотностная модель верхней части литосферы высокого разрешения с шагом дискретизации 500 м до глубины 80 км - первого регионального уровня изостатической компенсации. Пространственный каркас плотностных разрезов служит основой трехмерной модели интерполированной плотности - модели начального приближения. Уточняющие поправки к плотностной модели начального приближения находятся из решения линейной обратной задачи гравиметрии на практически содержательных множествах корректности плотностных эквивалентов. В качестве последних выбираются достаточно тонкие горизонтальные слои сеточной плотностной модели. Способ и технология расчета трехмерного распределения плотности с привязкой к двумерным данным по опорным сейсмическим разрезам заложены в методику количественной интерпретации потенциальных полей с построением объемных геофизических моделей. Рельеф внутренних граничных поверхностей верхней, средней и нижней коры сопоставлен со структурной схемой тектонического районирования по поверхности фундамента. Для построения тектонических схем также используются аномалии литостатического давления, вычисленные по обобщающей интегральной характеристике - массе плотностных колонок от земной поверхности до заданной глубины. Аномалии литостатического давления для каждого слоя трехмерной сеточной плотностной модели пропорциональны избыточной плотности в слое, так что плотностная модель легко перестраивается в литостатическую. Трехмерные аномалии литостатического давления отчетливо конфигурируют блочное строение земной коры на разных глубинных срезах. В проекции на поверхности средней и нижней коры контуры литостатических аномалий соответствуют схеме тектонического районирования фундамента, построенной по потенциальным полям. Сопоставление «блочных схем» плотностной и литостатической моделей используется для выделения разнопорядковых структурных элементов глубинного тектонического районирования на разных глубинных срезах.

Предложен метод защиты изделий 3D -печати, выполненных при помощи технологии FDM, от несанкционированного копирования. Данный метод основан на управляемом отклонении траектории нанесения филамента на плоском участке поверхностного слоя изделия. Величина отклонения траектории линий определяется встраиваемой защитной меткой, которая играет роль водяного знака. Вносимые таким образом изменения трудно обнаружить визуально, и тем более трудно автоматически считать при сканировании формы 3D -изделия, и впоследствии воспроизвести при создании его копии. При этом проверка подлинности изделия посредством детектирования защитной метки может быть выполнена за счёт съёмки изделия цифровой камерой и специализированной обработки на основе спектрального анализа и узкополосной фильтрации.

Разработана и апробирована методика калибровки шкал с нерегулярной структурой, характерной для абсолютных угловых датчиков на основе псевдослучайных кодов. Экспериментально получены результаты калибровки на уровне ± 2, 2" с неопределённостью ± 0, 5", характерной для используемой измерительно-диагностической установки АЭ.1686. Достоверность результатов калибровки нерегулярных шкал подтверждается идентичностью полученных кривых при их сличении с кривой калибровки регулярной шкалы, сформированной на другом радиусе в едином технологическом цикле совместно с одной из контролируемых нерегулярных шкал.

Предложена принципиально новая модель оптического коммутатора с децентрализованным управлением. Преимуществами предлагаемого коммутатора являются отсутствие оптоэлектронного преобразования информационного сигнала и возможность построения масштабируемых схем малой сложности. Схема коммутатора включает в себя следующие основные элементы: электрически управляемые ключи на основе ниобата лития, фильтры Брэгга, оптические вентили, фокусирующие системы, управляющую линзовую систему, локальную систему формирования управляющих сигналов. Проведённый расчёт оптических устройств коммутатора показал возможность его реализации и функционирования в диапазонах 1310-1460 нм для передачи управляющих сигналов и 1550 нм - для информационного сигнала, обеспечивающего взаимодействие устройств центров обработки данных.

Рассмотрена проблема построения электронно-перестраиваемого оптического фильтра с синтезируемой спектральной характеристикой. В качестве технической основы взят фильтр на базе дифракции света на акустических волнах, в котором все главные характеристики определяются параметрами фазовой объёмной дифракционной решётки, создаваемой в кристаллической среде акустическим полем, формируемым пьезоизлучателем. Исследована возможность формирования передаточной функции (спектральной характеристики) акустооптического перестраиваемого фильтра путём формирования управляющего сигнала и создания в среде неоднородной динамической фазовой дифракционной решётки. Показано, что в широкоапертурной геометрии акустооптических фильтров, используемой в современных гиперспектральных системах, может быть построена однокоординатная модель акустооптического взаимодействия. Определена связь между параметрами управляющего высокочастотного сигнала, акустической волны, создающей решётку, и спектральной функцией пропускания фильтра. Сформулированы принципиальные ограничения на ширину спектрального окна пропускания. Полученные соотношения позволяют описать работу акустооптического фильтра при произвольном законе амплитудной и частотной модуляций управляющего ультразвукового сигнала при ограниченном коэффициенте передачи. Результаты могут найти применение при проектировании оптических спектральных систем с управляемой функцией пропускания акустооптического фильтра.

В общем виде сформулирована задача определения оптимального начального состава реакционной смеси. Описан метод решения поставленной задачи, в основе которого лежит алгоритм имитации отжига. Проведён вычислительный эксперимент для ферментативной реакции Михаэлиса - Ментен и реакции аминометилирования тиолов. Выполнен подбор параметров для эффективной работы алгоритма. С помощью представленного метода найден оптимальный исходный состав реакционной смеси, при котором достигается максимальный выход целевого продукта. Приведён анализ эффективности данного алгоритма путём сопоставления с результатами работы других методов оптимизации.