Опыт применения георадиолокации при поиске местоположения ликвидированных скважин различного назначения

При проектировании и проходке горных выработок и подземных сооружений зачастую приходится сталкиваться с наличием на участке работ погребенных, ликвидированных или законсервированных артезианских и других скважин, местоположение в существующей документации которых дано не точно или неизвестно вообще.

Также, для различных целей необходимо производить поиск местоположений устьев скважин с необсаженными или зацементированными колоннами с ликвидированными оголовками. В данной статье представлен опыт применения георадиолокации при необходимости обнаружения местоположения скважин, применяя различные поисковые признаки и критерии.

Рассмотрен случай, когда необходимо уточнить местоположение погребенного металлического оголовка артезианской скважины для корректировки строительства подземного сооружения на участке. Для поиска оголовка скважины с предполагаемым диаметром 300 мм была выполнена сеть георадиолокационных профилей с расстоянием между линями профилей 0,5 м. Съемка выполнялась георадаром ОКО-3 (ГК «Логис-Геотех») с использованием антенных блоков с центральными частотами 250 и 700 МГц.

Участок поиска расположен в центре г. Санкт-Петербурга с обширной сетью подземных коммуникаций (водопровод, газопровод, теплотрассы, телефонные линии и пр.). Было выполнено математическое моделирование с получением синтетической радарограммы, с рассчитанными изображениями «откликов» от объектов подземных коммуникаций и модели погребенного оголовка скважины. На рис. 1 показан пример синтетической радарограммы с частотой зондируемых импульсов 700 МГц с приведением исходных данных моделирования.

Таким образом, отражение от металлического оголовка погребенной скважины будет представлять собой сдвоенную гиперболу дифракции с максимумом энергии сигнала в верхней точке гиперболы.

На рис. 2 показано георадиолокационное изображение одного из  разрезов, выполненных по сетке профилей. Отражение в виде сдвоенной гиперболы, подобное объекту на синтетической радарограмме, является отражением от металлического оголовка скважины. Объект является точечным, о чем свидетельствует отсутствие подобного отражения на изображениях разрезов профилей, выполненных в непосредственной близости.

При поиске местоположения ликвидированных зацементированных скважин, не имеющих металлической обсадки и оголовка, прямого отражения не наблюдается. Руководствоваться в таких случаях необходимо косвенными признаками наличия в грунтовой толще ликвидированной скважины, выраженных в морфологии осей синфазности волновой картины.

На рис. 3 показано георадиолокационное изображение разреза, выполненное антенным блоком с центральной частотой 700 МГц, при выполнении георадиолокационной съемки непосредственно над ликвидированной зацементированной экстензометрической скважиной без оголовка.

На рис. 3 красными стрелками обозначена зацементированная ликвидированная скважина без металлического оголовка и обсадки. Характерный наклон осей синфазности на радарограмме, также обозначенный стрелками, является косвенным признаком наличия подземного объекта. Данный критерий поиска, по всей видимости, связан с просадкой границ инженерно-геологических элементов в сторону погружения скважины.

Данный поисковый признак может наблюдаться и на более низкочастотных записях. На рис. 4 показан результат прохождения георадара с антенным блоком 250 МГц над аналогичной ликвидированной скважиной.

В результате работы для различных типов антенн георадара были получены признаки и критерии для поиска местоположений ликвидированных скважин различного назначения. На примере математического моделирования показан характерный отклик и в полевых материалах продемонстрировано полученное отражение погребенного металлического оголовка скважины.

Автор статьи: Андрианов С.В., научный сотрудник ОАО «Научно-исследовательского и проектно-изыскательского института “Ленметрогипротранс”»,