ارائه خدمات مهندسی در زمینه ژئوفیزیک

-خدمات متنوع ژئوفیزیکی – زمین شناسی -تعیین عمق آب  – آب یابی – چاه نگاری

-مطالعات لرزه نگاری جايگاه سازه هاي مهم از جمله مسير تونل ها سدها، نيروگاهها، مخزن سد،  و …

– ارائه خدمات مربوط به آزمایشات ژئوفیزیک و ژئوتکنیک لرزه ای

– اندازه گیری سرعت امواج برشی ، امواج فشاری، نسبت میرایی ضریب پواسون و در لایه ها و اعماق مختلف خاک تا عمق ۶۰ متر

-آزمایش دانهول- تعیین تیپ خاک و تهیه گزارش جهت  ارائه به نظام مهندسی و ستاد بحران

جهت انجام آزمایشات ژئوفیزیک با شماره های زیر تماس بگیرید:   ۰۹۳۹۹۲۱۱۷۷۵ – ۰۹۱۵۹۲۴۶۳۷۵ ۰۹۳۶۳۳۴۲۷۲۵

جهت انجام آزمایشات ژئوفیزیک با شماره های زیر تماس بگیرید:   ۰۹۳۹۹۲۱۱۷۷۵ – ۰۹۱۵۹۲۴۶۳۷۵  – ۰۹۳۶۳۳۴۲۷۲۵

انواع روشهای ژئوفیزیک

مطالعات ژئوالكتريكی

   پیشرفت روزافزون علوم منجر به کاربرد روش های نوین در اکتشاف منابع شده است. از جمله این روش­ها می­توان به مطالعات ژئوفیزیک (لرزه نگاری، ژئوالکتریک، مگنتومتری، گرانی ­سنجی، زمین­ گرمایی و رادیواکتیو) اشاره کرد.

در مطالعات ژئوفیزیک با اندازه­گیری بعضی از خواص فیزیکی(سرعت امواج، مقاومت الکتریکی، قابلیت مغناطیسی، وزن مخصوص، دما، شدت انتشار اشعه ­های رادیواکتیو و …) که اختلاف بارز با محیط اطراف دارد، به عنوان معیاری برای شناسایی منابع آب، معادن، مخازن هیدروکربوری، پدیده­های زمین شناسی و … استفاده می­شوند.

هر کدام از روش­های ژئوفیزیکی کاربرد خاصی دارند از آن میان ژئوالکتریک افزون بر اینکه بیشترین استفاده را در اکتشاف منابع آب دارد، همچنين می­تواند در مطالعات زمین­ شناسی مهندسی(سد، گسلش، زونهای خرد شده، زمین لغزش، آبرفت، سازه­های مهم دیگر مانند نیروگاه، خط لوله پل، تونل و بزرگراه) کاربرد داشته باشد.ازمزیت­های اساسی این روش،صرفه جویی درزمان وهزینه کم می­باشد.

با بکارگيری انواع شيوه‌هاي مقاومت‌سنجي، پلاريزاسيون القايي و پتانسيل خودزا، مي­توان جنس، ضخامت و نحوة قرارگيري لايه‌هاي زمين را تعيين نمود. كاربرد اصلي در اكتشاف مواد معدني ، آبهای زيرزميني ، تعيين پي‌سنگ سد، تأسيسات و ابنيه فني است.

 همچنين با استفاده از دستگاهچاه‌نگاري (Well logging device) مي­ توان مقاومت ويژه الكتريكي،پتانسيل خودزاودما در داخل ­چاه(لايه‌هاي جدارچاه حاوي سيال)تاعمق۲۰۰ متر را اندازه‌گيري كرد.

مقاومت ويژه (RS)

در این روش مقاومت ویژه الکتریکی در اعماق مختلف زمین اندازه گیری می­شود.
موارد استفاده :

۱-   جهت تعیین محل ساختارهای زمین­ شناسی مدفون مانند گسل­ها، دایک­ها، حفرات، کارست­ها و قنوات همچنین تعیین عمق سنگ کف در پروژه­های عمرانی مختلف مانند سدها،برج­هاو …

۲-   جهت اکتشاف منابع آب زیرزمینی برای مصارف کشاورزی، شهری و صنعتی و همچنین تعیین عمق سطح آب زیرزمینی (سطح ایستابی).

۳-   جهت اجرای پروژهای ژئوفیزیک اکتشافی در معادن فلزی که معمولا همراه با روش پلاریزاسیون القایی انجام می شود.

روش پتانسیل القایی (IP) : 

در این روش با استفاده از الکترودهای جریان ابتدا زمین شارژ شده و پس از مدتی جریان قطع می­شود، سپس با اندازه­گیریchargability (قابليت شارژ شدن)، اطلاعاتی از کانی ­سازی زیرسطحی بدست می­ آید.

موارد استفاده : این روش بطورمعمول همراه با روش مقاومت الکتریکی (RS) در اکتشاف کانسارهای رگه­ای و پروفیری مانند مس، سرب و روی و….. استفاده می­شود.

 روشپتانسيلالكتريكيخودزا (SP)

روش پتانسیل خودزا شامل اندازه­گیری پتانسیل الکتریکی است که به صورت محلی در زیرزمین توسط فعالیت­های الکتروشیمیایی، الکتروسینتیک و یا هر دو ایجاد می­گردد. برخی از مهم­ترین کاربردهای پتانسیل خودزا، مطالعات هیدرولیکی، مطالعات زمین گرمایی، سیستم‌های آتشفشانی، ژئوتکنیکی، پتروفیزیکی، اکتشاف معادن و نیز مطالعه عوامل زیست‌محیطی چون آلودگی آب‌های زیرزمینی است.

همان طور که می‌دانیم پتانسیل خودزا توسط یک یا چند منشا طبیعی که جریان­های مستقیم تولید می‌کنند، ایجاد می‌شود.  مدل سازی­های مستقیم در روش پتانسیل خودزا برای فرم­های هندسی ساده نظیر کره مدفون، استوانه، ورقه شیبدار و نظایر آن توسعه یافته­اند. تابع جواب چنین آنوم الی­هايی نحوه رفتار آنها را در اندازه­گیری پتانسیل خودزا نشان می­دهد. این رهیافت­ها زمینه مناسبی برای حل مسائل معکوس پتانسیل خودزا ایجاد می­کند که در ارزیابی برداشت­های صحرائی با داشتن اطلاعات کمکی تفسیر بهتری از داده­ها را به همراه می­آورد. تاثیر عمق آنومالی، ابعاد آن، زاویه شیب، جهت و امتداد آن و مواردی از این قبیل بر روی داده­های پتانسیل خودزا از روی مدل سازی­های مستقیم قابل مطالعه است.

متدهاي مطالعات ژئوالكتريكي:

۱-   اتصال به جرم (miss ala muss)

۲-   الكترومغناطيس (EM)

۳-   گمانه زني الكتريكي به روشهاي (ونر و شلومبرژه)

۴-   پروفيل زني الكتريكي به روشهاي (دوقطبي دوقطبي،قطبي دوقطبي و C.R.P)

 مطالعات لرزه‌ نگاری

ـ لرزه‌نگاري به روش‌ شكست‌ مرزی

ـ لرزه‌نگاري به روش‌ بازتابي كم عمق

ـ خردلرزه‌نگاري Petite – Seismic

– روش لرزه نگاری درون چاهی

ـ گمانه به گـــمانه(Hole ـ Cross)

ـ گمانه به گالري

ـ گالري به گمانه

ـ گالري به گالــري

ـ P-S Logging

كاربرد لرزه‌ نگاری

لرزه ­نگاری مطالعه علمی گسترش امواج الاستیک درزمین می‌باشد وبعنوان یکی ازشاخه‌های  ژئوفیزیک شناخته می‌شود. ازآنجا که امکان دسترسی به لایه‌ها وساختارهای درون زمین میسر نمی‌باشد، امواج الاستیک این امکان را فراهم می‌کند که به بازسازی آنچه در زیرزمین وجود دارد، با استفاده از اطلاعات بدست آمده از این امواج، بپردازند. بدین صورت لرزه‌شناسی به زمین شناسی واکتشافات معدنی مرتبط می‌شود. لرزه­نگاری برای مطالعه علمی پیدایش زلزله و امواج حاصل از آن بوجود آمد. به دنبال آغاز جنگ سرد قدرت‌های جهانی روبه سرمایه‌گذاری بیشتری به این علم آوردند تا از وقوع آزمايشات هسته‌ای طرف مقابل و محل و شدت آن مطلع شوند. سپس در دهه شصت و هفتاد میلادی با گران شدن نفت و بحران انرژی بار دیگر نظرها متوجه این علم شد تا با ابداع دستگاه‌ها و روش‌های نوین اقدام به اکتشاف منابع جدید کنند. اگرچه لرزه‌شناسی تاکنون در پیش­بینی زمان زلزله موفق نبوده اما در مورد پیش­بینی سونامی (Tsunami) موفق و کارساز بوده است.

امواج لرزه‌ای همان امواج صوتی با طیف فرکانس گسترده­تری هستند که به سه نوع کلی امواج فشاری(P-waves)، امواج برشی (S-waves) و امواج سطحی (Surface waves)طبقه بندی می‌شوند. سرعت انتشار امواج بستگی به جنس محیط دارد.

علم لرزه خود به دو گروه اصلی زلزله ونفت تقسیم می‌گردد. در شاخه زلزله، امواج زلزله که از جنس امواج صوتی می‌باشند، مورد مطالعه قرار می‌گیرند. امواج زلزله حاوی اطلاعات زیادی از لایه‌های مختلف کره زمین می‌باشند که با ثبت و رکورد این امواج بدست مي­آيد. در شاخه نفت اطلاعات لرزه‌ای با ایجاد امواج لرزه‌ای مصنوعی در سطح زمین و دریافت بازتاب این امواج از درون لایه‌های زیر سطحی به دست می­آيد. به دلائل اقتصادی و اهمیت اکتشاف و تولید نفت علم لرزه­نگاري کاربردهای فراوانی در صنعت انرژی پیدا کرده است. کاربرد علم لرزه­نگاري در صنعت نفت خود به دوگروه لرزه­نگاری اکتشافی و لرزه­نگاری توسعه‌ای تقسیم می‌گردد. لرزه­نگاری اکتشافی بیشتر بصورت دو بعدی و لرزه نگاری توسعه‌ای میادین شناخته شده بصورت سه بعدی و چهار بعدی انجام می‌گیرد.

لرزه‌نگاري به روش‌ شكست‌ مرزی

روش شکست مرزي هنگامي کاربرد دارد که بتوان پرتوهاي شکسته شده را دريافت نمود، بخصوص هنگامي که هدف مطالعة لايه­هاي زمين از طريق برداشت سطحي باشد. اساس کار در اين حالت آن است که سرعت لايه­ها با عمق افزايش يابد يعني سرعت موج در هر لايه از لاية فوقاني بيشتر و از لاية تحتاني کمتر باشد. در اين شرايط پديدة خاصي در مرز لايه­ها رخ مي­دهد که به آن شکست بحراني گفته مي­شود. براي تشريح اين پديده فرض ميشود، يک چشمة لرزه­اي مطابق شکل زير، در سطح زمين قرار گرفته و محيط زمين از دو لايه با سرعت­هاي انتشار V1 و V2 تشکيل شده باشد. از آنجا که چشمة لرزه­اي، موج را در تمام جهات منتشر مي­‌کند، پرتوهاي متعددي با زواياي تابش بين صفر تا ۹۰ درجه به مرز دو لايه برخورد مي­کنند. در مورد بازتاب­ها، هر پرتو با همان زاوية تابش بازتاب مي­نمايد، اما شکست پرتوها تابع قانون اسنل مي­باشد. در اين حالت چون سرعت لاية دوم بيشتر است، طبق قانون اسنل زاوية شکست از زاوية تابش بزرگتر است يعني راستاي انتشار پرتو در محيط دوم از خط عمود دور ميشود.


لرزه‌نگاري به روش‌ بازتابي كم عمق

 اين روش براي شناخت زمين در اعماق زياد استفاده مي­شود و با ثبت تغييرات زمان­هاي دريافت امواج بازتابي از نقطه­اي به نقطه­اي ديگر در سطح زمين تصويري از ساختارهاي زيرزميني آن منطقه به دست مي­دهد.روش­هايايجادلرزهدراينروشعبارتند از:

– چشمه­هاي لرزه اي و طيفل رزهآكوستيك: بيشترچشمه­هاي لرزه­اي ، امواج فشاري را كه چشمه اصلي در عمليات لرزه­نگاري هستند، توليد مي­كنند. انواع گوناگون چشمه­هاي لرزه­اي وجود دارد كه برحسب مقدار و ماهيت فركانسي طبقه­بندي مي­شوند. علاوه بر چشمه­هاي لرزه­اي، چشمه­هاي مختلف آكوستيكي ( ازجمله امواج صوتي در آب يا هوا) كه در عمليات لرزه نگاري دريايي مفيد هستند نيز وجود دارند.

-چشمه­ هاي انفجاري:چشمه ­هاي انفجاري درخشكي درچاههاي كم عمق تعبيه مي شوند تاهم ازجفت شدگي چشمه و زمين اطمينان حاصلش ودوهم صدمات سطحي كمترباشد. چشمه­هاي انفجاري ارزان قيمت وازديدگاه لرزه اي مناسب وداراي طيف وسيع فركانس مي­باشند اما مشكلاتي همچون عدم امكان تكرارپذيري دارند.
– چشمه­ هاي غيرانفجاري: پرطرفدارترين چشمه غيرانفجاري درعمليات لرزه نگاري خشكيViruses است . Viruses سيگنالي با طول زماني چند ده ثانيه و فركانسي تا حدود ۸۰ هرتز توليد مي كند. Viruses سريع بوده و سيگنال تكرار پذير دقيقي دارد.

خرد لرزه‌ نگاري Petite Seismic

   بسیاری از رفتارهای مکانیک سنگ در عمق کم، یکی از مشکلات بزرگ برای مهندسین در پروژه‌هاي مهندسي عمران، معدن، نفت و گاز می‌باشند. استفاده از داده‌های خرد‌لرزه­نگاري در مناطقی که تحت تاثیر استرس‌های محلی مانند تغییرات شرایط زمین‌شناسی و ژئوتکنیکی سبب ایجاد گسیختگی می‌شود، امروزه به عنوان روشی موثر جهت مونیتورینگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از سیستم‌ها و روش‌های نوین می‌توان رویدادهای شکستگی در حدود چند ده سانتیمتر به بالا را که می­توانند موجب تولید رویداهای لرزه‌ای با بزرگای منفي شوند را بررسی نمود. با نصب سنسورهای Geophone که دارای امکان پوشش فرکانس‌هایی درمحدوده‌های ۵ تا۱۰۰۰ هرتزوسنسورهای شتاب نگاری Piezoelectric Accelerometer بامحدوده فرکانسی ۵۰ تا۵۰۰۰ هرتز و رکوردر Paladin بارزولوشن ۲۴ بیت با امکان نمونه برداری تا ۱۰ کیلوهرتزونصب آرایه صحیح امکان برداشت دقیق داده بارزولوشن ودقت مکان‌ یابی بالا را فراهم می‌سازد.

روش لرزه ­نگاری درون چاهی

  روشلرزه ­نگاري درون چاهي يكي ازروش­هاي لرزه ­شناسياست كه براي اندازه­گيري مستقيم سرعت امواج كشساني مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اين روش درمقايسه با ساير روش­هاي درون چاهي بدليل سهولت وسرعت اجراء وهزينة پايين،درمطالعات مهندسي كاربرد زيادي دارد. اساس كار در اين روش، اندازه­گيري زمان سير موج از سطح زمين تا اعماق مختلف است. بدين منظور يك لرزه­سنج كه معمولاً شامل سه حسگر عمود برهم مي­باشد، توسط كابل در اعماق مختلف داخل گمانه قرار داده‌ شده و امواج لرزه­اي حاصل از يك چشمة لرزه­اي (نظير چكش يا مواد منفجره) در نزديكي دهانة گمانه، توسط آن ثبت مي‌گردد.

 گمانه به گـــمانه(Hole ـ Cross)

   برای برآورد خصوصیات دینامیکی خاک، بررسی سرعت انتشار امواج فشاری و برشی و همچنین تفکیک لایه­ها با توجه به توزیع سرعت امواج در خاک­، از آزمایشات ژئوفیزیکی به سه صورت زیر استفاده می­گردد.

۱-   آزمایش درون گمانه­ای

۲-    آزمایش بین گمانه­ای

۳-    آزمایش لرزه­نگاری سطحی

۱- آزمایش درون گمانه­ای : عملیاتلرزهنگاریدرونگمانه­ای (Down Hole) در گمانه­های ماشینی تا عمق مورد نظر با فواصل برداشت یک متر و با استفاده از چشمه ضربه­ای صورت می­گیرد. حفاری و تجهیز گمانه­ ها جهت انجام روش درون چاهی شامل قرارگیری لوله از جنس PVC متناسب با قطر ژئوفون­های درون چاهی و پر کردن اطراف لوله از ماسه ریزدانه بادانه­بندی یکنواخت به نحوی که لوله کاملا در جای خود ثابت قرار گیرد، قبل از مطالعات لرزه نگاری انجام می­شود.

۲- آزمایش بین گمانه­ای : عملیاتلرزهنگاریبینگمانه­ای (Cross Hole) همانند آزمایش روش قبلي(درون گمانه­ای) می­باشد با این تفاوت که در این آزمایش نیاز به حفاری ۲ گمانه ماشینی با عمق برابر میباشد. درون یک گمانه لوله­ای از جنس PVCقرار داده شده و اطراف آن ماسه ریزدانه بادانه­بندی یکنواخت به نحوی که لوله کاملا در جای خود ثابت قرار گیرد، ریخته می­شود. در گمانه دیگر عامل تحریک (انفجار و یا ویبراتور) هدایت می­گردد. برای انجام آزمایش چند ژئوفون در اعماق مختلف گمانه کار رانده شده و عامل تحریک در گمانه دیگر عمل می­کند.

۳- آزمایش لرزه­نگاری سطحی: عملیات لرزه نگاری سطحی (Surface Geophysics) بر روی سطح زمین انجام می­گردد. بدین صورت که یکسری ژئوفون در یک خط مستقیم و در فواصل یکسان بر روی زمین مستقر می­گردند. برای تحریک این ژئوفون ها از یک پتک سنگین و یك تخته الوار و يك صفحه قلزي كوچك و ضخيم استفاده می­گردد. سرعت موج برشی با کوبیدن پتک در جناحین الوار و سرعت موج فشاری با کوبیدن بر سطح فوقانی صفحه فلزي حاصل می­گردد.