способ поиска месторождений полезных ископаемых по индуцированному излучению и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ поиска месторождений полезных ископаемых по индуцированному излучению, включающий облет исследуемой территории, сканирование поверхности Земли и регистрацию излучения с последующей обработкой зарегистрированного сигнала и определением координат выявленных аномалий, отождествляемых с искомыми геологическими объектами, визуализацию энергетического субатомного излучения исследуемых объектов путем фотографирования их с летательных аппаратов или с поверхности Земли, активацию цифрового аппарата генератором субатомного поля, работающим в режиме настраиваемого субатомного резонанса с частотами исследуемого объекта, обработку поступающей информации, выделение субатомного отображения объекта, получение внемашинной информационной базы в виде космо- и фотоснимков исследуемой территории и внутримашинной информационной базы, содержащей субатомную обработку космоснимков, прямые измерения субатомного излучения исследуемых объектов, математико-картографическое моделирование геологических объектов путем построения цифровых, электронных и тематических карт, определение координат и контуров искомых объектов, отличающийся тем, что используют предварительную космическую съемку местности, выявляют возможное месторождение полезных ископаемых, облучают с летательного аппарата поверхность Земли электромагнитными волнами с частотой, соответствующей частоте исследуемого объекта, осуществляют визуализацию энергетического субатомного индуцированного излучения исследуемых объектов путем видеосъемки их с другого летательного аппарата, следующего за первым облучающим летательным аппаратом по этому же маршруту через определенный интервал времени, определяемый характеристиками исследуемого объекта, при этом активация и регистрация поступающей информации осуществляется с продолжительностью и интервалом в один кадр видеокамеры.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что производят облучение и видеосъемку на поверхности Земли.

3. Устройство для поиска месторождений полезных ископаемых по индуцированному излучению, установленное на борту летательного аппарата или транспортного средства, содержащее генератор субатомного поля и видеокамеру, производящую съемку поверхности Земли и осуществляющую визуализацию и обработку информации о субатомных полях исследуемых объектов, отличающееся тем, что генератор субатомного поля, содержащий генератор электромагнитных колебаний, вторичной обмоткой которого служит катушка электромагнитных колебаний Тесла и резонатор, установлен в цепи промежуточного усилителя видеокамеры с возможностью включения с продолжительностью и интервалом в один кадр работы видеокамеры.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к поиску и разведке различных типов месторождений полезных ископаемых, в частности нефтяных залежей, по собственному излучению.

Известен способ поиска подземных неоднородностей путем многоспектральной аэросъемки в видимом и инфракрасном диапазонах спектра электромагнитных волн. Результаты аэрофотосъемки вводят в ЭВМ, где с помощью алгоритма, основанного на построении математической модели исследуемого объекта, делают заключение о наличии объекта (см. патент США N 4005289, ЛКИ 250-252, 1976 г.). Известен также способ поиска эндогенных месторождений путем проведения многозональной аэрофотосъемки в диапазоне длин 640-740 нМ. Выявляют аномалии спектральной яркости со значениями, в 1,5-2,5 раза превышающими фоновые, соответствующие на местности участкам развития гидротерминально-измененных пород, отождествляющиеся с площадями, наиболее перспективными для наземного поиска эндогенных месторождений, например олова, и т.д. (см. а.с. СССР N 1512355, МПК6 01 Y 9/00, 1987 г.).

Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является способ поиска месторождений полезных ископаемых по собственному излучению и устройство для его осуществления (см. патент RU N 2113000, МПК6 G 01 V 9/00, 1998 г.), заключающийся в следующем:

визуализации энергетического микролептонного излучения исследуемых объектов путем фотографирования их с летательных аппаратов или с поверхности Земли;

проведении активации цифрового аппарата микролептонным генератором, работающим в режиме настраиваемого микролептонного резонанса на частотах исследуемого объекта;

обработке поступающей информации с выделением микролептонного отображения объекта;

получении внемашинной информационной базы в виде космо- и фотоснимков исследуемой территории и внутримашинной информационной базы, содержащей микролептонную обработку космоснимков;

прямом измерении микролептонного излучения исследуемых объектов;

математико-картографическое моделирование геологических объектов путем построения цифровых, электронных и тематических карт;

определении контуров и координат местонахождения искомых объектов.

Однако известный способ не позволяет с необходимой достоверностью выявить искомые объекты с малыми амплитудами собственного излучения.

В международной практике вместо термина "микролептонное излучение" используется термин "субатомное излучение", поэтому в данной работe оба термина следует понимать в рамках международной практики, т.е. как "субатомное".

Техническим результатом заявляемого способа является повышение достоверности поиска месторождений полезных ископаемых по индуцированному излучению.

Для достижения технического результата предлагается способ поиска и разведки месторождений полезных ископаемых по индуцированному излучению, в котором осуществляют следующее:

визуализацию энергетического субатомного излучения исследуемых объектов путем фотографирования их с летательных аппаратов или с поверхности Земли цифровым аппаратом, производящим видеосъемку (фотосъемку), в цепь предварительного усилителя которого установлен генератор субатомного поля, работающий в режиме настраиваемого субатомного резонанса с частотами исследуемого объекта;

обработку поступающей информации;

выделение субатомного отображения объекта;

получение внемашинной информационной базы в виде космо- и фотоснимков исследуемой территории и внутримашинной информационной базы, содержащей субатомную обработку космоснимков.

Для осуществления предложенного способа разработано устройство поиска и разведки месторождений полезных ископаемых по индуцированному излучению. Устройство, в котором система, установленная на борту летательного аппарата или иного транспортного средства, содержит цифровую видеокамеру с генератором субатомного поля, производящую съемку поверхности Земли, осуществляет визуализацию и обработку информации субатомных полей исследуемых объектов путем черезкадровой обработки информации, отличающееся тем, что в цепи предварительного усилителя сигнала цифровой видеокамеры установлен генератор субатомного поля, состоящий из генератора электромагнитных колебаний, в выходном каскаде которого установлена катушка Тесла и резонатор субатомного поля с возможностью включения генератора с интервалом и продолжительностью в один кадр работы видеокамеры.

Под понятием "кадр работы видеокамеры" подразумевается одна полная развертка изображения объектива.

Предварительный выбор района поиска полезных ископаемых производится с помощью многозональной аэрофотосъемки съемки или другого метода.

Затем с летательного аппарата облучают выбранный район электромагнитными волнами с частотой, соответствующей частоте искомого объекта. Облучение можно производить и с поверхности Земли с предварительно установленных в заданном районе генераторов.

Фиксацию индуцированного излучения осуществляют с другого летательного аппарата, следующего за первым (облучающим) летательным аппаратом по тому же самому маршруту. Причем интервал времени следования второго летательного аппарата устанавливается в зависимости от характеристик исследуемого объекта. Время это не должно быть более времени возврата субатомного поля в исходное (невозбужденное) состояние.

Фиксацию (визуализацию) субатомного излучения производят на цифровую видеокамеру. Видеосъемка может производиться как со второго летательного аппарата, так и с Земли. Информация поступает на объектив цифровой видеокамеры. Однако даже в данном случае с предварительным облучением местности она не обеспечивает достоверности определения искомых объектов.

Для повышения достоверности результатов необходимо выделить субатомное излучение. Это производится за счет усиления этого излучения (генератором субатомного поля) так, чтобы усиленное субатомное излучение снималось через кадр магнитной ленты (видеопленки).

Полученные потоки информации в цифровой форме поступают на ЭВМ, которая осуществляет идентификацию полученных результатов с использованием эталонных параметров геологических объектов с выводом данных на монитор (печатающее устройство) или с записью на магнитный диск. Информация может накладываться на электронную карту с получением тематической электронной карты, отображающей структуру и форму искомой залежи, а также ее районирование по интенсивности распределения полезного ископаемого в месторождении.

Предлагаемое изобретение основано на том свойстве, что все физические объекты, в том числе и геологические (породы, нефть, газ, руды, минералы, вода и т.д.), на какой бы глубине в Земле или на морском шельфе они ни находились, обладают собственными субатомными полями. Причем каждый исследуемый объект представляет набор химических веществ с определенными потоками субатомных частиц.

В настоящее время определены сверхлегкие субатомные частицы, которые входят в состав материи, вещества. Экспериментально определена масса покоя субатомных частиц величиной порядка 10^-13 эВ, которая меньше массы покоя электрона на 10-15 порядков.

Сравнительно малые массы и слабые заряды субатомных частиц прежде всего и определяют их колоссальные проникающие способности в природных средах. Иначе говоря, субатомные частицы месторождения или залежи практически не экранируются твердыми породами Земли и водами прибрежного шельфа и, свободно распространяясь в космическом пространстве, будут отображаться на соответствующем кадре фотопленки фотоаппарата, установленного даже на космическом аппарате, во время экспозиции того или иного региона, где расположена залежь.

Итак, субатомный газ в нейтральном и возбужденном (несущем слабый заряд) состояниях находится в твердых телах, жидкостях и газах, а также проникает во все среды Земли и находится в космосе. В однородных средах и космосе эти газы структурируются в сфероидальные формы типа кластерных формирований, а вокруг отдельных твердых тел - в многослойные кластерные структуры, причем масса субатомной частицы пропорциональна массе химического элемента тела. Субатомной газ находится в состоянии, близком к сверхтекучему, а его кластерные структуры - в постоянном движении. Субатомные частицы входят в состав атома и его ядра и находятся вокруг электрона. Возбужденные субатомные частицы и аксионы взаимодействуют со свободными и связанными электронами и нуклонами вещества, что приводит к изменению его электромагнитных и механических характеристик (диэлектрической и магнитной проницаемости, прочности, вязкости и др.). В средах возбужденные субатомный и аксионный газы индуцируют слабые магнитные и электрические поля. В целом состояние субатомного газа (кластеров) определяется сложным взаимодействием субатомных и электрических зарядов, а также спинорных и магнитных полей. Изменение состояний субатомного газа индуцирует электрические и магнитные поля. Точнее, происходит взаимная индукция электромагнитным субатомного и субатомным электромагнитного поля.

Техническая сущность предлагаемого способа заключается в измерении излучений искомых геологических объектов с летательных аппаратов или при наземной съемке путем индикации излучений объектов на носители информации, в частности на микросхемы МКС типа ПЗС. На МКС ПЗС объекта экспозиции воздействуют субатомные поля от всех источников, в радиусе действия которых находится эта МКС. Однако интенсивность упомянутых полей недостаточна для ее возбуждения. В процессе видеосъемки сигнал от всех физических тел в зоне аппарата воздействует на МКС ПЗС. При этом в элементах ПЗС возникают локальные электростатистические поля вследствие действия субатомных полей физических объектов, находящихся на поверхности Земли или в ее недрах. Процесс усиливается при наложении на МКС ПЗС статического субатомного поля. Это приводит к суммарной зарядовой плотности на МКС оптической и субатомной. При обработке на ЭВМ из суммарного портрета вычитается оптический, и в результате остается субатомный, характеризующий, например, возможные контуры залегания нефти в соответствующих залежах. Технологическая реализация способа не связана с силовыми, разрушительными воздействиями на исследуемую территорию. При реализации субатомной технологии поисков специалисты имеют дело с экологически чистыми процедурами проведения работ.

Совокупность упорядоченной информации, используемой при функционировании способа, образует ее информационную базу, в которую входят две части:

1) внемашинная информационная база, используемая в форме, воспроизводимой человеком без применения средств вычислительной техники (космоаэроснимки исследуемых территорий и субатомные портреты этих же территорий, топографические карты и др.);

2) внутримашинная информационная база на машинных носителях (электронные и цифровые карты, другие проблемно-ориентированные модели).

Внутримашинная информационная база, особенно та ее часть, которая связана с получением субатомных портретов исследуемой залежи нефти, формируется в общем случае с использованием следующих технологических операций:

специфической субатомной и машинной обработки исходного снимка, в частности космического;

непосредственного замера некоторых параметров и условий расположения нефтяных и других залежей по геофизическим аномалиям в результате прямых измерений параметров упомянутых аномалий с помощью специальной измерительной субатомной аппаратуры, устанавливаемой на вертолет, самолет и т.д.

Математико-картографическое моделирование (МКМ), позволяет совместить процесс использования карт и математических моделей при отображении (визуализации) и исследовании объектов.

В основе моделирования структур геологических объектов, например, нефтяных залежей, отображаемых на карте и представленных в цифровом виде, лежит принцип территориального районирования. Структурным внутренним признаком территориальных (объемных) комплексов является интенсивность залегания нефти. В процессе районирования учитывается наличие центров районирования (в частном случае это могут быть координаты точек наиболее предпочтительной закладки разведочных скважин), непрерывность и компактность территориальных единиц, существенность и устойчивость внутрирайонных связей (например, в форме коллекторных свойств). При этом рассматриваются однородность свойств территориальных единиц, группируемых в классы по интенсивности залегания нефти и которые могут быть как непрерывными, так и территориально расчлененными. Задача районирования территории месторождения по совокупности показателей (или в частном случае по интенсивности распределения нефти) решается с использованием факторного анализа.

Под электронной картой понимается отображение цифровой карты на экране монитора или же ее представление на плоттере (принтере).

Под тематической картой понимается разновидность электронной карты, отображающая структуру и форму искомой залежи, а также ее районирование по интенсивности распределения нефти в месторождении.

К функциям, которые реализованы в тематической электронной карте, относятся:

задание или изменение цветов отдельных элементов карты (т.е. территорий с различной интенсивностью залегания залежи). Причем цветовая манипуляция может быть статической, когда задаются отдельные цвета, и динамической, когда пользователь задает начальный и конечный цвет для данного масштаба, а все промежуточные цвета вычисляются системой автоматически;

отображение на экране дисплея числовой, текстовой и прочей информации, связанной с каждым элементом тематической карты. При этом запросы могут быть либо графические, либо числовые;

картометрические определения, т.е. получение значений длин линий, периметров, замкнутых контуров, площадей территорий, объемов залежей:

извлечение дополнительной информации на основе анализа, проводимого с данными, имеющимися в системе. Это могут быть, например, оптимальные координаты точек бурения;

функции, которые можно рассматривать как жестко определенные и привязанные к территории месторождения или объему залежи. Таковой, например, может быть послойное представление структуры залежи с необходимой дискретностью по координате Z.

Изобретение поясняется фиг. 1 и 2.

Фиг. 1 - схема реализации способа поиска месторождений полезных ископаемых по индуцированному излучению и устройство для его осуществления; фиг. 2 - блок-схема устройства для реализации предложенного способа, где:

1 - первый (облучающий) летательный аппарат;

2 - второй летательный аппарат, осуществляющий видеосъемку;

3 - поверхность Земли;

4 - месторождение полезных ископаемых;

5 - цифровая видеокамера (ЦБК);

6 - объектив цифровой видеокамеры;

7 - генератор субатомного поля (ГСП);

8 - промежуточный усилитель сигнала видеокамеры (ПУВ);

9 - устройство записи сигнала на видеопленку;

10 - устройство вывода сигнала на ЭВМ;

11 - генератор электромагнитных колебаний;

12 - катушка Тесла;

13 - резонатор.

Устройство работает следующим образом. На первом этапе производится облет исследуемой территории и предварительная аэрофотосъемка для определения ориентировочных границ предполагаемого месторождения.

Для уточнения границ месторождения, ориентировочной глубины залегания полезных ископаемых и предварительной оценки запасов исследуемого месторождения, а также выбора оптимальных координат проведения разведочных работ осуществляют облучение поверхности Земли электромагнитными волнами и визуализацию индуцированного излучения субатомного поля исследуемого объекта.

Облет осуществляется на двух (одном) летательных аппаратах, например вертолетах. На первом летательном аппарате 1 устанавливается генератор электромагнитных колебаний, с помощью которого производится облучение электромагнитными волнами, с частотой, соответствующей частоте возбуждения (индуцирования) субатомного поля искомого объекта 4, участка местности вероятного его нахождения.

Второй летательный аппарат 2 с установленной на нем цифровой видеокамерой 5 следует за первым и осуществляет визуализацию и обработку информации, несущей индуцированными субатомными полями искомого объекта.

При этом индуцированный сигнал субатомного поля от искомого объекта попадает в зону обзора объектива ЦБК 6, фиксируется им, и поступает на промежуточный усилитель 8 видеосигнала ЦБК.

Одновременно в зоне расположения микросхемы ПУВ резонатором 13 ГСП создается стоячая волна с частотными и амплитудными характеристиками, соответствующими характеристикам индуцированной волны искомого объекта 4.

Суммарный сигнал поступает на устройство записи сигнала 9 и (или) на устройство вывода сигнала на ЭВМ 10.

Генератор субатомного поля состоит из генератора электромагнитных колебаний 11 вторичной обмоткой которого служит катушка Тесла 12 и резонатора 13.

Генератор субатомного поля работает следующим образом.

Cигнал от генератора электромагнитных колебаний 11 поступает на катушку Тесла 12, в которой электромагнитные колебания возбуждают субатомные поля заданной частоты генератора (аналогичные субатомным полям искомого объекта) и через высокочастотный кабель подаются на резонатор 13, в котором возбужденное субатомное поле образованной стоячей волной воздействует на промежуточный усилитель видеокамеры. При этом генератор 11 выдает сигнал на катушку 12 с продолжительностью и интервалом через один кадр видеокамеры.