Программа AGS Res2DInv от Seequent для выполнения геофизической инверсии является ключом, открывающим более крупные водоносные горизонты с водой лучшего качества для населения общин, страдающих от нехватки воды, даже если эти запасы залегают в труднодоступных местах. Компания Living Water International полностью поменяла свой подход к работам по обнаружению воды при помощи этого программного обеспечения.
Living Water International — это американская некоммерческая организация, которая обеспечивает доступ к чистой воде по всему миру для общин, которые в ней больше всего нуждаются. С момента образования в 1990 году организацией были реализованы свыше 18 000 проектов по обеспечению населения водой в Центральной Америке, Африке и Индии.
Компания в качестве своего основного предназначения определяет возможность обнаружить водоносные пласты и пробурить к ним скважины, и многие десятилетия эта деятельность была успешной, содействуя сотням тысяч людей в деле обеспечения их процветания, здравоохранения и поддержания качества жизни их семей. Однако, по словам Криса Хафа (Chris Hough), руководителя парка спецтехники из глобального офиса компании, вызовы становятся все серьезнее. Традиционно используемые методы работ, основанные на понимании специфики местных водоносных горизонтов и опыте работы прошлых лет, показали себя как низкоэффективные и дорогостоящие.
«Мы обнаружили, что нам приходится использовать все более крупногабаритные и дорогие буровые установки, чтобы бурить более глубокие скважины, проходя через более твердые породы», — поясняет Крис. «Кроме того, постоянно росло количество попыток обнаружить водоносные горизонты разведочным бурением, что приводило к дополнительным расходам.
Повышая интеллектуальность работ, а не их интенсивность
«К нам пришло осознание, что необходимо не наращивать трудозатраты, а применять интеллектуальный подход к решению задач, используя научные данные прежде, чем приступать к бурению.» Давний партнер компании доктор Роберт Вайли (Robert Wiley), исследователь, специализирующийся на вопросах нефтяной промышленности и эксперт по исследованиям при помощи метода удельного электросопротивления, предложил решение: повысить эффективность геологоразведочных работ, проводя замеры удельного сопротивления. В этой связи представители компании обратили внимание на программу Res2DInv от Seequent для интерпретации собираемых геофизических данных путем инверсии.
Практика использования имеющихся буровых технологий в сочетании с информацией, получаемой в ходе обработки данных в Res2DInv, убедили Криса и команду Living Water в том, что таким образом они смогут выполнять работу еще лучше.
«Работая по-старому, мы постоянно наталкивались на препятствия. Было неимоверное количество трудностей. Мы могли найти воду, а могли и не найти. Или же обнаружить водные ресурсы в недостаточном количестве. Поэтому нам приходилось постоянно перемещаться и бурить в разных местах, а затрачиваемые ресурсы, материалы и денежные средства будто бы сгорали в огне.
”Появление программы Res2DInv позволило кардинально улучшить ситуацию. С ее помощью стало гораздо проще добиваться успеха с первого раза.
Chris HoughGlobal Fleet Manager
«Мы проводим пару дней в полевых условиях, чтобы выполнить необходимые исследования, собрать информацию и загрузить полученные данные в Res2DInv. Это значит, что в большинстве случаев еще до начала бурения мы уже располагаем информацией о наличии водоносных горизонтов. Или же нам известно, что смысл проводить буровые работы в данном месте отсутствует из-за возможности вторжения соленой воды и очевидности возможных результатов. Этот метод просто работает.»
В чем заключается исследование с использованием замеров удельного сопротивления?
В ходе такой разведки измеряется удельное электрическое сопротивление грунтов. Различные материалы характеризуются уникальными показателями электросопротивления. Как правило, значения удельного сопротивления, демонстрируемые водоносными пластами, позволяют отличить их от соседних с ними горизонтов.
Перейти к странице AGS Res2DInv. Res2DInv кардинально изменяет подход к поиску водоносных горизонтов, осуществляя обработку данных, полученных в ходе разведки методом электросопротивления, и преобразуя их в профиль двумерного удельного сопротивления пластов. Подобная визуализация позволяет идентифицировать потенциальные источники подземных вод, что оптимизирует процесс принятия решений о проведении буровых работ.
Как работает Res2DInv?
В настоящий момент Living Water International придерживается следующего подхода:
- Проведение разведки методом удельного электросопротивления в зоне возможного нахождения источников воды.
- Ввод полученных данных в Res2DInv.
- Рассмотрение профиля двумерного удельного сопротивления пластов с определением потенциальных водоносных горизонтов.
- Выбор наиболее предпочтительных для бурения участков на материале данных в Res2DInv.
Эпоха бурения с многократными неудачными попытками, основанными исключительно на догадках, осталась в прошлом. Крис делится впечатлениями об использовании Res2DInv: «В большинстве случаев нам становится известно о наличии водоносных пластов еще до начала бурения».
Кроме того, программное обеспечение оказывает неоценимую поддержку при обнаружении «подводных камней», таких как зоны вторжения соленой воды. До внедрения в практику своих работ Res2DInv команда часто сталкивалась с трудностями, имея дело с подобными ложноположительными результатами. Однако теперь четкие алгоритмы программного обеспечения, основанные на характерных значениях удельного сопротивления, позволяют отличать горизонты с пресной водой от пластов с соленой.
Распространяя технические компетенции в мировом масштабе
Одной из стержневых ценностей компании Living Water International является развитие человека. Уполномоченные сотрудники поддерживают развитие инфраструктуры для долгосрочного доступа к безопасным водным ресурсам в пределах зон ответственности в программе WaSH (вода, дезинфекция и гигиена), в которых они работают.
После успешного завершения первых этапов программы они начинают процесс обучения других членов команды по внедрению этого программного продукта при реализации проектов по водоснабжению на местах. «Мы сообщили полевым инженерам, бурильщикам и менеджерам программы о том, что им определенно следует добавить этот программный продукт в свой арсенал.
«К настоящему моменту мы обучили 31 стажера в 9 региональных представительствах компании LWI, сформировав у них новые навыки, чтобы повысить их компетенции по определению целевых зон, а также увеличить вероятность обнаружения ими водных горизонтов на территориях, где проживают их общины.»
К примеру, на площадке реализации одного из проектов Living Water бурение выполнялось традиционным методом, в результате дебит измерялся считанными литрами воды. Затем была пробурена еще одна скважина — с сопоставимыми результатами. «После этого они решили прибегнуть к той методике, которой мы их обучали, и смогли добиться дебита порядка двух кубических метров воды в час…»
Способность Res2DInv указывать на перспективные зоны, где пробуренные скважины могут дать более высокий дебит, также является определяющим фактором для Living Water в контексте выбранного компанией вектора развития, предполагающего отказ от использования для водоснабжения ручных насосов одинарного действия с переходом на подачу воды по трубам с возможностью последующего хранения воды и проведения ее санитарно-гигиенической обработки, что позволит обеспечить здоровье населения и бесперебойное снабжение чистой водой.
Признание, активное участие и повышение инвестиционной привлекательности
Научный подход компании к организации деятельности также открыл путь к новым инвестиционным возможностям. Раньше пожертвования исходили от религиозных сообществ и частных лиц, но теперь компания все чаще формирует партнерские отношения с органами государственной власти на местах, а также неправительственными учреждениями.
«Возможность продемонстрировать им данные проведенных исследований и достигнутые нами результаты вызывает большое воодушевление, а попытки добиться активной поддержки наших проектов увенчались успехом. К примеру, в Никарагуа мы составили гидрогеологический отчет для региональной комиссии по водным ресурсам, что никогда не делалось ранее. Он не только представил для них большую ценность, но и позволил укрепить нашу репутацию надежного партнера.»
«В настоящий момент мы завершили исследования примерно в 20 общинах, и я полагаю, что это лишь начало. Полевые сотрудники и сотрудницы осваивают эту методику и находятся под впечатлением от нее. Res2DInv дает точные данные и позволяет наглядно отобразить скважину на экране ноутбуков технического персонала, и когда они начинают осознавать, какие преимущества несет в себе их деятельность, невозможно скрыть озарение на их лицах.»
«Они будут работать с Res2DInv еще много раз, в различных географических и геологических условиях на разных населенных территориях, чтобы изменить жизни множества людей, лишенных доступа к чистой воде.»
Выдержка из дневника Living Water International о двух днях работы
ДЕНЬ ПЕРВЫЙ: В рамках реализации одного из наших проектов в местечке Ла-Реформа (Гватемала) нам удалось организовать обучение персонала в полевых условиях. Из этого района в адрес LWI поступил запрос на бурение скважины для местной больницы. В нескольких кварталах от места уже имеется скважина с фильтром на глубине 40 метров, расположенная у бровки футбольного поля. Мы провели вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ) на участке улицы, расположенной вдоль футбольного поля, и определили, что удельное сопротивление водоносного горизонта составляет около 40 Ом-м.
Также нам известно о наличии другой скважины, находящейся примерно в 100 метрах от больницы, вдоль узкой грунтовой дороги — точнее, это две скважины с водоносными горизонтами на глубине 5 и 10 метров соответственно. Однако владелец этих скважин отметил, что качество воды оставляло желать лучшего.
Вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ) в районе футбольного поля.
Результаты ВЭЗ, полученные в районе больницы.
Результаты диполь-дипольной съемки в районе больницы.
ДЕНЬ ВТОРОЙ: Мы провели горизонтальную съемку вдоль обочины дороги рядом с больницей, где была отмечена лишь минимальная разница в показаниях приборов. Одно из мест, где показания были несколько ниже, располагалось рядом с самой больницей. На основании этих данных мы провели ВЭЗ с центром исследований в точке с наименьшими показаниями, полученными в ходе горизонтальной съемки. Вертикальное электрическое зондирование выявило две аномалии, с большой долей вероятности связанные с наличием водоносных горизонтов, один из которых расположен ближе к поверхности — на глубине 10 метров, а второй — на глубине 40 метров.
Однако водоносный пласт, залегающий неглубоко, имел схожие характеристики со скважиной вблизи грунтовой дороги, где, по словам владельца, были проблемы с качеством воды. В то же время характеристики аномалии, зафиксированной на большей глубине, соответствовали данным, полученным при обследовании общественной скважины около футбольного поля. Это свидетельствовало о значительной вероятности того, что водоносный горизонт на глубине 40 метров охватывает широкую территорию.
В рамках учебной программы мы также провели диполь-дипольную съемку вдоль обочины дороги возле больницы. В результате получены данные о низком удельном сопротивлении на глубине около 40 метров.
НАШИ РЕКОМЕНДАЦИИ: Пробурить скважину на глубину около 40 метров на территории больницы. Эта работа увенчалась успехов как для жителей поселения, так и для 12 стажеров, которые приняли участие в учебной программе. Все они приобрели знания о правильном порядке проведения полевых работ и о передовых практиках в области безопасности и точного получения данных; а больница получила новый источник чистой воды хорошего качества.