Хассан Билал, доктор наук, исследователь в области наук о Земле и технических наук
г. Сент-Джонс
Bilal Hassan, PhD, Researcher Earth Science and Engineering
St. John’s
В статье оценивается потенциал комплексной геофизической, в частности комбинированной приповерхностной, съемки продольных (P-) и поперечных (S-) волн, что продемонстрировано с использованием умеренно сокращенных хронографических (время и скорость) данных ультразвукового изображения (1 МГц). Рассмотрен случай инфильтрации разливов водного и неводного происхождения, особое внимание уделено разливам ископаемого топлива. Последние оценены в пределах приповерхностной геологии с точки зрения возможных сложностей взаимодействия жидкостей и окружающей среды, которые экспериментально моделируются в виде компонентов потока несмешивающегося вытеснения. Такие процессы широко изучаются в различных областях, в частности при геозондировании становлением поля в ближней зоне, инженерии, включая экологические аспекты, а также геокатастрофы. Для лучшего понимания проблемы наряду с соответствующей теорией, достоверной методологией и выводами в статье представлены интересные актуальные сценарии, в том числе вопросы геологической сложности хорошо известных географических мест, влияние на них различных естественных или антропогенных стрессовых факторов. Подробно объясняются экспериментальные аналоги и геометрические ограничения. Ультразвуковые P- и S-волны и аналитически проверенные данные в актуальном контексте получают всестороннюю оценку. Данные об S-волнах не только подтверждают набор признаков данных P-волны в пространственно-временной локализации смещенной фазы, включая «тусклое пятно» (что является интересным признаком, соответствующим границе раздела (смешанная фаза)), S-волны также проявляют другие упругие и термомеханические характеристики того же свойства. Далее автором был подтвержден расход, в частности расход нагнетания, а также контроль или зависимость запланированного процесса вытеснения, например в маркерных и коррекционных исследованиях (при необходимости). Предполагается, что пригодность характеристики S-волн для выявления других особенностей взаимодействия систем «жидкость – жидкость» и «жидкость – твердое тело» в микро- и, возможно, в наномасштабе (например, амплитудные эффекты) будет иметь значительные перспективы.
Potential of, integrated geophysical, especially P- and S-wave combined near surface surveys, is assessed; demonstrated with use of sparingly, reduced chronographic i. e., time and velocity, (1 MHz) ultrasonic imaged data. Case of aqueous and non-aqueous, predominantly, fossil fuel origins spills seepage within near-surface geology is examined in terms of evaluation of possible complexities of fluids and surrounding interactions; which are experimentally simulated embodied as flow components of an immiscible displacement process. Such processes are understood and studied widely, within various, especially near-field geo- and engineering including environmental and also geo-disaster contexts. Interesting relevant scenarios, including aspects, of geological complexity of well known geographical locations while their subjugation also to various, whether natural or anthropogenic, stressors are presented alongside pertinent theory for better grasp, including plausibility, of methodology and inferring. Experimental analogues and geometrical constraints are explained in detail. Ultrasonic P- and S-wave, data in relevant context, also verified analytically, are comprehensively evaluated. S-wave data not only corroborates P-wave data attributes in time-space localization of displaced, from displacing phase, including a “dim spot”, an interesting artifact corresponding to interface (or mixed phase) region, S-wave also manifested other elastic and thermo-mechanical characteristics of the same feature. Further a flow rate, especially, that of injection, control or dependence of a planned displacement process was confirmed, for example if required in tracer and remedial studies. S-waves characteristic suitability to reveal other fluid-fluid and fluid-solid interaction peculiarities at micro and possibly at nano scale, as amplitude effects, is foreseen to assume significant promise.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.