Ефект допплера як шлях отримання додаткової інформації та оцінки зміни швидкості в морському середовищі при газових просочуваннях з морського дна

Abstract

Проведено аналіз можливості застосуваня ефекту Доплера для виявленя газових бульбашок, які виникають при просочувані природного газу з морського дна. На сьогодні при використані акустичного діапазону частот для зондування водяного стовпа з газовими бульбашками вважаємо доцільним виявляти газові бульбашки в морському середовищі та оцінювати швидкість їх підйому до морської поверхні і встановлювати траєкторію руху бульбашок та їх кількість. Для класифікації різних за розмірами бульбашок і оцінки їх концентрації необхідно використовувати як звуковий , так і ультразвуковий діапазони частот для зондуваня середовища. Однак при дослідженях на ультразвуковому діапазоні частот буде зменшуватись досліджувана область морського середовища через сильне їх поглинаня. Вважаємо, що запобігти цьому стану може використаня нелінійної акустики, яка до того ж дозволяє отримати ідеальну діаграму спрямованості випромінюваня без бокових пелюстків та виконувати зондуваня на сформованих більш низьких частотах, ніж при використані лінійної акустики. Застосуваня теорії Доплера в морських дослідженях просочуваня природного газу дозволяє підвищити ефективність розвідки і видобуваня.

Проведен анализ возможности применения эффекта Допплера для выявления газовых пузырьков, возникающих при утечке природного газа с морского дна. На сегодня при использовани акустического диапазона частот для зондирования водяного столба с газовыми пузырьками считаем целесобразным выявлять газовые пузырьки в морской среде, оценивать скорость их подъема к морской поверхности и устанавливат ь траекторию движения пузырьков и их количество. Для класификации различных по размерам пузырьков и оценки их концентрации необходимо использовать как звуковой, так и ультразвуковой диапазоны частот для зондирования среды. Однако при иследованиях на ультразвуковом диапазоне частот будет уменьшаться иследуемая область морской среды из-за сильного их поглощения. Считаем, что предотвратить это состояние может использование нелинейной акустики , которая к тому же позволяет получить идеальную диаграму направлености излучения без боковых лепестков и выполнять зондирование на боле низких частотах, чем при использовани линейной акустики. Применение теори Допплера в морских иследованиях утечки природного газа позволяет повысить эффективность разведки и добычи.

An analysis was made of the possibility of using the Doppler effect to detect gas bubbles that arise when impregnating natural gas from the seabed. Today we consider it expedient, when using the acoustic frequency range for sensing a water column with gas bubbles, to detect gas bubbles in the marine environment and estimate the speed of their lifting to the sea surface and establish the trajectory of the movement of bubbles and their number. It is necessary to use both sound and ultrasonic frequency bands for sounding the environment to classify different sized bubbles and assess their concentration . However, the studied area of the marine environment in research on the ultrasound frequency will reduce by reason of their strong absorption. We believe that nonlinear acoustics can be used to prevent this condition, which in addition allows you to obtain an ideal radiation pattern without side lobes and perform sounding at lower frequencies than using linear acoustics. The application of the Doppler theory in marine surveys of natural gas impregnation can increase its exploration and extraction efficiency.