Рейтинг@Mail.ru
Навигация

← Предыдущая статья             Содержание номера             Следующая статья →

Журнал First Break – Октябрь 2014 – Выпуск 10 – Том 32 – Новости отрасли

Будущее наблюдений за морскими млекопитающими

Laurent Guerineau, менеджер подразделения компании Sercel по подводным акустическим исследованиям, утверждает, что пассивный акустический мониторинг должен стать ответом на те изменения, которые ожидаются в нормативной базе сейсмического мониторинга.

Сейсморазведочная отрасль стремится уменьшить негативные последствия своей деятельности для окружающей среды, в частности, для морских млекопитающих, таких как киты (синие и горбатые киты), зубатые киты (кашалоты и дельфины) и ластоногие (морские котики и морские львы). Все эти морские млекопитающие издают звуки на разных частотах.

Среди учёных, работающих в секторе морской сейсморазведки, после более чем четырёх десятилетий работ, проводимых в разных регионах мира, до сих пор нет единого мнения о потенциальном воздействии на морских млекопитающих антропогенных звуков, генерируемых во время геофизических исследований. Недавно эта тема привлекла большое внимание государственных регулятивных органов некоторых стран, что привело к выработке рекомендаций по мониторингу и предупреждению последствий для окружающей среды, направленных на снижение потенциального воздействия сейсмических источников на морских млекопитающих.

Недавно Бюро по управлению энергией океана (BOEM) открыло воды у атлантического побережья США для морских геологических и геофизических исследований и выпустила «Протокол о принятии решения», устанавливающий жёсткие меры безопасности по предотвращению негативных последствий для морских флоры и фауны.

Всё большее число надзорных органов требует или рекомендует использовать пассивный акустический мониторинг для обнаружения морских млекопитающих в режиме реального времени и определения их местоположения в запретной зоне, чтобы минимизировать потенциальное вредное воздействие морских сейсмических источников. В Канаде и Новой Зеландии уже введены стандарты, требующие использовать пассивный акустический мониторинг в обязательном порядке, соответствующие законопроекты находятся на стадии рассмотрения в Тринидаде и Тобаго и Бразилии. Жёсткие стандарты должны быть введены в Арктическом регионе. Постепенно могут быть приняты международные стандарты морского мониторинга.

Запретная зона, которая очерчивается в виде окружности вокруг сейсмических источников, внутри которой должны приниматься меры безопасности, такие как отключение сейсмических источников, как правило, охватывает 500 м. 500-метровая морская запретная зона, как ожидается, может быть расширена на мелководных участках Мексиканского залива. В будущем другие регулирующие органы также, скорее всего, расширят эту зону.

Современная система пассивного акустического мониторинга (ПАМ) обычно состоит из буксируемой установки из нескольких гидрофонов, набортного преобразователя сигнала и устройства для сбора данных, все эти компоненты подключены к выделенной компьютерной системе.

Несмотря на то, что потенциальные преимущества пассивного акустического мониторинга как средства для минимизации последствий, работающего в режиме реального времени, были признаны большинством регулирующих органов, имеющиеся ПАМ, которые хорошо подходят для исследовательских и научных целей, имеют ряд ограничений в качестве инструмента для морской сейсморазведки, которая предусматривает использование буксируемых сейсмических кос.

На исследовательских судах управление выделенной буксируемой установкой ПАМ создаёт проблемы безопасности для операторов на этапах развёртывания и свёртывания системы. Современные системы ПАМ также подвержены большому риску спутывания с трос-кабелями и морскими косами, что увеличивает вероятность лишних простоев и затрат на замену оборудования для сейсмических подрядчиков.

Буксируемые установки ПАМ обычно развёртываются на расстоянии нескольких сотен метров от кормы сейсморазведочного судна. Производимый кораблём шум маскирует голосовые сигналы морских млекопитающих, а кильватерная струя, создаваемая винтами, действует как акустический барьер, что приводит к снижению возможностей системы по обнаружению китов.

Предоставленные на рынке системы ПАМ обычно имеют одну линейную антенну с ограниченным количеством гидрофонов, что приводит к значительному ограничению производительности установки, для которой характерны:

• ограниченные возможности по обнаружению и определению местоположения, а также неспособность решать проблему однозначного позиционирования объекта по левому или правому борту;

• использование одной антенны приводит к простоям в ночное время в случае спутывания кабелей;

• буксируемые установки не обеспечивают контроль качества с точки зрения их исправности, повышая риск использования неработающей системы;

• плохая чувствительность на низких частотах может приводить к исключению некоторых видов гладких китов из акустического мониторинга.

Имеющиеся системы ПАМ также требуют наличия обученного персонала для использования соответствующего ПО, поскольку не существует стандартных конфигураций ПО для получения оптимальных результатов. Работа системы может быть нестабильной и сильно зависеть от навыков, способностей и опыта оператора. Для анализа данных, подтверждения акустического обнаружения, сброса ложных предупреждений и обеспечения оценки диапазона необходимы специальные навыки. Неподготовленность персонала может стать причиной сбоев в работе.

Система QuietSea производства Sercel — это полностью интегрированная система пассивного акустического мониторинга, которая позволяет снять все ограничения в работе имеющихся систем ПАМ. Датчики сконструированы таким образом, что они полностью совместимы с системой сейсморазведки Seal 428, навигационной системой SeaProNav и встроены в гидрофоны морской косы Sentinel. Система обеспечивает целый ряд преимуществ для сейсмических подрядчиков. Здесь представлен полный набор датчиков, встроенных в морские сейсмические косы Sentinel с частотным диапазоном от 10 до 96 Гц, а в будущем, возможно, и больше.

Благодаря устранению необходимости развёртывания отдельных антенн ПАМ в море на суднах, буксирующих сейсмические косы, устраняется вероятность инцидентов во время развёртывания, свёртывания и эксплуатации, что значительно сокращает время простоев и потенциальных затрат на замену оборудования.

Кроме того, двустороннее взаимодействие с навигационным ПО наряду с сетью широкополосных морских модулей, легко встраиваемых в морские косы Sentinel, позволяет более точно определять местоположение китов и сообщать в режиме реального времени обо всех событиях для быстрого принятия решений.

Низкий уровень шума гидрофонов Sercel Sentinel позволяет обнаруживать гладких китов на частотах вплоть до 10 Гц. Кроме того, для обнаружения зубатых китов имеется несколько специальных широкополосных гидрофонов.

Эти датчики, расположенные в нужных местах (за пределами попутной струи судна и близко к центру запретной зоны), формируют большой двумерный массив с большим запасом прочности, обеспечивающий надёжное обнаружение и определение местоположения морских животных вне зависимости от направления шумопеленгатора.

Принцип действия основывается на современных алгоритмах обнаружения и позиционирования, которые значительно сокращают количество ложных срабатываний, обеспечивая объективную непротиворечивую надёжную информацию для принятия решений вне зависимости от навыков, способностей и опыта оператора.

Графический интерфейс пользователя интуитивно понятен и удобен в применении, он требует минимальных настроек и основывается на самонастраивающихся параметрах ПО для обеспечения стабильной работы в самых разных условиях.

Прочные и надёжные морские модули имеют встроенную функцию контроля качества, позволяющую системе оценивать исправность гидрофонов, а также характеристики обнаружения модулей.

Пассивный акустический мониторинг считается перспективным инструментом, позволяющим обеспечить меры по снижению вредных последствий во время морских геологических и геофизических исследований, однако его потенциал ещё не до конца раскрыт.

Благодаря сбалансированному подходу, в котором учитываются ожидания регулирующих органов и возможные ограничения деятельности сейсмических подрядчиков, QuietSea позволяет пассивному акустическому мониторингу получить заслуженное признание морской сейсморазведочной отрасли с точки зрения снижения неблагоприятных последствий для окружающей среды в результате морских сейсмических исследований.




← Предыдущая статья             Содержание номера             Следующая статья →















Яндекс цитирования
Журнал First Break и материалы всех мероприятий EAGE направляются на индексацию в систему Scopus.
Журналы Basin Research, Geophysical Prospecting, Near Surface Geophysics и Petroleum Geoscience направляются на индексацию в системы Scopus и Web of Science.