Εργαστήριο Εκμετάλλευσης Υδρογονανθράκων & Εφαρμοσμένης Γεωφυσικής

Διευθυντής: Σοφία Σταματάκη
Website Εργαστηρίου:

Το Εργαστήριο ιδρύθηκε στις 12 Ιουνίου 1992 (Π.Δ. 207 ΦΕΚ 98/12-6-92). Υπάγεται στον Τομέα Μεταλλευτικής της Σχολής Μηχανικών Μεταλλείων-Μεταλλουργών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου και οι εγκαταστάσεις του καταλαμβάνουν στεγασμένο χώρο 150 m2 στον 2ο όροφο του κτηρίου Μεταλλειολόγων στην Πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου. Το έτος 2000 ενσωματώθηκε σε αυτό και η Μονάδα της Τεχνολογίας των Γεωτρήσεων και της Μηχανικής Πετρελαίων.

Ο κύριος σκοπός του Εργαστηρίου είναι η εξυπηρέτηση των εκπαιδευτικών και ερευνητικών αναγκών στο επιστημονικό πεδίο της γεωφυσικής διασκόπησης και της γεωτρητικής διερεύνησης του υπεδάφους καθώς και της έρευνας / εκμετάλλευσης υδρογονανθράκων.

Αποστολή του Εργαστηρίου είναι:
Η παροχή εκπαιδευτικού έργου στους προπτυχιακούς και μεταπτυχιακούς σπουδαστές του Ε.Μ. Πολυτεχνείου με στόχο την καλλιέργεια ικανοτήτων για την αποτελεσματική αξιοποίηση της επιστήμης και της τεχνολογίας στο γνωστικό πεδίο του Εργαστηρίου. Η διεξαγωγή βασικής και εφαρμοσμένης έρευνας, αυτοδύναμα ή στα πλαίσια χρηματοδοτούμενων ερευνητικών προγραμμάτων στην κατεύθυνση της επίλυσης προβλημάτων του μεταλλευτικού και του τεχνικού κλάδου, καθώς και της πετρελαϊκής βιομηχανίας με την ανάπτυξη και τη χρήση σύγχρονων τεχνολογιών και υπολογιστικών εργαλείων . Η παροχή υπηρεσιών προς τρίτους, υπό την μορφή εκτέλεσης μετρήσεων, ανάλυσης, επεξεργασίας και ερμηνείας αποτελεσμάτων, της σύνταξης γνωματεύσεων και της εκπόνησης μελετών. Οι δύο τελευταίες δραστηριότητες διέπονται από τον Κανονισμό της Επιτροπής Διαχείρισης Ειδικού Λογαριασμού του Ε.Μ. Πολυτεχνείου. Ο εξοπλισμός και η τεχνογνωσία που διαθέτει το Εργαστήριο του επιτρέπει να δραστηριοποιείται στους κάτωθι τομείς:

Α. Γεωφυσικά εδάφους

Εκτέλεση μετρήσεων, ανάλυση, επεξεργασία και ερμηνεία δεδομένων με την εφαρμογή γεωφυσικών μεθόδων όπως : βαρυτομετρική και μαγνητική μέθοδος, σεισμικά διάθλασης, ηλεκτρικές μέθοδοι βυθοσκόπησης, profiling και ηλεκτρικής τομογραφίας, γεωραντάρ, οι οποίες έχουν εφαρμογές στα παρακάτω πεδία :

1) Μεταλλευτική Έρευνα:

  • Εντοπισμός και χωρική αποτίμηση μεταλλοφόρων ζωνών με τη χρήση γεωφυσικών μεθόδων
  • Σχεδιασμός γεωτρητικών ερευνών, προδιαγραφές  εκτέλεσης δειγματοληπτικών γεωτρήσεων, αξιολόγηση πυρήνων

2) Δομή υπεδάφους, και Τεχνικά έργα:

  • Στρωματογραφική αποτύπωση του υπεδάφους
  • Εντοπισμός του ανάγλυφου του  βραχώδους υποβάθρου, κλίσεις και πτυχώσεις ιζηματογενών σχηματισμών
  • Εντοπισμός και ποιοτική αποτίμηση ζωνών διαφοροποιημένων γεωτεχνικών χαρακτηριστικών στο σταθερό υπόβαθρο (ρηξιγενείς ζώνες, τεκτονισμός, χαλαρότητα)
  • Εντοπισμός και διαστασιολόγηση υπόγειων ανοιγμάτων (underground openings-έγκοιλα, στοές, εγκαταλειμμένες μεταλλευτικές εγκαταστάσεις, αγωγούς, δεξαμενές, εγκιβωτίσεις ).
  • Οριοθέτηση ημιομογενών υπόγειων όγκων,
  • Εντοπισμός πάχους αποθέσεων και αποσαθρωμένων στρωμάτων
  • Εκτίμηση μηχανικών παραμέτρων βραχομάζας (μέτρο Young, λόγος Poisson),
  • Ακριβής αποτύπωση στρώσεων οδοποιίας,
  • Αποτύπωση οπλισμού σε δομικά στοιχεία κατασκευών και κτηρίων

3) Υδρογεωλογία και Περιβάλλον:

  • Εντοπισμός υδροφορίας/εκτίμηση υδάτινου δυναμικού (βάθος – έκταση υδατοπερατών ή μη, σχηματισμών του υπεδάφους)
  • Διαχείριση υδάτινου δυναμικού (υπεδάφιες ροές, εμπλουτισμός υδροφόρου ορίζοντα – περιπτώσεις λιμνοδεξαμενών ή χαμηλών φραγμάτων),
  • Ποιότητα/προστασία υδάτινων πόρων (πιθανή ρύπανση υδροφόρων σχηματισμών λόγω υφαλμύρινσης, γειτνίασης & συσχέτισης υδατοπερατών ζωνών με περιοχές ρύπανσης)
  • Εντοπισμός ζωνών διαρροής σε περιπτώσεις φραγμάτων
  • Προκαταρκτική απεικόνιση θέσης, ορίων και μεγέθους όγκων αποβλήτων
  • Εκτίμηση καταλληλότητας  θέσεων απόθεσης  απορριμμάτων και ΧΥΤΑ

4) Γεωθερμική έρευνα (εντοπισμός γεωθερμικών πεδίων)

5) Αρχαιολογική έρευνα (εντοπισμός θαμμένων κατασκευών αρχαιολογικού ενδιαφέροντος)

Β. Γεωφυσικές διασκοπήσεις εντός γεωτρήσεων  (Borehole loggings)

Εκτέλεση γεωφυσικών διαγραφιών σε γεωτρήσεις βάθους έως 300 μέτρα, όπως μέτρηση φυσικής γ-ακτινοβολίας, πυκνότητας, θερμοκρασίας, αγωγιμότητας, κανονικής αντίστασης, αντίστασης μεμονωμένου σημείου και αυτογενούς δυναμικού. Συμπεριλαμβάνεται προχωρημένο λογισμικό αποθήκευσης, διαχείρισης, επεξεργασίας και αποτύπωσης δεδομένων.
Η συνεχής καταγραφή των ανωτέρω παραμέτρων μέσα στους γεωτρήσεις παρέχει τη δυνατότητα προσδιορισμού βασικών ιδιοτήτων (φυσικών και μηχανικών) των σχηματισμών  επιτόπου αλλά και των υπεδαφικών χώρων ενδιαμέσως  των γεωτρήσεων.

Γ. Μονάδα Τεχνολογίας Γεωτρήσεων

Διαθέτει πιλοτικό περιστροφικό γεωτρύπανο για την όρυξη και τη συνεχή δειγματοληψία μικρού βάθους γεωτρήσεων κατακόρυφων και κεκλιμένων. Περιλαμβάνει όλους του μηχανισμούς και τα μέρη ενός κλασσικού γεωτρητικού συστήματος. Στα πλαίσια του επιστημονικού πεδίου της τεχνολογία των γεωτρήσεων, η έρευνα και η διδασκαλία επικεντρώνεται στα παρακάτω:

  • Σχεδιασμός έργων βαθιών γεωτρήσεων
  • Αξιολόγηση και έλεγχος γεωτρητικών δεδομένων
  • Περιβαλλοντική διαχείριση αποβλήτων γεωτρητικών εργασιών

Δ. Μονάδα Εκμετάλλευσης Υδρογονανθράκων

Διαθέτει ισχυρή υπολογιστική βάση και εξειδικευμένο λογισμικό με την βοήθεια των οποίων μπορεί να ανταποκριθεί σε ανάγκες όπως :

  • Αξιολόγηση/ανάλυση υπόγειων ταμιευτήρων
  • Προσομοίωση θερμοδυναμικής συμπεριφοράς ρευστών (πετρελαίου/αερίου)
  • Προσομοίωση συμπεριφοράς και απόδοσης ταμιευτήρων (reservoir simulation)
  • Υπεδαφική αποθήκευση φυσικού αερίου σε εξοφλημένα κοιτάσματα πετρελαίου ή αερίου,

Ε.  Μονάδα Γεωθερμίας του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Γεωφυσικής

Το εκπαιδευτικό έργο του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Γεωφυσικής περιλαμβάνει την εκπόνηση διπλωματικών εργασιών και διδακτορικών διατριβών καθώς και την διδασκαλία των κάτωθι μαθημάτων:

A.Προπτυχιακά

Βασικός κορμός:

Κατεύθυνση Μεταλλευτικής Τεχνολογίας:

Κατεύθυνση Μεταλλευτικής Τεχνολογίας & Γεωτεχνολογίας:

Δεξαμενή Μαθημάτων:

Β. Μεταπτυχιακά

ΔΠΜΣ Σχεδιασμός και Κατασκευή Υπογείων Έργων:

  • Μέθοδοι διερεύνησης υπεδάφους

 

Επιστημονικός Εξοπλισμός

Σεισμικά όργανα

  • Σεισμογράφος GEOMETRICS STRATAVIEW 60 καναλίων,
  • Σεισμογράφος SEISMIC-SOURCE DAQ LINK III 24 καναλίων με GPS
  • 12 κατακόρυφα γεώφωνα 14 Hz,
  • 12 οριζόντια γεώφωνα 14 Hz,
  • 84 κατακόρυφα γεώφωνα 2,5 Hz,
  • Μεταλλική πλάκα κρούσεων σφύρας
  • Σεισμική πηγή P και S κυμάτων Digipulse AWD-I 100 PS
  • Σεισμική πηγή P κυμάτων GISCO ESS-MINI
  • Σεισμικό σφυρί και συσκευή για κύματα S
  • Συσκευή Buffalo gun (πηγή ελαστικών κυμάτων)
  • Παλμογράφος
  • Δονησιογράφος

Γεωηλεκτρικά όργανα

  • Γεωηλεκτρική συσκευή ABEM SAS 1000, ABEM LUND με παρελκόμενα (ηλεκτρόδια, καλώδια, συνδέσεις)
  • Γεωηλεκτρική συσκευή SYSCAL IRIS PRO 10 παραλλήλων καναλίων και 72 ηλεκτροδίων με παρελκόμενα (ηλεκτρόδια, καλώδια, συνδέσεις)
  • Γεωηλεκτρική συσκευή Geoscan MR15 και εξαρτήματα
  • Συσκευή φυσικού δυναμικού Scintrex, μη πολούμεναν ηλεκτρόδια, Γαλβανόμετρα
  • Γεωηλεκτρική συσκευή Terameter ABEM, Booster και παρελκόμενα

Μαγνητικά όργανα

  • Διαφορικό Μαγνητόμετρο SCINTREX EnviPRO
  • Πυρηνικό μαγνητόμετρο Geometries G-816 , Αισθητήρας
  • Δύο (2) Πυρηνικά μαγνητόμετρα Geometrics G 856 Α, Αισθητήρες, Δυνατότητα Διαφορικού μαγνητομέτρου
  • Συσκευή μαγνητικής επιδεκτικότητας Scintrex SM 4 Φορητό όργανο μαγνητικής επιδεκτικότητας Scintrex SM 5

Ηλεκρομαγνητικά όργανα

  • Γεωραντάρ MALA RAMAC, Θωρακισμένες Αντέννες 1,6 GHz, 500 MHz, 250 ΜHZ, 100MHz Μη θωρακισμένη Αντέννα 25MHz
  • Ηλεκτρομαγνητικό όργανο  GF CMD2 (Δύο επιλογές προσανατολισμού πηνίων για βάθη 1,5 και 3μ.)
  • Ηλεκτρομαγνητικό όργανο  GF CMD4 (Δύο επιλογές προσανατολισμού πηνίων για βάθη 3 και 6μ.)
  • Metal detector ELSEC Model 2000
  • Ηλεκτρομαγνητικό όργανο VLF

Βαρυτομετρικά όργανα

  • Βαρυτόμετρο LaCoste Romberg μοντέλο G

Ραδιομετρικά όργανα

  • Σπινθηρόμετρο Scintrex και εξαρτήματα
  • Σπινθηρόμετρο Geometries GR 110

Όργανα Διασκοπίσεων  εντός γεωτρήσεων  (Loggings)

  • Ηλεκτροκίνητο Βαρούλκο
  • Φορητή μονάδα καταγραφής δεδομένων
  • Αισθητήρας μέτρησης διαμέτρου γεωτρήσεων
  • Αισθητήρας ηλεκτρικής διαγραφίας (Normal Resistivity & Self/Spontaneous Potential)
  • Αισθητήρας Natural Gamma
  • Αισθητήρας Gamma Density
  • Αισθητήρας Θερμοκρασίας και Αγωγιμότητας

Πιλοτικό  Περιστροφικό Γεωτρύπανο

  • Σύστημα στήριξης και μηχανισμοί χειρισμού
  • Ηλεκτροκίνητο τρυπάνι Bosch
  • Αντλία νερού και κυκλοφορίας ρευστού
  • Σύστημα καθαρισμού και ανακύκλωσης ρευστού διάτρησης
  • Κοπτικά άκρα και στελέχη
  • Δειγματοληπτικές κορώνες και δειγματοσυλλέκτες

Λογισμικό

  • Resix plus INTERPEX
  • Magix-xl INTERPEX
  • Res2dinv – Res3dinv – Ηλεκτρική Τομογραφία
  • Geoplot, Geoscan – Επεξεργασία γεωφυσικών δεδομένων
  • Insite, Geoquest – Επεξεργασία γεωφυσικών δεδομένων
  • SIP – Σεισμική Διάθλαση
  • RAMAC – Δεδομένα Γεωραντάρ
  • REFLEXW – Δεδομένα Γεωραντάρ-Σεισμικής Ανάκλασης, Διάθλασης, Τομογραφίας
  • VIEWLOG- για διαγραφίες εντός γεωτρήσεων
  • CMG-Black Oil Simulator
  • PVT-Simulator

Διάφορα

  • LEICA Differential GPS series 1200
  • Φορητό  βενζινοκίνητο  ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος
  • Χωροβάτης  Zeiss,  σταδία 5μ
  • Αλτίμετρο Pretel,  γεωλογική Πυξίδα
  • Υποβρύχιο σύστημα επικοινωνίας