Способ возбуждения поперечных сейсмических волн

Способ возбуждения поперечных сейсмических волн

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СООЭ СОВЕТСКИХ

ШИ Л Е

РЕСПУБЛИК

Яс51) а 01 V 1/053

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и Aaxa СНО У CeHgErErn cvav

ГССУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАЯ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3381556/18-25 (22) 08.01.82 (46) 15.07.83. Бюл. М 26,, (72) Л.К Бродов, И.С. Лев, Б.Г..Ван.аельбойм, В;А. Куликов, Н.H. Пузырев и А.В. Тригубов (71) Раменское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки (53) 550.83(088.8) (56) 1. Патент США М 3587?74, кл. G 01 Ч 1/14, опублик, 1968.

2. Опубликованная заявка ФРГ

Н 2835772, кл. G., 01 V 1/14, опублик.

1980.

3. Опубликованная заявка Франции

И 2420775, кл. G 01 V 1/14, опублик.

1979 (прототип).

„„SU„„1029115 А (5 )(57) СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН, основанный на „ использовании источника асимиетрйи и осесимметрического динамического воздействия на грунт и на изменении поляризации возбуждаемых поперечных волн путем изменения взаимного рас-. положения источника асимметрии и точки приложения осесимметричного димамического воздействия относительно линии наблюдения, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повыаения производительности работ и обеспечения сохранности поверхностного слоя поч" вы, асимметрию в грунте создают путем статического воздействия инертной д массой, размеценной в пункте возбуж" дения вне источника осесимметричесного динамического воздействия.

1029115

Изобретение относится к сейсми" ческой разведке и может быть исгюльзовано при исследованиях земных недр методом поперечных волн для поисков и разведки нефтяных, газовых и рудных месторождений.

Известен способ возбуждения попеРечных волн с помощью горизонтально направленных воздействий, при котором ударные воздействия, параллельные поверхности грунта производят по под" ставке, на нижнем основании которой закреплены napaëëåëьные ряды рабочих зубьев, передающих ударное воздействие грунту (1).

Однако этот способ имеет низкую эффективность на мягких и сыпучих грунтах, его использование требует проведения трудоемкой предварительной подготовки.

Известен способ сейсморазведки поперечными волнами, в котором для возбуждения волн используются две груп-пы последовательно включенных вибраторов, управляемых одним свип сигна" лом так, чтобы сигналы, поступающие в каждую группу вибраторов были одинаковы по частоте,и амплитуде, но противогюложны по фазе. Две группы вибраторов располагаются симметрично по разные стороны от профиля наблюдения окрест его простирания 1 2).

Недостатком этого способа является необходимость использования для его реализации большого количества таких сложных агрегатов, как вибраторы, очень жесткие требования по идентичности частотных, фазовых и амплитудных характеристик вибраторов, используемых в двух разных группах, Наиболее близким к предлагаемому является способ возбуждения поперечных сейсмических волн, основанный на исгюльэовании источника асимметрии и осесимметричного динамического воздействия на грунт и на изменении поляризации возбуждаемых поперечных волн путем изменения взаимного расгюложения источника асимметрии. и точки приложения осесимметричного динамического воздействия относительно линии наблюдения. Поперечные сейсмические волны возбуждаются вертикальными воздействиями, приложенными в двух разделенных траншеей точках, симметричных относительно профиля наблюдения. В качестве возбудителя колебаний используется падающий груз.

Поля волн, зарегистрированных на профиле от этих двух воздействий, вычитаются с целью ослабления ïðîдольных волн и подчеркивания попе5 речных p3).

Недостатки этого способа заключа" ются в том, что для его реализации необходим4 подготовка разделительных траншей, являющихся источником асимметрии, которые после окончания работ должны быть зарыты, что требует выполнения большого объема земляных работ. Подготовка траншей приводит также к нарушениям поверхf5 ностного слоя почвы и надолго выводит .ее из сельскохозяйственного оборота.

Цель изобретения - повышение про" изводительности работы и обеспече20 ние сохранности поверхностного слоя почвы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу возбуждения поперечных волн, основанном на исполь25 зовании источника асимметрии и осе" симметричного динамического воздействия на грунт и на изменении поляри зации возбуждаемых поперечных волн путем изменения взаимного расположвЗ0 ния источника асимметрии и осесимметричного динамического воздействия относительно линии наблюдения, асим" метрию в грунте создают путем статического воздействия на него инертной массой, размещенной в пункте возбуждения вне источника осесимметричного динамического воздействия.

Это позволяет исключить проведе-

we трудоемких земляных работ устранить нарушение плодородия почвы.

Как известно, при осесимметричном воздействии на дневную поверхность (воздействия типа вертикально дейст вующей силы, сферического или плос-, 45 кого центра расширения и др.) возбуждаются продольные волны и попеоечные Б, поляризованные в вертикальной плоскосу . Характеристики направленности этих источников тако"

50 вы, что в наиболее важных при сейсмической разведке близких к вертикали направлениях, излучение относительно невелико. Бсли поблизости от места приложения воздействия уста" новить инертную массу, то она соз55 даст асимметрию свойств среды вблизи от источника и трансформирует возбуждающее волновое поле. При вэаимодействии исходного осесимметричного

1629115

Составитель Н. Чихладзе

Ре акто It. Авраменко Тех К.Йы ьо Корректор А. Ильин

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 11осква N-35 Ра ская наб. д, 4/5 аказ 972

Филиал ППП Патент, г. жгород, ул. роектная, паля и статическим полем асимметрично расположенной относительно него инертной массы в грунте из сжимающих составляющих волнового поля возникают поперечные волны, поляри" 5 зация которых при приблизительно вертикальном,направлении распространении волн оказывается преимуществен.но горизонтальной.

Относительная .интенсивность вьзбуждаемых сдвиговых волн зависит от характера направлейности исполь- зуемого осесимметричного источника, интенсивности воздействия, расстояния между источником и инертной мас- 15 сой, от величины массы и свойств грунта, которые определяют собственные колебания в системе грунт.инертная масса. Наибольшую эффектив. ность такого источника как источ- 20 ника ©двиговых колебаний удается-oáec-.. печить, если расстояние между мес" .. .:том приложения воздействия и инерт .ной массой пропорционально тангенсу угла внутреннего трения грунта.

Описываемый способ может быть реализован любыми источниками воэбуж+ дения, в том числе серийно выпускаемыми вибрационными и импульсными

1 невзрывными источниками типа СВ, ИКИ, З0

ГСК, СИ и другими. При этом. в качест-, ве инертной массы может использоваться любой груз, в том числе размещаемый на транспЬртном средстве.

Экспериментально показано, что, если установить на грунт массу в одну тонну на расстоянии в один метр сп точки удара свободно падающего

i груза массой .в одну тонну, то возбуждаемые поперечные волны Ом по интенсивности близки волнам, которые возбуждаются при горизонтальном ударе такого же груза оо вертикальной стенке специально вырытой траншеи. Интенсивность продольных волн при этом заметно не изменяется.

При одновременном возбуждении поперечных и продольных. волн очень важно обеспечить воэможность селекции волн по поляризации. Это достигается эа счет изменения поляризаций воэбуждаемых поперечных волн, которое обес" печивается изменением взаимного расположения мест приложения динамической нагрузки и статической нагрузки, создаваемой инертной массой, относительно линии наблюдения.

Если воздействие прикладывать в точке, расположенной от массы на линии, перпендикулярной профилю наблюдения, та возбуждаются волны 811, а параллельной волны Б, Поляризацию волн можно изменить на 180, изменив взаимное расположение источника и инертной массы также на 180 .

В качестве источников для осесим" метричного воздействия могут использоваться как импульсные, так и вибрационные излучатели, г1ричем импульсные могут быть как ударно-механическими, так и взрывными.

Описываемый способ позволяет повышать производительность за счет упрощения технологии работ и отказа от рытья траншей, а также исключить повреждения плодородного слоя почвы.