Способ наведенной сейсмической разведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ НАВБДЕННО( СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ, основанный на возбуждении колебаний с временными сдвигами по заданному закону и регистрации на наземных профилях, о тличающийся тем, что, с целью выявления зоны напряженного состояния горных пород, производят, возбуждение колебаний парными воздействиями с временной задержкой, равной половине периода преоблсшающих .волн, а регистрацию колебаний генерируемых указанными зонами начинают осуществлять без применения регулировки амплитуд с момента, когда интенсивность регулярных волн о не будет превышать интенсивности нерегулярного фона. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (11) 3(59 G 0 1 Ч 1 / 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСИОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21)2887725/18-25 (22) 28.02.80 (46) 23.12.83. Бюл. 9 47 (72) И.T. Козельский и В.T. Козельская . (71). Всесоюзный научно-исследовательский.институт геофизических методов: разведки (53) 550.83(088.8) (56) 1. Мешбей В.И. Сейсморазведка методом общей глубинной точки. М., "Недра", 1973, с. 1-5.

2. Райхер Л.Д. и др. Применейие линейных управляющих источников колебаний при сейсморазведке МОВ и KMIIB. — Сер."Региональная, разведочная и промысловая геофизика", вып. 18, M., 1967, с. 5 (прототип). (54)(57) СПОСОБ НАВЕДЕННОЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ, основанный на возбуждении колебаний с временными сдвигами по заданному закону и регистрации на наземных профилях, о т. л и ч а ю шийся тем, что, с целью выявления зоны напряженного состояния горных пород, производят, возбуждение колебаний парными воздействиями с временной задержкой, равной половине периода преобладающих волн, а регистрацию колебаний генерируемых указанными зонами начинают осуществлять без применения регулировки амплитуд с момента, когда интенсивность регулярных волн не будет превышать интенсивности ф нерегулярного фона.

1062626

Изобретение относится к наземным сейсмическим исследованиям и может быть использовано для прогноза и выявления местоположения в массиве эон естественно-напряженного состояния пород и связанных с ними эон, опасных по горным ударам и по внезапным выбросам газа и пород, эон деформации пород при землетрясениях, а также неструктурных залежей нефти и газа, месторождений алмазов и руд.

Известен способ сейсмической разведки по методу общей глубинной точки (ОГТ), основанный на многократ-:

/ ном возбуждении взрывами, ударами объемных волн и регистраций по- 15 верхностных, отраженных, преломленных, дифрагированных и других волн, регистрйруемых в обычном сейсмическом диапазоне частот, например в диапазоне 5-70 Гц. В методе ОГТ исполь- 2у" эуется синхронное группирование взрывов, ударов для улучшения качеств записи полезных волн f1) .

Однако физические основы метода

ОГТ для выявления местоположения эон естественно-напряженного состояния пород, зон, опасных по внезапным выбросам и горным ударам, а так- же предполагаемым землетрясением, не разработаны, так как не установлены связи между параметрами укаэанных регулярных волн, регистрируемых в методе ОГТ, и свойствами зон напряженного состояния пород, генерирующих при внешнем воздействии особый вид высокочаатотных колебаний.

Задача выявления зон напряженного состояния пород по методу ОГТ к настоящему времени не решена.

Известен также способ сейсмической разведки, согласно которому 40 производят возбуждение асинхронных колебаний с временными сдвигами по заданному закону и регистрируют колебаиия на наземных профилях. Этот способ, предназначенный для созда- 45 ния управляемых фронтов волн, применяется также для изучения объектов, являющихся источниками сейсмических, например, рефрагированных волн (2) .

Недостатком известного способа является то, что не предусмотрена и не реализуется возможность возбуж дения и регистрации автоколебаний природных объектов типа зон напряженного состояния горных пород.

Целью изобретения является выявление эон напряженного состояния горных пород.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сейсмичес- Я) кой разведки, основанному на возбуждении колебаний с временными сдвигами по заданному закону и регистрации иа наземных профилях,.произродят возбуждение колебаний иарными воздействиями с временной задержкой, равной половине периода преобладающих волн, а регистрацию начинают осуществлять без применения регулировки амплитуд с момента, когда интенсивность регулярных волн не будет превышать интенсивности нерегулярного фона.

При воздействии упругих колебаний на зоны напряженного состояния горных пород последние генерируют высокочастотные колебания в диапазоне порядка 75-2000 Гц длительностью до 10-15 с. Обычно длительность записи уверенно коррелируемых отраженных и других типов волн находится в пределах 6-8 с, после чего регистрируется только нерегулярный фон. Таким образом, после этого момента могут быть зарегистрированы генерируемые указанными зонами колебания. Кроме этого, в отличие от известного способа, в котором временные сдвиги источников рассчитаны на усиление возбуждаемых колебаний, временной сдвиг, равный половине преобладающей волны, способствует подавлению возбуждаемых колебаний и снижает уровень регулярных волн, регистрируемых на сейсмограмме, что приводит к сокращению интервал==. их регистрации.

Способ осуществляется следующим образом.

Исследуемые участки земной.поверхности разбивают на прямоугольные полигоны, размеры которых определяют длиной профилей и расстоянием между этими профилями. На каждом из наблюдательных профилей устанавливается 24 сейсмоприемника (СП) или групп сейсмоприемников. С целью регистрации высокочастотных колебаний (75-2000 Гц) сейсмоприемники устанавливаются в мелких скважинах„ пробуренных ниже зоны малых скоростей (ЗМС) . В пределах одного полигона размещается четыре и более наблюдательных профиля. В зависимости от степени детальности разведочных работ расстояние между СП меняется от 10 до 100 м, а расстояние между профилями — от 50 до 500 м.

Сейсмоприемники двух рядом расположенных профилей подключаются к

48-канальной цифровой сейсмостанции (типа ССЦ-3, ССЦ-4) . На флангах наблюдательных профилей осуществляются одновременные взрывные или ударные воздействия. При этом на каждом пикете осуществляется парный асинхронный взрыв или удар с временной задержкой, равной половине периода импульса преобладающих волн.

Такой способ возбуждения может прй вести к резкому снижению коэффициента направленного действия, и в ко1062626

Составитель Э.Волконский

Техред Т,Маточка Корректор О.Билак

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 10212/46

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 нечном счете, к снижению интенсивности регулярных отраженных, дифрагированных и других волн. В то же время такой взрыв или удар- может вывести из состояния равновесия элементы эон напряженного состояния горных пород, которые излучают новый тип высокочастотных колебаний, длительность которых намного превышает длительность колебаний поля . регулярных волн. Такое сопоставление приведено для условий регистрации и обработки на ЭВМ беэ применения процедуры регулировки амплитуд.

После осуществления наблюдений на одном полигоне аиалогичные исследо- 35 вания выполняются на близлежащем полигоне и т.д. Таким образом исследуется вся территория проектного участка.

Перед проведением основных работ проводятся опытные работы по выбору величины заряда или энергий удара, а также выбору параметров регистрации и воспроизведения. В связи с тем, что взрыв (удар) должен обеспечить развитие трещинообраэования в зонах напряженного состояния пород, а также генерацию высокочастотных колебаний, необходимо одновременное сотрясение всего массива.

Ориентированный вес одиночных зарядов

ВВ может составлять 3 кг и более.

При использовании ударов можно применять, импульсные .невзрывные источники с максимальной энергией воздействия (например, ГСК-10, ГСК-6) . Наведен- 35 ные зонами напряженного состояния пород высокочастотные колебания регистрируются СП .с широкой полосой пропускания. Регистрация осуществляется цифровой станцией с широким динамическим диапазоном (120-140 дб с применением полосы пропускания коЛебаний с частотами выше 75 Гц и беэ применения регулировки амплитуд.

Методика предусматривает проведение работ в режиме однократных или многократных наблюдений. С целью предварительной интерпретации и оценки качества материала применяется полевое воспроизведение сейсмограмм наведенной сейсмической активности.

Окончательная обработка осуществляется на ЭВМ и включает основные процедуры: ввод, демуяьтиплексирование, фильтрацию колебаний с частотами ниже 75 Гц, накопление, воспроизведение. Окончательный результат получают в виде временных разрезов, на которых существенно ослаблено регулярное поле поверхностных, отраженных, преломленных, дифрагированных волн и случайных колебаний.

При пересечении профилями зон напряженного состояния горных пород на временных разрезах отображается высокочастотное поле, наведенное этими зонами.

Способ позволяет выявить зоны, опасные по горным ударам, внезапным выбросам угля, пород и газов, землетрясениям и т.д.