Способ вертикального зондирования геологического разреза преломленными волнами

Способ вертикального зондирования геологического разреза преломленными волнами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА ПРЕЛОМЛЕННЬМИ ВОЛНАМИ, заключающийся в возбуждении колебаний в областях излучения последовательно в каждом из двух пунктов возбуждения, находящих ся в Кс1ждой области излучения, регистрации колебаний на непродольном профиле, расположенном в области на людений, отлич ающийся тем, что, с целью повышения точности исследований отложений в области наблюдений дополнительно равномерно располагают не менее одного параллельного непродольного профиля, причем расстояние между крайними непродольными профилями выбирают равным двойной величине сейсмического слоя от кровли наиболее мелкозалегающих исследуемых отложений, а длину каждого из непродольных профилей выбирают пропорциональной длине волны, преломленной на кровле наиболее высокоскоростных глубокозалегающих исследуемых отложений, при этом пункты возбуждения в каждой области излу чения располагают на линиях, параллельных непродольным профилям, с обе их сторон от области наблюдений, а регистрацию колебаний на каждом непродольном профиле, расположенном с одной стороны от центра области наблюдений , проводят из соответствующих пунктов возбуждения, расположенных с другой стороны от центра области наблюдений.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК (19) (Н) З(51) С 01 V 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21,) 29656 25/18-25 (22) 27. 11, 80 (46) 15,02.84. Бюл, М 6 (72) М.М.Раджабов (71) Азербайджанское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки (53) 550.834 (088.8) (56) 1. Сейсморазведка, Справочник геофизика, том. 1У. М,, Недра, 1966, с. 639.

2. Раджабов M.M Кинематические критерии отождествления преломленных волн в области перекрытия поперечных годографов ° Известия AH СССР. Сер. геофизическая, Р 5, 1964, с.14911503 (прототип) . (54)(57) СПОСОБ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА ПРЕЛОМЛЕННЬИИ ВОЛНАМИ, заключающийся в возбуждении колебаний в областях излучения последовательно в каждом из двух пунктов возбуждения, находящихся в каждой области излучения, регистрации колебаний на непродольном профиле, расположенном в области наблюдений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности исследований отложений, в области наблюдений дополнительно равномерно располагают не менее одного параллельного непродольного профиля, причем расстояние между крайними непродольными профилями выбирают равным двойной величине сейсмического слоя от кровли наиболее мелкозалегающих исследуемых отложений, а длину каждого из непродольных профилей выбирают пропорциональной длине волны, преломленной на кровле наиболее высокоскоростных глубокозалегающих исследуемых отложений, при этом пунк. ты возбуждения в каждой области излу-Я чения располагают на линиях, параллельных непродольным профилям, с обе их сторон от области наблюдений, а регистрацию колебаний на каждом неп- С родольном профиле, расположенном с одной стороны от центра области наблюдений, проводят из соответствующих пунктов возбуждения, расположенных . с другой стороны от центра области наблюдений, 1073719

Изобретение относится к сейсмической разведке и может применяться в геологораэведочном деле для вертикального расчленения геологического разреза.

Известен способ вертикального зондирования геологического разреза преломлейными волнаМи, заключающийся в . возбуждении коЛебаний из нескольких пунктов возбуждения, их приеме и регистрации на непротяженном продоль- о ном профиле fl) .

Недостаток известного способа заключается в низкой эффективности вер.тикального зондирования геологического разреза преломленными волнами, 15 так как для расчленения разреза в узкой области необходимо вести наблюдения по полным корреляционным системам годографов вдоль всего продольного профиля, протяженность кото- 2О рого в несколько раэ превышает длину исследуемой области и увеличивается с повышением глубинности исследования. При этом возрастает не только громоздкость применяемой системы наб-75 людения, но и вероятность ошибки в отождествлении преломленных волн с нагоняющих систем годографов, связанной как с возможным переходом на другую волну от близко расположенного преломпяющего горизонта, так и с неоднородностями поверхностного рельефа.

Наиболее близким к изобретению является способ вертикального зонди- 35 рования геологического разреза преломпенными волнами, заключающийся в возбуждении колебаний в областях излучения последовательно в каждом иэ двух пунктов возбуждения, находя- 4п щихся в каждой области излучения, регистрации колебаний на непродольном профиле, расположенном в области наблюдений (2) .

Данный способ характеризуется невысокой точностью исследований в связи с большим количеством вариантов отождествления волн на участке перекрытия годографов, а также недостаточной определенностью области, к которой относятся полученные данные.

Цель изобретения — повышение точности исследований отложений.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу вертикального зондирования геологического разреза преломленными волнами, заключающемуся в возбуждении колебаний в областях излучения последовательно в каждом из двух пунктов возбуждения, на.ходящихся в каждой области излучения,6О регистрации колебаний на непродольном профиле, расположенном в области наблюдений, в последней дополнительно равномерно располагают не менее одного параллельного непродольного про-65 филя, причем расстояние между крайними непродольными профилями выбирают равным двойной величине сейсмического сноса от кровли наиболее мелкозалегающих исследуемых отложений, а длину кажцого иэ непродольных профилей выбирают пропорциональной длине волны, преломленной на кровле наиболее высокоскоростных глубокоэале-. гающих исследуемых отложений, при этом пункты возбуждения в каждой области излучения располагают на линиях, параллельных непродольным профилям, с обоих сторон от области наблЬдений, а регистрацию колебаний на каждом непродольном профиле, расположенном с одной стороны от центра области наблюдений, проводят иэ соот-. ветствующих пунктов возбуждения, расположенных с другой стороны от центра области наблюдений, На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.

Схема включает систему непродольных профилей 1 в области наблюдений, парные источники 2 и 3 возбуждения в областях излучения, расположенные на линиях 4, параллельных непродоль- ным профилям 1.1-1.t1 лучи 5, соединяющие пункты возбуждения с соответствующими непродольными профилями 4

Сущность. способа заключается в том, что для каждого поперечного профиля заданной системы от каждой пары удаленных на различные расстояния. источников возбуждения находятся сопряженные точки наблюдения, соответствующие одному и тому же пикету приемника, к которым лучи щ5еломленных волн приходят с некоторыми временными задержками, образуя разность времен прихода преломленных волн от обоих источников возбуждения каждой пары.

Способ осуществляется следующим образом.

Сначала определяется величина базы в области наблюдений, на которой располагается система непродольных профилей 1,1-1.ц . Бурение в осадочной толще ограничивается глубинами до 5-6 км, поэтому в частном случае при ее исследовании достаточно ограничиться системой, состоящей иэ двух крайних профилей. Для этого, обозначая расстояние между крайними профилями „равное двойной величине сноса, через 2И, н аходят величину сноса L преломленной волны от наиболее мелкозалегающего исследуемого горизонта

Ч

M=2Htg(a cern< ), tl) 1 где Н вЂ” глубина залегания поверхности преломляющего горизонта; средняя скорость покрывающей среды;

1073719

Известно, что ошибка в величине сред.— .ней скорости влечет и ошибку в опре- 15 делении глубины преломпяющего горизонта, т.е.

Нэн Н - ah . (3) где zh — абсолютная ошибка в опре- 20 делении глубины преломляющего горизонта.

Между величинами ЬЧ и ah существует прямая пропорциональность. С учетом (2) и (3) двойную величину сноса М можно записать в виде (4)

pit=at tHt th)tglaCCic „) ,Чг, Соотношение (4) дает воэможность рассчитать диапазон расстояний между двумя поперечными профилями площад ной системы.

Затем выбирают длину поперечного профиля или базу измерения граничным 35 скоростей. Для этого используют формулу следующего вида

40 где L — длина поперечного профиля или база измерения граничной скорости Чг

3(h(ht)J — ошибка в измерении времен 45 прихода преломленных волн в области взаимного перекрытия поперечного профиля; оV )Vz — величина максимальной относительной погрешности в опре- 50 делении граничной скорости, Практика показывает, что значение

Id lÜ (, ь1Д l не превосходит величину

0 01 с, Поэтому, приняв1 ((()1 =

=0,01 с и считая, что величина макси-55 мальной погрешности в определевии граничной скорости равна 5%, найдем, И L (ц)1

Поэтому минимально допустимая длина поперечного профиля определяется следующей формулой

1, = 0,2Vr ° (б) 65 граничная скорость первого от поверхности преломляющего горизонта.

На практике величина граничной скорости.Vt. относительно средней .скорости V определяется весьма устой- 5 чиво ° Поэтому погрешности в опреде-. лении величины сноса могут быть обусловлены в основном ошибкой в величине средней скорости, Пусть ЬЧ вЂ” абсолютная ошибка в оп-10 ределении средйей скорости Y тогда аЧ+ ьЧ, В реальных средах изучаемый разрез характеризуется различными граничными скоростями, величины которых возрастают с глубиной. Вычисление их производится при одной и той же базе измерения ° В этом случае, чтобы обеспечить необходимую точность определения граничных скоростей по всем преломляющим горизонтам, достаточно принять минимально допустимую длину поперечного профиля, равной длине для преломляющего горизонта с наибольшей граничной скоростью.

Длина регистрируемой волны определяется из соотношения

) Чт- (7) где Т вЂ” видимый период волны;

V — скорость распространения волны, Примем, что V =(V ) ц,„, тогда формулу (6) можно представить в более общей форме в следующем виде .

L иС1, (8) где С вЂ” коэффициент пропорциональности °

Формула (8) в общем виде определяет длину поперечного профиля °

Коэффициент С вычисляется по формуле

Ы ь 11 id 5 (t>j > (9) Ф Ф где f — ч астот а регистрируемой преломленной волны;

ldll(at)3 l — ошибка в измерении времен прихода преломленной волны в области взаимного перекрытия поперечного профиля; — маяоимальная отнооитальная ошибка в определении граничной скорости .

Очевидно, что выбор такой длины поперечного профиля обеспечит необходимую точность измерения граничных ,скоростей по всем другим преломляющим горизонтам.

Далее наход т расположение парных источников 2 и 3 (возбуждения) на линиях, перпендикулярных к центру базы, по формуле

2htg« (10) где R — расстояния парных источников от линии поперечного профиля; глубина залегания предполагаемого преломляющего горизонта в геологическом разрезе; предельный угол падения

ceйсмич ес ко го луч а.

Таким образом, каждую последующую пару источников разносит на все боль107 3719

Составитель B.×åpíÿâñêèé

Техред Л. Пилипенко

Редактор М.Келемеш

Корректор О,Билак

Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 324/45

Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул,Проектная, 4 шее удаление от поперечных профилей пропорционально удвоенной глубине предполагаемого залегания преломляющего горизонта, причем парные источники располагают на линиях 4, параллельных поперечным профилям.

Эатем на поперечных профилях производится прием колебаний преломленных волн от парных источников возбуждения. При этом прием колебаний преломленных волн осуществляют для сово 1О купностей поперечных профилей, расположенных по одну сторону от центра базы площадкой системы, от парных источников возбуждения,находящихся со стороны сонокупности поперечных 15 профилей, расположенных на противостоящей стороне от центра базы в соответствии с линиями 5, соединяющими пункты возбуждения с непродольными профилями, О

Расстояние между источниками на лкиях 4 выбирается иэ условий

001 — ß ОУ4Р (1 ) где P. — расстояние между двумя ис25 точниками, равное расстоянию на линии поперечного профиля между точками, в которых находятся проекции двух пунктов взрыва, Далее от каждой пары источников возбуждения находят годографы времен прихода преломленных волн и их разности, а также совокупности сопряженных точек, Координаты ЬХ и 6 каждой иэ сопряженных точек определяют по формулам (122 а>с= к2- Я +X2„ где ак — разность расстояний между

U проекциями обоих источников возбуждения каждой пары на пикет профиля до соответствующего приемника волн; расстояние по перпендикуляру от источника возбуждения до линии профиля; расстояние, идентично отсчитываемое как н положительных, так и н отрицательных осях координат, от проекции на линию профиля одного из парных источников возбуждения до соответствующего при-емника.

Х вЂ” расстояние, идентично отсчитываемое как в положительных, так и в отрицательных осях координат, от проекции на линию профиля другого источника возбуждения той же пары до того же приемника. где g4 — ра= íîñòü времен прихода преломленных волн от парных источников возбуждения до соответствующего приемника волн; время прихода преломленной волны от одного ист -:яика возбуждения; время прихода преломленной волны от второго источника" возбуждения.

По найденным совокупностям сопряженных точек определяется известным способом график прямой А4 61 gАX I по углу наклона которого находят граничную скорость для каждого пре ломпяющего горизонта, дающуо также возможность установить его в положение в геологическом разрезе, Пример. При глубине залегания наиболее мелкого отражающего горизонта 500 м, средней скорости в покрывающих отложениях 2000 м/с и граничной скорости 4000 м/с М-580 м, а расстояние между двумя профилями н области наблюдений равно 11бО и, Длина непродольных профилей при граничной скорости наиболее погруженного исследуемого горизонта 7000 м/с при длине волны 350 м, ошибке в измерении времени прихода волны равной

0,01 с и относительной ошибке в определении граничной скорости равной

5 В составит 1400 м. Коэффициент пропорциональности С в данном случае равен четырем, Удаление наиболее близкой к базе наблюцений пары источников составит

1740м, а наиболее удаленной †. 8000м, Расстояние между пунктами возбуждения в первой паре источников ранно

300м, а н наиболее удаленной паре

800м.

Положительный эффект предлагаемого способа достигается эа счет повышечия точности выделения и отождествления преломленных волн.