Способ исследования недр

Способ исследования недр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕДР, заключающийся в том, что в изучаемой области недр возбуждают монохроматические упругие колебания, одной частоты , регистрируют их не менее чем в трех точках, измеряют параметры колебаний и по их изменению судят о состоянии недр и о расположении аномалии, отличающийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости способа, измеряют амплитуды первой и второй гармоник регистрируемых колебаний, .разность фаз первой гармоники регистрируемых и возбуждаемых монохроматических упругих колебаний и на основе анализа результатов измерений судят о физико-мехаС ническом состоянии недр.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН

0 01 1/ÎÎ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИй (21) 3386088/24-25 (22) 08 ° 02,82 (46) 23.1!.84. Бюл. И 43 (72) Т.З.Вербицкий (71) Институт прикладных проблем .механики и математики АН Украинской

ССР (53) 550.834(088 ° 8) (56) l Авторское свидетельство СССР

Р 507844 кл. G Ol V 5/00 q )974

2. Авторское свидетельство СССР

11 665281„кл. С Gl Ч 1/00, 1978 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕДР, заключающийся в том, что в изучаемой

„„Я0„„1125562 области недр возбуждают монохроматические упругие колебания, одной частоты, регистрируют их не менее чем в трех точках, измеряют параметры колебаний и по их изменению судят о состоянии недр и о расноложешш аномалии, о т л и ч а ю .ц и и с я тем, что, с целью уменьшения трудоемкости способа, измеряют амплитуды первой и второй гармоник регистрируемых колебаний, разность фаз первой гармоники регистрируемых и воэбу кдаемых монохроматических упругих колебаний и на основе, нализа результатов измерений судят о физико-механическом состоянии недр.

, )25562

Изобретение относится к геофизическим исследованиям недр Земли и может быть использовано для изучения физико-механического состояния и строения земной коры, исследования геодинамических явлений, в том числе предшествующих землетрясениям, при поисковоразведочных работах на нефть и гаэ.

Известен способ исследования 10 недр, основанный на. изучении пространственно-временнога распределения в Земле геофизических и геохимических полей fl) .

Однако в способе нет надежной мето 15 дики учета влияния изменения параметров аномалий на вариации естественных геофизических и геохимических полей.

Наиболее близким к изобретению

20 является способ исследования недр, заключающийся в том, что в изучаемой области недр возбуждают монохроматические упругие колебания одной частоты, регистрируют их не менее, чем 2 в трех точках, измеряют параметры колебаний и по их изменению судят о состоянии недр и о расположении аномалии (2).

Недостатком известного способа является сложность технических средств для генерации и возбуждения в земле дискретного набора монохроматических упругих колебаний, что ведет к повьннению трудоемкости работ

Цель изобретения — уменьшение

35 трудоемкости способа, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу исследования недр, заключающемуся в том, что

40 в изучаембй области недр возбуждают монохроматические упругие колебания одной частоты, регистрируют их не менее:чем в трех |точках, измеряют параметры колебаний и по их изменению судят о состоянии недр и о расположении аномалии, измеряют амплитуды первой и второй гармоник регистрируемых колебаний, разность фаз первой гармоники регистрируемых и возбуждаемьгх монохроматических упругих колебаний и на основе анализа результатов измерений судят о физико-механическом состоянии недр.

Предлагаемый способ основан на явлении трещинного ангармонизма, т,е нелинейном искажении формы монохроматического колебания и обогащении его гармониками кратных частот, которое происходит в результате распространения jjIIp ÃÎÉ BoJIHbl в микротрещиноватой. среде„ и на зависимости скорости распространения волны, степени проявления явления"

I ангармонизма от величины трещино\ ватости горной породы и ее напряженно-деформированного состояния.

Например,уменьшение амплитуды волны кратной частоты(второй гармоникиги возрастание амплитуды волны основной частоты свидетельствует об увеличении напряжений в проэвучиваемом массиве горных пород. Скорость распространения упругой волны, движущейся в направлении, перпендикулярном к преобладающей системе трещин, увеличивается, а разность фаз уменьшается. Увеличение нелинейного искажения изучаемой волны свидетельствует о разгрузке массива.

Увеличениегуменьгнение) разности фаэ указывает»а рост (сокращение) трещин, плоскость которых перпендикулярна к направлению распространения изучаемой волны. Таким образом оценивается ориентация напряжения.

Изучение соотношения между амплитудами кратной и основной частот в различных точках района исследований позволяет определить плановое положение зоны повышенной трещиноватости(в трещиноватых зонах это соотношение аномально высокое), а по данным о распределений по площади значений разности фаз судят о степени трещиноватости пород(с увеличением трещиноватости разность фаэ растет) .

tIo форме и длительности аномалий .временных вариаций волновых параметров судят о динамике напряженнодеформированного состояния земной коры в точке наблюдения, о силе и времени толчка: сила толчка определяется интервалом времени аномальных изменений измеряемых значений волновых параметров и растет с увеличением длительности аномалии, а время толчка — окончанием аномальных изменений параметров, т.е. временем их стабилизации. Ориентация баэы измерения, на которой выявлены аномальные изменения во времени регистрируемых волновьгх параметров, указывает направление на .источник аномалии, например на очаг землетрясения.

Согласно предлагаемому способу в изучаемой области земной коры с помощью специального. устройства, наЭ 1125562 4 пример сейсмического внбратора, излучателя и приемника., характери магнитострикционного или пьезоэлек- зующую скорость распространения этой трического.преобразователя возбуждают же волны)и записывают информацию об монохроматические упругие колебания измеряемых волновых параметрах. По одной частоты, регистрируют изменению во времени значений регист упругие колебания не менее чем в рируемъх параметров. судят об измене» трех пунктах Земли, не лежащих иа нии физико-механического состояния одной прямой, с помощью сейсмоприем- недр. ников или пьезоэлектропреобразовате- Использование изобретения поэвол4. лей измеряют амплитуды первой и 1О ет упростить технические средства второй гармоник(нелинейное искажение для возбуждения в земле монохроматииэлучаемых колебаний волны и разность ческих упругих колебаний и уменьщить фаз колебаний основной частоты у трудоемкость работ.

Составитель И.Николаев

Редактор О.Бугир Техред Т Фанта Корректор В.Синицкая

Заказ 8534/34 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4