Способ определения увеличения сейсмической опасности

Способ определения увеличения сейсмической опасности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УВЕЛИЧЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ, включающий определение скорости распространения упругой волны в породе, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности способа, на исследуемой площади бурят скважину, вскрывающую водонепроницаемый и нижележащий слои,, периодически определяют в слое ниже в.одонепроницаемого величину относительного изменения единичного объема породы, непрерывно измеряют величину аномально высокого пластового давления в слое и по возрас.таншо величины аномально высокого пластового давления с возрастанием величины относительного изменения единичного объема порода судят об Увеличении сейсмической опасности. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4(51) С 01 V 1 00 .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 3542509/24-25 (22) 29.12.82 (46) 23.02.85. Бюн. 9 7 (72) Т.А.Исмаил-заде, К.М.Керимов и А.Н.Пильчин (71) Южное отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки (53) 550.834(088.8) (5б) 1. Сейсмическое просвечивание очаговых зон. М.„ изд-во ИФЗ АН СССР, 1977, с. 171-194.

2. Исследования по физике землетрясений. М., "Наука", 1976, с. 217236 (прототип). (54)(57) СПОСОБ: ОПРЕДЕЛЕНИЯ УВЕЛИЧЕ° НИЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ, включаю- щий определение скорости распространения упругой волны в породе, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности способа, на исследуемой площади бурят скважину, вскрывающую водонепроницаемый и нижележащий слои, периодически определяют в слое ниже водонепроницаемого величину относительного изменения единичного объема породы, непрерывно измеряют величину аномально высокого пластового давления в слое и по возрастанию величины аномально высокого пластового давления с возрастанием величины относительного изменения единичного объема породы судят об увеличении сейсмической опасности.

1141356

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для определения сейсмической опасности региона.

Известны способы определения 5 увеличения сейсмической опасности по изменению скоростей распространения упругих волн, а также по изменению времени их пробега перед землетрясением 1 g. 10

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ определения сейсмической опасности, включающий измерение скорости распространения упругой волны в породе. Для 15 реализации способа производят измерение скорости распространения -продольной v и поперечной v упругих волн в исследуемой зоне и определяют отношение скоростей продольной и попереч- 20 ной волн. О сейсмической опасности судят по наличию бухтообразного минимума величины отношения скоростей и по следующему возрастанию выше нормального уровня Г2 3. 25

Недостатком известных способов является их применимость только в зоне очага землетрясения.

Целью изобретения является повышение надежности определения увели- щ0 чения сейсмической опасности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения увеличения сейсмической опасности, включающему определение cKopocTH pBc 35 пространения упругой волны в породе, на исследуемой площади бурят скважи-. ну, вскрывающую водоненроницаемый и нижележащий слои, периодически определяют в слое ниже водонепроницае- 40 мого величину относительного изменения единичного объема породы, непрерывно измеряют величину аномально высокого пластового давления в слое и по возрастанию величины аномально 45 высокого пластового давления с возрастанием величины относительного изменения единичного объема породы

-судят об увеличении сейсмической опасности.

Опасность возникновения землетрясения увеличивается с ростом аномалвно высокого пластовогс давления и ростом трещиноватости пород. Бурение скважины, вскрывающей водонепроница- 55 емый слой, необходимо для исключения возможности разгрузки аномально высоких пластовых давлений за счет миграьЧ вЂ” -НдТ-рьР, Vî ач dv

hv= — Р + вЂ, Т, dP dT (2) где О, в — соответственно коэффициенты расширения и сжимаемости; йР— изменение геостатического давления;

hT — изменение температуры.

Если разрешить выражение (2) относительно аР

hv- hT ьР (з1

dP и подставить полученное выражение (3) в условие (2), то получаем аЧ». Р Г gdv dv ((- — + — ) hT-ëv .(4)

Va Ь/ар (p vP dT

Определение величины относительного изменения объема, разумеется, не обязательно должно быть проведеции флюида вверх по разрезу. Периодическое определение в этом слое величины относительного изменения единичного объема породы необходимо для определения величины трещиноватости породы, непрерывное определение величйны аномально, высокого пластового давления необходимо для определения характера его изменения со временем.

Предложенный способ реализуется следующим образом.

На исследуемой площади бурят скважину, которая вскрывает отложение пород, залегающих под водонепроницаемыми горизонтами. После этого ниже водонепроницаемого слоя методами вертикального сейсмического профилирования или акустического каротажа периодически (например, раз в неделю) определяют скорость распространения упругой волны в породе. Параллельно с измерениями скорости упругих волн;: непрерывно измеряют величину аномально высокого пластового давления. Измерение аномально высокого пластового давления может быть осуществлено с помощью любого манометра, методом измерения сопротивлений глин и т.д.

Для определения величины относи-. тельного изменения единичного объема породы могут быть, например, использованы два известных уравнения термодинамического состояния объема породы V и ск,орости v распространения упругой волны в нем

Составитель И.Маслов

Редактор. П.Коссей ТехредЛ.Иартяшова Корректор Г.Огар

Заказ 49k/34 Тираж 748 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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

3 I14135 но по предложенней формуле, так как вполне возможны и другие способы ее определения ° При пользовании формулой (4) необходимо дополнить скважинные измерения скорости распространения упругих волн измерениями ее в той же породе в лабораторных условиях.

Увеличение со временем величины

4v l0 свидетельствует о росте трещино о ватости в породе, что должно привести к увеличению объема, занимаемого флюидом (например, водой) и к снижению величины аномально высокого плас- 15 тового давления. Однако с ростом

;трещиноватости из-за притока флюидов из более глубоких слоев в исследуемый, ограниченый сверху водонепроницаемж слоем, величина аномально щ высокого пластового давления может не только не снизиться, но и возрасти, что в сочетании с увеличением трещиноватости существенно понижает

6 4 предел прочности породы. Поэтому оддЧ йовременное возрастание -- и 4Р оэv качает, что сейсмическая опасность исследуемой площади увеличивается, в противном случае сейсмическая опасность либо не увеличивается, либо отсутствует. Этот способ. может быть использован в раэличных областях народного хозяйства, в частности в градостроительстве, промьпштвнном строительстве, в научных исследованиях как в сейсмических районах, так и в районах, в настоящее время не сейсмоопасных.

Таким образом, предлагаемый способ дает воэможность прогнозирования сейсмической опасности, что обеспечивает строительство объектов с учетом выявленной сейсмической опасности, а также позволяет произвести подготовительные работы перед земпетрясением, уменьшая тем самым его последствия.