Способ сейсмической разведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области разведочной геофизики. Цель - повышение экономичности и детальности разведки. По способу вибропросвечивания Земли, использующему вибровозбузкдение двумя вибраторами в среде монохроматических пакетов сейсмических волн и регистрацию отклика на поверхности среды, вибраторы устанавливают, исходя из заданной глубины разведки И, на расстоянии L Н/2 друг от друга, частоту работы одного вибратора выбирают исходя из соотношения fgepXH - -/вН, где с - известная скорость распространения продольной волны в интервале глубин 0-Н, м; 0 - не зависящий от частоты.декремент затухания, разность частот работы вибраторов задают исходя из соотношения &f (0,1- - 0,2)f ggp,(n , частоту работы второго вибратора определяют по формуле «йлсм iepKH f измеряют амплитуду и направление прихода нелинейно рассеянной в среде волны разностной частоты и по полученной информации выделяют изучаемую нелинейную глубинную зону. 1 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С О1 Ч 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4185990/31-25 (22) 27.01.87 (46) 07.07.88. Бюл. Ф 25 (71) Институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта (72) И.А.Береснев, А.В.Николаев и Г.М.Шалааов (53) 550.834(088.8) (56) Шнеерсон М.Б., Майоров В.В.

Наземная сейсморазведка с невзрывными источниками колебаний. - N.:

Недра, 1980, с. 43-62.

Авторское свидетельство СССР

Ф 894634, кл. G 01 Ч 1/00, 1980. (54) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ (57) Изобретение относится к области разведочной геофизики. Цель— повышение экономичности и детальности разведки. По способу вибропросвечивания Земли, использующему вибровозбупдение двумя вибраторами

ÄÄSUÄÄ 1408397 А1 в среде монохроматических пакетов сейсмических волн и регистрацию отклика на поверхности среды, вибраторы устанавливают, исходя из заданной глубины разведки Н, на расстоянии L = Н/2 друг от друга, частоту работы одного вибратора выбирают исходя иэ соотношeHHH Гравер с/ВН, где с — известная скорость распространения продольной волны в интервале глубин 0-Н, м; 6 — не зависящий от частоты декремент затухания, разность частот работы вибраторов задают исходя нз соотношения bf (0,1— 0,2)й р„„, частоту работы второго

C вибратора определяют по формуле щ ни ер м f i измеряют avnnH Ффа туду и направление прихода нелинейно рассеянной в среде волны раэност- С ной частоты и по полученной информа-. ции выделяют изучаемую нелинейную глубинную зону. 1 ил.

1408397

Изобретение относится к вибрацконной сейсморазведке, использующей в качестве возбудителей упругих колебаний среды сейсмические вибра5 торы, работающие в монохроматическом режиме, и может быть использовано в целях разведки и изучения структурно невыраженных месторождений полезных ископаемых, в особенности нефти 10 и газа.

Цель изобретения — повышение экономичности и детальности разведки.

На чертеже схематически показано проведение способа. 15

В способе используются вибраторы

1,1-1.2 и 2.1-2.2, установленные на поверхности 3 среды и излучающие непрерывные дуги вопи с частотами f

4 Для определенности, f есть 20 gu

Если последовательно увеличивать расстояние между вибраторами (снача, ла положение вибраторов 1.1 и 2.1, . а затем " вибраторов 1.2 и 2.2) при сохранении их симметрии относитель- 40 но оси 6, то изучение волны разностной частоты, регистрируемое на поверхности, формируется на каждом последующем шаге в области среды, .расположенной глубже, чем на преды,,дущем (соответственно области 4.1 и 4,2), согласно формуле Н = 2I., где L — - расстояние между вибраторами, Н вЂ” глубина центра изучаемой области среды. Кроме того, растет охват

50 среды по горизонтали. Таким образом, описанная методика обеспечивает проведение дистанционного зондирования нелинейных свойств среды по глубине, что позволяет оконтуривать

55 границы возможной нефтегазоносной залежи или иной зоны с аномальными нелинейными упругими характеристика ми, к которой могут быть приурочены полезные ископаемые, Для проведения аналогичных исследований на соседнем участке вибраторы вместе с приемной системой перемещаются на соседний профиль и вся работа повторяется.

Вибраторы при каждом фиксированном разносе между ними одновременно в виде длинных пугов излучают одинаковые типы волн (используются отдельно продольные или поперечные волны), которые взаимодействуют очень эффективно. Частоты работы вибраторов фиксируются и равняются ц ркн (или Х ) и Г и (или Г1 ) ° При емную систему располагают так, чтобы регистрация велась на длинном профиле как в пространстве между вибраторами, так и во внешнем пространстве, Сейсмические волны от каждого вибратора в виде достаточно узких пучков распространяются в среде под некоторым углом друг к другу.

В области пересечения пучков волны взаимодействуют, порождая в этой области комбинационные волны раэностной частоты d f = >„„— f„„, которые переизлучаются в различных направлениях, в том числе в сторону поверхности среды, и регистрируются приемной системой. Использование длинных сеансов возбуждения обеспечивает уверенную регистрацию на поверхности, образовавшейся в среде за счет нелинейного взаимодействия волн, излучаемых вибраторами, волны разностной частоты и избавляет от необходимости установки специального вибратора для ее усиления. Поскольку регистрация ведется на разностной частоте,.отличной от частот изуче-, ния вибраторов,.это обеспечивает высокую помехоустойчивость способа.

Эффективность нелинейного взаимодействия в области пересечения зависит от величины параметра физической нелинейности слагающих эту область горных пород. Величина эффективного параметра нелинейности существенно зависит от особенностей физического строения породы и наличия в ней примесей газообразной фазы, например, параметр нелинейности высок в пористых трещиноввтых средах, а также в средах, содержащих флюид, насыщенный пузырьками растворенного газа. По этой причине аномальная нелинейность отличает области среды, содержащие скопления yr3 14 леводородов — нефти и сопутствующего газа (трещиноватые и пористые коллекторы): такие области при облучении их .упругими полями вибраторов ответственны за образование интенсивных комбинационных волн разностной частоты. .Кроме того, такие области среды не всегда обладают структурной выраженностью, идентифицируемой обычными кинематическими методами сейсморазведки, и, следовательно, их выделение такими методами не .всегда возможно, однако они могут быть достаточно уверенно идентифицированы как аномалии параметра физической нелинейности. Этот параметр является той физической и геологической характеристикой исследуемой зоны земной коры, которая может быть количественно определена в результате выполнения поисковых работ по предлагаемому способу.

Интенсивность комбинационной волны разностной частоты, образовавшейся в нелинейной области, определяется по формуле

F f f k 6 с

30 Н вЂ” 1/ с, (2) 08397

4 с поверхности. Кроме того, эффективность излучения волны разностной частоты пропорциональна амплитуде воздействия вибраторов к частотам

5 изучаемых ими волн.

Выбор входящих в формулу изобретения характерных числовых величин проводится следующим образом.

10 Заранее известна глубина Н, на которой надо изучить строение среды.:

При применении сферически расходящихся волн от вибраторов при расстоянии

L между ними зона эффективного взаи15 модействия локализуется на глубине, приблизительно равной 2L, откуда при заданной глубине разведки Н расстояние между. вибраторами следует выбирать равным Н/2.

2р Излучаемые вибраторами первичные волны имеют достаточно высокую амплитуду до глубин порядка длины затухания наиболее высокочастотной из них.

Длина затухания выражается соотноше25 нием 1 = 1/К, где К вЂ” коэффициент затухания. Следовательно, глубина разведки Н должна удовлетворять условию где d — коэффициент затухания волны от наиболее высокочастотного вибратора.

35 Поскольку 6 = «,. где - длина волны на частоте Г „„, а 6 — декремент затухания, используя (2) получают где Б рч

F и à — частоты излучения вибраторов; (и и с — модуль сдвига среды и скорость распространения в ней поперечных волн, и R — c o HH o BH5pBTopoB до точек области взаимодействия, волн,  — некоторый размерный мно45 житель, описывающий диаграмму направленности возникающего излучения волны разностной частоты;

k u v — параметр нелинейности области взаимодействия и ее объем.

Из выражения (1) видно, что амплитуда волны разностной частоты пропорциональна величине параметра нелинейности изучаемой области и ее объему. Большие по размерам и аномальные по нелинейным свойствам области могут уверенно обнаруживаться

« с

ЬЕрхм (4) 55

Величины с и Н в (4) заранее известны, а декремент затухания от частоты не зависит, поэтому по форму ле (4) находят необходимый диапазон, амплитуда смещения волны разностной частоты; амплитуда усилия, развиваемого вибраторами, 8 «a/í = н. (3)

4врхн

Здесь также использовано соотноше ние Я = с/Г еркн где с — средняя скорость распространения продольной волны в интересующем нас интервале глубин, поэтому для того, чтобы глубина Н была не больше длины затухания волны от высокочастотного вибратора необходимо (см. (3)), чтобы Г р„н удовлетворяла неравенству

1408397 где Н вЂ” заданная глубина разведки, частоту работы одного вибратора вы" бирают исходя из соотношения

С Мккн gН

Л

/ г

Составитель Т.Райкова

Техред П.Сердюкова Корректор А.Обручар

Редактор П.Гереши

Тираж 522 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3309/50

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, из которого можно выбрать частоту наиболее высокочастотного вибратора.

Способ позволяет с большой детальностьв с применением минимальных технических средств оконтуривать

iобласти земной коры, обчадающие аномальными нелинейными свойствами, к которым могут быть приурочены месторождения полезных ископаемых.

,Формула изобретения ( (! . Способ сейсмической разведки вклю" ,чающий возбуждение двумя вибратора ми в среде монохроматических пакетов сейсмических волн и регистрацию отклика на поверхности среды, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения экономичности и детальности разведки, вибраторы устанавливают на расстоянии L = Н/2 друг от друга, где С вЂ” известная скорость распространения продольной волны в интервале глубин (О-it) м, 9. — не зависящий от частоты декремент затухания, разность частот работы вибраторов

15 задают исходя из соотношения bf (О, 1 - 0,2} ° f>>>„, частоту работы второго вибратора выбирают равной бич.н ввр н 8 f » измеряют амплиту ду и направление прихода нелинейно

20 рассеянной в среде волны разностной частоты 4 f и по полученной информации выделяют изучаемую нелинейную глубинную зону.