Способ сейсморазведки

Способ сейсморазведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00 506817

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.03.74 (21) 20089Н, 26-25 с присоединением заявками ¹ (23) Пр иоритет

Опубликовано 15.03.76. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 29.06.76

151) М. Кл. 6 01V 1(2ь

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 550.834(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

П. Г. Гильберштейн и И. И. Гурвич

Московский геолого-разведочный институт им. Серго Орджоникидзе и Центральный геофизический трест (71) Заявители (54) СПОСОБ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ

Изобретение относится к области сейсмических методов разведки и может быть использовано при поисках месторождений полезных ископаемых, при гидротехническом, энергетическом, промышленном и транспортном строительствах, а также при горно-технических работах.

Известны способы сейсморазведки, основанные на возбуждении упругих колебаний с помощью источников, размещенных внутри пластов-волноводов, включая их границы, и регистрации возникающих интерференционных волн внутри пластов-волноводов.

Недостаток известных способов заключается в низкой точности и неоднозначности получаемых с их помощью результатов изучения складчатости, микротектоники, трещиноватости и пространственного положения слоев-волноводов. Эти недостатки обусловлены тем, что в известных способах при решении указанных задач ограничиваются методикой наблюдений, позволяющей получать и использовать информацию только об отражении и затухании внутрипластовых волн и предположением о плоскопараллельной структуре слоев-волноводов, не учитывая явлений дифракции, отражения и затухания интерференционных волн, возникающих в реальной среде вследствие разрывов, искривления и резкого изменения мощности .(размыва, пережима) пласта-волновода, а также из-за поглощения в нем упругой энергии.

С целью повышения точности и надежности сейсморазведки и расширения области ее применения по предлагаемому способу дополнительно регистрируют вне пласта-волновода интерференционно-дифрагированные и интерференционно-обменные волны, возбуждаемые внутрипластовыми интерференционными вол10 нами, источники колебаний размещают не только в пределах пластов-волноводов, но также в среде, окружающей пласт-волновод.

Для решения геологоразведочных задач с помощью предлагаемого способа сейсмораз15 ведки необходимо в соответствии с конкретными условиями использовать совокупность, либо требующееся сочетание следующих методических приемов: поместить источник упругих,колебаний внутри пласта-волновода и

20 произвести наблюдение интерференционных и интер ференционно-дифрагированных волн внутри волновода, а также выполнить наблюдение возбуждаемых ими вторичных интерференционно-дифрагированных и интерферен25 ционно-обменных волн в среде, вмещающей волновод — в ее внутренних точках и (или) на дневной поверхности; поместить источники поперечных SH-волн и (или) SV-волн вне пласта пониженной скорости на расстоянии не

30 более двух длин волн от его границ и произ506817

3 вести наблюдения интерференционных волн

Лява и (или) Релея внутри пласта-,волновода, а вызываемых ими вторичных интерференционно-дифрагированных волн — также внутри волновода и, кроме того, во вмещающей среде; вне пласта пониженной скорости поместить источники продольных и (или) поперечных

Ь V-волн соответственно на расстоянии не более двух длин волн от границ пласта и не ограничивая этого расстояния, произвести наблюдение внутри волновода интерференционных волн Pi и вызываемых HivlH интерференционно-дифрагированных волн и, кроме того, выполнить наблюдения интерференционно-дифрагированных и интерференционно-обменных волн-во вмещающей среде.

Существование интенсивных интерференционных и вторичных интерференционно-дифрагированных и интерференционно-обменных волн, также каких кинематические и динамические характеристики, обоснованы результатами модельных экспериментов.

На фиг. 1 представлен предлагаемый способ для плоскопараллельного соосно-разорванного волновода; на фиг. 2 †точ изогнутого волновода.

Плосколараллельный волновод (фиг. 1) содержит источники продольных и поперечных

S V-волн 1 и 2, нормальные профили наблюдения 3, распространяющуюся с помощью лучеи проходящую интерференциош;ую волну Р< 4 и отраженную интерференционно-дифрагированную (внутрипластовую) волну РДО 5 в левой секции 6 плоскопараллельного соосноразрывного волновода, излучающуюся во вмещающую среду вторичную интерференционнообменную волну PiS 7, излучающуюся во вмещающую среду вторичную интерференционно - дифрагированную «вперед» волну Р<ДО 8 и «назад» волну Pig о 9, излучающиеся во вмещающую среду и образовавшиеся на слепом, конце левой секции 6, вторичную интерференционно-дифрагированную (внутрипластовую) волну P < 1О в правой секции 11 волновода и излучающуюся интерференционко-дифрагированную «вперед» волну Р ДО 12, излучающуюся во вмещающую среду 13.

Изогнутый волновод содержит источники продольных и поперечных S V-волн 14 и 15, соответственно нормальные профили 16, пересекающие изогнутый волновод 17; распространяющуюся интерференционную (внутрипластовую) волну Рц, 18 и вторичную интерференционно-дифрагированную,волну Рг 19, излучаемые изогнутым волноводом в области его искривления во вмещающую среду 20.

Для обоих волноводов характерны следующие соотношения скоростей продольных (Vii ) Р2 ) и поперечных (V ) V») волн и их коэффициентов поглощения (+Ii (<2p)

uis(ass), где индекс «1» относится к вмещающей среде, а индекс «2» — к пласту-волноводу.

I0

20 э5

- 50 ,5

G0

4

На фиг. 1 и 2 иллюстрируется предлагаемый способ применительно к случаям использования интерференционных (внутрипластовых) волн типа Pi и вызываемых ими вторичных интерференционно-дифрагирова нных и интерференционно-обменных волн и при использовании внутрипластовых интерференционных волн Лява и Релея и соответствующих им вторичных интерференционно-дифрагирова нных волн. Необходимо только заменить источники продольных волн 1 и 14 на источники $Н- или

S V-поперечных волн, в обозначениях вторичных волн 5, 8, 9, 10, 12 и 19 заменить символы

Р, па S и исключить из чертежсйдальние источники поперечных волн 2, 15, так как распространение волн Лява и Релея внутри волновода не приводит к образованию во вмещающей среде аналогов интерференционно-обменных волн.

Сущность предлагаемого способа сейсморазведки заключается в следующем.

Внутри пластов-волноводов 6, 17 или во вмещающей среде 13, 20 (в горных выработках, в скважине или на дневной поверхности) располагают взрывные, либо невзрывные источники продольных волн

1, 14 или поперечных 2, 15 волн, Действие источников приводит к образованию внутри пластов-волноводов интерференционных (проходящих) внутрипластовых волн

4, 18 и интерференционно-дифрагированных (отраженных внутрипластовых) волн 5, а также проходящих внутрипластовых волн 10, которые вызывают появление во вмещающей среде вторичных интерференционно-дифрагированных волн 8, 9, 12, 19 и интерференционно-обменных волн 7. Затем производят регистрацию колебаний, вызываемых волнами внутри пласта-волновода и во вмещающей среде, включая дневную поверхность на продольных и непродольных профилях. Профили

3, 16 являются нормальными, если они перпендикулярны к поверхности пласта-волновода в месте пересечения с ним.

Использование нормальных профилей является существенным элементом предлагаемого способа. Волновая картина, наблюдаемая на нормальном профиле 3, оказывается симметричной относительно оси волновода, когда последний является плоским — сплошным или разрывным. На системе нормальных профилей 3 при сохранении отмеченной симметрии волновая картина последовательно усложняется по мере перехода от крайнего левого к крайнему правому профилю.

Б области пересечения с левой секцией 6 на профиле 3 отмечаются волны 4 и 5, интервал наблюдения которых локализован внутри пласта-волновода, а во вмещающей среде— волны 7 и 9. В области первого разрыва волновода (между секциями 6 и 11) в центральной части профиля 3 сосредоточен протяженный интервал регистрации интенсивной волнь

8, а в периферийных частях профиля наблюдается менее интенсивная волна 7. В области

506817 пересечения с правой секцией 11 внутри пласта локализован интервал регистрации слабоинтенсивной волны 10, тогда как на периферийных участках профиля 3 расположены интервалы регистрации интенсивной волны 8, На профиле 3, расположенном во вмещающей среде 13, справа от секции 11, в центральной части регистрируется интенсивная волна 12, а на периферийных участках профиля — волна 8.

Перечисленные качественные критерии в сочетании с закономерностями расположения интервалов наблюдения и соотношения времен регистрации волн 8 и 10 (t») t>) а также волн 8 и 12 (t> )t,) на профилях 3 обеспечивают надежность обнаружения малоамплитудных разрывных нарушений пластов-волноводов, а при известной скоростной характеристике разреза дополнительно позволяют определить расстояния между источником и разрывным нарушением, как функцию разностей указанных времен прихода волн 8, 10 и 12 на нормальные профили 3.

При искривлении пласта волновода 17 симметрии волновой картины на нормальном профиле 16, проходящем недалеко от места искривления, нарушается. Если пласт пониженной скорости характеризуется наличием одной точки перегиба его границы, то в окрестностях этой точки происходит излучение волны

19 во вмещающую среду. На профиле 16, расположенном позади искривления, внутри пласта волновода 17 отмечается интервал слабоинтенсивной волны 18, а со стороны выпуклости пласта к нему примыкает область интенсивной волны 19.

Взаимное расположение областей регистрации волн 18 и 19, соотношение их интенсивностей и времен прихода (t»)t») на профиль

16 позволяют определить характер (знак) ис5 кривления пласта, а при известной характеристике разреза определить расстояние между точкой перегиба и нормальным профилем 16.

Значительная интенсивность интерференци10 онных и интерференционно-дифрагированных волн создает благоприятные предпосылки для точного и надежного изучения реальных сейсмогеологических сред, содержащих сложные волноводы, осложненные перегибами разного знака, сочетающие искривление и разрыв пласта, волноводы, нарушенные разрывами большой и малой амплитуды и т. д.

Формула изобретения 0

Способ сейсморазведки, основанный на возбуждении упругих колебаний с помощью источников, размещенных внутри пластов-волноводов, включая их границы, и регистрации

25 возникающих интерференционных волн внутри пластов-волноводов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности сейсморазведки и расширения областей ее применения, дополнительно регистрируют вне

30 пласта-волновода интерференционно-дифрагированные и интерференционно-обменные волны, возбуждаемые внутрипластовыми интерференционными волнами, причем возбуждение упругих колебаний вне пласта-волновода осуЗ5 ществляют с помощью источников, помещенных в среде, окружающей пласт-волновод.

506817

Составитель Е. Вишняков

Техред H. Локтионова

Корректор 3. Тарасова

Редактор Т, Янова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1304/10 Изд. № 1277 Тираж 690 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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