Способ сейсмической разведки

Способ сейсмической разведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союэ Советски»

Социвлистичвсии»

Республик

<и 91

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ8У (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 10.07.80 (2l)2956497/18"25 с присоединением заявки РЙ " (23) Приоритет (51)М. Кл., G 01 V 1/00

1веударстееккык кем»тат

СССР дв делам кзебретеккк и вткрыткк (53) УДК550.83 (088. 8) Опубликовано15.03.82 Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 15 03

1 "9. гу (72) Автор изобретения

И, И. Хараз (7 I ) Заявитель геологии и геофизики (54) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ

Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть исполь зовано для изучения геологического строения слоинопостроеннь.х районов при поиске полезных ископаемых.

Известен способ сейсмической разведки, в котором возбуждают колебания группой зарлдов взрывчатого вещества (ВВ), размещенных в скважинах, на поверхности земли или в воздухе. Элементарные источники (заряды 89) рас10 полагают по линии или площади и произ" водят одновременное возбуждение колебаний. Такой способ позволяет уменьшить вес элементарного заряда fig.

1$

Однако при определении параметров группового источника не учитывается влияние веса заряда и физических свойств пород, в которых он размещен, на частотный спектр сигналов и соответственно параметры источника.

Известен также способ сейсмической разведки, в котором осуществляют регулируемое управление фронтами сейсмических волн (РУФ). Способ вклю- чает возбуждение колебаний групповыми источниками упругих волн путем подрыва единичных зарядов ОВ с последующей регистрацией сейсмических волн. Возбуждение колебаний осуцествляют одновременно либо разновременно, но при этом элементарные заряды обычно располагают на базах, превышаюцих длину сейсмической волны. Расстояния между элементарными источниками в пределах базы могут быть произвольными (2) .

Недостатком этого способа является то, что с кинематической и энергети че ской т оче к эре ни я сущест вуют ограничения на размер базы и расстояния между источниками, от правильного выбора которых существенно зависит эффективность способа. Так как размеры базы и расстояния между источни" ками определяют относительно длины возбужденной сейсмической волны, зависящей от частотного состава и ско25

3 91265 рости распространения колебаний, то для соблюдения всех технических требований производства работ необходимо обеспечить идентичность источников по частотному спектру иэлученных сиг"

S налов как в пределах базы, так и по профилю, что в известном способе не учитывается, Наблюдение идентичности частотного состава сигналов приводит к снижению эффективности 10 групповых источников, а,следовательно, к снижению результативности данных сейсморазведки.

Цель изобретения - повышение достоверности способа за счет излучения колебаний в заданном диапазоне частот, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сейсмической разведки, включающему возбуждение колебаний групповыми источниками упругих волн путем подрыва единичных за20 рядов взрывчатых вещест в (ВВ) с последующей регистрацией сейсмических волн, определяют зависимост ь частотного спектра излучаемых колебаний от веса заряда и физической характеристики вмещающих эти заряды пород, осуществляют возбуждение колебаний на базах, обеспечивающих заданную остроту направленности источника и

30 определяемых по частотному спектру колебаний и скорости, соответствующей глубине разведки, а расстояния между единичными зарядами в пределах базы выбирают не более 1Т3 длины волны, определяемой по ча стот ному спектру излучаемых колебаний и скорости в породах, вмещающих заряды, при этом регистрацию колебаний осуществляют в пределах частотного диапазоне излучаемых колебаний.

Для ослабления волн-помех и более четкого выделения сигнала полезных волн ре ги стр ацию осущест вляют с частотным фильтром. Параметры фильтра определяют исходя иэ частотного спектра излученных сигналов. Если ослаблению подлежат низкочастотные колебания, то фильтр высоких частот должен иметь характеристику левого крыла частотного спектра иэлученных колебаний. 50

Если же ослаблению подлежат высокие частоты, то фильтр низких частот должен иметь характеристику правого крыла спектров сигналов. Когда же необходимо ослабить низкие и высокие 55 частоты, полосовой фильтр должен иметь характеристику, соответствующую спектру иэлученного сигнала.

4 4

На фиг. 1 изображены графики час-. тотных спектров сигналов, рассчитанные по данным И.И. Гурвича для зарядов с различным весом, размещенных под зоной малых скоростей (ЗМС) (графики 1-6)и в зоне малых скоростей (графики 7-12); на фиг. 2 - спектры исходных сигналов S с частотами 30, 60 и 80 гц (графики 13-15). Здесь же представлены спектры суммарных сигналов Я (16-18) . Иэ этих графиков следует. что с увеличением веса заряда спектр возбужденных колебаний смещается в область низких частот.

Пусть необходимо BblfloflHNTb сейсмические наблюдения методом отраженных волн в районах с тон кослси стым разрезом. В этом случае для разделения .сигналов во времени и исключения многофазной записи необходимо обеспечить регистрацию сигналов в области высоких частот, например, в интервале

60-80 гц. В соответствии с ча=тотными характерист;;ками (фиг. 1), при помещении заряда ниже ЗМС такой частотный диапазон обеспечивается зарядами

0,1 кг или 0,2 кг (графики 6 и 5) или в ЗМС зарядом 0,4 кг (график 10).

Известно, что высокочастотные колебания затухают быстрее низкочастотных. В то же время для получения высокочастотных колебаний необходимо применять небольшие по весу заряды.

Расчеты показывают, что при возбуждении сигналов равной мощности с частотами 30 гц, 60 гц и 80 гц сигналы на удалении 1000 м от источника по интенсивности различаются незначительно. Это иллюстрирует ся графи ками (фи г. 2), получе нными дл я гру пп о вого источника, содержащего 49 зарядов на расстоянии 5 м друг от друга при длине базы возбуждения 240 м, Отношение амплитуд спектров исходных сигналов к спектрам сигналов на удалении 1000 м колеблется в пределах от 0,046 (частота 30 гц) до 0,043 (частота 80 гц).Из этих материалов следует, что имеется возможность реги стрироват ь сигналы в области высоких частот при условии возбуждения колебаний с высокочастотным спектром. Очевидно, что так как для соблюдения этого условия требуется применение малых зарядов (0,10,2 кг под ЗМС или 0,4 кг в ЗМС), то для регистрации сигналов с боль91265

Формула изобретения

5 ших глубин необходимо применять групповые источники упругих волн.

Увеличивая число зарядов в rpynne можно об-.спечить необходимую длительность записи. В конкретном пРимере наиболее предпочтительным следует считать источник с размещением зарядов в ЭМС, так как потребуется меньший объем бурения.

В данном примере рассмотрен случай 30 подбора зарядов при проведении работ в высокочастотном диапазоне. В других случаях частотный диапазон иэлученных сигналов может быть иным. Например, при проведении работ КМПВ требуются ts заряды возбуждать колебания с частотой 20-30 гц, S этом случае заряды должны быть весом 5 кг при помещении зарядов как под ЗМС (график 2,фиг. 1), так и в ЗНС (график 8, фиг. 1).Если ро при таком заряде возможна регистра" ция волн на заданном удалении приборов от источника, то можно применять одиночные заряды, если нет, то не" обходимо применять группирование ис- zs точников. Не исключено, что на стоянках, расположенных вблизи пункта взрыва, можно применять одиночные заряды, а на удаленных - групповые источники, Однако в обоих случаях зо соблюдение веса единичного заряда обеспечит идентичность спектров ре" гистрируемых сигналов и соответственно выдержанность их формы по профилю.

Так как эффективность группового источника зависит от его параметров (числа источников, расстояний между ними, длины базы возбуждения), скорости распространения колебаний и 4 частотного состава возбужденных волн, то в процессе полевых работ необходимо строго увязать все эти параметры.

Исходными данными для расчета параметров должен быть частотный спектр, 4> иэлученных сейсмических колебаний, который зависит от веса заряда и физической характеристики среды, в которой помещены заряды.

Данный способ позволяет повысить . результативность и достоверность сейсмических исследований за счет обеспечения идентичности спектра рагистри

Ц 6 руемых си гналов и их формы по профилю1 что повышает эффективность способов обработки информации и интерпретации материалов, а также эа счет выбора частотного диапазона, при котором обеспечивается наилучшая разрешенность записи во времени. При этом сохранение идентичности спектров ре" гистрируемых колебаний позволяет учитывать влияние на них изменений физических характеристик пород, в которых распространяются упругие волны, что дает дополнительные критерии излучения геологических сред и повышает эффективность методов прямых поисков нефти и газа.

Способ сейсмической разведки, включающий возбуждение колебаний групповыми источниками упругих волн путем подрыва единичных зарядов взрывчатых веществ с последующей регистрацией сейсмических волн, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения достоверности способа за счет излучения колебаний в заданном диаг,азоне частот, определяют зависимость частотного спектра излучаемых колебаний от веса заряда и физической характеристики вмещающих эти заряды пород, осуществляют возбуждение колебаний на базах, обеспечивающих заданную остроту направленности источника и определяемых по частотному спектру колебаний и скорости, соответствующей глубине разведки, а расстояния между единичными зарядами в пределах базы выбирают не более 1/3 длины волны, определяемой по частотному спектру излучаемых колебаний и скорости в породах, вмещающих заряды, при этом регистрацию колебаний производят в пределах частного диапазона излучаемых колебаний.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Гурвич И.И. Сейсмическая разведка. M., нИедра", 1970, с. 309-319.

2. Авторское свидетельство СССР и 166502, кл. G 01 V 1/00, опублик.

1971 (прототип).

9 I 2654

192Р

17Î

1ИО

1280

960

Фи!. g

Составитель Э. Волконский

Техред Л.Пекарь Корректор И. ДемчнK

Редактор .Л. Гулько филиал Illlfl "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ I299/30 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, N-35, Раушская наб., д- 4/5