Способ сейсмической разведки

Способ сейсмической разведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских.Социалистических

Рес убл

«i>966634

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 050980 (21) 3008417/18-25 (31) М.Кл з с присоединением заявки ¹

G 0 V 1/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.82. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 1Ы082 (53) УДК 550. 83 (088. 8) (72) Автор изобретения

О.-О.П. Якобашвили

Ф

Институт проблем комплексного освоения недр (71) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ

Изобретение относится к горнодобывающим.и строительным отраслям промышленности, ведущим разработку породных толщ, содержащих неоднородности литологического и структурного характера, а также к археологии и предназначено для определения координат линзовидных скальных включений, залегающих в рыхлых толщах, рудных тел не- ð большого размера, карстовых образований и старых горных выработок, погребенных археологических объектов.и т.п.

При этом неоднородности имеют размеры в поперечнике 0,5-30 м и более и мощность от десятков сантиметров до нескольких метров и залегают на глубинах 1 — 40-50 м от обнаженно поверхности, причем заключающая неоднородности толщина снизу подстилается более плотной породой, поверхность которой представляет собою стационарную преломляющую границу.

Известен способ сейсмической разведки для обнаружения неоднородностей в верхней части геологического разреза, основанный на регистрации преломленных на неоднородностях упругих волн, возбуждаемых источниками, распо-3О ложенными на поверхности с шагом,раным шагу сейсмоприемниками, с записью времен первых вступлений волн на об.щий носитель (1).

Однако способ применим только в том случае, когда скорость продольных волн в неоднородностях существенно превосходит скорость тех же волн во вмещающей среда и не может быть использован для обнаружения неоднородностей, показатели упругих свойств которых ниже, чем у вмещающей среды..

Кроме .того, этот способ не позволяет обнаруживать неоднородности, залегающие на глубинах, превьааающих размеры неоднородностей в плане. Способ характеризуется высокой трудоемкостью, так как требует производства и регистрации взрывов на каждой точке установки сейсмоприемников.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ сейсмической разведки, включающий возбуждение колебаний,.их регистрацию и получение встречных годографов преломленных валнЫ

Недостатком указанного способа является его низкая раэрешающая способность, обусловлечная слабыми изме966634

3 нениями времен пробега преломленной волны вдоль лучей, пересекающих неоднородности небольшой мощности.

Кинематические эффекты в этом случае лежат в пределах естественной вариа.ции упругих свойств вмещающей среды, и наблюдаемые аномалии поля времен не могут быть поэтому однозначно связаны с наличием неоднородностей.

Цель изобретения — повышение точ. ности и оперативности определения 10 местоположения неоднородностей в верхней части разреза.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сейсмической разведки, включающему возбуждение ко-)5 лебаний, их регистрацию и получение встречных годографов преломленных волн, определяют среднее значение эффективного коэффициента затухания преловленной волны, выравнивают с учетом ее затухания чувствительность сейсмических каналов, повторно возбуждают колебания на базе, исключающей выход в первые вступления волн, преломленных на второй преломляющей границе, и их интерференцию в первом периоде с волной, преломленной на первой стационарной границе, а источники колебаний размещают на расстояниях, исключающих выход в первые вступления прямых волн и их интер ференцию с преломленными на первой прелоиляющей границе волнами, на каж- . дом приемном канале выделяют первый период преломленной на первой грани-> це волны, измеряют амплитуду и час- З5 тоту максимума его амплитудного спектра и по координатам сейсмопри ерников, зарегистрировавших уменьшение амплитуды и сдвиг частоты максимума спектра по сравнению со средним 40 уровнем, определяют координаты неоднородностей.

Г

Способ реализуют следующим о6разом.

Производят взрывы (удары) íà рас- 45 стоянии 2-4 м слева и справа от установленных на продольных профилях сейсмоприемников, получают динамичес-. кие годографы волн, выходящих в первые вступления, определяют по ним значения углов падения на линию профйля волны, преломленной на первой стационарной преломляющей границе с

a = at cskin Ч„ /Ч" и 4. = сгсЫи Ч,/Ч

t fl

rye,и с — углы падения преломленной волны при расположении источников соответственно слева и справа от установки сейсмоприемников, 60

Ч„ — скорость продольных волн в верхнем (вмещающем неоднородности ) слое, определяемая по годографам прямых волн, 65

t u

Ч и Ч вЂ” кажущиеся скорости преломленных на первой стационарной границе волн при источниках соответст венно слева и справа от установки сейсмоприемниФ ков, определяемые по го-. дографам преломленных волн.

Определяют графически абсциссы точек выхода в первые вступления преломленных на первой и второй стационарных границах волн Х „ и Х и видимый период Т преломленной на первой границе волны, определяют среднее значение эффективного коэффициента затухания той же волны

Ф ХК-X,) СИ AÄ) Д„, где Ц вЂ” среднее значение эффективного коэффициента затухания преломленной волны, Х -- абсцисса конца динамичесК кого годографа преломленной волны, Х вЂ” абсцисса начала динамичесн кого годографа преломленной волны после зоны интерференции с прямой волной, А, и A. — соответствующие эти абс-, К Н циссам амплитуды преломленной волны, выравнивают с учетом затухания чувствительность сейсмических каналов, длину новой стоянки (базы) S сейсмоприемников на том же профИле (при неизменном положении первого сейсмоприемника) принимают с соблюдением условия S 6 Хб -ХО„Ч Т -Ч Т, .где Ч кажущаяся скорость волны, преломленной на второй преломляющей границе, а источники колебаний при повторном возбуждении размещают на расстояниях

Х от крайних сейсмоприемников, рав,ном

Х1„= Хо üׄТ

Соблюдение этих условий обеспечивает регистрацию всеми каналами в первых вступлениях только волн,преломленных на первой стационарной преломляющей границе, и исключает их интерференцию в первых с прямыми волна,ми и волнами, предложенными на нижележащих преломляющих границах.

На каждом приемном канале i выделяют первый период Т „ волны, преломленной на стационарной преломляющей границе, измеряют амплитуду A „- и частоту f Ä. максимума его амплйтудно1 го спектра, фиксируют координаты Х„и у„, сейсмоприемников, зарегистрировавшйх уменьшение амплитуды Л -Aù„7 сдвиг частоты /ft„- f „/? максймума спектра по сравнению со средним уровнем A, f /, (где (< и f y — некоторые

966634

Уи = Уи -Уй

Формула изобретения

Составитель Э.Волконский

Редактор Н.Киштулинец Техред N.Tenep Корректор Г.Решетник

Заказ 7838/64 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная., 4 заданные постоянные) при источнике колебаний, расположенном слева от установки сейсмоприемников, и координа(/ tt ты Х> и уи при источнике, располо-, женном справа от установки сейсмоприемников, а координаты неоднородностей определяют, используя следующие соотношения

Способ сейсмической разведки, вклю-20 чающий возбуждение колебаний, их ре- . гистрацию и получение встречных годографов преломленных волн, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью

I повышения точности и оперативности определения местоположения неоднородностей в верхней части разреза, определяют среднее значение эффективного коэффициента затухания преломленной волны, выравнивают с учетом ее затухания чувствительность сейсмических . каналов, повторно возбуждают колебания на базе, исключающей выход в первые вступления волн, преломленных на второй преломляющей границе, и их интерференцию s первом периоде с волной, преломленной на первой стационарной границе, а источники колебаний размещают на расстояниях, исключающих выход в первые вступления прямых волн и их интерференцию с преломленными на первой преломляющей границе волнами, на каждом приемном ,канале выделяют первый период прелом- ленной на первой границе волны, измеряют амплитуду и частоту максимума его амплитудного спектра и по координатам сейсмоприемников, зарегистрировавших уменьшение амплитуды и сдвиг частоты максимуМа спектра по сравнению со средним уровнем, определяют координаты неоднородностей.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 360629, кл. G 01 V 11//0000, 1972.

2. Патент США Р 2388703, кл. 340-15,5, опублик. 1945.(прототип).