Геофізичні методи дослідження земної кори.

Система спостережень, тобто. розміщення пунктів збудження і реєстрації пружних хвиль, у методі відбитих хвиль повинні бути такими, щоб простежувати межі, що відбивають безперервно по досліджуваному профілю (сейсмічне профілювання) або шматково-безперервно (сейсмічне зондування).

1.Прості системи спостережень. Системи безперервного профілювання в МОВ бувають такими: просте профільування, профільування через інтервал, подвійне профільування та ряд інших. При простому профілюванні (рис. 4.11) сейсмоприймачі встановлюються в межах вибухового інтервалу (відстань між сусідніми пунктами на профілі спостережень) по обидва боки від пункту вибуху (збудження) (ПВ). Наприклад, при вибуху в точціО3спостереження проводяться на ділянкахО2О3таО3О4. Іноді використовується профіль через інтервал, коли через поверхневі хвилі поблизу ПВ відбиті хвилі виявити важко. У цьому випадку, наприклад, при вибуху в точціО3спостереження проводяться на ділянціО1О2таО4О5(рис. 4.11).

методи
Мал. 4.11.Система спостережень у методі відбитих хвиль: а - просте профільування, б - профільування через інтервал, - подвійне безперервне профільування, Г1, Г2 - годографи відбитих хвиль

Подвійне безперервне профільування застосовується у складних геологічних умовах. При цьому з кожного пункту вибуху спостереження виконуються в межах двох вибухових інтервалів в обидві сторони від ПВ (наприклад, при вибуху в точціО3спостереження проводяться на ділянкахО1О3таО3О5). При сейсмічних профілюваннях роботи, як правило, виконуються за системами паралельних профілів, спрямованих на хрест передбачуваного простягання структур і вздовж них. При сейсмозондіюванняспостереження проводяться при 2 - 6 ПВ, розташованих або по одному профілю, або по двох перпендикулярних (хрестове зондування), що дозволяє оцінити просторове положення шару, що відбиває. Як при сейсмічних профілюваннях, при сейсмічних зондуваннях роботи проводяться по системах поздовжніх (пункт вибуху та сейсмоприймачі розташовані по одній лінії) або неподовжніх профілів (пункт вибуху знаходиться осторонь сейсмоприймачів).

Вибухові інтервали в МОВ вибирають порівнянними з глибинами до меж, що відбивають, і постійними по довжині для даного району досліджень. Вдалині від пункту вибуху відбиті хвилі виявити важко, тому що вони приходять в області наступних вступів за заломленими хвилями. Поблизу пункту вибуху заломлені хвилі відсутні, і відбиті хвилі легше виділити на тлі інших хвиль.

Відстань між сейсмоприймачами має бути такою, щоб розпізнати відбиті хвилі та побудувати годографи. Зазвичай вони змінюються від 1 до 10 м при вивченні верхньої частини розрізу та 10 - 100 м при розвідці глибин у кілька кілометрів.

2.Система спостережень у методі загальної глибинної точки. Різновидом МОВ є метод загальної глибинної точки (МОГТ чи ОГТ), у якому здійснюється накопичення відбитих від однієї межі сигналів. Відбиті хвилі вивчаються або в точках профілю при симетричному розносі пунктів збудження та прийому (центральна розстановка), або пункти збудження розташовуються на кінцях профілю з приймачами (флангове розстановка). Число таких розносів називається кратністю перекриттів і досягає 10 і більше. В результаті за годографом ОГТ (гіперболу) вдається виділити відбиття від кордону на фоні регулярних хвиль-перешкод (див. 12.1.2).

3.Інтерференційні системи спостережень. Ускладних сейсмогеологічних умов (наявність зон виклинювання, нерізкі межі розділу, безліч хвиль, особливості таких хвиль-перешкод, як кратні, обмінні, поверхневі та ін.) Виділення корисних одноразових відбитих хвиль представляє важке методичне та технічне завдання. Найбільш важко відокремити одноразові відбиті хвилі від багаторазових, що утворюються на "сильних" відбивають межах, на яких може відбиватися понад чверть енергії. На рис. 4.12 а, б показані багаторазові (повноразові та неповноразові) відбиті хвилі.

аб
Мал. 4.12.Схема утворення повноразових (а) та неповноразових (б) відбитих хвиль

У певних сейсмогеологічних умовах на деяких межах утворюютьсяобміннівідбиті та заломлені хвилі. Хоча обмінні та поперечні хвилі несуть додаткову інформацію про середовище (що дозволяє виділити самостійні методиобміннихіпоперечниххвиль), вони ускладнюють виділення одноразових відбитих поздовжніх хвиль, що найчастіше використовуються в МОВ.

Для виділення одноразових відбитих поздовжніх хвиль з багатьох інших використовуються різні <інтерференційні системи . Вони включають апаратурні, методичні та інтерпретаційні прийоми, які забезпечують спрямований прийом хвиль, що йдуть у якомусь напрямку. За допомогою інтерференційних систем здійснюється складання пружних коливань або в одному або декількох сейсмічних каналах. Іноді записуються додаткові зрушення сигналів у часі. Через війну такого складання (інтерференції) на виході виходить запис коливань, де підкреслюються чи виділяються потрібні відбиті хвилі. Це виявляється можливим завдяки тому, щопружні хвилі приходять з різних напрямків (різні кути виходу сейсмічної радіації), з різними швидкоплинами, частотами і амплітудами коливань.

Існують різні інтерференційні системи. Найбільш простою інтерференційною системою є групування сейсмоприймачів або джерел збудження. Пригрупуванні сейсмоприймачівряд сейсмоприймачів встановлюється вздовж, хрест профілю або рівномірно за площею, підключається до одного підсилювача, і в результаті реєструється один сумарний сигнал. Вибір кількості сейсмоприймачів у кожному каналі, системи їх розміщення, відстаней між ними (не більше 20 - 100 м) виробляються досвідченим шляхом з метою найкращого виділення певної хвилі. При групуванні підкреслюються хвилі, що підійшли одночасно всім сейсмоприймачам групи знизу, а хвилі, що з інших напрямів, послаблюються.

Пригрупуванні вибухівзбудження проводиться одночасно (або з певним запізненням) у кількох точках. Це забезпечує створення плоского фронту у хвилі, що падає, що спрощує запис відбитих хвиль. Однією з інтерференційних систем є регульований спрямований прийом, розробка і впровадження якого привели до створення одного з варіантів МОВ - методу регульованого спрямованого прийому (МРНП або РНП).

СутністьМРНП зводиться до спрямованого прийому пружних коливань завдяки введенню в записі штучних тимчасових зрушень (аборізночасного підсумовування коливань). При підсумовуванні сигналів сусідніх трас сейсмограми зі зсувами в часі вдається розчленувати складну інтерференційну картину, що спостерігається на звичайній сейсмограмі, більш просту. Змінюючи час зсуву, можна серед багатьох хвиль виділитивідбиту(абодифраговану) хвилю, що прийшла під певним кутом до поверхні спостережень.

Детальна сейсморозвідка виявлених родовищ нафти та газу проводиться за допомогою площової інтерференційної системи спостережень для подальшої тривимірної (3Д) інтерпретації. Вона зводиться до розміщення по квадратній сітці до 1000 сейсмоприймачів. З різних ПВ цієї площі проводиться збудження сигналів, тобто. ведеться як би "підсвічування" підземних структур з різних боків. В результаті виходить об'ємна голографічна зйомка надр.

11.2.5. Системи спостережень у МПО.

Оскільки поблизу пункту збудження головні заломлені хвилі відсутні, система спостережень МПВ повинна будуватися так, щоб найближчий до пункту вибуху сейсмоприймач був встановлений на деякій відстані, порівнянному з передбачуваною глибиною залягання заломлення кордону. Впевнена інтерпретація даних МПВ можлива лише тоді, коли по лінії профілю можна побудувати принаймні два годографи, отримані з різних пунктів збудження (ПВ). Тому система спостереження будується так, щоб можна було побудувати зустрічні, коли годографи виходять в інтервалі між двома ПВ, або гадографи, що наганяють, коли вони будуються з послідовно розташованих ПВ. Годори, що наздоганяють, від однієї і тієї ж плоскої межі паралельні, тому по них можна будувати зведені годографи шляхом паралельних зсувів приватних годографів.

Зазвичай застосовуються повні кореляційні системи спостережень, що забезпечують безперервне простеження заломлених хвиль уздовж профілю спостережень. У методі МПВ використовуються системи безперервного профілювання: через один, два або три інтервали (див. 11.2.4).

У простих геологічних умовах вибираються неповні системи спостережень, коли хвилі від одного кордонувиділяються не шляхом безперервної кореляції, а шляхом виявлення заломлюючих кордонів на окремих ділянках профілів, що вивчаються. Неповні системи застосовуються при постановці сейсмічних зондувань.

Відстань між приймачами в МПВ змінюється від 10 до 100 м, а при детальних інженерно-геологічних дослідженнях - від 1 - 2 до 5 - 10 м. Заломлені хвилі відрізняються зниженим спектром частот, оскільки через велике віддалення від ПВ хвилі високих частот поглинаються . Тому, працюючи на низькочастотних фільтраціях, можна позбутися відбитих, прямих та інших хвиль.