Спосіб сейсморозвідки
Використання: сейсморозвідка при прогнозуванні будови, літографії та фізико-механічних властивостей гірських порід шляхом використання додаткової геологічної інформації, що досягається заломленими хвилями. Сутність: становище джерел коливань у зовнішньому стосовно досліджуваної області середовища просторі. Розміщують сейсмоприймачі у внутрішніх точках середовища на лінії, перпендикулярному до напряму поширення заломленої хвилі. Перераховують сейсмозаписи на денну поверхню. Перетворюють перелічені сейсмозаписи в траси тимчасового розрізу обраної області середовища для заданої швидкості поширення хвилі, що виділяється. 1 іл. 1 табл.
Винахід відноситься до геофізичних методів пошуків та розвідки родовищ корисних копалин, а конкретніше до сейсморозвідки, і може бути застосовано для прогнозування будови, літології та фізико-механічних властивостей осадових відкладень.
Відомий спосіб сейсморозвідки, що передбачає збудження коливань в пунктах, розташованих рівномірно вздовж лінії наземного профілю, що проходить через спостережну свердловину, в якій розміщені сейсмоприймачі, і побудова тимчасового розрізу навколосвердловини [1] .
Нестача зазначеного способу полягає в неповному вилученні геологічної інформації, що міститься в сейсмозаписах.
Найбільш близьким до пропонованого способу є спосіб об'ємної сейсморозвідки [2] .
У способі передбачається розміщення джерел поблизу денної поверхні на горизонтальному профілі і розстановку багатокомпонентних сейсмоприймачів у свердловині в області середовища суміжної з областю простору, що досліджується, продовження спостереженого хвильового поля на горизонтальний профіль і побудова тимчасового розрізу околоскважинногопростору. Спосіб заснований на переважному використанні відбитих хвиль, що обмежує можливості прогнозу будови, складу та властивостей геологічного середовища.
Мета винаходу - підвищення інформативності сейсморозвідки при прогнозуванні будови, літології та фізико-механічних властивостей гірських порід шляхом використання (додаткової) геологічної інформації, що доставляється заломленими хвилями при їхньому переважному виділенні на тлі перешкод різної природи.
Для цього у запропонованому способі, що передбачає розміщення на денній поверхні (або поблизу неї) на прямолінійному профілі ряду джерел, віддалених від приймальної установки на відстані, при яких виникають заломлені (головні) хвилі від цільової межі, послідовну реєстрацію коливань від кожного джерела всіма сейсмоприймачами, розміщеними на прямолінійному профілі у внутрішніх точках середовища, продовження хвильового поля на денну поверхню шляхом перерахування спостережених сейсмозаписів задають становище джерел коливань у зовнішньому по відношенню до досліджуваної області середовища просторі, розміщують сейсмоприймачі з напівхвильовим кроком на лінії, перпендикулярній до напряму поширення заломленої хвилі від цільової межі і утворює з денною поверхнею заданий кут = i , де i - критичний кут (sini = v v2, де v1 і v2 - швидкості хвиль в контактуючих середовищах) і - очікуваний кут нахилу цільової заломлюючої межі, причому знак (+) вибирають при розміщенні джерела відновлення кордону і знак (-) при його розміщенні попадіння щодо приймальної установки, здійснюють спрямований прийом і реєстрацію збуджених коливань шляхом групування сейсмоприймачів при орієнтації максимумів чутливості груп за напрямом поширення виділеної заломленої хвилі, причому перетворення перерахованих сейсмозаписів на сейгляданси тимчасового розрізу здійснюють за алгоритмами сейсмолока і динамічних (амплітуда коливань та частота коливань) характеристик заломленої хвилі
Істотна відмінність пропонованого способу від відомих способів сейсморозвідки полягає у переважному виділенні заломлених (головних) хвиль від цільової межі у внутрішніх точках середовища шляхом групування сейсмоприймачів при орієнтації максимумів чутливості груп у напрямку поширення цільової хвилі, причому побудова тимчасового розрізу обраної області середовища здійснюють при використанні хвиль, перерахованих на денну поверхню в процесі продовження спостереженого хвильового поля, очищеного від хвиль-перешкод, що істотно підвищує повноту і достовірність геологічної інформації, що видобувається, з метою прогнозування фізико-механічних і літофаціальних характеристик гірських порід. У зв'язку з цим можна дійти невтішного висновку про відповідність запропонованого технічного рішення критеріями " новизни " і " істотних відмінностей " .
На кресленні представлена схема реалізації запропонованого способу, де 1 - денна поверхня; 2 – джерела коливань; 3 – сейсмоприймачі; 4 - заломлююча межа розділу; 5 - покриває товща, швидкість хвилі в якій v1; 6 - підстилаюча товща, швидкість хвилі в якій v2; 7 - промені падаючої хвилі; 8 - промені ковзної хвилі; 9 - промені заломленої головноїхвилі; 10 - критичний кут, що визначається співвідношенням sini = v1/v2; 11 - кут нахилу заломлюючої межі; 12 - кут = i, утворений лінією спостереження з денною поверхнею.
Спосіб реалізується наступним чином: 1) розміщують джерела коливань у зовнішньому до досліджуваної області середовища просторі на денній поверхні або поблизу неї під зоною малих швидкостей на видаленнях від приймальної установки, при яких утворюється заломлена головна хвиля від цільової межі розділу; 2) розміщують сейсмоприймачі з напівхвильовим кроком на прямолінійному профілі у внутрішніх точках середовища (занурювальна "коса", спостережна свердловина тощо), що утворює з денною поверхнею заданий кут = (i), де i - критичний кут, що визначається співвідношенням sini = v1/v2 (тут v1 і v2 швидкості хвиль в контактуючих середовищах), - очікуваний кут нахилу заломлюючої межі, причому лінія профілю повинна бути перпендикулярна до променів заломленої головної хвилі, знак (+) вибирають при розміщенні джерела по повстанню кордону і знак (-) при розміщення джерела падіння кордону стосовно розстановці сейсмоприймачів; 3) здійснюють спрямований прийом і реєстрацію збуджених коливань шляхом групування сейсмоприймачів при орієнтації максимумів чутливості груп за напрямом поширення цільової заломленої хвилі; 4) продовжують спостережене хвильове поле на денну поверхню шляхом перерахунку спостережених сейсмозаписів для заданої швидкості розповсюдження заломленої хвилі; 5) формують із перерахованих сейсмозаписів сейсмограми загальних точок збудження для ряду заданих положень джерела коливань при незмінному положенні сейсмоприймачів; 6) здійснюють детальний кінематичний аналіз продовженого часового поля; 7) визначаютькінематичні (час та градієнти часу приходу хвилі) та динамічні (амплітуда, фаза та частота коливань) характеристики виділених хвиль з використанням алгоритмів сейсмолокації; 8) перетворюють перераховані сейсмозаписи профілю спостережень на денній поверхні на сейглядаси тимчасового розрізу шляхом введення кінематичних поправок з використанням градієнтів тимчасового поля заломленої хвилі; 9) підсумовують сейглядаси однойменних пікетів для сусідніх позицій встановлення спостережень.
Проводилися сейсмічні дослідження геологічного середовища, що включає заломлюючу межу, нахилену під кутом 13° до лінії горизонту. Глибина залягання кордону під кутом збудження дорівнює 970 м. Швидкість хвилі в товщі, що покриває, 1000 м/с. Швидкість хвилі в товщі, що підстилає, 2000 м/с. Критичний кут дорівнює 30 про. Мінімальне видалення джерела коливань від приймальної установки становить 800 м. Відстань між сусідніми сейсмоприймачами дорівнює 100 м. Лінія розміщена сейсмоприймачами складає кут = 43° з лінією горизонту (вісь ОХ).
Дані про результати досліджень наведені в таблиці, з якої можна зробити об'єктивний висновок про можливості запропонованого способу.
З урахуванням того, що на прийомі коливань застосовується спрямований прийом групами сейсмоприймачів, максимуми чутливості яких орієнтовані за напрямом поширення цільової хвилі, у наведеній реалізації здійснюється переважно виділення заломленої хвилі в найбільш чистому вигляді. Наступний перерахунок спостережених у внутрішніх точках середовища сейсмозаписів на денну поверхню забезпечує режим найбільшого сприяння при виділенні та простеженні головної хвилі від вибраного кордону.
Таким чином, формування масиву сейсмограми ОТВ для профілюрозташованого на денній поверхні з перерахованих на цей профіль сейсмозаписів, отриманих у внутрішніх точках середовища, дозволяє суттєво підвищити надійність, достовірність та повноту геологічної інформації, а також розширити функціональні можливості сейсморозвідки шляхом розширення класу вимірюваних параметрів геологічного середовища та ефективного вирішення геологорозвідувальних завдань нового рівня (прогнозування будови, складу та стану геологічного розрізу). (56) Авторське свідоцтво СРСР N 911400, кл. G 01 V 1/00, 1980.
Авторське свідоцтво СРСР N 1539701, кл. G 01 V 1/00, 1987.
СПОСІБ СЕЙСМОРОЗВЕДЕННЯ, що включає розміщення на денній поверхні на прямолінійному профілі збудження ряду різновидалених з рівномірним кроком від прийомної системи джерел коливань, реєстрацію послідовно збуджених коливань сейсмоприймачами, розміщеними у внутрішніх точках досліджуваного простору на прямоліній. денну поверхню перерахуванням первинних сейсмозаписів при заданій швидкості цільової хвилі, формування наземних сейсмограм, які перетворюють на часовий розріз, який відрізняється тим, що, з метою підвищення інформативності способу, профіль збудження розташовують від профілю прийому на відстані, при якому виникають заломлені хвилі від цільової межі, профіль перпендикулярний до напряму поширення заломленої хвилі від цільової межі та утворює з денною поверхнею кут = i , де i - критичний кут, - кут нахилу цільової межі, причому знак (t) вибирають при розміщенні джерела коливань щодо повстання цільової кордону, а знак (-) - при розміщенні його за падінням, групують сейсмоприймачі при орієнтації максимумівчутливість груп за напрямом поширення заломленої хвилі, а перетворення наземних сейсмограм здійснюють з використанням алгоритмів сейсмолокації.