Методика и технология сейсморазведочных работ.

Все разновидности сейсморазведки основаны на использовании различных типов волн, технических и технологических средств и областей применения.

Ф и з и ч е с к и е м о д и ф и к а ц и и основаны на использовании различных типов упругих волн. Наиболее широко применяются методы продольных волн. Это связано прежде всего с тем, что взрывные источники колебаний генерируют преимущественно продольные волны. Но используя специальные средства возбуждения можно получить и поперечные волны.

М е т о д п о п е р е ч н ы х в о л н имеет преимущества перед методом продольных волн. Поперечные волны имеют меньшую скорость распространения и меньшую длину волны по сравнению с продольными. Это позволяет повысить точность измерения времени пробега поперечной волны и разрешающую способность модификации.

Т е х н и ч е с к и е м о д и ф и к а ц и и основаны на использовании различных технических средств, позволяющих надежно регистрировать тот или иной тип поперечных волн в различных частотных диапазонах. Наибольшее распространение получил метод отраженных волн (МОВ). Он применяется для картирования отражающих границ во всей осадочной толще на различных глубинах до фундамента при углах падения до 40 - 50 градусов и для определения средней эффективной скорости от земной поверхности до отражающего горизонта, что необходимо для построения сейсмических границ.

М е т о д о м п р е л о м л е н н ы х в о л н (МПВ регистрируют головные волны для изучения характеристик преломляющих границ (глубины и углов наклона). По данным МПВ определяют граничную скорость, т.е. скорость распространения волн в пласте, подстилающем изучаемую границу.

Н и з к о ч а с т о т н у ю сейсморазведку ( 20- 30 Гц) применяют для изучения земной коры на больших глубинах. Повышение частоты ведет к повышению разрешающей способности сейсморазведки, но высокочастотные колебания сильнее поглощаются породами, При высокочастотных исследованиях с е й с м о а к у с т и ч е с к и м и и у л ь т р а - з в у к о в ы м и м е т о д а м и частота применяемых колебаний достигает десятков килогерц..

К т е х н о л о г и ч е с к и м м о д и ф и к а ц и я м относятся методы, методика измерения в которых обусловлена не только строением геологического разреза, но и условиями возбуждения и регистрации колебаний. Эти условия различны при проведении работ на поверхности, на море, на реках и под землей.

Если приемники сейсмических волн располагаются в скважинах и горных выработках то такие модификации сейсморазведки называются подземными, При расположении источников и приемников по разные стороны от исследуемого участка геологического разреза применяется м о д и ф и к а ц и я п р о х о д я щ и х в о л н, с помощью которой изучают скорость, амплитуду и другие параметры прямых волн. Частный вариант этой модификации - сейсмокаротаж, который выполняют для определения пластовых и средних скоростей сейсмических волн.

Если под землей изучают не только проходящие волны, но и вторичные, то такая модификация называется в е р т и к а л ь н ы м с е й с м и ч е с к м п р о ф и л и р о в а н и е м (ВСП). Отражающие границы, расположенные ниже забоя скважины, где располагаются сейсмоприемники, изучают методом обращенного годографа (МОГ).

М о р с к а я с е й с м о р а з в е д к а выполняется на акваториях морей и океанов специальными судами, оборудованными не только сейсморазведочной аппаратурой, но и навигационными устройствами для непрерывного и точного определения их местоположения. Характерная особенность морской сейсморазведки - выполнение измерений при движении судна. При речной сейсморазведке также используются специальные сейсморазведочные судна, а колебания возбуждают в скважинах, пробуренных на берегах.

О б ъ е к т о в ы е м о д и ф и к а ц и и с е й с м о р а з в е д к и применяют с целью изучения ( поисков и разведки) конкретных геологических объектов. Такими объектами при геологическом картировании могут быть, например, стратиграфические границы или тектонические зоны. Месторождения нефти и газа изучают н е ф т я н о й с е й с м о р а з в е д к о й, месторождения угля - угольной, залежи рудных и нерудных полезных ископаемых - рудной сейсморазведкой. Изучение специфических условий строения верхней толщи геологического разреза (кар-тирование карстовых зон, определение мощности рыхлых отложений), а также гидрогеологических условий является объектом и н ж е н е р н о й с е й с м о р а з в е д к и.

Таким образом, сейсморазведку применяют на всех стадиях геологоразведочного процесса, начиная от мелкомасштабного геологического картирования, поисков и разведки месторождений полезных ископаемых и заканчивая решением задач на стадии эксплуатации месторождений.

Чтобы надежно выделить полезные волны, несущие информацию о геологическом разрезе, необходимо максимально подавить волны- помехи. С этой целью выбирают рациональные условия возбуждения и приема сейсмических волн, применяют специальные методики наблюдений на суше, на море и под землей.

Шаг измерений -это расстояние между соседними точками приема, в которых расположен один или группа сейсмоприемников. В МОВ шаг меняют от 20 до 60 м ( а иногда и более) в зависимости от природных условий и методики измерений.

Системой наблюдений называют такое взаимное расположение пунктов возбуждения и приема, которое позволяет решить геологическую задачу при наименьших затратах средств и времени.

В МОВ при уверенной корреляции отражений применяют непрерывное о д н о к р а т н о е п р о ф и л и р о в а н и е ( рис ). При возбуждении колебаний в точке О2 сейсмоприемники располагаются на участках профиля О2О1и О2О3. В этом случае будет прослежен участок G1G2отражающей границы. Для прослеживания соседнего участка G2G3возбуждение производят в точке О3, а сейсмоприемники располагают на интервалах О3О2и О3О4и т.д. Такая система наблюдений дает возможность непрерывно картировать отражающий горизонт.

 

Рис.?????

 

В сложных сейсмогеологических условиях, когда корреляция отраженных волн от одного и того же горизонта затруднена, применяют н е п р е р ы в н о е д в о й н о е п р о ф и л и р о в а н и е, т.е. отражающий участок исследуется дважды с разных точек возбуждения.

При большой глубине исследования описанные выше системы оказываются неэффективными, и применяют м н о г о к р а т н о е п р о ф и л и р о в а н и е, лежащее в основе метода общей глубинной точки (МОГТ).

Для определения положения сейсмических границ и эффективных скоростей на локальных участках при проведении рекогносцировочных съемок или при отсутствии протяженных границ применяют систему с е й с м о з о н д и р о в а н и й.

В методе преломленных волн (МПВ) наблюдения проводят на интервалах профиля, превышающих (3-4) h ( h-глубина залегания преломляющей границы), т.к. вблизи пункта возбуждения преломленные волны отсутствуют.

 

Рис. Измерительные системы сейсморазведки:

а- непрерывное многократное профилирование МОВ; б, в - соответственно, встречные и нагоняющие годографы в МПВ; г - морское сейсмопрофилирование МОВ: 1 -источник колебаний, 2 - коса с сейсмоприемниками, 3 - донные рыхлые отложения, 4 - отражающая граница коренных пород; д- скважинная сейсмическая томография (СП - сейсмоприемник, ИК - источник колебаний).

. Для интерпретации годографов преломленных волн необходимо иметь два в с т р е ч н ы х г о д о г р а ф а, относящихся к одному участку преломляющей границы ( рис. ). При возбуждении в пункте О₁ преломленную волну прослеживают на отрезке С₁О₂ профиля и получают

годограф Г1. При возбуждении в пункте О₂ преломленную волну наблюдают на отрезке С₂О₁ и получают встречный годограф Г2. Если зоны прослеживания соответственно равны D₁ и D₂, то преломляющая граница надежно выделяется на интервале G₁ G₂.

В МПВ широко применяют системы нагоняющих годографов, представляющих собой 2 годографа Г1 иГ2, полученные на одном и том же участке С₁С₂ при возбуждении в пунктах

О₁ и О₂, расположенных по одну сторону от этого участка (рис ). При этом получают продолжение годографа Г1-Г2 путем смещения Г1 на величину смещения D t.

При морской сейсморазведке на судне устанавливают сейсморазведочную станцию, нави-гационную систему, различные вспомогательные устройства и оборудование( рис. ). В качестве невзрывных источников применяют импульсные и вибрационные излучатели. Работы методом отраженных волн ведут с движущегося судна с использованием буксируемой сейсмокосы.

Система наблюдений для с к в а ж и н н о й с е й с м и ч е с к о й т о м о г р а ф и и

предусматривает наличие 2-х или более скважин ( рис ). Источники сейсмических волн

размещают в одной скважине, а приемники в других скважинах и на земной поверхности. Меняя глубину установки источников и приемников в скважинах, получают систему лучей, для каждого из которых определяют среднее время пробега t _ср сейсмической волны.

Затем для предварительно нанесенной на разрез координатной сетки с априорно заданными размерами ячеек решают систему линейных уравнений вида

I J D Li jk

tср= å å --------, ( )?????

i=1 j=1 v ij

где D Li jk- определяемый по разрезу участок сейсмического луча для (i, j)-ой ячейки координатной сетки; v ij -вычисляемая скорость сейсмической волны для каждой i, j- ячейки координатной сетки.

Эта методика обладает высокой разрешающей способностью и позволяет выделять геологические объекты, соизмеримые с размерами одной ячейки ( 5´ 5 м, 10´ 10 м).

 

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: