9 Дәріс. Сейсмикалық барлау.

Сейсмикалық барлаудың физикалық, геологиялық негіздері.

Сейсмикалық барлау – жарылыстар және т.б. механикалық әсерлерден жасанды пайда болған серіппелі толқындардың тарауын бақылау арқылы Жердің, геологиялық ортаның құрылысын зерттеуге, мұнай, газ, т.б. пайдалы қазбаларды іздеу мен барлауға арналған геофизикалық әдіс. Таужыныстардың серпіндік қасиеттері әр түрлі, сондықтан оларда толқындардың тарау жылдамдықтары да әр түрлі. Бұл фактор жылдамдықтардың өзгеру шекараларында шағылған, сынған, рефракцияланған, дифракцияланған және т.б. толқындардың пайда болуына әкеліп соғады. Жер бетінде аталған толқындарды тіркей отырып, ортаның жылдамдық қимасын жасауға, ол арқылы геологиялық құрылысын анықтауға болады.

Сейсмикалық барлаудың әдістемесі толқындар кинематикасын, олардың жарылыс пунктінен тіркеу пунктіне дейін жүріп өту уақытын, олардың динамикасын, интенсивтілігін бақылауға негізделген. Арнайы күрделі қондырғыларда (сейсмикалық станция) сейсмикалық қабылдағышта жер қыртысының әлсіз қозғалысынан пайда болған электр тербелістері күшейтіліп, сейсмо-, магнитограммаларда тіркеледі. Оларды интерпретациялау арқылы сейсмикалық-геологиялық шекара тереңдігі, олардың құлау бұрышы, созылуы, толқындар жылдамдығы анықталады, ал геологиялық мәліметтерді қолдана отырып, шекаралардың геологиялық табиғатын анықтауға болады.

Сейсмикалық барлаудың негізгі екі әдісі бар: шағылған толқындар әдісі, сынған толқындар әдісі. Қосымша әдіс ретінде жер бетінде немесе ұңғыларда өтпелі толқындар әдісі қолданылады. Шешетін міндеттеріне қарай:

- тереңдік;

- құрылымдық;

- мұнай-газ;

- рудалық;

- инженерлік сейсмикалық барлау болып бөлінеді.

Жүргізілетін орнына қарай:

- жер беті (далалық);

- акваториялық (теңіздік);

- ұңғылық және жерасьы болып бөлінеді.

Бақыланған серпінді толқындардың тербеліс жиіліктеріне қарай:

- жоғары жиілікті (100 гц-тен жоғары);

- орта жиілікті (бірнеше ондаған герц);

- төменгі жиілікті (10 гц-тен төмен).

Толқындардың жиілігі артқан сайын басылуы жоғары және барлау тереңдігі аз болады.

Сейсмикалық барлаудың негізгі міндеті – мұнай, газ кенорындарын табу.

Сейсмикалық барлау 20-ғасырдың 20-жылдары жерсілкініс туралы ғылым – сейсмологияның бір тарауы ретінде пайда болған. 1923 - 1925 жылдары Россияда сейсмикалық барлау геологиялық міндеттерді, әсіресе, мұнай геологиясында қолданылып бастады. Қазіргі кезде геофизикалық зерттеулердің ¾-ін сейсмикалық барлау құрайды.

Геологиялық ортада серпінді толқындардың тарауының теориясы негіздері. Серпінділік теориясы негіздері.

Геологиялық ортаны жуықтап серпінді деп алуға болады, сондықтан серпінді (сейсмикалық) толқындардың тарау теориясы серпінділік теориясына негізделеді. Осыған байланысты серпінділік теориясының негізгі анықтамалары мен заңдарына тоқталамыз. Абсолютті серпінді деп әсер етуші күш тоқтағаннан кейін көлемі мен пішіні қалпына келетін денені айтады. Қайтымсыз дефрмация бақыланатын дене мен орта пластикалық, серпінсіз деп аталады. Пішіннің, көлемнің, өлшемдердің кернеу әсерінен өзгеруі деформация деп аталады. Кернеу (ауданға әсер етуші күш), деформация сияқты, созғыш немесе жинағыш, жылжытушы немесе жан-жақтан қысушы болуы мүмкін.Кернеу мен деформация арасындағы коэффициенттер серпінділік модулдері деп аталады.

Таужыныстардың серпінділік қасиеттері серпінділік тұрақтыларымен сипатталады:

1 Юнг модулі Е, ауданға әсер етуші күш F_s пен деформация арасындағы пропорция коэффициенті: F_s = Eε.

2) Пуассон коэффициенті σ_П, көлденең деформацияның бойлық деформацияға қатынасы: .

3) жылжу модулі (μ_с), Юнг модулі мен Пуассон коэффициенті қатынасы: μ = Е/2(δ+1)

4) жан-жақтан қысылу модулі: К_с = Е/3(1-2δ).