Выбор условий возбуждения колебаний при сейсморазведке МГТ 2Д в условиях Западно-прикаспийской впадины

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Выбор условий возбуждения колебаний при сейсморазведке МГТ 2Д в условиях Западно-прикаспийской впадины

Данная курсовая составлена по итогам производственной практики, пройденной в ОАО «Саратовнефтегеофизика» (далее СНГ), на основании геофизических работ, проведенных сейсморазведочной партией №05 (далее СП №05) на Ивановском и Вознесенском лицензионных участках. В геологическом отношении это западная бортовая зона Прикаспийской впадины.

Целевым назначением работ были детализационные сейсморазведочные исследования МОГТ 2D с задачей изучения геологического строения палеозойских и мезозойских отложений в пределах названных участков и выявления новых нефтегазоперспективных объектов. Одним из важнейших элементов проведения работ был выбор условий возбуждения колебаний. Этот вопрос всегда находится в центре внимания сейсморазведчиков, поскольку его решение в значительной мере предопределяет конечный успех разведки. С учетом сказанного выбрана тема курсовой работы. Первая ее часть посвящена рассмотрению условий возбуждения колебаний в общетеоретическом контексте, во второй представлены сведения о геолого-геофизических условиях проведения работ, в третьей рассмотрена методика полевых наблюдений и описаны эксперименты по выбору условий возбуждения колебаний.

1.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Возбуждение упругих колебаний в сейсморазведке

В современной сейсморазведке используют два способа возбуждения колебаний - взрывной и невзрывной.

Взрывные источники

Здесь источником возбуждения волн служит взрыв. Взрыв, используемый для создания упругих колебаний, нужен не вообще, а в тот определенный момент, когда регистрирующая аппаратура подготовлена к его записи, причем само мгновение взрыва должно быть отмечено на записи с погрешностью, не более ±0,0015 с. Кроме того, условия взрыва должны быть таковы, чтобы он по возможности обеспечивал возбуждение только полезных сигналов. При соблюдении этих требований взрывы могут производиться в воздухе, на поверхности земли, на некоторой глубине ниже поверхности земли и в водоемах. Общим для всех видов взрывных работ является применение электрического способа взрывания. Подрыв заряда ВВ осуществляется при помощи специальных взрывных машинок, позволяющих наряду с подрывом заряда передавать к регистрирующему устройству электрический импульс, соответствующий истинному моменту взрыва, по каналу проводной или беспроводной связи. По принятой партией методике работ бывают необходимы взрывы групп зарядов, причем одновременно или с заранее заданными промежутками времени. При взрывании групповых зарядов одновременность подрыва обеспечивается путем подрыва одного электродетонатора (ЭД), от которого к каждому заряду в группе идет отрезок ДШ; все отрезки ДШ одинаковой длины. При наличии мощной взрывной машинки одновременно подрывают все ЭД, помещенные в заряды, образующие группу. В случае необходимости разновременного взрыва зарядов используют специальную взрывную машинку, посылающую импульсы тока через заданные интервалы времени в несколько (до 50) присоединенных к машинке взрывных магистралей, или обычную взрывную машинку, при помощи которой взрывают один из зарядов группы, а другие

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

заряды группы соединяются отрезками ДШ соответствующей длины либо последовательно, либо все непосредственно с первоначальным. Необходимо, однако, помнить, что при скорости детонации ДШ порядка 7000 м/с для создания замедления около 60 мс нужно до 400 м ДШ (такие и большие замедления могут понадобиться при разведке на наклонные границы методами управляемых фронтов (УФ). При помощи ДШ нельзя также осуществить без сложных и длинных сетей запаздывание взрывов на 0,01 с или меньше на 100 м длины базы. В связи с этим более целесообразны специальные взрывные машинки, обеспечивающие необходимое запаздывание для каждого заряда группы.

Воздушные взрывы. Этот вид работ мало распространен, так как при взрывах в воздухе расход ВВ превышает расход в скважинах более чем в 10 раз. Воздушный эквивалент применяемых в настоящее время в скважинах зарядов в 10 кг и более превысит 100 кг ВВ.

Воздушные взрывы обычно бывают групповыми. Заряды массой до 10 кг каждый размещают следующим образом: один в центре и шесть равномерно по окружности. В случае необходимости еще 12 зарядов располагают на окружности с двойным радиусом. Линейное расположение зарядов применяется гораздо реже. Оптимальная высота расположения зарядов определяется опытным путем. Для указанных масс она составляет 1,25-2,50 м. При более высоком положении заряда теряется слишком большая доля энергии взрывов. Заряды помещаются на легких треногах с подвижным средним стержнем, который может выдвигаться, а его положение - фиксироваться через небольшие интервалы по высоте. Заряд прикрепляете к съемной надставке, которую заменяют после каждого взрыва

Взрывы на поверхности земли. Этот вид взрывных работ требует больше ВВ (откуда это следует?) по сравнению с воздушными для достижения полезного эффекта, сопоставимого со взрывом в скважине. Его применяют при исследовании зоны малых скоростей, когда чаще всего достаточны заряды до 1 кг.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Существуют патенты на поверхностный заряд в виде тонкой пластины ВВ, занимающей большую площадь, однако о производственном применении подобных зарядов сообщений нет.

Взрывы в водоемах. В морях и реках запрещено применение зарядов из обычных ВВ, так как взрывы губительно отражаются на ихтиофауне, особенно на молоди. Взрывы ВВ осуществляют теперь лишь в водоемах, не имеющих промышленного значения, а при сейсморазведочных работах на реках и морях упругие колебания возбуждаются при помощи установок газовой детонации (УРД), пневматических излучателей (ПИ) или электроискрового разряда.

Взрывные работы в шурфах. Этот вид взрывных работ также утрачивает свое значение. Отечественная промышленность производит значительное количество типо-размеров буровых станков (преимущественно шнековых), которыми можно бурить не глубокие скважины диаметром в несколько десятков сантиметров. Станки используются для рытья ям под посадку деревьев, под телеграфные столбы, для закладки зарядов при проходке мелиоративных каналов взрывным способом и т.п. Скорость бурения скважины станками не идет ни в какое сравнение со скоростью проходки шурфов, например, при помощи ковшового экскаватора, поэтому при массовом производстве взрывов на небольшой глубине необходимо предусматривать механизацию работ путем использования бурового станка соответствующего типа.

Шурф, т.е. горную выработку с сечением 0,5-0,6 м2 и больше, задают для помещения значительного количества ВВ (для помещения заряда в несколько килограммов можно пробурить скважину в гораздо меньший срок). Глубина шурфа определяется проектом работ.

Взрывы линейных зарядов в почве. Этот вид приповерхностных взрывных работ получил применение в последнее время. Заряды состоят из одного или нескольких отрезков ДШ повышенной мощности, размещенных параллельно или соединенных последовательно.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

При работах MOB ДШ помещается в грунт при помощи погружателя линейных зарядов (ПЛЗ). Погружатель смонтирован на основе навесного плуга, прикрепляемого к трактору. Основной узел погружателя представляет собой нож-резец. При движении трактора нож образует узкую борозду, в которую через трубчатое подающее устройство ДШ разматывается с бухты, помещенной на катушку погружателя. Глубина укладки ДШ должна исключать выброс последнего и воспламенение окружающей растительности, т.е. должна составлять не менее 0,4 м.

Линейные заряды применяются и для возбуждения поперечных волн (направленных воздействий). Для создания асимметричного поля производят взрывы ДШ, помещенного в траншее, образованной, например, при помощи канавокопателя.

Взрывные работы в скважинах. Этот вид взрывных работ остается преобладающим. Он имеет большое число модификаций, обусловленных характером грунтов, глубиной заложения заряда, типом применяемого бурового станка, интенсивностью и другими характеристиками возбуждаемого упругого импульса и, как направление, далеко не исчерпал себя, заключая возможности для дальнейшего совершенствования.

Выше указывалось, что наибольший сейсмический эффект заряд создает, если его помещают в скважине ниже подошвы зоны малых скоростей в пластичную или водонасыщенную среду при плотной забойке необходимой мощности. Оптимальная глубина заложения заряда определяется опытным путем.