Аппаратура и методика сейсморазведки

Для проведения сейсморазведки используются сложные комплекты аппаратуры, включающие:

1. источники возбуждения упругих волн (взрывные и невзрывные);

2. устройства, воспринимающие упругие колебания и преобразующие их в электрические сигналы (сейсмоприемники или геофоны при наземных работах, пьезоприемники и гидрофоны при работах на акваториях);

3. сейсмостанции, включающие многоканальные усилители и регистраторы (аналоговые или цифровые);

4. компьютеры для обработки информации;

5. вспомогательное оборудование (буровые станки, автомобили для транс­пор­тировки приемных установок, провода и прочее).

О технической сложности проблем, стоящих перед сейсморазведочной аппаратурой, свидетельствуют такие факторы, как необходимость:

1. изучать глубины от нескольких метров до сотен километров, что требует применения разных источников возбуждения упругих волн - от удара молотком до мощных взрывов;

2. регистрировать смещения почвы амплитудой от 10^-6 до долей миллиметра, что создает перепад в интенсивности сигналов в миллионы раз и требует применения электронных усилителей с коэффициентами усиления и дина­мическим диапазоном, составляющими 10⁶ - 10⁷;

3. одновременной фиксации множества волн либо в нескольких точках вокруг источника, либо в сотнях пунктов от него, для чего нужны много­канальные идентичные приемные установки;

4. обрабатывать очень большое количество информации, что оказалось возможным лишь благодаря компьютерам, встроенным в современные станции, с последующей переинтерпретацией материалов на больших ЭВМ.

Источники упругих волн.

Для возбуждения упругих волн на земной поверхности, в неглубоких (до 50 м) скважинах или в водоемах используются различные источники.

Простейшими являются удары молотком, кувалдой или падающим грузом по земной поверхности.

Долгое время основным способом создания упругих волн являлся подрыв взрывчатых веществ (ВВ) типа тротил, аммонит, порох весом от 100 г до сотен килограмм в скважинах, водоемах. Подрыв ВВ осуществляется с помощью электродетонаторов и специальной взрывной машинки, подающей в них высоковольтный электрический импульс.

Ввиду сложности организации и проведения взрывных работ, а также их экологического вреда в последнее время используются разного рода невзрывные источники с импульсным (10^-3 - 10^-1 с) или квазинепрерывным (2 - 20 с) возбуждением. К импульсным относится установка газовой детона­ции, в которой используется газовзрывная смесь (например, пропан и кисло­род), находящаяся в цилиндре с подвижным поршнем. Цилиндр монтируется под грузовиком. При сгорании смеси поршень ударяет вниз, а удар вверх сдер­живается массой грузовика. В вибраторах, предназначенных для возбуж­дения квазинепрерывных упругих колебаний, в аналогичный цилиндр, как в гидравлический домкрат, нагнетается масло. При резком изменении объема масла платформа и грузовик своей массой ударяют по земной поверхности.

В электроискровых источниках упругое поле создается электрическим разрядом в воде от электрической энергии, накопленной от какого-нибудь источника в конденсаторах. Под воздействием электровзрыва окружающая его жидкость образует перегретый пар или парогазовую полость давления, которая в окружающей жидкости создает упругую волну.

В пневматической пушке в воду под высоким давлением выбрасывает­ся воздух, накапливаемый в специальной камере.