Література

1.Сейсморазведка. Справочник геофизика /Под ред. Гурвича И.И., Номоконова В.П. - М.: Недра, 1981.

2.Руководство к лабораторным работам по курсу “Петрофизика” /Под ред. Дахнова В.Н. - М.: Недра, 1982.

10.9 Визначення дійсних швидкостей

розповсюдження пружних хвиль

Мета та завдання роботи

Метою роботи є вивчення способів визначення дійсних швидкостей поширення сейсмічних хвиль.

Завданням роботи є самостійна робота студентів по фізичному моделюванню способів визначення дійсних швидкостей поширення хвиль методами польової геофізики (СК, МВХ та т.п.).

Внаслідок виконання роботи студенти отримають:

- знання про методи фізичного моделювання, закріплять знання про способи визначення дійсних швидкостей поширення пружних хвиль;

- уміння самостійно обирати схему експерименту, змонтувати дослідницьку установку, провести експеримент з врахуванням похибок вимірювання, обробити його результати із застосуванням обчислювальної техніки;

- навички дослідницької роботи, роботи з контрольно-вимірювальною апаратурою, обробки даних на ЕОМ або ПЕОМ.

Для виконання лабораторної роботи студентам надається наступна апаратура:

- ультразвуковий дефектоскоп УК-15 п;

- осцилографи СІ-77 та СІ-65 а;

- випромінювачі F = 10-70 кГц (комплект);

- коаксіальні кабелі, трійники;

- колекція зразків гірських порід.

Основні теоретичні положення

Поширення пружних хвиль в гірських породах являє собою досить складний фізичний процес, описати який з достатньою точністю аналітичними виразами часто неможливо. В таких випадках на допомогу досліднику приходить фізичне моделювання. Воно застосовується, в основному, для вивчення складних хвильових полів з метою інтерпретації даних сейсморозвідки. Базується фізичне моделювання [1,2,3] на принципі подібності хвильових полів в натурі та моделі. Важливе значення при фізичному моделюванні має співвідношення масштабів моделі та довжини пружної хвилі в ній та натурі. Тому для фізичного моделювання використовують високочастотні випромінювачі та приймачі пружних хвиль.

Однією з проблем фізичного моделювання є невідповідність швидкості поширення пружних хвиль в натурі та матеріалі моделі. В деякій мірі ця проблема вирішується використанням в моделях блоків гірських порід. Оскільки масштаб моделювання складає звичайно 10³10⁴, для моделювання пласту 100 м досить блока гірської породи розміром близько 10 см. Таким чином, багато задач польової сейсморозвідки виявляється можливим змоделювати в лабораторії.

Однією з найбільш актуальних задач є визначення швидкості пружних хвиль за даними, отриманими на горизонтальних та вертикальних сейсмічних профілях. Моделюванню цих способів і присвячена дана лабораторна робота.

Завдання на самостійну роботу

1. Виконати обробку рекомендованої літератури, якщо необхідно, виконати додатковий бібліографічний пошук.

2. Обрати методику визначення швидкості розповсюдження пружних хвиль на горизонтальних та вертикальних профілях.

3. Змонтувати вимірювальну установку та визначити затримку сигналу в ній. Для цього використати акустичні еталони, прозвучуючи їх окремо та сумісно.

4. Провести серію експериментів на зразках гірських порід. Замалювати форму зареєстрованих хвиль, побудувати фазові годографи та годографи перших вступів хвиль.

5. Виконати математичну обробку експерименту із застосуванням регресійного аналізу. Оцінити дисперсію вхідних даних та середньоквадратичну похибку вимірювання швидкості.

6. Зробити висновки про результати фізичного моделювання. Співставити результати визначення швидкості пружних хвиль різними способами.

7. Кожний член бригади складає індивідуальний звіт, де вказує свій внесок у виконану роботу.

Контроль виконання роботи

Хід виконання роботи контролюється викладачем шляхом співбесід з членами творчої бригади в процесі консультацій по лабораторній роботі.

Питання для самоперевірки

- Які способи виміру швидкості пружних хвиль використовуються в сейсморозвідці?

- Яка довжина хвилі в реальних середовищах та в фізичній моделі?

- Який масштаб фізичного моделювання на Вашій установці?

- Які хвилі зареєстровані Вами при проведенні досліду? В чому полягає різниця між ними, та які їхні діагностичні ознаки?

- Як виділити та обробити годограф хвилі?

- Як врахувати затримку імпульсу у вимірювальній установці?

- Які фактори впливають на точність визначення швидкості пружних хвиль?

- Які сейсмоакустичні параметри можна ще визначити на Вашій установці?