У кристаллических пород

По стадиям эпигенетических преобразований более значительные изменения _п происходят у терригенных пород (рис. 2.42).

Рис. 2.42. Тенденция изменения скорости распространения упругих волн

осадочных терригенных пород в зависимости от стадий их преобразования

Графическое изображение полей сейсмических возмущений

При сейсморазведочных работах определяют времена t_i прихода волны в точки х_i дневной поверхности, определяемые как расстояние между пунктами возбуждения и приема. Зависимость t от х носит название годографа. Их построение для известных моделей геологической среды составляет прямую задачу сейсмической разведки, а процесс сравнения (подбора) годографов, построенных по наблюденным значениям, с таковыми для модельных сред – суть решения обратной задачи сейсморазведки.

Для поверхностной (прямой) волны годограф состоит из двух отрезков прямых линий, проходящих через начало координат, точку О (рис.70-а). Уравнение годографа будет иметь вид:

_к=∆х/∆t (2.26), где

_к – кажущаяся скорость.

Рис. 2.43. Годограф прямой (а), отраженной (б) и преломленной (в) волн

Для отраженных волн годограф представляет собой совмещенные отрезки гипербол (рис. 70-б). Их формула:

_к = √2m*(∆U/∆t) (2.27), где

U=t₂²-t₁²

Для преломленных волн, как и для поверхностных, годографы являются линейными графиками, но при этом, не пересекаются с осью t по той причине, что преломленные волны образуются на определенном удалении от источника с критическим углом i.

Лекция 11. Тема: Технология проведения сейсморазведочных работ. Автоматизированная (цифровая) обработка данных. Применение сейсморазведки при решении структурных задач.

Основные методы сейсморазведки

В сейсморазведке из полезных волн в основном используют отраженные и преломленные, и, в соответствии с этим, методы, основанные на их регистрации, получили название МОВ - метод отраженных волн и МПВ - метод преломленных (головных) волн.

Для эффективного использования МОВ подбирают мощность источника таким образом, чтобы упругие колебания, то есть сейсмические волны в результате отражения имели достаточную амплитуду для преимущественного выделения однократных волн на фоне многократно отраженных. В практике полевых работ применяются схемы с отнесением точки записи к пункту возбуждения (ПВ) или приема (ПП). При этом, распространенным является способ, получивший название ОГТ - общей глубинной точки (центру между ПВ и ПП). При таких схемах размещения ПВ и ПП имеется возможность «привязывать» наблюдения на отражающей горизонтальной границе к каждой конкретной ее точке (рис. 2.44-а) или к площадке, образуемой вместо точки по восстанию отражающей наклонной границы (рис. 2.44-б).

Рис. 2.44. Схемы размещения ПВ и ПП в методе ОГТ

О ГТ еще называют методом перекрытий, Суть его в том, что всю линию источник-приемник последовательно «сдвигают» (перемещают) по профилю с заданным шагом (рис. 2.45). При этом системой перекрытий ОГТ не охватываются только первые и последние расстановки сейсмоприемников (нет перекрытия). Преимущества метода ОГТ в том, что осуществляется накапливание и суммирование сигналов, а, следовательно появляется возможность фильтровать полезные сигналы (однократные волны) на фоне волн помех.

Рис. 2.45. Система наблюдений ОГТ способом перекрытий

Методика работ МПВ учитывает факт возникновения преломленных волн на определенном удалении от источника (см. рис. 2.43-в). Расстояние х между источником и первым сейсмоприемником оценивают по формуле:

x≥h_о*tg i (2.28), где

i - критический угол, h_о –толщина слоев до отражающе-преломляющей границы (кратчайшее эхо-расстояние).

Величина х может составлять от первых до нескольких десятков и даже сотен метров, в зависимости от глубины залегания преломляющей границы раздела.

При работах МПВ различают расстановку сейсмоприемников с расположением пунктов возбуждения на двух или одном флангах. По результатам наблюдений в первом случае строятся встречные, а во втором нагоняющие годографы. Система встречных годографов за счет их увязки во взаимных точках, соответствующих пунктам возбуждения О₁ и О₂, позволяет уверенно распознавать волны от преломляющих границ и их прослеживание по площади (рис. 2.46-а). Система нагоняющих годографов, построенных по данным возбуждений в двух односторонних пунктах, дает возможность проследить непрерывность преломляющей границы по признаку параллельного смещения годографов на величину ∆t рис. 2.46-б).

Рис. 73. Системы встречных (а) и нагоняющих (б) годографов преломленных волн

Лекция 12. Тема: Аппаратура и технология сейсморазведочных работ

Элементарный сейсморазведочный модуль состоит из источника упругих колебаний и их регистратора (приемника). Однако, для выделения полезных волн, возникает необходимость использования систем накапливания и суммирования сигналов. Предусматриваются разнообразные способы группирования и расстановки сейсмоприемников. С последних сигналы передаются на усилители и далее регистрируются в цифровом виде с последующей визуализацией на экране дисплея. Функциональная схема сейсморегистрирующего канала приведена на рис. 74.

Р ис. 2.47. Функциональнаясхема

сейсморазведочного канала

СП – сейсмоприемник, У – усилитель,

Ф – фильтр, АЦП – аналогово-цифровой

преобразователь, Э.Р. – электронный

регистратор

Совокупность усилительных каскадов и регистрирующих устройств составляют сейсморазведочную станцию (рис. 2.48). Электрические сигналы от сейсмоприемников поступают на входы сейсмических усилителей и далее через коммутирующее устройство на аналогово-цифровой преобразователь (АЦП). Кодирование сигналов начинается лишь с момента поступления сигнала синхронизации с усилителя-формирователя импульса запуска, на вход которого подключается сейсмоприемник, устанавливаемый на землю рядом с пунктом возбуждения.

Рис. 2.48. Типовая блок-схема цифровой сейсмостанции

Технологии сейсморазведочных работ объединяют операции подготовки и производства наблюдений. Это изучение геолого-геофизических условий, оценка местности, разбивка профилей, выбор аппаратуры и технических средств, топографическая привязка, составление и оперативная корректировка последовательности работ и.т.д. Технологии существенно отличаются при проведении сейсморазведки на суше, акваториях, скважинах и горных выработках. Основные отличия заключаются как в специфике самих работ, так и в применяемых аппаратурных модулях и технических средствах. В частности, только при полевых работах на суше в зависимости от условий местности и климатических условий специально оснащаются и переоборудуются сейсмостанции, буровые станки, передвижные пункты взрыва, установки невзрывного возбуждения, вспомогательный транспорт и.т.д. Используются различные сейсмические косы (многожильные сейсмические кабели) и присоединяемые к ним сейсмоприемники.

В морской сейсморазведке применяют специально оснащенные плавсредства (суда), на которых устанавливаются сейсмостанция, оборудование для буксирования источников и приемных устройств (кос), навигационная аппаратура и др. Сейсмические косы являются цифровыми (стримеры), делятся на плавающие и донные (при работах на мелководье и малых водоемах). Сейсмическими источниками служат группы пневмо- и (или) электроискровых (спакеры) излучателей. Все это, как и в наземной сейсморазведке, предопределяет различные системы наблюдений методами МПВ и МОВ. Сейсморазведка 2D выполняется, как правило, в виде продольного многократного профилирования с одной косой, а сейсморазведка 3D реализуется с помощью буксируемой базы наблюдений (один источник и несколько параллельных кос).

Скважинная сейсморазведка в основном состоит из сейсмокаротажа (определение средних и пластовых скоростей распространения упругих волн) и вертикального сейсмического профилирования – ВСП (изучение волновой картины в стратиграфическом разрезе). Исследования выполняются в глубоких буровых скважинах по схеме скважина-поверхность (рис. 2.49). Для выполнения работ требуется термостойкая скважинная сейсморегистрирующая аппаратура, устанавливаемая на спецавтомобиле, на котором помимо цифровой сейсмостанции находится лебедка с многожильным каротажным кабелем.

Рис. 2.49. Схема наблюдений методом ВСП