Способ исследования недр

ц 66528 О П И С А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистических Республик 1) Дополнительное к свид-в явлено 24,01.78 (21) 2574137/18-25 51) М Кл.6 017 1/О 2 рисоединением заявкиГосударственный комите СССР45) Дата опубликования описания 30.05,7 2) Автор изобретения. Сардаров 71) Заявитель нсти 1 ут физики Дагестанского филиала А 4) СПОСОБ ИС ВАНИЯ НЕДР ние степенедр и кния.Указан Изобретение относится к исследованиям физических явлений, происходящих в недрах земной коры, которые могут служить причиной и предвестниками землетрясений, и может быть применено как для прогноза землетрясений, так и при исследованиях медленного изменения упругого состояния участка недр, вызванного деятельностью человека,Известен способ исследования недр, основанный на измерении геохимических параметров и хода их периодичности. Этот способ применяют для исследования изменения напряженного состояния недр 11.Однако этот способ обладает существенными недостатками. Геохимические исследования связаны с большими затратами, выходом газов или подземных вод и не могут быть поставлены в произвольном месте.Известен также способ исследования недр, основанный на возбуждении колебаний и их последующей регистрации. Об изменениях напряженного состояния недр судят по изменениям скоростей продольных и поперечных волн и их отношений 21.Целью изобретения является определени изменения упругости состояния оординат источника его возмущецель достигается тем, что г 2нерируют дискретный набор монохроматических волн известной частоты, измеряют амплитуды трансформированных гармоник с частотами основных и комбинационных 5 тонов не менее, чем в трех точках и по изменению судят об упругом состоянии недр и координатах источника. Дополнительно определяют скорости распространения основных и комбинационных волн и по ним 10 судят о механизме возникновения упругогосостояния недр.К настоящему времени существуют дваявления, несомненно связанных с подготовкой землетрясений: изменение сил внутрен них напряжений пород без их разрушенияи разуплотнение пород в непосредственной окрестности очага, И сам очаг и включающая его толща являются насыщенными пористыми средами.20 Из уравнений деформаций пористой среды следует, что ее реакция на периодическое медленное возмущение сильно зависит от коллекторских свойств - пористости и проницаемости, Они, в свою очередь, зави сят от общего упругого состояния. Крометого, насыщенная пористая среда является диссипативной, причем количество рассеиваемой энергии также зависит от пористости и проницаемости, как функция их от ношения. Таким образом, изменение реак665281 Фор мул а изобретения Составитель Э. Волконский Техред А. Камышникова Корректоры: Л. Орлова и Т. Добровольская Редактор Е. Дайч Заказ 1323714 Изд Ъо 321 Тираж 726 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, М(-35, Раугнская наб, д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Ции такой системы на заданное возмущ.ццс характеризует изменение се цапряжспцостного состояния.Коэффициент затухания звуковых и ультразвуковых волн также зависит от параметров среды, Кроме того, в условиях объемного вязкостного взаимодействия несколько монохроматических волн порождают комбинационные колебания. Амплитуды основных и дополнительных гармоник также зависят от упругих и фильтрационных параметров среды.Одним из параметров трансформированного толщей сигнала является время его распространения. Скорость моцохроматичсской волны зависит от упругих параметров среды и ее пористости. При изменении пористости на 2% запаздывание сигнала увеличивается : 0,05 сек на километр пути. При мощном исходном сигнале многократным отражением эту величину мокцо сделать произвольно большой.Изменение условий трансформации сигнала может происходить в очаговой зоне даже при весьма малых вариациях напряжений за счет изменений амплитуды улыразвуковой волны в узкой зоне подготовки разрыва в связи с образованием в очаговой зоне множества трещин.В качестве объекта исследования выбирают систему с ярко-выраженными коллекторскими свойствами (водонапорный слой) и в качестве возбуждающего сигцала - волны М, и К гравитационного прилива, С помощь 1 о гидроспидометрической аппаратуры с чувствительностью не ниже 0,4 см/сек измеряют колебания дебита скважины с периодами 12,42 часа, 24 часа и 8 часов. В канун землетрясения меняется упруго-напряженная обстановка, при этом амплитуды гармоник с периодами 12,42 и 24 часов уменьшаются, а с периодами 8 часов - увеличиваются, По этим изменениям судят о степени изменения сил внутренних напряжений недр и связанным с ними временем наступления землетрясения. Производя указанные измерения в залежи с различным пространственным расположением по отличию указанных изменений судят о координатах гипоцентра.В районе с известным геологическим строением, содержащем достаточно мощную пористую толшу, возбуждают монохроматические упругие волны с заданными частотами о, и нъ генерируемые специальными вибраторами, геолокаторами и т. д., при этом среди генерируемых частот нс должно содержаться комбинационных. Из .сряют амплитуды и время распространения воли с частотами сом соь о)1 - ля, о 1+ +со. В канун землетрясения эти параметры меняготся в зависимости от механизма изменения исследуемого состояния, 10 Если исследуется эпицентральная область, то амплитуда гармоник с частотами и и н сильно уменьшаются, а амплитуды комбицаццоцных (со, - со, со 1+со) неизменны или возрастают. Толща, удаленная от 15 гцпоцецтра прц возбуждениях колебаниямизвукового цлц ультразвукового диапазона, ведет себя как твердое тело. Поэтому амплитуды трансформированных гармоник с ,астотамц и 1 и со, возрастают в зонах рас тяксция и падают в зонах сжатия, Теоретические расчеты показывают, что время распространения сигнала меняется незначительно и требует для измерения глубокого зондирования цли применения систем 25 типа сейсмического лазера (многократныхотражений). 30 1. Спосоо исследования недр путем возб кдения колебаний и их последующей регистрации, отличающийся тем, что, сцелью определения степени изменения упругого состоя ия недр и координат источ 35 ника его возмущения, генерируют дискретцый набор монохроматических волн известной частоты, измеряют амплитуды трансформированных гармоник с частотами основных и комбинационных тонов не ме.10 цсс, чем в трех точках, и по их изменениюсудят об упругом состоянии недр и координатах источника.2. Способ по п. 1, отл и ч а ю щи й с ятем, что, с целью выяснения механизма45 возникновения упругого состояния недр,определяют скорости .распространения осцовщях и комбинационных волн.Источники информации,принятыс во внимание при экспертизе50 1. Авторское свидетельство СССРЪо 507844, кл. б 017 9/00, 1972.2. Уломов В, И. Динамика земной корыи прогноз землетрясений. Ташкент, Фан,1974, с. 109,