Способ наведенной сейсмической разведки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 01) ч 1/ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 7В.Т. Козельт(72) окая (71) тель дов. (53) (56) мето "Нед2 лине коле и КМ дочи вып. 887725/18-2528.02.8023.12.83. Бюл, В 4И.Т. Козельский иВсесоюзный научно-исследований.институт геофизических мет азведки550,83(088.8)1. Мешбей В.И. Сейсморазведка ом общей глубинной точки. М., а", 1973, с. 1-5.Райхер Л.Д. и др. Применейие ных управляющих источников аний при сейсморазведке МОВ В. - Сер,"Региональная, развея и промысловая геофизика", 18, М., 1967, с. 5 (прототип)(54)(57) СПОСОБ НАВЕДЕННОЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ, основанный на возбуждении колебаний с временнымисдвигами по заданному закону и регистрации на наземных профилях, ол и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью выявления зоны напряженногосостояния горных пород, производят,возбуждение колебаний парными воздействиями с временной задержкой,равной половине периода преобладающих волн, а регистрацию колебанийгенерируемых указанными зонами начинают осуществлять без применениярегулировки амплитуд с момента,когда интенсивность регулярных волнне будет превышать интенсивностинерегулярного фона.Изобретение относится к наземнымсейсмическим исследованиям и можетбыть использовано для прогнозаи выявления местоположения в массивеэон естественно-напряженного состояния пород и связанных с ними эон,опасных по горным ударам и по внезапным выбросам газа и пород, эондеформации пород при землетрясениях,а также неструктурных залежей нефтии газа, месторождений алмазов и руд. 0Известен способ сейсмическойразведки по методу общей глубиннойточки ОГТ), основанный на многократ-/ном возбуждении взрывами, ударами объемных волн и регистраций поверхностных, отраженных, преломленных, дифрагированных и других волн,регистрйруемых в обычном сейсмическом диапазоне частот, например в диапазоне 5-70 Гц, В методе ОГТ исполь 2 Оэуется синхронное группированиевзрывов, ударов для улучшения качеств записи полезных волн 1 .Однако физические основы методаОГТ для выявления местоположенияэон естественно-напряженного состояния пород, зон, опасных по внезапным выбросам и горным ударам, а так-же предполагаемым землетрясением,не разработаны, так как не установлены связи между параметрами укаэанных регулярных волн, регистрируемыхв методе ОГТ, и свойствами зон напряженного состояния пород, генерирующих при внешнем воздействииособый вид высокочаатотных колебаний, З 5Задача выявления зон напряженногосостояния пород по методу ОГТ кнастоящему времени не решена.Известен также способ сейсмической разведки, согласно которому 40производят возбуждение асинхронныхколебаний с временными сдвигами позаданному закону и регистрируютколебаиия на наземных профилях. Этотспособ, предназначенный для создания управляемых фронтов волн, применяется также для изучения объектов,являющихся источниками сейсмических,например, рефрагированных волн 2 .Недостатком известного способаявляется то, что не предусмотренаи не реализуется возможность возбуждения и регистрации автоколебанийприродных объектов типа зон напряженного состояния горных пород,Целью изобретения является выявление эон напряженного состояниягорных пород.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу сейсмичес 60кой разведки, основанному на возбуждении колебаний с временнымисдвигами по заданному закону и регистрации иа наземных профилях,.произродят возбуждение колебаний иарными воздействиями с временной задержкой, равной половине периода преобладающих волн, а регистрацию начинают осуществлять без применения регулировки амплитуд с момента, когда интенсивность регулярных волн не будет превышать интенсивности нерегулярного фона.При воздействии упругих колебаний на зоны напряженного состояния горных пород последние генерируют высокочастотные колебания в .диапазоне порядка 75-2000 Гц длительностью до 10-15 с. Обычно длительность записи уверенно коррелируемых отраженных и других типов волн находится в пределах 6-8 с, после чего регистрируется только нерегулярный фон. Таким образом, после этого момента могут быть зарегистрированы генерируемые указанными зонами колебания. Кроме этого, в отличие от известного способа, в котором временные сдвиги источников рассчитаны на усиление возбуждаемых колебаний, временной сдвиг, равный половине преобладающей волны, способствует подавлению возбуждаемых колебаний и снижает уровень регулярных волн, регистрируемых на сейсмограмме, что приводит к сокращению интервал их регистрации.Способ осуществляется следующим образом. Исследуемые участки земной.поверхности разбивают на прямоугольные полигоны, размеры которых определяют длиной профилей и расстоянием между этими профилями. На каждом из наблюдательных проФилей устанавливается 24 сейсмоприемника СП) или групп сейсмоприемников. С целью регистрации высокочастотных колебаний 75-2000 Гц) сейсмоприемники устанавливаются в мелких скважинах пробуренных ниже зоны малых скоростей ЗМС) . В пределах одного полигона размещается четыре и более наблюдательных профиля. В зависимости от степени детальности разведочных работ расстояние между СП меняется от 10 до 100 м, а расстояние между профилями - от 50 до 500 м. Сейсмоприемники двух рядом расположенных профилей подключаются к 48-канальной цифровой сейсмостанции типа ССЦ-З, ССЦ), На флангах наблюдательных профилей осуществляются одновременные взрывные или ударные воздействия, При этом на каждом пикете осуществляется парный асинхронный взрыв или удар с временной задержкой, равной половине периода импульса преобладающих волн. Такой способ возбуждения может прй- вести к резкому снижению коэффициента направленного действия, и в ко1062626 Составитель Э.ВолконскийТехред Т,Маточка Корректор О.Билак Редактор О.Юрковецкая Заказ 10212/46 Тираж 710 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нечном счете, к снижению интенсивности регулярных отраженных, дифрагированных и других волн. В то жевремя такой взрыв или удар. можетвывести из состояния равновесияэлементы эон напряженного состояниягорных пород, которые излучают новыйтип высокочастотных колебаний,длительность которых намного превышает длительность колебаний полярегулярных волн. Такое сопоставление 0приведено для условий регистрациии обработки на ЭВМ беэ примененияпроцедуры регулировки амплитуд.После осуществления наблюдений наодном полигоне аиалогичные исследования выполняются на близлежащем полигоне и т.д. Таким образом исследуется вся территория проектногоучастка,Перед проведением основных работпроводятся опытные работы по выборувеличины заряда или энергий удара,а также выбору параметров регистрации и воспроизведения. В связи стем, что взрыв (удар) должен обеспечить развитие трещинообраэованияв зонах напряженного состояния пород, а также генерацию высокочастотных колебаний, необходимо одновременное сотрясение всего массива.Ориентированный вес одиночных зарядовВВ может составлять 3 кг и более.При использовании ударов можно применять, импульсные .невзрывные источникис максимальной энергией воздействия(например, ГСК, ГСК, Наведен ные зонами напряженного состоянияпород высокочастотные колебания регистрируются СП .с широкой полосойпропускания. Регистрация осуществляется цифровой станцией с широкимдинамическим диапазоном (120-140 дбс применением полосы пропусканиякоЛебаний с частотами выше 75 Гц ибеэ применения регулировки амплитуд.Методика предусматривает проведениеработ в режиме однократных или многократных наблюдений. С целью предварительной интерпретации и оценкикачества материала применяется полевое воспроизведение сейсмограмм наведенной сейсмической активности.Окончательная обработка осуществляется на ЭВМ и включает основныепроцедуры: ввод, демуяьтиплексирование, фильтрацию колебаний с частотами ниже 75 Гц, накопление, воспроизведение. Окончательный результатполучают в виде временных разрезов,на которых существенно ослабленорегулярное поле поверхностных, отраженных, преломленных, дифрагированных волн и случайных колебаний.При пересечении профилями зон напря"женного состояния горных пород навременных разрезах отображается высокочастотное поле, наведенное этимизонами. Способ позволяет выявить зоны, опасные по горным ударам, внезапным выбросам угля, пород и газов, землетрясениям и т.д.