Способ определения увеличения сейсмической опасности

(19) 4(5 ЫИ НОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТКРЫТ УДДРС ТВЕН ДЕЛАМ ИЗО ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНТОРСК МУ Св ЕТЕПЬ Ву О щии определение скорости распростра кения упругой волны в породе, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с це лью повышения надежности способа, н исследуемой площади бурят скважину, вскрывающую водонепроницаемый и н лежащий слои, периодически опредют в слое ниже водонепроницаемого величину относительного изменения единичного объема породы, непрерывнР, измеряют величину аномально высоког пластового давления в слое и по воз растанию величины аномально высоког пластового давления с возрастанием ижеля(71) Южное отделение Всесоюзного научно-исследовательского институтагеофизических методов разведки(5 б) 1. Сейсмическое просвечиваниеочаговых зон. М, изд-во ИФЗ АН ССС1977, с. 171-194.2. Исследования по физике земле-,трясений. М., "Наука", 1976, с. 217236 (прототип).(54)(57) СПОСОБ: ОПРЕДЕЛЕНИЯ УВЕЛИЧЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ, включаю.величины относительного изменения единичного объема породы судят обо увеличении сейсмической опасности.Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для определения сейсмической опасности региона.Известны способы определения 5увеличения сейсмической опасности поизменению скоростей распространенияупругих волн, а также по изменениювремени их пробега перед землетрясением 11. 10Наиболее близким техническим решением к изобретению является способопределения сейсмической опасности,включающий измерение скорости распространения упругой волны в породе. Для 15реализации способа производят измерение скорости распространения продольной ч и поперечной ч упругих волнв исследуемой зоне и определяют отношение скоростей продольной и поперечной волн, О сейсмической опасностисудят по наличию бухтообразного минимума величины отношения скоростей ипо следующему возрастанию выше нормального уровня Г 2 3. 25Недостатком известных способов является их применимость только в зонеочага землетрясения.Целью изобретения является повышение надежности определения увели- З 0чения сейсмической опасности,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу определения уве"личения сейсмической опасности,включающему Определение скорости рас пространения упругой волны в породе,на исследуемой площади бурят скважи-.ну, вскрывающую водоненроницаемыйи нижележащий слои, периодически определяют в слое ниже водонепроницаемого величину относительного изменения единичного объема породы, непрерывно измеряют величину аномальновысокого пластового давления в слоеи по возрастанию величины аномальнО 45высокого пластового давления с возрастанием величины относительногоизменения единичного объема породысудят об увеличении сейсмическойопасности.50Опасность возникновения землетрясения увеличивается с ростом аномалвно высокого пластового давления и ростом трещиноватости пород. Бурение скважины, вскрывающей водонепроница емый слой, необходимо для исключения возможности разгрузки аномально высоких пластовых давлений эа счет мигра аЧ- =ЮдТ-рьРЧойч йчич= - дР + - ьТ,дР с 1 Т(2) где О, в - соответственно коэффициенты расширения и сжимаемости;дР - изменение геостатического давления;ЬТ - изменение температуры. Если разрешить выражение (2) относительно ьРьч- ьТатДРи подставить полученное выражение (3) в условие (2), то получаем аЧ . Д Г Ыдм дчШ(- - + - ) 4 Т-лтт,(4) Ч, ЬаР ВАР ат Определение величины относительного изменения объема, разумеется, необязательно должно быть проведе" ции флюида вверх по разрезу, Периодическое определение в этом слое величины относительного изменения единичного объема породы необходимо для определения величины трещиноватости породы, Непрерывное определение величйны аномально, высокого пластовогодавления необходимо для определенияхарактера его изменения со временем,Предложенный способ реализуетсяследующим образом,На исследуемой площади бурят скважину, которая вскрывает отложениепород, залегающих под водонепроницаемыми горизонтами. После этого нижеводонепроницаемого слоя методами вертикального сейсмического профилирования или акустического каротажа периодически (например, раз в неделю) определяют скорость распространения упругой волны в породе. Параллельно сизмерениями скорости упругих волн;:непрерывно измеряют величину аномально высокого пластового давления, Измерение аномально высокого пластового давления может быть осуществленос помощью любого манометра, методомизмерения сопротивлений глин и т.д.Для определения величины относи-.тельного изменения единичного объемапороды могут быть, например, использованы два известных уравнения термодинамического состояния объема породы Ч и скорости ч распространения упругой волны в немЗаказ 49/34 Тираж 748 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 33035, Иосква, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 3 114135 но по предложенней формуле, так как вполне возможны и другие способы ее определенияПри пользовании формулой (4) необходимо дополнить скважинные измерения скорости распространения упругих волн измерениями ее в той же породе в лабораторных условиях.Увеличение со временем величины Ьч Юсвидетельствует о росте трещинооватости в породе, что должно привести к увеличению объема, занимаемого флюидом (например, водой) и к снижению величины аномально высокого плас тового давления. Однако с ростом ;трещиноватости из-за притока флюидов из более глубоких слоев в исследуемый, ограниченюй сверху водонепроницаема слоем, величина аномально щ высокого пластового давления может не только не снизиться, но и возрасти, что в сочетании с увеличением трещиноватости существенно понижает 6 4предел прочности породы. Поэтому одлчйовременное возрастание -- и л Р оэчкачает, что сейсмическая опасность исследуемой площади увеличивается, в противном случае сейсмическая опасность либо не увеличивается, либо отсутствует. Этот способ. может быть ис" пользован в раэличных областях народного хозяйства, в частности в градостроительстве, промышпвнном строительстве, в научных исследованиях как в сейсмических районах, так и в районах, в настоящее время не сейсмоопасных. Таким образом, предлагаемый способ дает воэможность прогнозирования сейсмической опасности, что обеспечивает строительство объектов с учетом выявленной сейсмической опасности, а также позволяет произвести подготовительные работы перед земпетрясением, уменьшая тем самым его последствия.