Способ определения типа горных пород по сейсмическим данным

(5)5 6 ОБРЕТЕ А ССРв и С.Н.К Немзоров Н.И., Халевая сейсмика при изурайонов, М.: Наука,к сейсмическим ной коры и мокартировании ленными и ретакже в ультрамежшахтном и ниях. повышение однопа горных пород. следующим обраоне иссле зцов из об жин струк существля лотности разцы под бы обесп дова- аже- турноют их уль- отав- чить ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт геофизики УО АН С(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИПА ГОРНЫХ ПОРОД ПО СЕЙСМИЧЕСКИМ ДАННЫМ Изобретение относится методам исследования зем жет быть использовано при пород фундамента прелом фрагированными волнами, а звуковом каротаже, при межскважинном прозвучива Цель изобретенияэначности определенияСпособ осуществляюзом. В предполагаемом раи ний производят отбор обра ий или разведочных сква артировочного бурения. О подготовку для измерений и развуковых испытаний, Об ивают таким образом, что(57) Изобретение относится к сейсмическим методам исследования земной коры и может быть использовано при картировании пород фундамента преломленными и рефрагированными волнами, а также в ультразвуковом каротаже, при межскважинном и межшахтном прозвучиваниях. Цель изобретения состоит в повышении однозначности определения типа горных пород. Для этого используются уравнения связи между скоростными параметрами, определяемыми вдоль и поперек слоистости и трещиноватости, и содержанием кремнезема, окислов магния, кальция и железа. прозвучивание продольными и поперечными волнами соответственно со скоростями Чр и Ч, как вдоль плоскости слоистости и сланцеватости, так и перпендикулярно к ней. Затем совокупность образцов, аттестованных по плотности и скоростям упругих волн, подвергают химическому анализу для определения следующих компонентов минерального состава, ь: Х 302; Х МдО; Х СаО; Х РеОХ(ЕеО+ МдО+ СаО). Принимая в качестве базисных функций значения скоростей Чр и Ч, измеренные вдоль плоскостей слоистости и сланцеватости горных пород, а также производные от них параметры Чр/Чз и К/р, подвергают полученные массивы чисел корреляционному анализу, устанавливая уравнения регрессии между измеряемыми и искомыми показателями типа горных пород(8) Х М 90,% = 0,0109 (К/р) + 0,6588 х х (К/О+ 18,01 (Чр/Ч) - 77,5 (Чр/Чз) + + 55,28, (1) а= 0,87%; Вз = 0,04, выражение (1) применимодля расчетаХМдО, % при содержании окислов магния в пределах 1,0 - 11,5%;Х Са 0,% = 1,122 (К/р) - 0,89 (Чр/Чз) -- 17,98, (2) СТ= 1,05%; В 4 = 0,94; 0,3Х СаО %14,6;Х Ге 0,% = 33,225 (Чр/Ч) - 106,8 х х (Чр/Ч) - 0,0759 (К/р) + 4,343 (К/р) + + 33,59, (3) ст= 1,5%; В 5 = 0,88; 20Х Ре 0,%15;Х(РеО + М 90 + СаО),% = 3,0194 х х (К/р) - 3,412 (Чр/Чз) - 46,306, (4) 0= 2,3%; В 6 = 0,96; 3,0Х(ГеО+ М 90 + + СаО)%34,0 продольных и поперечных волн.Значения плотности и содержание Х ЯО 2,%, определяют по следующим зависимостямО = - 0,107 Чр - 0,0537 Чь + 0,0026 Чр Чв + + 0,0463 К/р+ 2,66: (5)Х.)02,% = 152,4 - 20,82 Чр/Чь -- 2,58 К/р, (6)При этом стандартные погрешности 0 определения плотности и содержания кремнезема соответственно составляют .ф. 0,037 г/см и + 2,2%. Коэффициенты корреляции уравнений (5) и (6) В 1 = 0,97 и В 2 = = 0,97.После лабораторных процедур переходят к натурным измерениям скоростей продольных и поперечных волн. Для учета влияния упругой анизотропии слоев и блоков земной коры на результаты определения параметров Чр и Ч, реализуют системы наблюдений, способные восстанавливать пространственное положение эллипсов анизотропии и определять величину и направление их главных осей Чр и Чър (Ч; и 4) по измеренным промежуточным значениям Чр и Ч При 3 задача решается однознач 1 но, и, например, в случае, когда значения Чр измеряют на профилях, расположен 1 ных под углом 45, параметры Чр и Чр,определяют по следующим зависимостям: ч - - + а Ч 1+Чз2 + (Ч 1 Н 2)2 + (Ч 2 ЧЗ е (7) чг2 ч = -Ч 1Г где Ч 1, Ч 2, Чз - промежуточные значенияскоростей, измеренные на профилях 1, 2, 3;О - угол между направлениями Ч (илиЧ) и Чз (или Ч 1), отсчитывается от Чз (Ч 1)5 против часовой стрелки.Необходимо, чтобы значения Чр и Ч,характеризовали одну и ту же точку прос ранства. Поэтому расстановки взрыв -прибор осуществляют таким образом, чтобыони пересекались центрами баз зондирований.По измеренным значениям Чр и Ч; рассчитывают базисные функции Чр/Ч иК/р = Чр -- Ч км /с, и по выражениям2 4 2 2 2(1) - (6) определяют плотность и химическийсостав горных пород, однозначно устанавливая таким образом тип горных пород,расположенных под точкой пересеченияпрофилей. После этого систему наблюденийпереносят в другое место и процедуру повторяют в описанной последовательности.Способ позволяет существенно повы 25 сить достоверность петрофизической интерпретации сейсмических методов прикартировании коренных пород под чехломрыхлых осадочных отложений, Это ускоряетгеологосъемочные работы масштаба1;50000 и выше при одновременном снижении объемов дорогостоящего картировочного бурения. Способ эффективен при бескерновом бурении для изучения петрофизики исвойств околоскважинного пространстваметодами акустического каротажа,Формула изобретенияСпособ определения типа горных породпо сейсмическим данным, включающий измерение скоростей упругих волн и плотно 40. сти на образцах горных пород и определение в них содержания кремнезема, установление корреляционных связей между упругими параметрами и плотностью и компонентами химического состава, измерение внатурных условиях скоростей продольных ипоперечных волн, определение по уравнениям связи плотностей и химического состава горных пород геологических разрезов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения однозначности определения типа горных пород, измерения скоростей продольных и поперечных волн на образцах производят перпендикулярно и параллельно ихплоскостям слоистости и сланце ватости, дополнительно измеряют процентное содержание окислов магния, кальция и железа,устанавливают корреляционные связи между упругими параметрами, измереннымивдоль плоскости слоистости и сланцеватости, и компонентами химического состава, а1642416 Составитель А.АлешинТехред М.Моргентал Корректор А,Осауленко Редактор А,Огар Заказ 1146 Тираж 345 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета гго изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 натурные измерения скоростей производят на не менее чем трех пересекающихся центрами баз зондирования профилях, расположенных под углами 45, определяют модули главных значений скоростей эллипсов анизотропии упругих свойств и по уравнениям связи определяют тип горных пород геологических разрезов.5