Способ возбуждения сейсмических сигналов

, 1/05 ПИСАНИЕ И ОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ Я(71) Пермский политехнический инПроизводствейное объедийение"Птегеофизика"(57) Изобретение относится к наземсморазведке, в частности к невзры ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР точникам, и может быть использовано приразведке нефти и газа;. изучении осадочногочехла, Цель изобретения - повышение сей.ституг и .: . смической эффективности.путем генериро-,ермнеф-. вания волн. продольной и поперечной.поляризации, В грунтепроводят наклонныйОрлов. и.; шпур 1, заполняют его водой, помещают назабой пневмойсточник 4; производят срабатывание путем выхлопа,в шпур 1 сжатого6 01 Ч; воздуха. Импульсное воздействие на забойсостоит из вертикальной и горизонтальнойкомпонент., отвечающих волнам попереч ной и продольной поляризации. Количествонаклонных шпудов 1 выбирают четным, усСМИЧЕ-: тья шпуров. располагают:в шахматном порядке на поверхности, а забой - в линию нанойсей-:глубине, зависящей от длины и наклонавным ис- . шлура 1. 1 з.п. ф-лы, 2 ил,30 35 40 45 50 55 забой 3, создавая продольное оси шпура 1. щ. усилие 7. которое можно разложить на гори- з Изобретение относится к наземной сейсморазведке, в частности к невзрывным источникам, и может быть использовано при .разведке нефти и газа, изучении осадочногочехла. 5Известен способ возбуждения сейсмических сигналов с использованием водяногопоршня, включающий проводку шпура с поверхности земли, частичное заполнениешпура водой, установку на шпур устройства 1 Одля.выстреливания пули, выстреливание пули в воду, находящуюся в шпуре.Недостатком этого способа являетсяего низкая сейсмическая эффективность изза.больших потерь энергии при торможении 15пули в воде, большой присоединенной массы водяного поршня, невозможности изучения волн и поперечной и продольнойполяризации,Наиболее близким к изобретению явля,ется способ возбуждения сейсмических сигналов,. включающий проводку шпура споверхности земли, уплотнение призабойной зоныв процессепроводки, заполнениешпура водой, введение иэлуцателя в контакт 25с забоем и передачу силового воздействияиз шпура в упругую среду,Известный способ характеризуется низкой сейсмической эффективностью вследствие невозможности генерирования волн продольной и поперечной поляризации.Цель изобретения - повышение сейсмической эффективности путем генерирования волн продольной и поперечной поляризации.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу возбуждения сейсмических сигналов, включающему проводку шпура с поверхности земли, уплотнение призабойной зоны в процессе проводки, заполнение шпура водой, введение излучателя в контакт с забоем и передачу силового воздействия иэ шпура в упругую среду, проводку шпура ведут наклонно, силовое воэдействие осуществляют выхлопом иэ излучателя сжатого газа, объем которого при атмосферном давлении превышает объем шпура.На фиг.1 представлена схема реализации способа; на фиг,2 - расположение наклонных шнуров в плане,Шпур 1 (фиг.1) заполнен водой 2, На забой 3 помещен снаряд в виде пневматического источника 4, Призабойная зона 5 в процессе проводки шпура 1 уплотнена. Воздушный пузырь 6 в момент срабатывания пневмоисточника 4 передает давление на эонтальную и вертикальную компоненты 8,9.Профиль 10 (фиг,2) направлен по оси Х,Направления 11 и 12 соответствуют +у и -увоздействиям. Устья 13 - 16 шнуров ориентированы поочередно в разные стороны отзабоя, а забои 17 - 20 - в линию.Способ осуществляют следующим образом,С помощью автомобиля вдавливают вгрунт пуансон. Подачу пуансона в грунтможно осуществить и в импульсном режиме, выстрелом из артиллерийского орудияпод заданным отрицательным углом к горизонту.При проводке шпура 1 пуансоном происходит укрепление стенок скважин и особенно забоя 3 вследствие вытеснениягрунта.После проводки шпура 1 в устье скважин помещают пневматический источник 4,и, подавая воду 2 от автоцистерны в устье,продвигают пневмоисточник 4 на забой 3,Подачу можно осуществить и с помощьюштанги или рейки после заполнения шпура1 водой 2,В заданный момент пневмоисточник 4срабатывает, газовый пузырь 6 выбрасывается внутрь шпура 1. Давление газа передается через забой 3 на призабойную зону,При этом формируется и асимметричное силовое воздействие 7, компонента 8 которогонеобходима для последующей селекции поперечных волн, а компонента 9 - для селекции продольных волн, Спектр сигналовобогащается высокочастотными составляющими вследствие предварительного уплотнения грунта призабойной зоны.Таким же образом проводят и противоположно направленное воздействие из другого щурфа;Объем шпура меньше, чем объем сжатого воздуха после полного расширения. Поэтому. расширяющийся газ выталкивает иэшпура жидкую пробку, чем предотвращаются повторные пульсации газа, могущие возбудить повторные сигналы.В случае, когда выполнено четыре шпура, возбуждение сейсмических сигналов назабоях 17 и 19 или 18 и 20 проводят одновременно или последовательно.После приема сейсмических сигналов.проводят их обработку с целью селекциипродольных и поперечных волн по признакунаправленности,В конкретном примере выполненияспособа производят проводку четырех шпуров длиной 4 м каждый; оси которых раэмеены в параллельных плоскостях, Глубинаабоев составляет 2 м. т.е. угол шпура по1716461 Фиг. Л отношению к горизонту составляет ЗОО Расстояние между забоями (17, 18, 19 и 20) парных скважин 0,8 м, между забоями (17 и 19, 18 и 20) непарных скважин - 4,0 м. На забой помещают пневмоисточник с обье мом рабочей камеры 15 дм и начальным3давлением воздуха в ней 15,0 МПа. При диаметре скважины 0,30 м и давлении при выхлопе около 10,0 МПа амплитуда усилия на забой достигает 600 кН, а горизонталь- .10 ной компоненты -500 кН. Для достаточного уровня полезного сигнала производят на.- капливание по 8 воздействий в каждом шпуре, после чего извлекают пневмоисточник . иэ шпура и помещают в следующий шпур. 15 Время отработки одного пункта возбуждения составляет 15 мин, если используют один источник, и 3 мин, если используют одновременно 4 пневмоисточника.Изобретение позволяет возбуждать 20 продольные и поперечные волны под верхним почвенным слоем грунта, что существенно повышает его геологическую эффективность. Снижение затрат на геофизические работы для подготовки поисковых 25 объектов к бурению может достигать 10 - 15;Формула изобретения 1. Способ возбуждения сейсмических сигналов, включающий проводку шпура с поверхности.земли, уплотнение приэабойной зоны в процессе проводки, заполнение шпура водой, введение излучателя в контакт с забоем и передачу силового воздействия шпура в упругую среду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности путем генерирования волн продольной и поперечной поляризации, проводку шпура ведут наклонно, силовое воздействие осуществляют выхлопом из излучателя сжатого газа, объем кбторого при атмосферном давлении превышает обьем шпура. 2, Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что проводят четное число шпуров впараллельных плоскостях, забой которых располагают в линию, а устья поочередно ориентируют в разные стороны от линии забоев,