Способ возбуждения поперечных волн в сейсмической разведке

В 72 О 1 ОПИСАНИЕЛЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваКл, 42 с, 42 Заявлено 10.1,1964 ( 876804/26-25) исоединением заявки1 ТК 6 01 Приоритет Комитет по дел зобретеиий и аткрытипри Совете ГЧииистровСССР.1967. Бюллетень12 ДК 550,834(088 бликовало Дата опубликования описания 2.И 11.19 б Авторзобретения Д, Шушаков явител ПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ ВОЛН В СЕЙСМИЧЕСКОЙ РДЗВЕДКЕ2 Известные способы возбуждения поперечных волн в сейсмической разведке путем взрыва зарядов не позволяют создать направленное воздействие на среду.Предложенный способ отличается тем, что взрывом образуют зону разрушения с одной стороны от пункта последующего взрыва и производят сложение ударных волн таким образом, что в заданном направлении следующий взрыв запаздывает относительно фазы 10 наибольшего сжатия волны, возбужденной предыдущим взрывом, настолько, что фронты соответствующих волн сливаются до их прибытия в последующий пункт возбуждения, Это позволяет создать направленное воздей стикс па среду, при котором возбуждаются достаточно интенсивные поперечные волны, путем трансформации ударных волн взрывов, группируемых в пространстве и во времени, в результате которой образуется асимметрия 20 услов: и, необходимая для возбуждения поперечных волн.На чертеже представлена схема расположения пунктов взрывов.Пункты У, 2 и 3 группируемых взрывов раз мещают на прямолинейном или криволинейном отрезке и взрывы производятся последовательно через определенные промежутки времени, Линия, соединяющая пункты взрыва, направлена в сторону смещения частиц сре- ЗО ды в источнике, В этом направлении моменты взрывов с некоторым запаздыванием следуют за фронтом суммарной ударной волны, на которую накладываются новые ударные волны при прохождении ею очередных пунктов возбуждения. Таким образом, в указанном направлении наблюдается наиболее интенсивное воздействие группового взрыва на среду. При достаточной направленности воздействия в плоскости прямой линии взрывов возбудятся поперечные волны типа 5 Р, а в ппоскости, перпендикулярной линии взрывов поперечные волны типа 50. Если линия взрывов перпендикулярна радиусу, соединяющему ее с центром вращения, или представляет собой окружность или спираль, то могут возбудиться поперечные волны вращения, Во всех случаях лилия взрывов должна находиться в плоскости, перпендикулярной лучу поперечной волны, для создания тангенциальных упругих напряжений и деформаций,Устойчивость направленности воздействия на среду определяется следующими параметрами: расстоянием Л 1 между соседними пунктами взрывов; промежутками времени Л 1 между соседними взрывами; весом о отдельных зарядов; числом гг взрывов в группе; глубиной Ь взрывов.Эти параметры могут быть постоянными на обширных территориях и при различных условиях возбуждения поперечных волн. Критерием для оценки эффективности служит отчетливое выделение и поворот фазы поперечной волны на 180 при изменении направления воздействия на противоположное. Если этого не происходит, то необходимо уточнить указанные параметры.Расстояние Л 1 должно быть меньше радиуса зоны необратимых деформаций, но больше радиуса зоны разрушения, а также превышать величину Ло=До(М), где Д - скорость распространения фронта ударной волны, б(Л) - предельная погрешность в определении промежутка времени между соседними взрывами. Величину М определяют экспериментально для разноса веса заряда, но она должна быть одинакова для всех интервалов между взрывами.Промежуток времени И определяют также экспериментально для установленного значения Л 1. Оптимальное значение этой величины рассчитывают по формулеМ= -- +оУ,Л0где Ы - время запаздывания последующего взрыва относительно переднего фронта волны, возбужденной предыдущими взрывами.Для целесообразной трансформации волны в заданном направлении по линии взрывов необходимо и достаточно, чтобыЫ +Я(М) И(И 1,где й - время запаздывания фазы наибольшего сжатия относительно переднего фронта волны, б(Ы) - предельная погрешность Ж, бй - запаздывание последующего взрыва относительно фронта предыдущей волны, при котором фронты волн не сольются до прохождения ими пункта последующеговзрыва,При переходе от одного пункта возбуждения к другому промежуток времени, в пределах которого должен укладываться момент последующего взрыва, возрастает, и его середина, которую целесообразно выбирать для момента последующего взрыва, смещается в сторону большего времени. Поэтому рекомендуется увеличивать Л 1 при переходе от одного интервала между взрывами к другому,Вес д отдельного заряда в группе зависит от суммарного веса, числа группируемых зарядов и от величины Л 1. Суммарный вес группируемых зарядов определяют, исходя из условий возбуждения, распространения и приема сейсмических волн, так чтобы получить наиболее отчетливую запись полезных колебаний. Вес отдельного заряда определяют, поделив суммарный вес на число группируемых зарядов.Число п зарядов в группе зависит от величины суммарного и отдельного зарядов, от сейсмического эффекта группового взрыва и4больше всего от эффекта направленности воздействия на средуВместе с тем необходимо подбирать такое количество зарядов в группе, при котором соблюдается неравенство Чо (Ч(а где до - вес заряда, при взрыве которого Ы равно радиусу зоны необратимых деформаций, а - вес заряда, при взрыве которого Л 1 равно радиусу зоны разрушений.Глубина й взрывов зависит от литологических условий возбуждения, наложения волн, отраженных от земной поверхности и других границ раздела, залегающих выше взрыва, и от спектра поперечных волн.В результате серии взрывов в одном направлении произойдет накопление давления и скорости распространения ударной волны. Если предположить, что в каждом пункте добавится одинаковое избыточное давление на фронте волны, равное Лр, и в каждом интервале между соседними взрывами произойдет одинаковое падение давления о(ЛР) вследствие затухания волн, то после и-го взрыва по- лучим 30 35 40 45 50 5560 Падение давления б(ЛР) на расстоянии М должно быть меньше избыточного давления ЛР. Поэтому произойдет накопление давления, и после и-го взрыва величина Лрв заданном направлении будет значительно больше Лр, В других направлениях, значительно отличающихся от заданного, должно быть Лр(ЛР в связи с тем, что в этих направлениях импульсы, возбужденные разными взрывами, будут распространяться раздельно один от другого и затухать при удалении от источника. Соответственно скорость распространения фронта ударной волны и скорость смещения частиц среды за этим фронтом, зависящие от величины избыточного давления, увеличатся в заданном направлении и уменьшат. ся в других направлениях.Таким образом, фронт суммарной волны будет вытянут вдоль линии взрывов в одном направлении, а величины давления, скорости смещения частиц среды и скорости распространения фронта волны будут максимальны.Вследствие асимметрии источника поперечные волны отчетливо выделяются и происходит поворот фазы поперечной волны на 180 при изменении направления воздействия на противоположное. Это свидетельствует об эффективности направленного воздействия на среду, Момент воздействия определяется всегда по моменту последнего взрыва. Способ возбуждения поперечных волн в сейсмической разведке путем взрыва зарядов, отличающийся тем, что, с целью соз 65 10 15 20 25 Лрл = Р ( ) (Р) Предмет изобретенияЗаказ 2391/18 Тираж 535 ПодписноеЦНИИПЯ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 Типография, пр. Сапунова, д. 2 дания направленного воздействия на среду, образуют взрывом зону разрушения с одной стороны от пункта последующего взрыва и производят сложение ударных волн таким образом, что в заданном направлении следующпй взрыв запаздывает относительно фазы наибольшего сжатия волны, возбужденной предыдущим взрывом, настолько, что фронты соответствующих волн сливаются до их при бытия в последующий пункт возбуждения,