Способ сейсмической разведки

(22)Заявлено 10.07 с присоединением заявки РЙ "(23) П риоритет дарстееккык камктет СССР 3) УЙК 550 8дв делам кзебретеккк и открытке Опубликовано 15. 03, 82. БеллДата опубликования описания тень М 105,0), 82(54) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ Изобретение относится к сейсми"ческой разведке и может быть использовано для изучения геологическогостроения слоянопостроенных районовпри поиске полезных ископаемых,Известен способ сейсмической разведки, в котором возбуждают колебаниягруппой зарлдов взрывчатого вещества(ВВ), размещенных в скважинах, наповерхности земли или в воздухе. Эле"ментарные источники (заряды ВВ) рас"10полагают по линии или площади и произ"водят одновременное возбуждение колебаний, Такой способ позволяет уменьшить вес элементарного заряда 0.15Однако при определении параметровгруппового источника не учитываетсявлияние веса заряда и физическихсвойств пород, в которых он размещен,на частотный спектр сигналов и соответственно параметры источника.Известен также способ сейсмической разведки, в котором осуществляютрегулируемое управление фронтами есейсмических волн РУФ). Способ включает возбуждение колебаний групповыми источниками упругих волн путем подрыва единичных зарядов ОВ с последующей регистрацией сейсмических волн. Возбуждение колебаний осуцествляют одновременно либо разновременно, но при этом элементарные заряды обычно располагают на базах, превышаюцих длину сейсмической волны. Расстояния между элементарными источниками в пределах базы могут быть произвольными 2.Недостатком этого способа является то, что с кинематической и энергети че ской т оче к эре ни я сущест вуют ограничения на размер базы и расстояния между источниками, от правильного выбора которых существенно зависит эффективность способа, Так как размеры базы и расстояния между источни" ками определяют относительно длины возбужденной сейсмической волны,зависящей от частотного состава и ско25 3 91265 рости распространения колебаний, то для соблюдения всех технических требований производства работ необходимо обеспечить идентичность источников по частотному спектру иэлученных сиг"5 налов как в пределах базы, так и по профилю, что в известном способе не учитывается, Наблюдение идентичности частотного состава сигналов приводит к снижению эффективности 10 групповых источников, а,следовательно, к снижение результативности данных сейсморазведки.Цель изобретения - повышение достоверности способа за счет излучения колебаний в заданном диапазоне частот,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сейсмической разведки, включающему возбуждение колебаний групповыми источниками упругих волн путем подрыва единичных за 20 рядов взрывчатых вещест в (ВВ) с последующей регистрацией сейсмических волн, определяют зависимост ь частотного спектра излучаемых колебаний от веса заряда и физической характеристики вмещающих эти заряды пород, осуществляют возбуждение колебаний на базах, обеспечивающих заданную остроту направленности источника и30 определяемых по частотному спектру колебаний и скорости, соответствующей глубине разведки, а расстояния между единичными зарядами в пределах базы выбирают не более 13 длины волны, определяемой по частотному спектру излучаемых колебаний и скорости в породах, вмещающих заряды, при этом регистрацию колебаний осуществляют в пределах частотного диапазоне излучаемых колебаний.Для ослабления волн-помех и более четкого выделения сигнала полезных волн ре ги стр аци ю осущест вляют с частотным фильтром. Параметры фильтра определяют исходя иэ частотного спектра излученных сигналов. Если ослаблению подлежат низкочастотные колебания, то фильтр высоких частот должен иметь характеристику левого крыла частотного спектра иэлученных колебаний. 50 Если же ослаблению подлежат высокие частоты, то Фильтр низких частот должен иметь характеристику правого крыла спектров сигналов. Когда же необходимо ослабить низкие и высокие 55 частоты, полосовой фильтр должен имет ь характеристику, соответствующую спектру иэлученного сигнала. 4На фиг. 1 изображены графики частотных спектров сигналов, рассчитанные по данным И,И, Гурвича для зарядов с различным весом, размещенных под зоной малых скоростей (ЗМС)(граФики 1-6)и в зоне малых скоростей (графики 7-12); на фиг, 2 - спектры исходных сигналов Я с частотами 30, 60 и 80 гц (графики 13-15), Здесь же представлены спектры суммарных сигналов Я (16-18), Иэ этих граФиков следует. что с увеличением веса заряда спектр возбужденных колебаний смещается в область низких частот.Пусть необходимо выполнить сейсмические наблюдения методом отраженных волн в районах с тонкослоистым разрезом, В этом случае для разделения .сигналов во времени и исключения многофазной записи необходимо обеспечить регистрацию сигналов в области высоких частот, например, в интервале 60-80 гц, В соответствии с ча тотными характеристками (Фиг, 1), при помещении заряда ниже ЗМС такой частотный диапазон обеспечивается зарядами 0,1 кг или 0,2 кг (графики 6 и 5) или в ЗМС зарядом 0,4 кг (график 10).Известно, что высокочастотные колебания затухают быстрее низкочастотных. В то же время для получения высокочастотных колебаний необходимо применять небольшие по весу заряды. Расчеты показывают, что при возбуждении сигналов равной мощности с частотами 30 гц, 60 гц и 80 гц сигналы на удалении 1000 м от источника по интенсивности различаются незначительно. Это иллюстрирует ся графи ками (фиг. 2), полученными для группового источника, содержащего 49 зарядов на расстоянии 5 м друг от друга при длине базы возбуждения 240 м, Отношение амплитуд спектров исходных сигналов к спектрам сигналов на удалении 1000 м колеблется в пределах от 0,046 (частота 30 гц) до 0,043 (частота 80 гц),Из этих материалов следует, что имеется возможность регистрировать сигналы в области высоких частот при условии возбуждения колебаний с высокочастотным спектром. Очевидно, что так как для соблюдения этого условия требуется применение малых зарядов (0,1" 0,2 кг под ЗМС или 0,4 кг в ЗМС), то для регистрации сигналов с боль91265 Формула изобретения 35 5ших глубин необходимо применятьгрупповые источники упругих волн.Увеличивая число зарядов в группеможно об",специть необходимую длительность записи, В конкретном примеренаиболее предпочтительным следуетсчитать источник с размещением зарядов в ЭМС, так как потребуется меньший объем бурения,В данном примере рассмотрен случай 0подбора зарядов при проведении работв высокочастотном диапазоне. В другихслучаях частотный диапазон иэлученныхсигналов может быть иным. Например,при проведении работ КМПВ требуются 15заряды возбуждать колебания с частотой 20-30 гц, В этом случае зарядыдолжны быть весом 5 кг при помещениизарядов как под ЗМС (график 2,фиг. 1),так и в ЗМС (график 8, фиг, 1).Если 20при таком заряде возможна регистра"ция волн на заданном удалении приборов от источника, то можно применятьодиночные заряды, если нет, то не"обходимо применять группирование ис- р 5точников. Не исключено, что на стоянках, расположенных вблизи пунктавзрыва, можно применять одиночныезаряды, а на удаленных - групповыеистоцники, Однако в обоих случаях з 0соблюдение веса единичного зарядаобеспечит идентичность спектров ре"гистрируемых сигналов и соответственно выдержанность их формы попрофилю.Так как эффективность групповогоисточника зависит от его параметров(числа источников, расстояний междуними, длины базы возбуждения), скорости распространения колебаний ичастотного состава возбужденных волн,то в процессе полевых работ необходимо строго увязать все эти параметры,Исходными данными для расчета параметров должен быть частотный спектр, 45иэлученных сейсмических колебаний,который зависит от веса заряда и физической характеристики среды, в которой помещены заряды.Данный способ позволяет повыситьрезультативность и достоверность сейсмических исследований за счет обеспечения идентичности спектра рагистри Ц 6руемых сигналов и их формы по профилю 1цто повышает эффективность способовобработки информации и интерпретацииматериалов, а также эа счет выборачастотного диапазона, при которомобеспечивается наилучшая разрешенность записи во времени. При этомсохранение идентичности спектров ре"гистрируемых колебаний позволяет учитывать влияние на них изменений физических характеристик пород, в которыхраспространяются упругие волны, чтодает дополнительные критерии излучения геологических сред и повышаетэффективность методов прямых поисковнефти и газа,Способ сейсмицеской разведки,включающий возбуждение колебаний групповыми источниками упругих волн путемподрыва единичных зарядов взрывчатыхвеществ с последующей регистрациейсейсмических волн, о т л и ч а ющ и й с я тем, цто, с целью повышения достоверности способа за счетизлучения колебаний в заданном диаг,азоне частот, определяют зависимостьчастотного спектра излучаемых колебаний от веса заряда и физической характеристики вмещающих эти заряды пород,осуществляют возбуждение колебанийна базах, обеспечивающих заданнуюостроту направленности источника иопределяемых по частотному спектруколебаний и скорости, соответствующейглубине разведки, а расстояния междуединичными зарядами в пределах базывыбирают не более 1/3 длины волны,определяемой по частотному спектруизлучаемых колебаний и скорости впородах, вмещающих заряды, при этомрегистрацию колебаний производят впределах частного диапазона излучаемых колебаний.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеГурвич И.И. Сейсмическая разведка. М., "Недра", 1970, с. 309-319.2, Авторское свидетельство СССРй 166502, кл, С 01 Ч 1/00, опублик.1971 (прототип)/б и. Я Составитель Э. Волконскийлько Техред Л.Пекарь Корректо ик Редакто ака пиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная/30 ТирВНИИПИ Государпо делам изоб113035, Иосква,ах( 719ственнретениж,Подписиго комитета СССРи открытийаушская наб., д. М