Спосіб свердловинної сейсморозвідки

Изобретение относится к геофизическим методам поисков и разведки месторождений полезных ископаемых и применимо при сейсморазведке сложнопостроенных и существенно неоднородных сред и, в частности, при изучении конфигурации соляных тел. Известен способ сейсморазведки, основанный на многокомпонентной регистрации отраженных сейсмических волн в точках приема внутри среды при направленном возбуждении колебаний из разноудаленных от скважины наземных пунктов возбуждения и составлении временных разрезов для различных классов волн путем суммирования относящихся к общим точкам отражения колебаний [1]. Способ эффективно работает только при прослеживании субгоризонтальных отраженных границ в средах с хорошо известной скоростью распространения сейсмических волн и углов наклона границ раздела, что существенно ограничивает область его применения. Наиболее современным и близким по техническому решению к предлагаемому способу является способ сейсморазведки по авт. свид. [2], включающий возбуждение плоской волны с помощью наземных источников, которые размещают у устья скважины в узлах прямоугольной или радиально-круговой сетки, причем их шаг совпадает с шагом приемников, размещенных в скважине и равен полудлине сейсмической волны в среде, направленный прием отраженных и рассеянных на неоднородно-стях волн, перебор азимутов и углов падения плоской волны, перемещение приемников по глубине регистрацию отраженных или рассеянных на неоднородно-стях среды волн, а также суждение о строении околоскважин'ного пространства по пространственному распределению энергии или амплитуды зарегистрированных сигналов. Недостатки способа заключаются в том, что для его регистрации требуются специ-, альные устройства и большие затраты времени и средств. ' В основу заявленного изобретения положена задача повышения геологической эффективности сейсморазведки в условиях развития соляного тектоногенеза путем прослеживания крутонаклоненных боковых и слабонаклоненных подкозырьковых стенок соляного тела. Поставленная задача решается тем, что в предложенном способе скважинкой сейсморазведки, предусматривающем возбуждение падающей волны в заданном направлении разноудаленными от устья наблюдательной скважины наземными источниками, направленный прием отраженных или рассеянных на неоднородностях среды волн из облучаемой области околоскважинного пространства скважинными сейсмоприемника-ми, регистрацию приходящих с различных направлений отраженных или рассеянных волн, согласно изобретению задают пространственное положение наклонной наблюдательной скважины в пределах соляного тела сложной конфигурации таким образом, чтобы обеспечить возможность последовательной совместной регистрации падающих и соответствующих им отраженных волн от боковых и подкозырьковых стенок при размещении источников на различных удалениях от устья наблюдательной скважины, удовлетворяющих условию где - радиус-векторы точек И возбуждения и точек приема В падающей и D отраженной волн; - единичный вектор, направленный вдоль оси OZ; - единичный вектор, вдоль которого распространяется падающая волна; zM - глубина забоя, регистрируют падающую и соответствующую ей отраженную волны скважинными сейсмоп-риемниками в пределах заданного интервала профиля наблюдений при выбранных углах падения и выхода волн, смещают источники и сейсмоприемники в соседние позиции с целью последовательного обзора околоскважинного пространства, в процессе которого многократно изменяют углы падения падающей волны и ожидаемые при приеме углы выхода отраженной волны, формируют сейсмическое изображение исследуемой области среды путем прямого продолжения поля падающей волны и обращенного продолжения поля отраженной волны при их фиксации в точках околоскважинного пространства в момент прихода волн к целевой границе. Преимущества способа заключаются в том, что: 1) применяются стандартная аппаратура и оборудование; 2) в общем случае резко снижается стоимость и продолжительность работ при изучении конфигурации соляного тела; 3) предложена более совершенная технология сейсморазведочных работ и обработки наблюденных сейсмозаписей. Существенное отличие способа состоит в том, что: 1) наблюдения выполняются в наклонной скважине; 2) конкретизировано условие получения решения; 3) формирование сейсмического изображения околоскважинного пространства осуществляется путем продолжения наблюденных волновых полей; 4) реализация способа осуществляется без применения специальных устройств (блок задания временных задержек, блок суммирования, блок регистрации пространственного распределения энергии сигналов). Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема реализации предлагаемого способа, включающая соляное тело 1, наклонную наблюдательную скважину 2 с забоем 3 в заданной точке исследуемой среды, группу 4 равноудаленных от устья скважины источников колебаний, группу 5 равномерно расположенных скважинных сейсмоприемников, промежуточную преломляющую границу 6, целевую отражающую границу 7. Способ осуществляется следующей последовательностью операций. Задают пространственное положение наклонной наблюдательной скважины в пределах соляного тела, конфигурацию которого необходимо определить. Выбирают положение источников колебаний на наземном профиле (ось ОХ), при котором обеспечивается регистрация падающей волны и соответствующей ей отраженной волны от целевой границы в пределах заданного интервала профиля наблюдений в скважине. Формируют в среде с помощью меняющихся по площади временных задержек моментов включений различных источников плоскую падающую во^Ьну с заданным азимутом и углом падения при направленном возбуждении колебаний в выбранную область среды. Регистрируют падающую волну сква-жинными сейсмоприемниками, размещенными в пределах заданного интервала профиля наблюдений. Осуществляют направленный прием отраженной волны от целевой границы Из облучаемой области среды скважинными сейсмоприемниками, размещенными в пределах того же интервала профиля наблюдений, при задании ожидаемого угла выхода целевой отраженной волны. Регистрируют целевую отраженную волну с вводом компенсирующих несинфазность колебаний временных сдвигов. Формируют фрагмент сейсмического изображения исследуемой области среды путем прямого продолжения поля падающей волны и обращенного продолжения поля отраженной волны при их фиксации в точках околоскважинного пространства в момент прихода волн к целевой границе. Перемещают группу источников и сейсмоприемников в соседние позиции с целью последовательного обзора околоскважинного пространства, в процессе которого многократно изменяют углы падения падающей волны и ожидаемые углы выхода отраженной волны. Пример реализации способа Возможности предложенного способа скважинной сейсморазведки демонстрируются на примере модели геологической среды, содержащей вертикальный контакт двух различных по физическим свойствам толщ. Толща, в которой размещены источники и приемники упругих колебаний, характеризуются скоростью распространения сейсмических волн V=2200 м/с. Источники колебаний размещены на оси ОХ с шагом 25 м. Сейсмоприемники помещены в вертикальную наблюдательную скважину на расстоянии 10 м друг от друга. Координата выхода вертикального контакта на ось ОХ равна Хк=-100 м. Координаты источников соответствуют пикетам Х1=25 м, Х2=50 м, Х3=100 м. При формировании изображения исследуемой среды использовался алгоритм, основанный на прямом продолжении поля падающей волны и обращенном продолжении поля отраженной волны. Из полученных фрагментов изображения для отдельных источников, а также сводного изображения области среды, следует, что сейсмическое изображение среды геометрически эквивалентно исходной модели. Способ скважинной сейсморазведки может быть эффективно применен для поисков и разведки субвертикальных геологических объектов (зон разломов, рудных тел, жил, даек, диапиров, соляных штоков и др.), обнаружение которых известными способами затруднено или практически невозможно. В случае проходки специально искривленной наклонной наблюдательной скважины появляется возможность надежного прослеживания в околоскважинном пространстве субгоризонтальных нерезких отражающих границ в особо сложных сейсмогеологических условиях (высокий фон многократных отражений). В частности, способ может быть эффективно применен для прослеживания подкозырьковых отражений.