Спосіб сейсмічної розвідки

1. Спосіб сейсмічної розвідки, що включає збудження коливань імпульсною силовою установкою, трикомпонентну цифрову реєстрацію сейсмічних сигналів та селективну обробку даних, який відрізняється тим, що під випромінювачем коливань розміщують пристрій, що включає горизонтальну плиту та квазівертикальний опорний елемент, заглиблений у щілину в грунті на величину 40195 реставляють на протилежну стінку виробки і виконують повторний вплив під кутом 45° до опорної плити (0° до горизонту). Проводять трикомпонентну реєстрацію сейсмічних сигналів і отримані дані використовують для виділення поздовжніх і поперечних хвиль за ознакою поляризації. Для селекції Р-хвиль сумують сигнали від обох і впливів після суміщення моментів початку спрацювання, для селекції SH-хвиль виконують віднімання сигналу другого впливу з першого. Недоліком способу є "нечистота" збудження як поздовжніх, так і поперечних хвиль, неможливість використання існуючих серійних джерел сейсмічних коливань, великі обсяги земляних робіт, недостатня інформативність способу, що знижує ефективність сейсморозвідки в цілому. В основу винаходу покладено завдання підвищення інформативності способу сейсмічної розвідки шляхом одночасного гостронаправленого збудження поздовжніх та поперечних хвиль. Поставлене завдання досягається тим, що пропонується спосіб, сейсмічної розвідки, який включає збудження коливань імпульсною силовою установкою, трикомпонентну цифрову реєстрацію сейсмічних сигналів та селективну обробку даних, згідно з винаходом, під випромінювачем коливань розміщують пристрій, що включає горизонтальну плиту та квазівертикальний опорний елемент заглиблений у щілину в грунті на величину l=2¸3ln.ш., де lп.ш. - глибина пропашного шару, і зв'язаний жорстко з горизонтальною плитою під кутом, близьким до 85°, проводять одночасно гостронаправлене випромінювання близьких по інтенсивності поздовжніх та поперечних хвиль з почерговою зміною місцерозташування джерела по відношенню до квазівертикального опорного елементу, визначають динамічні характеристики зареєстрованих спряжених сейсмозаписів та виконують їх амплітудно-фазову ув'язку, в подальшому реалізують алгоритми сумісної обробки матеріалів на кожній фізичній точці уздовж профілю і по отриманих даних визначають пружні властивості середовища та виконують прогнозування геологічного розрізу. Для підвищення ефективності збудження коливань на горизонтальну плиту пристрою в околі щілини в грунті встановлюють спеціальний вантаж. Суттєвою відмінністю способу від прототипу є наявність таких ознак: застосування для збудження коливань пристрою, який включає горизонтальну плиту та заглиблений квазівертикальний опорний елемент, що жорстко зв'язані між собою під кутом, близьким до 85°; гостронаправлене одночасне збудження близьких по інтенсивності поздовжніх та поперечних хвиль з позачерговою зміною місцерозташування джерела; амплітудно-фазова ув'язка спряжених сейсмозаписів на кожній точці профілю з наступною реалізацією алгоритмів сумісної обробки даних; завдяки їх виконанню забезпечується досягнення поставленого завдання. Суть винаходу пояснюється кресленням, де на фіг. 1 зображений пристрій для збудження коливань в загальному вигляді, на фіг. 2 - вигляд збоку і на фіг. 3 - вигляд в плані. На креслені показані: випромінювач енергії 1, горизонтальна плита 2, квазівертикальний опорний елемент 3, щілина в грунті 4, денна поверхня 5. При збуджені коливань випромінювачем поздовжніх хвиль пристрій буде прагнути обертатись навколо осі, яку створює частина нижнього напівпростору, що розташована між випромінювачем енергії 1 та створеною щілиною в грунті 4. При цьому виникають поздовжні хвилі за рахунок впливу наземної горизонтальної плити пристрою на грунт і поперечні SH-хвилі, як результат впливу квазівертикального опорного елементу на бокову стінку щілини. Таким чином, енергія вертикального впливу розкладається на дві складові - вертикальну та горизонтальну, що дає можливість отримати на сейсмозаписах монотипні поздовжні та поперечні хвилі відповідно близької інтенсивності. Жорстке закріплення горизонтальної плити з квазівертикальним опорним елементом під кутом 85° пов'язано з тим, що в процесі здійснення випромінювачем впливів на горизонтальну плиту остання буде поступово зміщуватись в грунт і, відповідно, квазівертикальний опорний елемент буде також зміщуватись і наближатись до вертикалі. Тобто в процесі виконання впливів "чистота" збудження поперечних хвиль буде дещо зростати. Співвідношення інтенсивностей поздовжніх та поперечних хвиль задають довжиною та площею наземної плити пристрою та площею і формою квазівертикального опорного елементу. При реалізації способу за такою технологією буде спостерігатись нерівномірність впливу випромінювача на обидва плеча пристрою. Так, більший вплив буде на дальній від щілини наземній частині пристрою та на нижній частині квазівертикального опорного елементу. Останнє може бути скомпенсоване за рахунок створення відповідної форми опорного елементу, що, зокрема, зображено на кресленні (фіг. 2 ). Повністю ліквідувати зазначене явище можна лише шляхом розміщення квазівертикального опорного елементу безпосередньо під випромінювачем, проте, в цьому випадку спостерігатиметься спадання амплітуди поперечних хвиль. Підвищення ефективності збудження поперечної хвилі досягають за рахунок прижиму горизонтальної плити до поверхні грунту в околі щілини в грунті спеціально виготовленим вантажем. Запропонований спосіб реалізується наступним чином. Перед початком досліджень підготовлюють декілька пристроїв (по 4шт. на кожне джерело коливань, 2 шт. - для збудження поздовжніх та поперечних SH-хвиль з поляризацією "+у" по відношенню до профіл. і 2 шт. - для збудження поздовжніх та поперечних SH-хвиль з поляризацією "-у" Уздовж профіл. досліджень в кожній точці збудження спеціальною баровою установкою готують щілини в грунті, в яких розміщують квазівертикальний опорний елемент. На першому пікеті встановлюють пристрої з квазівертикальними опорними елементами "+у" та "-у" і проводять почергове збудження коливань при трикомпонентній реєстрації, або при установці вертикальних і горизонтальних (орієнтованих навхрест до профілю) сейсмоприймачів. Після завершення процесу збудженняреєстрації джерела коливань готують до переїзду 2 40195 на наступний пікет і одночасно проводять установку пристроїв на наступному пікеті. Проводять переїзд джерела (джерел) на новий пікет і відразу знімають пристрої з першого пікету і перевозять для установки на третій пікет. В подальшому процес повторюють. Аналіз польових матеріалів полягає в амплітудно-фазовій ув'язці сейсмозаписів на кожному пікеті збудження і застосуванні алгоритмів сумування (для вертикальних компонент хвильового поля) та віднімання (для горизонтальних компонент). Отримані сейсмозаписи монотипних хвиль обробляються по відомих технологіях, які відпрацьовані для методів поздовжніх та поперечних хвиль. Сумісна інтерпретація цих матеріалів забезпечує визначення пружних параметрів середовища уздовж профілю досліджень з підвищеною точністю. Для реалізації способу необхідно використання 4п пристроїв, де n - число джерел коливань, що застосовують при польових роботах. Ця робота може бути виконана безпосередньо в польовому загоні. Запропонований спосіб сейсмічної розвідки дозволяє суттєво підвищити ефективність прогнозування геологічного розрізу за рахунок більш достовірного визначення пружних властивостей середовища. Економічна ефективність досягається за рахунок скорочення обсягів земляних робіт та можливості використання серійних джерел поздовжніх хвиль. Виконання досліджень по запропонованій технології зменшує також збитки навколишньому середовищу. Джерела інформації 1. Шнеерсон М.Б., Майоров В.Н. Наземная сейсморазведка с невзрывными источниками колебаний. - М.: Недра, 1980. 2. Бару Ю.А., Гонтовой И.З., Осятинский С.Г., Роман В.И. Источник поперечных сейсмических волн ИКИГ-1 // Техника и технология геофизических работ на нефть и газ. - Львов, 1989. 3. А.с. СРСР № 1266331 Ф1 Кл. G01V1/135, опубл. 30.06.1994, Бюл. № 12. Фіг. 1 Фіг. 2 Фіг. 3 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3