Найти в Дзене

Сейсмические методы поисков. Суть основных видов сейсморазведки.

Постараюсь кратко, в стиле "Введения в специальность", описать суть основных видов сейсморазведки. Все физико-математические "внутренности" сейсмики немного сложноваты для полномасштабного и качественного объяснения: надо вспомнить или выучить, например, и принцип Гюйгенса, и закон Снеллиуса, и методику построения гипербол и т.д. и т.п. Ну, вот примерно так... Поэтому читателю рекомендуем самому решить для себя вопрос углубления в данный вид геологических поисков и, возможно, взяться за академическую литературу... Но с краеугольным камнем для сейсмики- годографом- нам необходимо познакомиться! Годографы сейсмических волн- это функция распределения времени вступления волны на заданной в пространстве линии либо поверхности при фиксированном положении источника (Гамбурцев Г.А., 1959). Различают поверхностные годографы, составленные по наблюдениям в ряде точек, расположенных на некоторой поверхности, и линейные годографы, составленные по наблюдениям, проведенным вдоль линий, обычно прямых

Постараюсь кратко, в стиле "Введения в специальность", описать суть основных видов сейсморазведки. Все физико-математические "внутренности" сейсмики немного сложноваты для полномасштабного и качественного объяснения: надо вспомнить или выучить, например, и принцип Гюйгенса, и закон Снеллиуса, и методику построения гипербол и т.д. и т.п. Ну, вот примерно так...

Иллюстрация принципа Гюйгенса и закона Снеллиуса в сейсмике.
Иллюстрация принципа Гюйгенса и закона Снеллиуса в сейсмике.

Поэтому читателю рекомендуем самому решить для себя вопрос углубления в данный вид геологических поисков и, возможно, взяться за академическую литературу... Но с краеугольным камнем для сейсмики- годографом- нам необходимо познакомиться!

Годографы сейсмических волн- это функция распределения времени вступления волны на заданной в пространстве линии либо поверхности при фиксированном положении источника (Гамбурцев Г.А., 1959).

Различают поверхностные годографы, составленные по наблюдениям в ряде точек, расположенных на некоторой поверхности, и линейные годографы, составленные по наблюдениям, проведенным вдоль линий, обычно прямых.

Пример годографов.
Пример годографов.

Информацию о распределении скорости в изучаемой среде можно получить только путем изучения зависимости времени прихода волн от расстояния между источником и расположенными на поверхности приемниками.

  • Метод отраженных волн (МОВ) и его модификация МОВ-ОГТ (Общей Глубинной Точки). Для краткости его обычно называют МОГТ.

Является ведущим методом полевой разведочной геофизики и используется для определения глубины и конфигурации границ раздела геологических напластований, выявления структурных и неструктурных ловушек нефти и природного газа.

Общая глубинная точка- это центр между пунктом взрыва и пунктом приема сигнала.

В МОГТ измеряются времена пробега сигналов, отраженных от существующих в земле границ между средами с различными акустическими жесткостями. Чаще всего такие исследования проводятся в осадочных толщах, сложенных слабонаклоненными пластами пород. В таких случаях скорость распространения волн меняется в гораздо большей степени по глубине (вследствие различий в физических свойствах отдельных слоев), чем по горизонтали (из-за латеральных замещений внутри одного и того же слоя). МОГТ еще называют методом перекрытий: линия источник-приемник последовательно сдвигается по профилю с заданным шагом. Таким образом осуществляется накапливание и суммирование сигналов, что позволяет фильтровать однократные (полезные) волны на фоне волн-помех.

В МОГТ основную информацию извлекают из годографов отраженных волн.
  • Метод преломленных волн (МПВ).

МПВ - это второй по значимости метод сейсморазведки, использует упругие волны, сформированные движением фронта скользящей волны вдоль преломляющей границы-кровли высокоскоростного слоя. Для целей нефтяников неэффективен из-за неточности определения глубин залегания пород и применяется, в основном, для региональных исследований границ простирания блоков пород по латерали.

В методе МПВ используется принцип рефракции (частный случай), когда преломленная волна распространяется вдоль границы раздела и порождает вторичные головные волны, возвращающиеся к поверхности земли. Здесь различают расстановку сейсмоприемников с пунктами возбуждения (ПВ) на двух или одном флангах (на схеме ниже они обозначены О1 и О2). В первом случае строятся встречные, а во втором- нагоняющие годографы. За счет увязки во взаимных точках ПВ система встречных годографов позволяет уверенно распознавать волны от преломляющих границ и их прослеживание на площади по признаку параллельного смещения годографов на величину Δ t.

Системы встречных (а) и нагоняющих (б) годографов преломленных волн.
Системы встречных (а) и нагоняющих (б) годографов преломленных волн.
В МПВ основную информацию извлекают из встречных и нагоняющих годографов.

  • Скважинная сейсморазведка ВСП (Вертикальное Сейсмическое Профилирование).

ВСП-это разновидность сейсмики, при проведении которой источники сейсмических волн располагаются на поверхности, а приёмники помещаются в пробуренную скважину.

Схема проведения ВСП.
Схема проведения ВСП.

Т.е. ВСП делают непосредственно в скважине, регистрируют в околоскважинном пространстве совокупность колебаний , возбуждённых источником, расположенным на поверхности земли. И как результат, изучается время пробега проходящей волны вдоль ее ствола. Так можно найти распределение в разрезе скоростей и зависимость средней скорости от глубины. Эти сведения необходимы для уточнения скоростных законов и повышения точности интерпретации данных по другим методам сейсморазведки.

Картинка из интернета: привязка данных ВСП к проведенному МОГТ.
Картинка из интернета: привязка данных ВСП к проведенному МОГТ.

ВСП проводят, как правило, в большинстве разведочных и поисковых скважин, расположенных на изучаемой площади или вблизи нее.