Изобретение относится к области сейсмических исследований, а именно, к области наземной сейсморазведки и может быть использовано для изучения структуры крутонаклонных и вертикально слоистых сред. В частности, такой способ актуален при выделении в геологическом разрезе антрацитовых пластов, находящихся в стадии изоклинальной складчатости, и для прогноза условий эксплуатации антрацитовых месторождений, включая обеспечение рентабельности горных предприятий.
Известен сейсмический способ выявления геологических неоднородностей в угольных пластах, обеспечивающий определение физико-механических параметров угольного пласта и прогноз геологических условий эксплуатации угольных месторождений (патент РФ №2455563, G01V 1/00). Способ основан на сейсмическом просвечивании угольных пластов по латерали на проходящих (каналовых) волнах, включающем возбуждение упругих колебаний в исследуемой зоне, регистрацию времен начала возбуждения, регистрацию волновых полей с помощью синхронизированных автономных регистраторов сейсмических сигналов, визуализацию и обработку полученных записей. При этом регистрацию волновых полей осуществляют в широкополосном, высокочастотном диапазоне, автономные регистраторы синхронизируют между собой на месте проведения исследований и с подключенными к ним сейсмоприемниками устанавливают на исследуемом участке. Осуществляют визуальный анализ данных, полученных со всех автономных регистраторов, после чего формируют сейсмограммы общего пункта возбуждения (или общего пункта приема) и осуществляют обработку указанных сейсмограмм с построением сейсмотомографических скоростных разрезов (по значениям скоростей однотипных волн), по аномалиям которых судят об особенностях геологического строения угольного пласта. Возбуждение и регистрацию сейсмических колебаний осуществляют по системе многократных сейсмических наблюдений, расположенной равномерно, преимущественно, по периметру исследуемого участка угольной лавы, в том числе с инверсией пунктов возбуждений и пунктов приема. Упомянутый выше способ ориентирован на выявление неоднородностей в угольных пластах и локализацию их с высокой степенью достоверности в уже разведанных и введенных в эксплуатацию участках.
Однако существует проблема перспективной оценки наличия или отсутствия угольных пластов на определенном участке территории еще до начала его разработки. При поверхностных наблюдениях особенно затруднено изучение угольных пластов, залегающих вертикально или крутонаклонно.
Известен также сейсмический способ выделения в среде локальной неоднородности изометричной формы (рудного тела) с использованием реверсивного просвечивания среды на рефрагированных волнах (Караев Н.А, Рабинович Г.Я. Рудная сейсморазведка / Изд-во: М.: Геоинформмарк, 2000 г., стр 187-188, прототип) [1]. При использовании этого способа на первом этапе над предполагаемым местом залегания локальной неоднородности в геологическом разрезе проводится наземное продольное профилирование методом ОГТ, далее на сейсмограммах общего пункта возбуждения (ОПВ) в волновом поле рефрагированных волн выделяются локальные волновые эффекты, которые отождествляются с локальной неоднородностью среды. На втором этапе наблюдения выполняются по ряду непродольных профилей, отрабатываемых из нескольких пунктов возбуждения и ориентированных относительно намеченной локальной неоднородности так, чтобы лучи из пункта возбуждения проходили через эту локальную неоднородность и создавали на непродольном профиле зону тени или зону изменения формы записи. Предполагается, что совокупный анализ материалов по всем непродольным профилям позволяет восстановить объемную структуру локальной неоднородности. К недостаткам данного способа следует отнести:
- выделение локальной неоднородности в волновом поле рефрагированных волн производится только по форме записи на сейсмограммах общего пункта возбуждения (ОПВ), что затрудняет пространственную локализацию локальной неоднородности;
- не учитывается глубина проникания рефрагированных волн при наблюдениях на непродольных профилях, что затрудняет оценку границ локальной неоднородности по глубине;
- дифракция сейсмических волн при прохождении через локальную неоднородность создает интенсивное поле рассеянных (дифрагированных) волн, снижающих точность определения ее геометрических размеров;
- способ направлен на изучение локальных неоднородностей преимущественно изометричной формы.
Способ по настоящему изобретению направлен на устранение указанных недостатков.
Техническим результатом изобретения является восстановление объемной скоростной характеристики геологической среды, включающей локальное неоднородное тело, по серии лучевых томографических разрезов скорости продольных рефрагированных волн и центрально-секущему их вертикальному томографическому разрезу скорости продольных рефрагированных волн. Оконтуривание скоростной аномалии в трехмерном объеме скорости продольных рефрагированных волн позволяет восстановить положение и геометрию искомого геологического тела в пространственных координатах (X, Y, Z).
Заявленный технический результат достигается тем, что сейсмический способ выявления вертикальных и крутонаклонных пластов путем реверсивного просвечивания на продольных рефрагированных волнах осуществляют в два этапа, при этом
на первом этапе изучение разреза методом ОГТ осуществляют на продольном профиле, ориентированном вкрест простирания вертикальных и крутонаклонных пластов,
по полученным сейсмограммам общего пункта возбуждения упругих колебаний строят годографы первых вступлений продольных рефрагированных волн,
затем осуществляют построение вертикального томографического разреза скорости продольных рефрагированных волн методом сейсмотомографии (Ступина Т., Кулаков И. Сложностно-структурный подход к исследованию области применимости алгоритма PROFIT [Электронный ресурс] // Information Science and Computing. - 2009. - С. 79-85. http://www.foibg.com/ibs_isc/ibs-15/ibs-15-p10.pdf) [2] и определяют зависимость глубины проникания сейсмических лучей от расстояния между пунктами возбуждения и пунктами приема сейсмических колебаний,
на втором этапе проводят сейсмические наблюдения по ряду непродольных профилей, у которых линии возбуждения и линии приема сейсмических колебаний расположены перпендикулярно продольному профилю (по простиранию вертикальных и крутонаклонных пластов), выбор расстояния Δl между линией приема и линией возбуждения сейсмических колебаний осуществляют, исходя из глубины залегания искомого объекта, на основе зависимости глубины проникания сейсмических лучей от расстояния между пунктами возбуждения и пунктами приема сейсмических колебаний, полученной на первом этапе с помощью алгоритма PROFIT [2],
работы на непродольном профиле осуществляют методом ОГТ, по сейсмограммам общего пункта возбуждения сейсмических колебаний строят систему годографов первых вступлений продольных рефрагированных волн, с использованием которой осуществляют построение горизонтального томографического разреза скорости продольных рефрагированных волн,
горизонтальный томографический разрез скорости продольных рефрагированных волн трансформируют в лучевой томографический разрез скорости продольных рефрагированных волн с максимальной глубиной прогибания лучевой поверхности hmax, определяемой выбранным расстоянием l между линией пунктов возбуждения и линией пунктов приема сейсмических колебаний,
при использовании серии непродольных профилей с переменным параметром Δli, i=1, 2, 3… получают ряд разноглубинных лучевых томографических разрезов скорости продольных рефрагированных волн с соответствующими максимальными глубинами проникания лучей продольных рефрагированных волн himax, i =1, 2, 3…,
оконтуривание низкоскоростных аномалий на каждом из ряда разноглубинных лучевых томографических разрезов скорости продольных рефрагированных волн позволяет судить об особенностях строения вертикальнах и крутонаклонных пластов антрацитов по латерали и глубине их залегания, то есть обеспечивает восстановление трехмерного скоростного строения искомого аномалиеобразующего объекта.
Заявленный способ иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1 - фиг. 8.
На фиг. 1 приведен пример геологического разреза, на котором показаны: 1 -рельеф дневной поверхности, 2 - шкала длины продольного профиля L в метрах, 3 - шкала глубины Н в метрах, 4 - вертикальные и крутонаклонные складки пластов антрацита.
На фиг. 2 представлен вертикальный томографический разрез скорости продольных рефрагированных волн, полученный обработкой с помощью алгоритма PROFIT [2] по материалам сейсмических наблюдений на продольном профиле. На фиг. 2 показаны: 1 - рельеф дневной поверхности, 2 - шкала длины продольного профиля L в метрах, 3 - шкала глубины Н в метрах, 4 - крутонаклонная складка пласта антрацита, 5 -целевая область изучения складки антрацитового пласта путем реверсивного просвечивания на продольных рефрагированных волнах с горизонтальным размером [X1 X2] для глубины H1 и с горизонтальным размером [X3, X4] для глубины H2 в метрах, 6 -шкала скоростей продольных волн V, км/с, 7 - вертикальная ось целевой области (5) изучения искомого объекта.
На фиг. 3 представлена лучевая схема распространения продольных рефрагированных волн при сейсмических наблюдениях на продольном профиле, на которой показаны: 1 - рельеф дневной поверхности, 2 - шкала длины продольного профиля L в метрах, 3 - шкала глубины Н в метрах, 5 - целевая область изучения складки антрацитового пласта (искомого объекта) путем реверсивного просвечивания на продольных рефрагированных волнах с горизонтальным размером [X1, X2] для глубины H1 и с горизонтальным размером [X3, X4] для глубины H2 в метрах, 7 - вертикальная ось целевой области (5) изучения искомого объекта, 8 - пункты возбуждения сейсмических колебаний продольных рефрагированных волн, 9 - пункты приема сейсмических колебаний продольных рефрагированных волн, 10 - расстояния Δli, i=1, 2, 3… между пунктами возбуждения и пунктами приема сейсмических колебаний, обеспечивающие необходимую глубину просвечивания сейсмическими лучами искомого геологического тела, 11 - лучевые траектории продольных рефрагированных волн для разных расстояний Δli, =1, 2, 3… между пунктами возбуждения и пунктами приема сейсмических колебаний, 12 - максимальные глубины проникания лучей продольных рефрагированных волн himax, i=1, 2, 3… для соответствующих расстояний Δli,i=1, 2, 3….
На фиг. 4 представлена система сейсмических наблюдений на дневной поверхности при реверсивном просвечивании вертикальных и крутонаклонных пластов продольными рефрагированными волнами на продольном и непродольных профилях, на которой показаны: 2 - шкала длины продольного профиля L в метрах, 5 - целевая область изучения искомого объекта путем реверсивного просвечивания на продольных рефрагированных волнах с горизонтальными размерами [Х1, Х2], [Y1, Y2] в метрах, 10 - расстояния Δli, i=1, 2, 3… между пунктами возбуждения и пунктами приема сейсмических колебаний, обеспечивающие необходимую глубину просвечивания сейсмическими лучами искомого геологического тела, 13 - линии пунктов возбуждения сейсмических колебаний на непродольных профилях, расположенные в пределах отрезка [А, В] продольного профиля и обеспечивающие необходимую глубину освещения искомого объекта, 14 - линии пунктов приема сейсмических колебаний на непродольных профилях, расположенные в пределах отрезка [С, D] продольного профиля и обеспечивающие необходимую глубину освещения искомого объекта, 15 - горизонтальная ось целевой области (5) изучения искомого объекта, 16 - шкала длины непродольного профиля N в метрах.
На фиг. 5 представлен горизонтальный томографический разрез скорости продольных рефрагированных волн, полученный по материалам непродольного профиля с помощью алгоритма PROFIT [2], на котором показаны: 2 - шкала длины продольного профиля L в метрах, 6 - шкала скоростей продольных волн V, км/с, 10 - расстояние Δl=400 м между линией возбуждения и линией приема сейсмических колебаний, обеспечивающее максимальную глубину проникания лучей продольных рефрагированных волн hmax=150 м, 13 - линия пунктов возбуждения сейсмических колебаний непродольного профиля, 14 - линия пунктов приема сейсмических колебаний непродольного профиля, 15 - горизонтальная ось целевой области изучения искомого объекта, 16 - шкала длины непродольного профиля N в метрах.
На фиг. 6 в аксонометрической проекции представлен лучевой томографический разрез скорости продольных рефрагированных волн, полученный из горизонтального томографического разреза (для Δl=400 м, см. фиг. 5) с помощью трансформации горизонтальной плоскости скоростного разреза в лучевую поверхность, повторяющую траекторию хода лучей продольных рефрагированных волн при непродольном профилировании искомого объекта. На фиг. 6 показаны: 2 - шкала длины продольного профиля L в метрах, 3 - шкала глубины H в метрах, 6 - шкала скоростей продольных волн V, км/с, 10 - расстояние Δl=400 м между линией возбуждения и линией приема сейсмических колебаний непродольного профиля, 12 - максимальная глубина проникания лучей продольных рефрагированных волн hmax=150 м для соответствующего расстояния Δl=400 м, 13 - линия пунктов возбуждения сейсмических колебаний на непродольном профиле, 14 - линия пунктов приема сейсмических колебаний на непродольном профиле, 15 - горизонтальная ось целевой области изучения искомого объекта, 16 - шкала длины непродольного профиля N в метрах, 17 - лучевая поверхность томографического разреза скорости продольных рефрагированных волн на непродольном профиле.
На фиг. 7 представлена принципиальная схема совмещения ряда лучевых поверхностей томографических разрезов скорости продольных рефрагированных волн, получаемых при наблюдениях на непродольных профилях, и вертикального томографического разреза скорости продольных рефрагированных волн, получаемого при наблюдениях на продольном профиле. На фиг. 7 показаны: 2 - шкала длины продольного профиля L в метрах, 3 - шкала глубины Н в метрах, 7 - вертикальная ось целевой области изучения искомого объекта, 10 - расстояния Δli, i=1, 2, 3… между пунктами возбуждения и пунктами приема сейсмических колебаний, обеспечивающие необходимую глубину просвечивания сейсмическими лучами искомого геологического тела при наблюдениях на непродольных профилях, 11 - лучевые траектории продольных рефрагированных волн для разных расстояний Δli, i=1, 2, 3… между линиями пунктов возбуждения и линиями пунктов приема сейсмических колебаний, 12 - максимальные глубины проникания лучей продольных рефрагированных волн himax, i=1, 2, 3… для соответствующих расстояний Δli, i=1, 2, 3…, 13 - линии пунктов возбуждения сейсмических колебаний на непродольных профилях, расположенные в пределах отрезка [А, В] продольного профиля, что обеспечивает необходимую глубину освещения искомого объекта, 14 - линии пунктов приема сейсмических колебаний на непродольных профилях, расположенные в пределах отрезка [С, D] продольного профиля, что обеспечивает необходимую глубину освещения искомого объекта, 15 - горизонтальная ось целевой области изучения искомого объекта, 16 - шкала длины непродольного профиля N в метрах, 17 - лучевые поверхности томографических разрезов скорости продольных рефрагированных волн при наблюдениях на непродольных профилях, 18 - вертикальная плоскость томографического разреза скорости продольных рефрагированных волн при наблюдениях на продольном профиле, 19 - трехмерная целевая область изучения искомого объекта путем реверсивного просвечивания на продольных рефрагированных волнах с горизонтальным размером [X1 X2] для глубины H1, с горизонтальным размером [X3, X4] для глубины H2 и поперечным размером [Y1, Y2] в метрах.
На фиг. 8. показано совместное отображение крутонаклонной складки антрацитового пласта на двух лучевых и одном вертикальном томографических разрезах скорости продольных рефрагированных волн. На фиг. 8,а изображен лучевой томографический разрез скорости продольных рефрагированных волн, полученный по непродольному сейсмическому профилю с параметрами Δl=600 м, hmax=125 м; на фиг. 8,б изображен лучевой томографический разрез скорости продольных рефрагированных волн, полученный по непродольному сейсмическому профилю с параметрами Δl=800 м, hmax=225 м; на фиг. 8,в изображен вертикальный томографический разрез скорости продольных рефрагированных волн, полученный по продольному профилю длиной L=1400 м. На фиг 8 обозначены: 1 - рельеф дневной поверхности, 2 - шкала длины продольного профиля L в метрах, 3 - шкала глубины H в метрах, 4 - крутонаклонная складка пласта антрацита, 5 - целевая область изучения складки антрацитового пласта путем реверсивного просвечивания на продольных рефрагированных волнах с горизонтальным размером [X1, Х2] для глубины H1 и с горизонтальным размером [X3, X4] для глубины H2 в метрах, 6 - шкала скоростей продольных волн V, км/с, 7 - вертикальная ось целевой области изучения искомого объекта, 10 - расстояния Δl=600 м и Δl=800 м между линиями пунктов возбуждения и линиями пунктов приема сейсмических колебаний при наблюдениях на двух непродольных профилях (фиг. 8,а,б), 11 - лучевые траектории продольных рефрагированных волн для расстояний: Δl=600 м и Δl=800 м между пунктами возбуждения и пунктами приема сейсмических колебаний (фиг. 8, в), 12 - максимальные глубины проникания лучей продольных рефрагированных волн hmax=125 м и hmax=225 м, соответствующие расстояниям Δl=600 м и Δl=800 м между линиями пунктов возбуждения и линиями пунктов приема сейсмических колебаний при наблюдениях на непродольных профилях (фиг. 8,а,б), 13 - линия пунктов возбуждения сейсмических колебаний на непродольном профиле, 14 - линия пунктов приема сейсмических колебаний на непродольном профиле, 15 - горизонтальная ось целевой области изучения искомого объекта, 16 - шкала длины непродольного профиля N в метрах, 17 - лучевые поверхности томографических разрезов скорости продольных рефрагированных волн при наблюдениях на непродольных профилях, 18 - вертикальная плоскость томографического разреза скорости продольных рефрагированных волн при наблюдениях на продольном профиле, 20 - низкоскоростные аномалии со скоростью V=2.0 км/с, локализующие места пересечения лучевой поверхности с крутонаклонной складкой антрацитового пласта, 21 - разрывные нарушения, разделяющие блоки с различным скоростным строением.
Способ согласно изобретению основан на методике поэтапных сейсмических наблюдений продольных рефрагированных волн на продольном и нескольких непродольных профилях и осуществляется в следующей последовательности действий, включающей два основных этапа.
На первом этапе выполняют сейсмические наблюдения методом ОГТ на продольном сейсмическом профиле (фиг. 1). Продольный профиль располагают перпендикулярно предполагаемому по априорным геологическим данным простиранию искомого геологического тела 4, каковыми, в частности, могут быть вертикальные или крутонаклонные пласты антрацитов. Аналогом таких сред может рассматриваться геологический разрез Горловского антрацитового бассейна (фиг. 1). Длина L, м 2 сейсмического профиля выбирается из априорных значений вертикального градиента скорости продольных волн, обеспечивающего необходимую глубину освещения искомого геологического объекта 3. Расстояния между пунктами возбуждения и пунктами приема колебаний на дневной поверхности 1 вдоль линии продольного профиля выбираются, исходя из требуемой детальности восстановления контуров скоростной аномалии, связанной с искомым геологическим телом.
После проведения сейсмических наблюдений методом ОГТ на продольном профиле получают сейсмограммы общего пункта возбуждения упругих колебаний, на которых фиксируют годографы первых вступлений продольных рефрагированных волн, используемые для построения вертикального томографического разреза скорости продольных рефрагированных волн с помощью алгоритма PROFIT [2] (фиг. 2). На вертикальный томографический разрез скорости продольных волн накладывают известный по геологическим материалам контур искомого объекта 4 и выбирают целевую область 5 с горизонтальным размером [X1 X2] для глубины H1 и с горизонтальным размером [X3, X4] для глубины H2 в метрах, необходимую для изучения складки антрацитового пласта путем реверсивного просвечивания на продольных рефрагированных волнах. Намечают вертикальную ось симметрии крутонаклонной складки антрацитового пласта 7.
Траектории хода лучей продольных рефрагированных волн 11 при наблюдениях на продольном профиле (фиг. 3) могут быть рассчитаны и визуализированы с использованием алгоритма PROFIT [2] в координатах длины профиля L,м 2 и глубины H,м 3. Когда пункты возбуждения 8 и пункты приема 9 сейсмических колебаний располагаются симметрично на расстоянии Δli/2 относительно вертикальной оси искомого объекта 7, тогда максимальные глубины проникания рефрагированных волн himax 12 приурочены к вертикальной оси искомого объекта 7.
На втором этапе выполняют сейсмические наблюдения по ряду непродольных профилей (фиг. 4), располагающихся перпендикулярно продольному профилю 2. Линии пунктов возбуждения 13 и линии пунктов приема 14 сейсмических колебаний для непродольных профилей располагаются симметрично по обе стороны от горизонтальной оси 15 целевой области 5 изучения искомого объекта. Между линиями пунктов возбуждения 13, располагающихся в пределах отрезка [А, В] продольного профиля 2, и линиями пунктов приема 14, располагающихся в пределах отрезка [C, D] продольного профиля 2, выбирают расстояния Δli, i=1, 2, 3… 10, которые обеспечивают необходимые глубины himax, i=1, 2, 3… 12 проникания лучей продольных рефрагированных волн при реверсивном просвечивании искомого объекта. Длина линий N,m 16 непродольного профиля определяется поставленной геологической задачей.
Обработка материалов сейсмических наблюдений, полученных на непродольных профилях, также осуществляется методом ОГТ. По сейсмограммам общего пункта возбуждения строится система годографов первых вступлений продольных рефрагированных волн, используемая для построения горизонтальных томографических разрезов скорости продольных рефрагированных волн с помощью алгоритма PROFIT [2]. На фиг. 5 приведен пример горизонтального томографического разреза скорости продольных рефрагированных волн, полученного после обработки [2] материалов сейсмических наблюдений на непродольном профиле с расстоянием Δl=400 м 10 между линией пунктов возбуждения 13 и линией пунктов приема 14 сейсмических колебаний в горизонтальных координатах дневной поверхности L,м 2 и N,м 16.
Далее, каждый из горизонтальных томографических разрезов скорости продольных рефрагированных волн, преобразуется в лучевой томографический разрез скорости продольных рефрагированных волн (фиг. 6) с помощью трансформации горизонтальной плоскости скоростного разреза в лучевую поверхность 17, следующую за лучевыми траекториями продольных рефрагированных волн 11 для соответствующих расстояний Δli, i=1, 2, 3… 10 между линиями пунктов возбуждения 13 и линиями пунктов приема 14 сейсмических колебаний непродольного профиля. При этом лучевые поверхности 17 в своей центральной части (на горизонтальной оси 15) достигают максимальных глубин himax, i=1, 2, 3… 12, отвечающих расстояниям Δli, i=1, 2, 3… 10. На фиг. 6 в трехмерных координатах L,м 2, H,м 3, N,m 16 показана аксонометрическая проекция лучевого томографического разреза скорости продольных рефрагированных волн для расстояния Δl=400 м 10 между линией пунктов возбуждения 13 и линией пунктов приема 14 сейсмических колебаний непродольного профиля с максимальной глубиной проникания продольных рефрагированных волн Δh=150 м 12.
Принципиальная схема совмещения ряда лучевых поверхностей томографических разрезов скорости продольных рефрагированных волн, получаемых при наблюдениях на непродольных профилях, и вертикального томографического разреза скорости продольных рефрагированных волн, получаемого при наблюдениях на продольном профиле, дает представление о трехмерном скоростном отображении искомого объекта (фиг. 7). Вертикальный томографический разрез 18 и ряд лучевых томографических разрезов 17 для Δli, i=1, 2, 3… 10 совместно отображают область 19 в трехмерном пространстве скорости продольных рефрагированных волн, имеющую горизонтальный размер [X1, X2] для глубины H1, горизонтальный размер [H3, H4] для глубины H2 и ширину [Y1, Y2] в метрах, необходимую для оконтуривания искомого низкоскоростного объекта (фиг. 7).
Пример отображения крутонаклонной складки антрацитового пласта со скоростью продольных волн в антрацитовом пласте V=2.0 км/с и скоростью продольных волн во вмещающей среде V=2.3-4.0 км/с, характерных для геологических условий Горловского бассейна, приведен на вертикальном и двух разноглубинных лучевых томографических разрезах скорости продольных рефрагированных волн (фиг. 8).
На верхнем лучевом разрезе (фиг. 8, а) с параметрами Δl=600 м 10, hmax=125 м 12 низкоскоростные аномалии V=2.0 км/с 20, связанные с антрацитовым пластом, прослеживаются на начальном и конечном участке непродольного профиля, разделенного разрывными нарушениями 21 на скоростные блоки. При этом низкоскоростные аномалии 20 смещены вправо относительно горизонтальной оси 15 искомого геологического объекта. В средней части лучевого томографического разреза скорости продольных рефрагированных волн, между разломами 21, низкоскоростная аномалия V=2.0 км/с 20, связанная с антрацитовым пластом, не выявлена.
На нижнем лучевом разрезе (фиг. 8,б) с параметрами Δl=800 м 10, hmax=225 м 12 на начальном и конечном участках непродольного профиля фиксируется уже по две низкоскоростные аномалии V=2.0 км/с 20, идущие параллельно друг другу и связанные с крыльями складки антрацитового пласта. В отличие от верхнего лучевого томографического разреза скорости продольных рефрагированных волн, в средней части нижнего лучевого разреза (между разрывными нарушениями 21) прослеживается единая низкоскоростная аномалия V=2.0 км/с 20 со смещением относительно горизонтальной оси 15 искомого геологического объекта влево. Сопоставление низкоскоростных аномалий для верхнего и нижнего лучевых разрезов (фиг. 8,а,б) показывает, что антиклинальная складка антрацитового пласта по простиранию (вдоль оси N, м 16) разбита нарушениями 21 на три блока со смещением друг относительно друга порядка 50 м. При этом средний блок опущен вниз относительно начального и конечного блоков (фиг. 8,б).
В целом, способ выявления вертикальнах и крутонаклонных пластов путем реверсивного просвечивания на продольных рефрагированных волнах, согласно заявленной формуле изобретения, позволяет с высокой степенью достоверности получить представление об особенностях строения вертикальных и/или крутонаклонных пластов антрацита по латерали и по глубине, что достигается за счет многократного прохождения продольных рефрагированных волн с различными азимутами на конкретных глубинах при непродольном профилировании вертикальной и/или крутонаклонной складки антрацитового пласта. Этим повышается точность восстановления пространственного положения вертикальных и крутонаклонных складок пластов антрацита, что ведет к экономии средств, затрачиваемых на бурение разведочных скважин и повышает в целом рентабельность горных работ.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Способ сейсмической разведки | 1978 |
|
SU771588A1 |
| СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ | 2005 |
|
RU2280267C1 |
| СПОСОБ МОРСКОЙ ПОЛЯРИЗАЦИОННОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1992 |
|
RU2072534C1 |
| Способ сейсмозондирования для прогнозирования геологического разреза | 1986 |
|
SU1427312A1 |
| СЕЙСМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В УГОЛЬНЫХ ПЛАСТАХ | 2011 |
|
RU2455663C1 |
| Способ вертикального зондирования геологического разреза преломленными волнами | 1980 |
|
SU1073719A1 |
| Способ сейсморазведки | 1979 |
|
SU879529A1 |
| Способ сейсмической разведки | 1982 |
|
SU1075205A1 |
| Способ скважинной сейсмической разведки | 2020 |
|
RU2760889C1 |
| Способ морской сейсмической разведки | 1977 |
|
SU668451A1 |
Изобретение относится к области сейсмических исследований, а именно к области наземной сейсморазведки, и может быть использовано для изучения структуры крутонаклонных и вертикально слоистых сред. В частности, такой способ актуален при выделении в геологическом разрезе антрацитовых пластов, находящихся в стадии изоклинальной складчатости, и для прогноза условий эксплуатации антрацитовых месторождений, включая обеспечение рентабельности горных предприятий. Заявлен способ выявления вертикальных и крутонаклонных пластов путем реверсивного просвечивания на продольных рефрагированных волнах, который осуществляют в два этапа. При этом на первом этапе изучение разреза методом ОГТ осуществляют на продольном профиле, ориентированном вкрест простирания крутонаклонных и вертикально слоистых сред. На втором этапе проводят сейсмические наблюдения по ряду непродольных профилей, выбор расстояния Δl между линией приема и линией возбуждения сейсмических колебаний осуществляют, исходя из глубины залегания искомого объекта, на базе, полученной на первом этапе зависимости глубины освещения разреза от расстояния между пунктами приема и пунктами возбуждения сейсмических колебаний. Технический результат - способ согласно изобретению позволяет с высокой степенью достоверности получить представление об особенностях строения крутонаклонных пластов по латерали и по глубине, а обеспечивает восстановление объемной скоростной характеристики геологической среды, включающей локальное неоднородное тело, по серии горизонтальных томографических разрезов и центрально-секущему их вертикальному томографическому разрезу скорости продольных рефрагированных волн. 8 ил.
Сейсмический способ выявления вертикальных и крутонаклонных пластов путем реверсивного просвечивания на продольных рефрагированных волнах, характеризующийся тем, что
на первом этапе изучение разреза методом ОГТ осуществляют на продольном профиле, ориентированном вкрест простирания крутонаклонных и вертикально слоистых пластов,
по полученным сейсмограммам общего пункта возбуждения упругих колебаний строят годографы первых вступлений продольных рефрагированных волн,
затем осуществляют построение вертикального томографического разреза скорости продольных волн методом лучевой сейсмотомографии и определяют зависимость глубины проникания сейсмических лучей от расстояния между пунктами возбуждения и пунктами приема сейсмических колебаний,
на втором этапе проводят сейсмические наблюдения по ряду непродольных профилей, у которых линии возбуждения и линии приема сейсмических колебаний расположены перпендикулярно продольному профилю по простиранию крутонаклонных и вертикально слоистых пластов, выбор расстояния Δl между линией приема и линией возбуждения сейсмических колебаний осуществляют, исходя из глубины залегания искомого объекта, на базе, полученной на первом этапе зависимости глубины проникания сейсмических лучей от расстояния между пунктами возбуждения и пунктами приема сейсмических колебаний,
работы на непродольном профиле осуществляют методом ОГТ, по сейсмограммам общего пункта возбуждения сейсмических колебаний строят систему годографов первых вступлений рефрагированных волн, с использованием которой осуществляют построение горизонтального томографического разреза скорости продольных волн,
горизонтальный томографический разрез трансформируют в лучевой томографический разрез с максимальной глубиной прогибания лучевой поверхности, определяемой выбранным расстоянием Δl между линией возбуждения и линией приема сейсмических колебаний,
при использовании серии непродольных профилей с переменным параметром Δl получают серию разноглубинных лучевых томографических разрезов, обеспечивающих восстановление трехмерной структуры искомого объекта по параметру скорости продольных волн, по аномалии скорости продольных волн на максимальных глубинах проникания сейсмических лучей судят об особенностях строения искомого объекта по латерали и глубине его залегания.
| Караев Н.А, Рабинович Г.Я | |||
| "Рудная сейсморазведка", М.: Геоинформмарк, 2000 г., С | |||
| Индукционная катушка | 1920 |
|
SU187A1 |
| US 20100135115 A1, 03.06.2010 | |||
| Чернышов Г.С., Дучков А.А., Сердюков А.С | |||
| "Применение метода волновой томографии для обработки данных малоглубинной сейсморазведки", ИНТЕРЭКСПО ГЕО-СИБИРЬ, Том 2, Номер 4, 2017,С.90-94 | |||
| US 20110075516 A1, 31.03.2011 | |||
| CN | |||
