СПОСОБ ГРАВИМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ В РАЙОНАХ, ДЛЯ КОТОРЫХ ХАРАКТЕРЕН ПОВЫШЕННЫЙ СЕЙСМИЧЕСКИЙ ФОН, СВЯЗАННЫЙ С ТЕХНОГЕННОЙ НАГРУЖЕННОСТЬЮ Российский патент 2024 года по МПК G01V7/06 

Изобретение относится к гравиметрическим измерениям, в частности к внесению поправок в них.

Из известного уровня техники найдено техническое решение - способ гравиметрического контроля разработки газовых месторождений в районах с сезонной изменчивостью верхней части разреза, основанный на проведении в пределах площади месторождения циклических повторных наблюдений за изменениями силы тяжести на базисных и режимных гравиметрических пунктах, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и точности контроля за счет исключения влияния сезонных изменений в верхней части разреза, наблюдения на каждом гравиметрическом пункте проводят как на земной поверхности, так и в специально пробуренных скважинах, глубина которых не меньше толщины слоя сезонных изменений, находят суммы значений силы тяжести на земной поверхности и в скважине и по их вариациям между отдельными циклами наблюдений определяют гравитационный эффект, обусловленный разработкой месторождения (патент на изобретение №2420767 от 10.06.2011 г.).

Данный патент выбран в качестве наиболее близкого аналога по совокупности существенных признаков.

Недостатком прототипа является:

- рассматриваемая методика фиксирует лишь сезонное влияние на гравиметрические измерения - по сути влияние длиннопериодных изменений, происходящих в пределах нескольких месяцев. Таким образом, изобретение не позволит отслеживать влияние помех, обладающих более высокой частотой, а также другой природы. Таковыми помехами, например, является техногенный сейсмический шум, возникающий при разработке месторождения.

Задачей технического решения является расчет и ввод дополнительных сейсмических поправок в гравиметрические измерения.

Технический результат заключается во внесении поправок за сейсмический шум в наблюденные значения силы тяжести для повышения сходимости и достоверности полученных измерений.

Технический результат достигается посредством того, что при проведении комплексного гравиметрического и сейсмического мониторинга применяются одновременные измерения сейсмического волнового поля и поля силы тяжести на всех пунктах гравиметрического мониторинга для введения дополнительных сейсмических поправок в гравиметрические данные.

На фиг. 1 - показан пример построения калибровочных зависимостей гравиметра.

В таблице 1 - показана ведомость камеральной обработки приращений силы тяжести.

Осуществление способа.

Размещение гравиметров на долговременных гравиметрических пунктах осуществляется на измерительных марках, нанесенных на поверхность площадок гравиметрических пунктов. Схема размещений гравиметрических марок фиксируется в паспортах, оформляемых на каждый гравиметрический пункт. Сейсмометры, предназначенные для измерения сейсмических шумов с целью вычисления поправок в наблюденные значения силы тяжести, располагаются на свободных от размещения гравиметров частях площадок гравиметрических пунктов таким образом, чтобы не препятствовать работе операторов с гравиметрами. При установке на гравиметрическом пункте сейсмометры ориентируются по сторонам света.

Перед началом измерений необходимо убедиться, что приемник сейсмометра установил связь с навигационными спутниками для осуществления точной временной привязки регистрируемых сейсмических сигналов.

На протяжении всего сеанса измерения относительными гравиметрами сейсмометры выполняют запись сейсмических колебаний. После окончания сеанса измерения сейсмометры перевозятся вместе с гравиметрами на следующий пункт. Совместные измерения гравиметрами и сейсмометрами в обязательном порядке выполняются на начальном и конечном опорных пунктах каждого гравиметрического звена.

Для получения корректирующих поправок в наблюденные значения силы тяжести измерения сейсмометрами и гравиметрами должны выполняться на всех гравиметрических пунктах мониторинга, одновременно измерения выполняются только на одной точке, во всех сеансах наблюдения. Сейсмометры должны устанавливаться на минимальном расстоянии от гравиметров, позволяющем беспрепятственно выполнять необходимые настройки гравиметрической аппаратуры.

Рекомендуется выполнять измерения в каждом сеансе наблюдения группой не менее чем из двух сейсмометров для осуществления взаимного контроля, исключения влияния индивидуальных особенностей сейсмометрической аппаратуры и предотвращения ситуаций, когда из-за брака записи сейсмических сигналов на одном сейсмометре сеанс гравиметрических измерений оказывается лишен возможности введения дополнительных сейсмических поправок.

При установке на измерительную площадку сейсмометры рекомендуется ориентировать по сторонам света, а также обращать внимание на горизонтальный уровень сейсмического прибора.

Для каждого гравиметра с помощью вибрационного стенда должны быть получены индивидуальные зависимости показаний наблюденных значений силы тяжести от амплитудно-частотных характеристик микросейсмических шумов, показано на фиг. 1, которые будут применяться для расчета и введения поправок в полевые измерения гравиметрического мониторинга.

Допускается одновременное совместное тестирование нескольких гравиметров и сейсмометров, если параметры стола вибрационного стенда позволяют их размещение при условии стабильности заданных амплитуд и частот.

Для работы необходимо использовать программу предполевых испытаний.

Программа предполевых испытаний гравиметрической и сейсмометрической аппаратуры должна включать:

- введение гравиметров в рабочий режим в соответствии с требованиями «Инструкции по эксплуатации» каждого конкретного гравиметра (при необходимости, после периода выключения);

- установку гравиметров на плите вибрационного стенда с точностью ориентирования по вертикали не хуже ±10 угловых секунд с последующим контролем вертикальности и ее корректировкой (при необходимости) в периоды выключения вибрационного стенда.

После окончания полевых работ сверочные испытания гравиметров и сейсморегистрирующей аппаратуры рекомендуется выполнять повторно с целью подтверждения ранее выявленных зависимостей между амплитудно-частотными характеристиками микросейсмических шумов, регистрируемых сейсмометрами, и величиной изменения наблюденных значений силы тяжести, регистрируемых гравиметрами.

Датасет сейсмических данных, который прошел предварительную обработку на качество, используется в дальнейшем для расчета сейсмических поправок, расчет которых осуществляется также в конце каждого дня полевых измерений.

Входными материалами для расчета сейсмических поправок являются эталонировочные кривые зависимостей наблюденных значений силы тяжести каждого из гравиметров от амлитудной энергии сейсмических колебаний, которые получены на этапе совместных калибровочных испытаний гравиметров и сейсмометров. Калибровочные кривые должны быть известны до проведения полевых измерений.

Расчет сейсмических поправок осуществляется в программе SeisCorrection или аналогичных программных средствах.

Результатом расчета является формирование ведомости (каталога) сейсмических поправок для каждой точки совместных наблюдений, которые затем учитываются оператором при создании итоговой таблицы гравиметрических измерений.

Далее необходимо провести комплексирование.

Комплексирование гравиметрических и сейсмометрических измерений, предназначенных для вычисления поправок в наблюденные значения силы тяжести, производится на этапе полевой обработки, синхронно с полевой обработкой гравиметрических материалов.

В обрабатывающем программном комплексе полевых материалов гравиметрического мониторинга («Монитор-поле», или аналогичном по функционалу), рекомендуется предусмотреть специализированную базу данных, увязанную по дате, времени и номеру пункта наблюдения с базами данных гравиметрических измерений. В базе данных должны храниться величины сейсмических поправок для каждого сеанса гравиметрического наблюдения. Значения поправок, рассчитанных в специализированной программе SeisCorrection, рекомендуется импортировать из файла, созданного специализированной программой, но должна быть предусмотрена возможность их ручного ввода и корректировки.

При формировании ведомости приращений силы тяжести, поправка за сейсмическое воздействие должна записываться в отдельный столбец, с точностью до десятой доли микрогала, и автоматически вводиться в значение приращения силы тяжести с учетом всех поправок, для каждого сеанса гравиметрических наблюдений.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для введения сейсмических поправок в гравиметрические данные. Сущность: на каждом пункте долговременных наблюдений гравиметров размещают гравиметры и сейсмометры. При этом расстояние между гравиметрами и сейсмометрами должно быть минимальным. Проводят одновременные измерения поля силы тяжести и сейсмического волнового поля на каждом из пунктов долговременных наблюдений. Строят эталонировочные кривые зависимостей наблюденных значений силы тяжести каждого из гравиметров от амплитудной энергии сейсмических колебаний. Формируют датасет сейсмических данных. Рассчитывают сейсмические поправки. Формируют ведомость сейсмических поправок для каждого пункта долговременных наблюдений. Технический результат: повышение достоверности получаемых данных. 1 ил., 1 табл.

Способ гравиметрических измерений в районах, для которых характерен повышенный сейсмический фон, связанный с техногенной нагруженностью, заключающийся в размещении на каждом пункте долговременных наблюдений гравиметров, размещении на каждом пункте долговременных наблюдений сейсмометров, обеспечивая минимальное расстояние между гравиметрами и сейсмометрами, позволяющее беспрепятственно выполнять настройку гравиметров, проведении одновременных измерений поля силы тяжести и сейсмического волнового поля на каждом из пунктов долговременных наблюдений, построении эталонировочных кривых зависимостей наблюденных значений силы тяжести каждого из гравиметров от амплитудной энергии сейсмических колебаний, формировании датасета сейсмических данных, расчете сейсмических поправок, формировании ведомости сейсмических поправок для каждого пункта долговременных наблюдений.