Способ вертикального зондирования геологического разреза преломленными волнами Советский патент 1984 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к сейсмической разведке и может применяться в геологоразведочном деле для вертикального расчленения геологического разреза. Известен способ вертикального зон дировани-я геологического разреза пре ломлейными волнами, заключающийся в возбуждении колебаний из нескольких пунктов возбуждения, их приеме и регистрации на непротяженном продоль ном профиле lj . Недостатвк известного способа зак лючается в низкой эффективности вертикального зондирования геологическо го разреза преломленными волнами, так как для расчленения разреза в узкой области необходимо вести наблюдения по полным корреляционным системам годографов вдоль всего продольного профиля, протяженность кото рого в несколько раз превышает длину исследуемой области и увеличивается с повышением глубинности исследования. При этом возрастает не только громоздкость применяемой системы наб людения, но и вероятность сшибки в отождествлении преломленных волн с нагоняющих систем годографов, связан ной как с возможным переходом на дру гую волну от близко расположенного преломляющего горизонта, так и с неоднородностями поверхностного рельефа. . Наиболее близким к изобретению является способ вертикального- зондирования геологического разреза преломленными волнами, заключающийся в возбуждении колебаний в областях излучения последовательно в каждом из двух пунктов возбуждения, находящихся в каждой области излучения, ре гистрации колебаний на непродольном профиле, расположенном в области наблюдений 2J . Данный способ характеризуется невысокой точностью исследований в свя зи с большим количеством вариантов отождествления волн на участке перекрытия годографов, а также недоста точной определенностью области, к которой относятся полученные данные, Цель изобретения - повышение точности исследований отложений. Поставленная цель достигается тем что согласно способу вертикального зондирования геологического разреза преломленными-волнами, заключающемуся в возбуждении колебаний в областях излучения последовательно в каждом из двух пунктов возбуждения, находящихся в каждой области излучения регистрации колебаний на непродольно профиле, расположенном в области наб людений, в последней дополнительно равномерно располагают не менее одного параллельного непродольного про филя, причем расстояние между крайними непродольными профилями выбирают равным двойной величине сейсмического сноса от кровли наиболее мелкозалегающих исследуемых отложений,, а длину каждого из непродольных профилей выбирают пропорциональной длине волны, преломленной на кровле наи более высокоскоростных глубокозалегающих исследуемых отложений, при этом пункты возбуждения в каждой области излучения располагают на линиях, параллельных непродольным профилям, с обоих сторон от области наблйдений, а регистрацию колебанийна каждом непродольном профиле., расположенном с одной стороны от цбштра области наблюдений, проводят из соотт ветствующих пунктов возбуждегния, расположенных с другой стороны от центр.а области наблюдений, На чертеже представлена схема осу1цествления предлагаемого способа. Схема включает систему непродольных профилей 1 в области наблюдеший, парные источники 2 и 3 возбуя дения в областях излучения, расположенные на линиях 4, параллельных непродольным профилям 1.1-1.И , лучи 5, соединяющие пункты возбуждения с соответствующими непродольными профиля- ми. Сущность.способа заключается в том, что для каждого поперечного профиля заданной системы от каждой пары удаленных на различные расстоянияисточников возбуждения находятся сопряженные точки наблюдения, соответствующие одному и тому же пикету приемника, к которым лучи щУеломпенНЕЛх волн приходят с некоторыми временными задержками, образуя разность времен прихода преломленных волн от обоих источников возбуждения каждой пары. . Способ осуществляете следующим образом. Сначала определяется величина базы в области наблюдений, на. которой располагается система непродольных профилей 1,1-1.ц. Бурение в осадочной толще ограничивается глубинами до 5-6 км, поэтому в частном случае при ее исследовании достаточно ограничиться системой, состоящей из двух крайних профилей. Для этого, обозначая расстояние между крайними профилямир равное двойной величине сноса, через 2М, находят величину сноса L преломленной волны от наиболее мелкозалегающего исследуемого горизонта .M 2Htgl a(), (1) где И - глубина залегания поверхности преломляющего горизонта; V - средняя скорость покрывающей среды; Vp - граничная скорость первого от поверхности преломляющег горизонта. На практике величина граничной скорости Уг относительно средней ,скорости V определяется весьма усто чиво. Поэтому погрешности в определении величины сноса могут бь1ть обу ловлены в основном ошибкой в величи средней скорости. Пусть bV - абсолютная ошибка в o ределении средйей скорости V , тогд Vg.VlbV. 2 Известно,что ошибка в величине сред ней скорости влечет и ошибку в опре делении глубины преломляющего горизонта, т.е. , . (3) еде ih - абсолютная ошиб-ка в определении глубины преломляю щего горизонта. Между величинами AV и лЬ сущест,вует прямая пропорциональность. С учетом (2) и (3) двойную величину сноса М можно записать в виде /v bi 2№- 4i,HtbhHg arc-5 inСоотношение (4) дает возможность рассчитать диапазон расстояний межд двумя поперечными профилями площад)Ной системы. . Затем выбирают длину поперечного профиля или базу измерения граничны скоростей. Для этого используют формулу следующего вида ,, №bt)ir где L - длина поперечного профиля или база измерения гранично скорости Vf ; (btf - ошибка в измерении времен прихода преломленных волн в области взаимного перекрь1ти поперечного профиля; dV5-/Vy- величина максимальной относи тельной погрешности в определении граничной скорости. Практика показывает, что значени ldlii((iini не превосходит величину 0,.01 с. Поэтому, приняв (btll ,01 с и считая, что величина макси мальной погрешности в определении граничной скорости равна 5%, найдем IJU(a) Поэтому минимально допустимая длина поперечного профиля определяется следующей формулой L 0,2Vr .(6) В реальных средах изучаемлй разрез характеризуется различными граничными скоростями, величины которых возрастают с глубиной. Вычисление,их производится при одной и той же базе измерения, В этом случае, чтобы обеспечить необходимую точность определения граничных скоростей по всем преломляющим горизонтам, достаточно принять минимально допустимую длину поперечного профиля, равной длине для преломляющего горизонта с наибольшей граничной скоростью. Длина регистрируемой волны определяется из соотнсвиения где Т - видимый период волны; V - скорость распространения волны. Примем, что V г (УГ )fna)( тогда формулу (6) можно представить в более общей форме в следующем виде , SJ где С - коэффициент пропорциональности , Формула (8) в общем виде определяет длину поперечного профиля. Коэффициент С вычисляется по формулеJdUUijll iciUUt l i - частота регистрируемой преломленной волны; с)ь( I - ошибка в измерении времен прихода преломленной волны в области взаимного перекрытия поперечно. д., го профиля; - максимальная относитель ная ошибка в определении граничной скорости. Очевидно, что выбор такой длины поперечного профиля обеспечит необходимую точность измерения граничных скоро тей по всем йругим преломляющим горизонтам. Далее находд.т расположение парных источников 2 и 3 (возбуждения) на линиях, перпендикулярных к центру базы, по формуле R ,(10) где R - расстояния парных источников от линии поперечного профиля;h - глубина залегания предполагаемого преломляющего горизонта в геологическом разрезе;1 - предельный угол падения сейсмического луча. Таким образом, каждую последующую пару источников разносит на все боль

СПОСОБ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА ПРЕЛОМЛЕННЬМИ ВОЛНАМИ, заключающийся в возбуждении колебаний в областях излучения последовательно в каждом из двух пунктов возбуждения, находящих ся в Кс1ждой области излучения, регистрации колебаний на непродольном профиле, расположенном в области на людений, отлич ающийся тем, что, с целью повышения точности исследований отложений в области наблюдений дополнительно равномерно располагают не менее одного параллельного непродольного профиля, причем расстояние между крайними непродольными профилями выбирают равным двойной величине сейсмического слоя от кровли наиболее мелкозалегающих исследуемых отложений, а длину каждого из непродольных профилей выбирают пропорциональной длине волны, преломленной на кровле наиболее высокоскоростных глубокозалегающих исследуемых отложений, при этом пункты возбуждения в каждой области излу чения располагают на линиях, параллельных непродольным профилям, с обе их сторон от области наблюдений, а регистрацию колебаний на каждом непродольном профиле, расположенном с одной стороны от центра области наблюдений, проводят из соответствующих пунктов возбуждения, расположенных с другой стороны от центра области наблюдений.