Способ сейсмической разведки Советский патент 1984 года по МПК G01V1/53 

1 Изобретение относится к способу сейсмической разведки почвы посредством сдвиговых волн (5-волн). В известных способах сейсмической разведки методами обращенных . волн колебания в земле возбуждают взрывом (1 3 или с помощью одного или нескольких вибраторов С2.. Возбулсдаемые колебания являются волнами сжатия (Р-волны) и принима йтся обычньми геофонами, например вертикально установленными катушкам индуктивности, после отражения. При дополнении этих измерений генерированием и приемом поперечных волн С2 создается возможность рассчитать постоянную Пуассона для отдельных характерных отраженных волн НЗ отношения скоростей Р- и 5-волн которая дает информацию о литологических свойствах отражающих горизонтов. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является спо соб сейсмической разведки, включающий возбуждение поперечных волн пос редством по меньшей мере пары вибра торов, размещенных в пункте возбуж дения ГЗ 3 Однако этот способ сейсмической Iразведки сложен и не может быть при менен в ряде условий. Для реализации этого способа используются громоздкие генераторы поперечных волн, содержащие стальную плиту, которая имеет на стороне, сцепляемой с землей, пирамидальные утолщения или вы тупы, тяжелую инерционную массу и средство ее колебательного перемеще ния в горизонтальном направлении. В процессе работы средства перемещения инерциойной массы подвержены сильному износу, а выступы стально плиты наносят большие повреждения местности, особенно на дорогах. Существенный недостаток мощных вибраторов, применяемых в настоящее врем заключается и в том, что они требуют использования очень большой инер ной массы, установка и транспортиро ка которой затруднительна. Кроме то го, вибраторы сдвиговых волн в качестве источников поперечных волн типа 5Н не дают хороших результатов в рыхлых песках и водонасыщенны отложениях. Цель изобретения - расширение об ласти применения и упрощение сейсми 2 ческой разведки на поперечных волнах. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сейсмической раразвёдки, включающему возбуждение поперечных волн посредством размещенных в пункте возбуждения по меньшей мере пары вибраторов, в пункте возбуждения по разные стороны от линии профиля располагают одинаковое число вибраторов волн сжатия на равных для каждой пары расстояниях до нее, и вибраторы, расположенные по разные стороны от линии профиля, возбуждают в противофазе с одной и той же частотой. Это позволяет вести сейсмическую разведку на поперечных волнах с использованием более простых вибраторов волн сжатия, которые не повреждают в процессе работы почвы. Если допустить, что вибраторы излучают в основном сферически - симметрично в однородное полупространство, то при близком расположении двух вибраторов Р-волн и противофазном управлении Р-волны гасятся, причем амплитуда по мощности возбуждения в горизЬнтальном направлении в синфазном режиме меньше по сравнению с верти кальнБМ. По этой причине рекомендуется использовать.четыре вибратора, установленные предпочтительно на углах квадрата, для которого линия разреза профиля является центральной линией, причем вибраторы,-находящиеся на одной стороне, управляются синфазно друг с другом и в противо-, фазе относительно вибраторов на другой стороне от центральной линии. При использовании управляемых в противофазе вибраторов Р-волн можно генерировать волны типа 5Н на почвах, состоящих из относительно рыхлых песков и водонасыщенных отложений. На фиг. 1 дан схематический разрез линии профиля с установкой вибраторов; на фиг. 2 линия разреза профиля с установленными по обе стороны вибраторами, вид сверху; на фиг. 3 вариант реализации способа. Для осуществления способа на поверхности земли 1 по обе стороны лиНИИ профиля или центральной линии 2 или 3 устанавливают одинаковое количество вибраторов 4 и 5 волн сжатия. Поскольку вибраторы 4 и 5 расположены близко друг к другу, возбуж денные ими волны сжатия большей частью гасятся по меньшей мере в центральной части вследствие противофазного управления. Генерируемые вол ны, распространяющиеся в направлении стрелки 6, являются волнами типа SH с направлением колебаний, обозначенным двойной стрелкой 7. Возвршцающиеся к поверхности земли после отражения сигналы принимгиЬтся горизонтальными геофонами 8, подключенными к обычной регистрирующей аппаратуре. От приемной аппаратуры по радио или проводной связи 9 возбуждается генератор развертки 10, который пода ет вырабатываемые сигналы развертки в управляющее устройство 11. Из управляющего устройства 11 сигналы . подаются далее на соединительные каналы 12 и 13 вибраторов 4 и 5, при чем управляющее устройство 11 обеспечивает то, что сигналы в канале 12 одинаковы по частоте и амплитуде, но противоположны по фазе сигналам в канале 13. На фиг. 3 изображено применение обычных вибраторов волн сжатия, которые соединены простыми дополнительными приборами. Оба вибратора 4 и 5 через обычный блок управления 14, 15 подсоединены каждый к генератору развертки 16, 17-, возбуждаемому по беспроводной или радиосвязи 18, 19 от станции регистрирования. Для того, чтобы оба вибра.тора 4,5 передавали на эениао одинаковые по величине сигналы с противоположными фазами, предусмотрен компаратор 20, соединенный через воспринимающие и развертывшощие устройства 21, 22 с собственно внброустройствами. Излучаемые вибраторами 4,5 сигналы сравниваются между собой в компараторе -20, вырабатывающем напряжение которое подается для коррекции амплитуды и фазы одного из вибраторов, в данном сл.учае вибратора 4, по про- : водной связи 23 на регулятоо 24. Per гулятор 24 обеспечивает то, что вырабатываемь генератором 16 сигнал противоположен по фазе, но в остальном одинаков с сигналом генератора 17.Устройство дополнительно обеспечивает полный учет любых влияний почвы. Применение изобретения позволит распространить применение сейсморазведки на поперечных волнах в водонасьш1енных отложениях и рыхлых песках, исключить нарушение почвенного покрова, упростить технику ведения работ.

1: V

СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ, включающий возбуждение поперечных волн посредством размещенных в пункте возбуждения по меньшей мере пары вибраторов, отличающийс я тем, что, с целью расширения области применения и упрощения сейсмической разведки на поперечных волнах, в пункте возбуждения по разные стороны от линии профиля располагают одинаковое число вибраторов волн сжатия на равных для каждой па- ры расстояниях до нее, и вибраторы волн сжатия, расположенные по разные стороны от линии профиля, возбуждают в противофазе с одной и той же частотой. О) со