Способ исследования недр Советский патент 1984 года по МПК G01V1/00 

ьз

ел ai 1 Изобретение относится к геофизическим исследованиям недр Земли и может быть использовано для изучени физико-механического состояния и стр ения земной корыу исследования геод намических явлений, в том числе пpeдшectвyющиx землетрясениямj при поисковоразведочных работах на нефть и газ. Известен способ исследдвания недр, основан1а Й на. изучении пространственно-временного распределен в Земле геофизических и .геохимических полей l , Однако в способе нет надежной ме дикн учета влияния изменения.параметров аномалий.на вариации естественных геофизических и геохимически полей.Наиболее близким к изобретению является способ исследования недр, заключающийся в том, что в изучаемо области недр возбуждают монохромати ческие упругие колебания одной част ты, регистрируют их не менее, чем в трех точках измеряют параметры колебаний и по их изменению судят о состоянии недр и о расположении аномалии 2. Недостатком известного способа является сложность технических средств для генерации и возбуждения в земле дискретного набора монохром тических упругих колебаний,,что ведет .к повышению трудоемкости рабо Цель изобретения - уменьшение трудоемкости способа. Поставленная цель достигается тем., что согласно способу исследова ния недр, заключающемуся в том, что в изучаемой области недр возбуждают монохроматические утшугие-колебания одной частоты, регистрируют их не менее чгем в трех 1точках,- измеряют параметры колебаний и по их изменению судят о состоянии недр и о расположении аномалии, измеряют амплитуды первой и второй гармоник регистрируемых колебаний, разность фаз первой гармоники регистрируемых и возб ждаемых монохроматических упругих колебаний и на основе анали за результатов измерений судят о физико-механическом состоянии недр Предлагаемый способ основан на явлении трещинного ангармонизма, т нелинейном искажении формы монохроматического колебания и обогащении его гармониками кратных частот. 622 которое происходит в результате распространения упругой волны в мнкротрещиноватой среде, и на зависимости скорости распространения волны, степени проявления явления ангармонизма от вел1-гчины трещиноватости горной породы и ее напряженно-деформированного состояния. Например 5 уменьшение амплитуды волны кратной частоты(второй гармоники)и возрастание амплитуды волны основной частоты свидетельствует об увеличении напряжений в прозвучиваемом массиве горных пород. Скорость распространения упругой волнь:, движущейся в направлении, перпендикулярном к,преобладающей системе трещин, увеличивается, л разность фаз уменьшается. Увеличение нелинейного искажения изучаемой волны свидетельствует о разгрузке массива. Увеличение (уменьшение) разности фаз указывает на рост (сокращение)треЩин, плоскость которых перпендикулярна к направлению распространения изучаемой ВОЛНЫ. Таким образом оценивается ориентация напряжения. Изучение соотношения между амплитудами кратной и основной частот в различных точках района исследова1-шй позволяет определить плановое положение зоны повышенной трещиноватости(в трещиноватых зонах это соотношение аномально высокое}, а по данным о распределений по площади значений разности фаз судят о -степени трещиноватости по род (с увеличением трещиноватости разность фаз растет). По форме, и длительности аномалий-Временных вариаций волновых параметров судят о динамике напряженнодеформированного СОСТОЯ.НИЯ земной коры в точке наблюдения, о силе и времени толчка: сила толчка определяется интервалом времени аномальных изменений измеряемых значений волновых параметров и растет с увеличением длительности аномалии, а время тдлчка - окончанием аномальных изменений параметров, т.е. временем их.стабилизации. Ориентация базы измерения, на которой выявлены аномальные изменения во времени регистрируемых волновых параметров, указывает направление на -источник аномалии, например на очаг землетрясения. Согласно предлагаемому способу в изучаемой области земной коры с помощью специального устройства, например сейсмического вибратора, магнитортрикционного или пьезоэлектрического преобразователя возбуждаю монохроматические упругие колебания одной частоты, регистрируют упругие колебания не менее чем в трех пунктах Земли, не лежащих на одной прямой, с помощью сейсмоприемников или пьезоэлектропреобразователей измеряют амплитуды первой и второй гармоник(нелинейное искажение излучаемых колебаний волны и разност фаз колебаний основной частоты у 1 24 излучателя и приемника, характерна зующую скорость распространения этой же волны и записывают информацию об измеряемых волновых параметрах. По изменению во времени значений регист рируемых параметров- судят об изменении физико-механического состояния недр. Использояание изобретения йоэвол ет упростить технические средства для возбуждения в земле монохромати-г ческих упругих колебаний и уменьшить трудоемкость работ.

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕДР, заключающийся в том, что в изучаемой области недр возбуждают монохроматические упругие колебания, одной частоты, регистрируют их не менее чем в трех точках, измеряют параметры колебаний и по их изменению судят о состоянии недр и о расположении аномалии, отличающийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости способа, измеряют амплитуды первой и второй гармоник регистрируемых колебаний, .разность фаз первой гармоники регистрируемых и возбуждаемых монохроматических упругих колебаний и на основе анализа результатов измерений судят о физико-мехаС ническом состоянии недр.