Способ возбуждения сейсмических волн Советский патент 1991 года по МПК G01V1/13 

Изобретение относится к способам возбуждения сейсмических волн с использованием взрывных источников и предназначено для проведения сейсмо- разведочных работ, преимущественно на нефть и газ.

Целью изобретения является повышение эффективности сейсморазведки за счет увеличения доли энергии взрыва, идущей на создание полезной сейсмической волны.

На чертеже показано продольное сечение источника для возбуждения сейсмических волн. Взрывной источник состоит из заряда 1 с кумулятивной выемкой 2, поддона 3 с полостью 4, корпуса 5. промежуточного детонатора 6 с отверстием 7 для размещения капсюля-детонатора, герметизирующей пробки 8.

Способ осуществляют следующим образом.

По ходу профиля на принятом для данного района расстоянии друг от друга бурят скважины, в которых размещают взрывные источники в виде кумулятивного заряда 1 с поддоном 3. В отверстие 7 вставляют электродетонатор, к проводам которого подсоединяют взрывную линию. При этом производят группирование оптимального для данного сейсмического района количества зарядов и их подрыв. Прием возбуждаемых сейсмических сигналов производят стандартными сейсмостанциями общепринятым способом.

Форма выемки заряда может быть конической или сферической общепринятых размеров. Со стороны кумулятивной выемки 2 вплотную к заряду установлен поддон 3,

О xj

О О

СО

выполненный из материала с пределом динамической прочности на разрыв 1 10 - 1,6 108 Па, например, из цементного раствора. В поддоне 3 сделана полость 4 конической или сферической формы. Поддон установлен таким образом, что его полость и кумулятивная выемка заряда В В образуют соосно одну общую замкнутую полость объемом не менее 3 КГ4 м3/кг ВВ заряда.

Масса поддона 3 должна быть не более утроенной массы кумулятивного заряда 1, а толщина стенки поддона 3 в зоне действия (д) должна быть не менее радиуса основания кумулятивной выемки 2.

После установки взрывного источника в скважине и размещения капсюля-детонатора в отверстии 7 промежуточного детонатора 6, выполненного, например, из прессованного тротила, и подрыва электродетонатора происходит детонация промежуточного капсюля-детонатора 6, а затем и кумулятивного заряда 1. При детонации кумулятивного заряда образующаяся кумулятивная струя - поток газа - заполняет замкнутую полость, образованную кумулятивной выемкой и полостью поддона, и создает в ней высокое давление. Когда давление в полости достигает предельного давления, поддон разрушается, образуя мощный поток частиц, движущихся с большой скоростью. Поверхность потока в процессе формирования фронта сейсмической волны достигает величины,на два-три порядка большей поверхности торцовой части поддона 3. Поток практически сливается с трехмерным поршнем, формирующим ударную волну в грунте,и существенно усиливает ее, Кроме того, для ВВ с отрицательным кислородным балансом, например тротилом, пентолитом и др., за счет смещения равновесия реакции доменного газа в сторону образования СОг при высоких давлениях, развиваемых в полости до разрушения поддона, повышаетсдатеплота взрыва и соответственно мощность волны.

При испытаниях в полевых условиях использовались взрывные источники следующей конструкции: кумулятивный заряд из литого тротила диаметром 66 мм, высотой 130 мм имел коническую кумулятивную выемку диаметром 50 мм и высотой 43 мм. В верхней части заряда расположен дополнительный инициатор из прессованного тротила массой 75 г. Общая масса заряда 600 г. Поддон из прессованной смеси парафина с серой (ударная прочность такой массы 2 10 Па) длиной 68 мм, диаметром 66 мм имел коническую полость диаметром 50 мм, высотой 43 мм. Минимальная толщина стенки поддона (от вершины конической выемки до днища поддона) 25 мм. Масса поддона 310 г или 52% от массы ВВ. Кумулятивный заряд и поддон помещали в цилиндрический корпус из плотного картона таким образом, что кумулятивная выемка заряда и полость поддона образовали одну общую замкнутую полость объемом 5 62 м3, или 0,92 10 м3/кг ВВ.

Верхнюю часть заряда заливали парафином.

Испытания проводили следующим образом.

По ходу профиля на одинаковом расстоянии от сейсмической косы в идентичных условиях пробурены с обеих сторон равноценные скважины для размещения зарядов ВВ. Глубина скважины 4 м, База группирования зарядов 40 м. На каждом пикете заряжали скважины, расположенные по одну сторону от косы зарядами с поддонами по предлагаемому способу, по другую сторону от косы заряжали зарядами без поддона по прототипу - масса этих зарядов также составляла 600 г. Проделано 4 серии опытов.

Прием возбуждаемых сейсмических сигналов осуществлялся Уб-канальной расстановкой сейсмоприемников с базой приема 2375 м, расстоянием между центрами групп

сейсмоприемников 25 м, Параметры группирования сейсмоприемников: при базе 24 м, п 23 прибора, количество элементов в группе 7 с треугольным распределением чувствительности.

Регистрация колебаний производилась

двумя спаренными цифровыми сейсмостан- циями Прогресс-1 на рабочих параметрах записи.

Полученные сейсмические записи проанализированы визуально на основе оценки динамики опорных целевых отражений. С целью более полного анализа и сопоставления сейсмических записей последние обработаны на ЭВМ по программе

RESOL(SDS-3).

Результаты обработки на ЭВМ показали, что по таким основным параметрам, как энергетическое отношение сигнал-помеха, преобладающая частота сигнала, разрешающие способности сигнала и записи при взрыве зарядов по предлагаемому способу сейсмический эффект во всех случаях превосходил аналогичные взрывы зарядов по прототипу. При этом интенсивность полезной сейсмической волны увеличивалась в 1,5 раза.

Формула изобретения Способ возмущения сейсмических волн, включающий размещение в разведочной горной выработке или на земной поверхности кумулятивного заряда и инициирование заряда с торца по его оси, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сейсморазведки за счет увеличения доли энергии взрыва, идущей на создание полезной сейсмической волны, кумулятивный заряд выполнен с поддоном с выемкой, симметричной кумулятивной и образующей общую замкнутую полость обь0

емом не более 3 КГ4 м3/кг ВВ, при этом поддон выполнен из материала с пределом динамической прочности на разрыв 1 10 -1,6 10 Па с толщиной стенки в зоне действия кумулятивной струи не менее радиуса основания кумулятивной выемки заряда и массой не более утроенной массы заряда В В, при этом заряд ориентируют основанием поддона в направлении возбуждения.

Изобретение относится к способам возбуждения сейсмических волн с использованием взрывных источников и предназначено для проведения сейсморазведочных работ преимущественно на нефть и газ. Целью изобретения является повышение эффективности сейсморазведки за счет увеличения доли энергии взрыва, идущей на создание полезной сейсмической волны. Цель достигается за счет дополнительного оснащения кумулятивного заряда поддоном с выемкой, симметричной кумулятивной выемке заряда. При этом поддон устанавливается в основании заряда и имеет заданные параметры: толщину стенки в зоне действия кумулятивной струи не менее радиуса основания заряда, массу не более утроенной массы заряда ВВ. При этом поддон выполняют из материала с пределом динамической прочности на разрыв 1 ^. 10⁷ - 1,6 ^. 10⁸ Па. 1 ил.