Способ возбуждения сейсмических сигналов Советский патент 1992 года по МПК G01V1/47 G01V1/53 

Изобретение относится к наземной сейсморазведке, в частности к невзрывным источникам, и может быть использовано при разведке нефти и газа, изучении осадочного чехла.5

Известен способ возбуждения сейсмических сигналов с использованием водяного поршня, включающий проводку шпура с поверхности земли, частичное заполнение шпура водой, установку на шпур устройства 10 для выстреливания пули, выстреливание пули в воду, находящуюся в шпуре.

Недостатком этого способа является его низкая сейсмическая эффективность из- за больших потерь энергии при торможении 15 пули в воде, большой присоединенной массы водяного поршня, невозможности изучения волн и поперечной и продольной поляризации,

Наиболее близким к изобретению явля 20 ется способ возбуждения сейсмических сигналов, включающий проводку шпура с поверхности земли, уплотнение призабой- ной процессе проводки, заполнение шпура водой, введение излучателя в контакт 25 с забоем и передачу силового воздействия из шпура в упругую среду.

Известный способ характеризуется низкой сейсмической эффективностью вследствие невозможности генерирования 30 волн продольной и поперечной поляризации.

Цель изобретения - повышение сейсмической эффективности путем генерирования волн продольной и поперечной 35 поляризации.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу возбуждения сейсмических сигналов, включающему проводку шпура с поверхности земли, уплотнение 40 призабойной зоны в процессе проводки, заполнение шпура водой, введение излучателя в контакт с забоем и передачу силового воздействия из шпура в упругую среду, проводку шпура ведут наклонно, силовое воз- 45 действие осуществляют выхлопом из излучателя сжатого газа, объем которого при атмосферном давлении превышает объем шпура.

На фиг.1 представлена схема реализа- 50 ции способа; на фиг.2 - расположение наклонных шпуров в плане.

Шпур 1 (фиг.1) заполнен водой 2. На забой 3 помещен снаряд в виде пневматического источника 4. Призабойная зона 5 в 55 процессе проводки шпура 1 уплотнена. Воздушный пузырь б в момент срабатывания пневмоисточника 4 передает давление на забой 3, создавая продольное оси шпура 1. усилие 7. которое можно разложить на гори-

зонтальную и вертикальную компоненты 8, 9.

Профиль 10 (фиг.2) направлен по оси X. Направления 11 и 12 соответствуют +у и -у воздействиям. Устья 13 - 16 шпуров ориентированы поочередно в разные стороны от забоя, а забои 17 - 20 - в линию.

Способ осуществляют следующим образом,

С помощью автомобиля вдавливают в грунт пуансон. Подачу пуансона в грунт можно осуществить и в импульсном режиме, выстрелом из артиллерийского орудия под заданным отрицательным углом к горизонту.

При проводке шпура 1 пуансоном происходит укрепление стенок скважин и особенно забоя 3 вследствие вытеснения грунта.

После проводки шпура 1 в устье скважин помещают пневматический источник 4. и, подавая воду 2 от автоцистерны в устье, продвигают пневмойеточник 4 на забой 3. Подачу можно осуществить и с помощью штанги или рейки после заполнения шпура 1 водой 2.

В заданный момент пневмойеточник 4 срабатывает, газовый пуаырь 6 выбрасывается внутрь шпура 1. Давление газа передается через забой 3 на призабойную зону. При этом формируется и асимметричное силовое воздействие 7, компонента 8 которого необходима для последующей селекции поперечных волн, а компонента 9 - для селекции продольных волн. Спектр сигналов обогащается высокочастотными составляющими вследствие предварительного уплотнения грунта призабойнои зоны.

Таким же образом проводят и противоположно направленное воздействие из другого шурфа.

Объем шпура меньше, чем объем сжатого воздуха после полного расширения. Поэтому, расширяющийся газ выталкивает из шпура жидкую пробку, чем предотвращаются повторные пульсации газа, могущие возбудить повторные сигналы.

В случае, когда выполнено четыре шпура, возбуждение сейсмических сигналов на забоях 17 и 19 или 18 и 20 проводят одновременно или последовательно.

После приема сейсмических сигналов проводят их обработку с целью селекции продольных и поперечных волн по признаку направленности.

: В конкретном примере выполнения способа производят проводку четырех шпуров длиной 4 м каждый, оси которых размещены в параллельных плоскостях. Глубина забоев составляет 2 м, т.е. угол шпура по

отношению к горизонту составляет Расстояние между забоями (17, 18, 19 и 20) парных скважин 0,8 м, между забоями (17 и 19, 18 и 20) непарных скважин - 4,0 м. На забой помещают пневмоисточник с объе мом рабочей камеры } 5 дм3 и начальным давлением воздуха в ней 15,0 МПа. При диаметре скважины 0,30 м и давлении при выхлопе около 10,0 МПа амплитуда усилия на забой достигает 600 кН, а горизонтальной компоненты - 500 кН. Для достаточного уровня полезного сигнала производят накапливание по 8 воздействий в каждом шпуре, после чего извлекают пневмоисточжлк из шпура « помещают в следующий шпур. Время отработки одного пункта возбуждения составляет 15 мин, если используют один источник, и 3 мин, если используют одновременно 4 пневмоистчмника.

Изобретение позволяет возбуждать продольные и поперечные волны под верхним почвенным слоем грунта, что существенно повышает его геологическую эффективность. Снижение затрат на геофизические работы для подготовки поисковых

//

объектов к бурению может достигать 10 - 15%.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Способ возбуждения сейсмических

сигналов, включающий проводку шпура с поверхности земли, уплотнение призабой- ной зоны в процессе проводки, заполнение шпура водой, введение излучателя в контакт с забоем и передачу силового воздействия

шпура в упругую среду, отличающийся тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности путем генерирования волн продольной и поперечной поляризации, проводку шпура ведут наклонно, силовое

воздействие осуществляют выхлопом из излучателя сжатого газа, объем которого при атмосферном давлении превышает объем шпура.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что проводят четное число шпуров в параллельных плоскостях, которых располагают в линию, а устья поочередно ориентируют в разные стороны от линии забоев.

12

Изобретение относится к наземной сейсморазведке, в частности к невзрывным источникам, и может быть использовано при разведке нефти и газа, изучении осадочного чехла. Цель изобретения - повышение сейсмической эффективности путем генерирования волн продольной и поперечной- поляризации. В грунте проводят наклонный шпур 1, заполняют его водой, помещают на забой пневмоисточник 4, производят срабатывание путем выхлопа в шпур 1 сжатого воздуха. Импульсное воздействие на забой состоит из вертикальной и горизонтальной компонент, отвечающих волнам поперечной и продольной поляризации. Количество наклонных шпуров 1 выбирают четным, устья шпуров располагают в шахматном порядке на поверхности, а забой - в линию на глубине, зависящей от длины и наклона шлура 1. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. fc 1л м; lOs 4 О Ш/