СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ Советский патент 1995 года по МПК G01V1/40 

Изобретение относится к сейсмической разведке различных полезных ископаемых.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей способа путем обеспечения поиска и изучения субвертикальных неоднородностей среды.

Это достигается тем, что согласно способу сейсмической разведки, включающему возбуждение упругих волн на поверхности и прием их в скважине сейсмоприемниками, размещенными вдоль ее оси на расстояниях, равных полудлине сейсмических волн в среде, и суждение о строении околоскважинного пространства, при возбуждении колебаний на поверхности вокруг устья скважины источники размещают в углах прямоугольной или радиально-круговой сетки с шагом в полдлины сейсмической волны в среде, формируют с помощью меняющихся по площади временных задержек моментов включений различных источников плоскую волну в среде с заданным азимутом и углом падения, осуществляют на основе ввода компенсирующих временных сдвигов направленный прием возникающих в облучаемой плоским фронтом области среды отраженных и рассеянных на неоднородностях в сторону приемников волн, производят последовательный перебор заданных азимутов и углов падения плоской волны, а также последовательное перемещение приемников и по глубине, регистрируют рассеянные или отраженные волны, а о строении околоскважинного пространства судят по пространственному распределению энергии или амплитуды зарегистрированных сигналов.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлены ствол 1 скважины; поверхность Земли 2; геологическая среда 3; неоднородности 4,5 среды; сейсмоприемники 6 в скважине; площадная система 7 источников; волны с плоским фронтом 8, 9; лучи 10,11 падающей волны; контур 14 исследуемого участка; многожильный кабель 15; сейсмическая станция 16; блок 17 суммирования принимаемых сигналов с компенсирующими временными сдвигами; регистратор 18; блок 19 задания временных задержек включения источников и компенсирующих временных сдвигов принимаемых колебаний.

Предлагаемый способ обеспечивает более детальное, чем обычное ВСП, изучение околоскважинного пространства и прежде всего субвертикальных отражающих границ и неоднородностей среды недоступных известным способам. Это достигается за счет применения остронаправленного площадного или крестового дискретного источника колебаний, формирующего в среде достаточно тонкие пучки лучей плоских волн с последовательно меняющимися азимутами и углами распространения в среде и постепенно освещающими все пространство вокруг скважины, разнесения источников и приемников по вертикали и направленного приема колебаний на основе ввода временных сдвигов, компенсирующих запаздывание сигналов от изучаемых объектов, расположенных в различных частях околоскважинного пространства.

Способ реализуется с помощью устройства следующим образом. Сейсмоприемники 6 подключают с помощью многожильного кабеля 15 к сейсмической станции 16, выходы которой соединяют через сдвигающий сигналы во времени блок суммирования 17 с регистратором 18 пространственного распределения энергии рассеянных (отраженных) волн в околоскважинном пространстве. Блок 19 задания временных задержек и компенсирующих временных сдвигов соединен с источниками 7, сумматором 17 и регистратором 18.

Способ предполагает постепенный обзор околоскважинного пространства. С этой целью он обеспечивает формирование ограниченного в пространстве достаточно тонкого луча в виде участка плоского фронта, который последовательно "освещает" все точки нижнего полупространства вокруг скважины. Это обеспечивает блок задания временных задержек 19, осуществляющий включение источников 7 с задержками, обеспечивающими формирование в среде волны с плоским фронтом 8(9). Плоская волна, распространяясь в среде, достигает неоднородности 6 (или субвертикальной границы 4), рассеивается (отражается) на ней и распространяется в сторону приемной установки 6, расположенной глубже исследуемых объектов. При этом регистрируются более интенсивные волны, рассеянные "вперед".

В известных способах обычно используют более слабые волны, рассеянные "назад" в сторону источника.

Сигналы, принятые приемниками 6, по кабелю 15 передаются на поверхность на вход сейсмической станции 16 и после усиления и фильтрации поступают в блок 17, где они сдвигаются во времени так, чтобы скомпенсировать разновременность их прихода к разным приемникам из освещаемой в данный момент области околоскважинного пространства, а затем суммируются. Тем самым выделяются сигналы, приходящие от неоднородности, возможно расположенной в данной ("освещаемой") области пространства, однозначно определяемой направлением (угол наклона и азимут) излучения плоской волны площадным источником 7 и направленным приемом рассеянной волны из той же области пространства. Результат суммирования (выделения) волны, приходящей из-за данной области пространства, наносится в соответствующую точку изображения в регистраторе 18. Временные сдвиги для суммирования сигналов от заданной области пространства в блоке 17 и соответствующее положение записывающего элемента в регистраторе 18 определяются блоком задания задержек 19.

Изменяя направление распространения плоской волны и последовательно смещая приемную установку по глубине, постепенно осуществляют обзор всего пространства вокруг скважины на различных уровнях по глубине.

Предлагаемый способ позволяет изучить субвертикальные отражающие границы и неоднородности среды, практически недоступные известным способам сейсмической разведки. Этим способом можно эффективно изучать боковые поверхности соляных куполов, рифов, внутреннюю структуру тектонических нарушений, диапиры, трубки взрыва и другие объекты, что в целом расширяет функциональные возможности метода.

Сущность изобретения: возбуждение плоской волны осуществляют с помощью источников, которые размещают у устья скважины, в узлах прямоугольной или радиально-круговой сетки. При этом их шаг совпадает с шагом приемников, размещенных в скважине и равен полдлине сейсмической волны в среде. Осуществляют прием отраженных и рассеянных на неоднородностях волн. Производят перебор заданных азимутов и углов плоской волны, а также перемещение приемников по глубине. 1 ил.

СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ, включающий возбуждение упругих волн на поверхности и прием их в скважине сейсмоприемниками, размещенными вдоль ее оси на расстояниях, равных полудлине сейсмических волн в среде, и суждение о строении околоскважинного пространства, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа за счет обеспечения поиска и изучения субвертикальных неоднородностей среды, при возбуждении колебаний источники на поверхности вокруг устья скважины размещают в узлах прямоугольной или радиально-круговой сетки с шагом в полдлины сейсмической волны в среде, формируют с помощью меняющихся по площади временных задержек моментов включений различных источников плоскую волну в среде с заданным азимутом и углом падения, осуществляют на основе ввода компенсирующих временных сдвигов направленный, возникающих в облучаемой плоским фронтом области среды, прием отраженных и рассеянных на неоднородностях в сторону приемников волн, производят перебор заданных азимутов и углов падения плоской волны, а также последовательное перемещение приемников по глубине, регистрируют отраженные или рассеянные волны, а о строении околоскважинного пространства судят по пространственному распределению энергии или амплитуты зарегистрированных сигналов.