Способ вертикального зондирования геологического разреза преломленными волнами Советский патент 1993 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к сейсмической разведке и может применяться в геологоразведочном деле для вертикального расчленения геологического разреза и выявления неоднородных объектов, связанных с нефтегазовыми залежами.

Целью изобретения является повышение точности и эффективности вертикального зондирования геологического разреза преломленными волнами.

Способ иллюстрируется фиг. 1,2, где схематично изображены годографы, изо- хроны, положение продольного и поперечных профилей относительно пункта взрыва (фиг. 1) и ход сейсмических лучей в вертикальной плоскости, проходящей через зондирования: продольный профиль 1, годографы 2 волн на продольном профиле, точка 3 выхода волн в первом вступлении, середина 4 отрезка (К) прослеживаемое™ волны, парные пункты 5 взрыва (ПВ), поперечные профили 6, изохроны 7 волн от пункта взрыва, находящегося на продольном профиле, изохроны 8 волн от другого (бокового) пункта взрыва, ближние пункты 9 взрыва, падающие волны 10, преломляющие поверхности 11, восходящие волны 12, точка 13 пересечения продольного и поперечных профилей; А-А - плоскость зондирования проходящая через точки отрыва волны от преломляющей границы; п - расстояние между парными ПВ.

Способ осуществляют следующим образом. Поле преломленных волн в области зондирования изучают на основе продольного профиля 1, расположенного по направлению распространения слоев. По записям и годографам 2 волн этого профиля определяют количество преломляющих границ, точки 3 выхода в первом вступлении волны и перехода в следующие вступления, протяженность прослеживания волны. Расстояние от середины 4 отрезка проел ежива- емости волн до пункта 5 взрыва является радиусом отстрела поперечного профиля 6 для данной волны. Длина поперечных профилей не должна выходить за пределы зоны прослежйваемости (изохроны 7, 8). В этом случае исключают интерференцию волн от близко лежащих границ, возникающих на концах профиля с изменением расстояния взрыв - прием,

Для нахождения оптимальной величины длины поперечного профиля могут быть использованы следующие выкладки.

Поверхностный годограф преломленных волн, распространяющихся в однородной среде, изображен в виде округлых изохрон 7 и 8. Соответственно из парных пунктов 5 взрыва проводят изохроны (окружности) 8 и 8 радиусами, равными расстоянию между пунктами взрыва и концом каждого отрезка прослежйваемости волны.

В результате область прослежйваемости волны сказывается в сегменте мзохрон 7 и 8, Величину хорды (длину d поперечного профиля 6) определяют следующим образом:

V2kR -k.(1) где R - радиус, равный расстоянию по перпендикуляру от пункта возбуждения до конечной части области прослежйваемости волны;

k - стрела сегмента, определяемая из соотношения

,(2)

где г - расстояние по перпендикуляру от того же пункта возбуждения до начальной части области прослежйваемости волны. Величину хорды d можно принять за

величину длины непродольного профиля, но делать это нецелесообразно из-за сложного интерференционного характера волн в начальной части области прослеживаемое™. То же можно Сказать и о конечной части области

прослежйваемости. Для избавления от интерференции достаточно расположить профиль в середине 4 область прослежйваемости,

Точка, соответствующая середине облаети прослежйваемости, определяется по формуле

20

J 2

R -r

(3)

Отсюда, с учетом формулы (1), оптимальная длина d непродольного профиля определяется как

25

d

V 3 R2 - г (2 R+т) .

(4)

Изохроны 7, 8 пунктов взрыва, расположенные с перекрытием выходят за пределы друг друга на расстояние, равное расстоянию между пунктами взрыва п. Поэтому поперечный профиль должен быть короче на

величину, равную п, со стороны второго пункта взрыва, расположенного на продольном профиле.

Расстояние п между парными пунктами взрыва должно обеспечивать регистрацию

преломленных волн от одной и той же границы, и разница времени вступления от парных П В должна быть в 2-4 раза больше погрешности измерения времени,Отношение п к радиусу стрела R поперечных профилей изменяется в следующих пределах:

0,1 5 ,5.

Величина п в практических работах, например, в Бухаро-Хивинской нефтегазонос- ной области изменяется от 2,5 до 4 км. Эти расстояния удовлетворяют требованиям к расстояниям между парными ПВ.

Потом находят величину сейсмического

сноса преломленной волны для каждого

слоя горизонта по общеизвестной формуле

Li Hitgi,, .-. где LI - величина сейсмического сноса;

HI - глубина залегания преломляющего горизонта;

i предельный угол.

Таким образом, после определения всех параметров системы зондирования геологического разреза размещают поперечные профили и пункты взрыва, которые отражены на фиг. 2 с указанием хода сейс- мических лучей в вертикальной плоскости по линии продольного профиля.

Сначала располагают поперечные профили 6 на расстояние, равное величине сейсмического сноса от точки отрыва волны, затем определяют удаление источников колебаний для регистрации волн от соответствующих преломляющих границ на поперечных профилях.

Для исключения влияния поверхност- ных условий и покрывающих первую границу отложений излучают отношение или разность параметров волн от нижележащих границ к верхней первой границе. Поэтому требуется регистрация волн от первой пре- ломляющей границы на всех поперечных профилях. Для этого устанавливают для каждого профиля дополнительные пункты взрыва 9 на расстоянии, обеспечивающем регистрации указанной волны.

Падающие волны 10 от пункта 5 взрыва после преломления на поверхностях 11 образуют восходящую волну 12. Эту волну, преломленную на поверхностях 11, лежащую на одной вертикальной плоскости, регистрируют в первых вступлениях соответствующих поперечных профилей 6. Затем регистрируют волны ot первой границы на всех профилях из соответствующих пунктов взрыва.

Формула изобретения Способ вертикального зондирования геологического разреза преломленными волнами из пунктов возбуждения, расположенных на линиях, параллельных непродольным профилям на разных удалениях от области регистрации, регистрацию колебаний на непродольных профилях с расстоянием между крайними профилями, равным величине сейсмического сноса от кровли наиболее мелкозалегающих исследуемых отложений, а также интерпретацию полученных записей, по которой определяют сейсмические свойства геологического разреза, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и эффективности, дополнительно возбуждают упругие колебания в пунктах возбуждения на расстояниях, не превышающих радиус регистрации волны от поверхности первого преломляющего горизонта, непродольные профили регистрации располагают на расстояниях от .пунктов возбуждения, равных величине сейсмического сноса от соответствующих горизонтов, а длины поперечных профилей d выбирают в соответствии с выражением

d 3 R2 -г (2 R +г) , где R, r - расстояния от пункта возбуждения до соответственно конечной и начальной частей области прослеживаемое™ волн, определяемой отношение и разность параметров преломленных волн, по которым определяют положение неоднородности геологического разреза.

Использование: сейсмическая разведка вертикального расчленения геологического, разреза и выявление неоднородных объектов, связанных с залежами нефти и газа. Сущность изобретения: на каждом участке зондирования предварительно отрабатывается один продольный профиль КМПЗ с целью изучения волновой картины по всей области зондирования и определения параметров технологии полевых работ (про- слеживаемости волны, количества преломляющих границ, величины сейсмического сноса для отдельных границ, радиусов отстрела и др;). Пункты взрыва располагаются по одну сторону, а поперечные профили - по другую сторону от объекта зондирования. Профили удаляются от объекта зондирования на величину, равную сейсмическому сносу от изучаемой границы. Количество профилей равно количеству сейсмических границ. Пункты взрыва удаляются на такое расстояние, которое обеспечивало бы регистрацию колебаний от всех границ в первых вступлениях. Для получения перекрывающихся, годографов от всех преломляющих границ профили отстреливаются из двух пунктов взрыва. Для исключения влияния поверхностных условий и толщи, покрывающей первую границу, производится регист-. рация колебаний от первой границы на всех профилях. Для этого задаются дополнительные пункты взрыва, которые располагаются на соответствующем удалении от профилей. Интерпретация заключается в изучении отношений и размести параметров волн от разных границ, и, таким образом, производится локализация аномалиеобразующего объекта по разрезу и детализация геологического разреза.2 ил. 00 --3 о 09 О О