СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ ВОЛН В СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКЕ Советский патент 1968 года по МПК G01V1/13 

Способ предназначен для осуществления управляемого по преобладающей частоте и направленности колебаний возбуждения поперечных волн в сейсмической разведке.

В известных способах использования асимметричного сопротивления среды при возбуждении поперечных волн взрывы производятся в траншеях или в мелких скважинах большого диаметра, при этом:

1)возбуждаются интенсивные помехи, главным образом, в виде звуковых и поверхностных волн, препятствующие прослеживанию отраженных поперечных волн около пунктов возбуждения;

2)сейсмический эффект такого взрыва недостаточен для регистрации преломленных поперечных волн вдали от пункта возбуждения

и вообще глубинных поперечных волн на любых расстояниях от последнего.

Предлагаемый способ обеспечивает управление возбуждаемыми колебаниями по направленности смещения частиц среды -и преобразующей частоте колебаний по двум сторонам от полостей, насыщенных газообразными продуктами взрывов, образующих эти полости, за счет использования комплексных зарядов.

отличаются от широко применяемых в сейсморазведке групповых зарядов тем, что расстояния между соседними одиночными зарядами, составляющими комплексные, меньше удвоенного радиуса зоны пластических деформаций, и тем, что предназначены в основном для образования направленности смещений частиц среды при возбуждении поперечных волн.

Комплексные заряды рассчитаны на использование асимметричного сопротивления среды и противоположных диполей.

Способ осуществляют взрыванием зарядов взрывчатых веществ, направленных в противоположные стороны, через промежутки времени, равные полупериоду преобладающих колебаний поперечных волн.

Для образования асимметрии в сопротивлении среды взрывной волны и противоположных диполей используют образованные взрывами полости в те промежутки времени, в течение которых они насыщены газообразными продуктами этих взрывов. Каждый основной комплексный заряд состоит из частей, взрываемых через определенные промежутки мени. Взрыв одной части заряда образует центральную полость или ряд полостей, создающих асимметрию в сопротивлении среды, при последующих взрывах: взрыв второй части комплексного заряда возбуждает смещен.ия частиц среды, направленные преимущественно в одну сторону; взрыв третьей части возбуждает смещения, преимущественно направленные в противоположную сторону. Каждая основная часть заряда, предназначенная для направленного возбуждения, состоит в свою очередь из двух -половин, из которых одна служит для возбуждения, направленного В одну сторону и производимого в определенный момент времени, а другая - для возбуждения, направленного в противоположную сторону и производимого через промежуток времени, равный половине преобладающего периода наиболее интересующей поперечной волны. Подобное подразделение комплексного заряда в некоторых случаях не ограничивается описанным. Таким образом создают возбуждение, управляемое по направленности смещений и преобладающей частоте возбуждаемых колебаний. Соответствующая предлагаемая конструкция комплексных зарядов разработана с целью выделения поперечных волн на фоне помех и повышения экономического эффекта способа. На фиг. 1 представлена схема простейшего комплексного заряда, используемая в качестве основного элемента для построения схем более сложных комплексных зарядов, где 1; 2; 3 - составляющие одиночные заряды, взрываемые в порядке их номеров. Вес этих зарядов Ci 2С,(1) Промежутки времени между взрывами Атьа At2,3 Atn определяются для последующего взрыва по времени затухания записи колебаний, возбужденных предыдущим взрывом. При методе отраженных волн эти промежутки равны 2-3 сек. Расстояния между центрами соседних зарядов равны d K(C}y,(3 где ./с (с) 0,7 для зарядов тротила, вес которых - до 10 кг включительно, /(с)0,8 для зарядов от 10 до 20 кг включительно и Л (с) 0,9 для зарядов от 20 до 30 кг. Расчет заряда основан на использовании асимметрии в сопротивлении среды, образуемой сначала первым, а затем вторым взрывом. Возбуждение поперечных волн, возникающее от взрыва такого заряда, не управляется по преобладающей частоте. Для управляемого возбуждения поперечных волн основной комплексный заряд включает 5 одиночных зарядов. При этом добавлено еще 2 заряда Cz на расстоянии di, от Ci Ci 222С2 где TS - преобладающий период наиболее интересующих поперечных волн. Д тз,4 - Д г., A.4.s.di K(C,)VC, d K(Ci)Ycl Конструкция заряда основана как да использовании асимметрии в сопротивлении среды, так и на использовании противоположных диполей. Взрыв такого дискретного заряда возбуждает импульс, управляемый по направленности смещений частиц среды и по преобладающей частоте колебаний. Взрыв заряда 2 служит для возбуждения поперечных волн, направленного в одну сторону, а взрыв заряда 3 - для возбуждения, направленного в противоположную сторону. При взрыве заряда получают три сейсмограммы на одной ленте (без остановки осциллографа). Первая сейсмограмма нредставляет запись колебаний, возбужденных ненаправленным взрывом заряда /, вторая - записи колебаний, возбужденных взрывом заряда 2, направленным в одну сторону, третья-запись колебаний, возбужденных взрывом заряда 3, направленным в противоположную сторону. Для сокращения продолл ительности регистрации колебаний (особенно в случае магнитной записи) можно включать осциллограф по команде «огонь два (по истечении промежутка времени после первой команды «огонь раз) и регистрировать только колебания, возбужденные взрывами 2 и 3. Использование одной полости при последовательных взрывах, направленных в разные стороны, обладает следующими преимуществами по сравнению с использованием различных полостей с регистрацией колебаний, возбужденных каждым из взрывов 2 и 5, на отдельных лентах: 1)сейсмограммы, полученные при взрывах зарядов 2 и 5 около одной полости, более, идентичны по интенсивности и форме записи, че.м сейсмограммы, нолученные при взрывах около разных полостей; 2)меньше число используемых скважин; 3)меньше расход взрывчатых веществ; 4)меньше расход осциллографной бумаги или магнитной пленки; 5) выше производительность труда. Простейший комплексный заряд можно применять в благоприятных условиях для возбуждения поперечных волн. В менее благоприятных условиях, в которых при взрь1Ве этого заряда не наблюдается отчетливое обращение фаз поперечной волны при изменении направления взрыва на противоположное (особенно при осуществлении резко выраженной естественной направленности), такой замента для построения более эффективных зарядов.

Для более широкого применения ,и для управляемого (по преобладающей частоте колебаний) возбуждения поперечных волн предназначен основной комплексный заряд, состоящий из 5 одиночных зарядов. Он состоит из трех частей, из которых заряд С предназначен для образования основной полости, заряды Сг на расстоянии d для управляемого возбуждения в одном направлении и заряды Cz на расстоянии di, от предыдущих для управляемого возбуждения в противоположном направлении.

Для повышения сейсмического эффекта взрыва и направленности возбуждения могут быть использованы групповые комплексные заряды, состоящие из описанных выше основных зарядов. Число группируемых комплексных зарядов может быть различным и определяется ъ зависимости от конкретных условий.

Предмет изобретения

Способ возбуждения поперечных волн в сейсмической разведке, основанный на использовании асимметрического сопротивления среды, отличающийся тем, что, с целью управления

возбуждаемыми колебаниями по направленности смещения частиц среды и преобладающей частоте колебаний, по двум сторонам от полостей, насыщенных газообразными продуктами взрывов, образующих эти полости, осуществляют взрывания зарядов взрывчатых веществ, направленные в противоположные стороны, через промежутки времени, равные полупериоду преобладающих колебаний поперечных волн.

П

//

/Л

П

;