Способ возбуждения сейсмических волн Советский патент 1981 года по МПК G01V1/104 

(54) СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН

I

Изобретение относится к наземной сейсморазведке, в частности к способам, основанным на взрыве заряда взрывчатого вещества (ВВ) в скважине.

Известен способ возбуждения сейсмических волн, при котором в трубу, помещенную в скважину, опускают груз с прикрепленным к нему снизу зарядом. Груз служит инертной массой, направляющей энергию взрыва вниз 1.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ возбуждения сейсмических волн, при котором заряд ВВ помещают в залитую в скважину твердеющую массу и инициируют его после отвердевания массы 2.

Однако для повыщения спектра возбуждаемых частот необходима среда с высокой акустической жесткостью Р (где - плотность среды, с - скорость распространения волн в среде). Твердеющая масса не всегда имеет высокие значения Р . Кроме того, при наличии в скважине каверн, трещин, воды со шламом плотность твердеющей массы и ее однородность значительно снижаются, что приводит к ухудшению условий возбуждения высокочастотных компонент сейс

мического сигнала. Возникновение в твердеющей массе трещин приводит к выходу на поверхность продуктов сгорания ВВ, что, в свою очередь ведет к образованию дополнительных помех на сейсмозаписи. Причем при уменьшении глубины взрывных скважин для увеличения доли полезной энергии, идущей вниз, приходится увеличивать величины зарядов ВВ. При этом снижается спектр возбуждаемых частот, увеличивается опасность разрыва или выброса столба с твердеющей массой, что существенно ограничивает возможности уменьщения глубины взрывных скважин.

Цель изобретения - расширение спектра возбуждаемых частот сейсмических волн и уменьшение глубины взрывных скважин при fj сейсморазведке.

Для достижения указанной цели заряд ВВ помешают в залитый в скважину твердеющий раствор на основе вяжущего вещества, например цемента, в который добавлены равномерно распределенные по объему металлические частицы, например, в виде стружки или опилок и после затвердевания раствора производят инициирование заряда. Концентрация примеси металличесних частиц в твердеющей массе подбирается в зависимости от состояния взрывной скважины, ее глубины, величины заряда и необходимой степени упрочнения массы. Способ осуществляется следующим образом. В пробуренную скважину или щпур заливают предварительно приготовленный быстрозатвердевающий раствор, в котором равномерно распределены металлические частицы. Объем заливаемой в скважину маесы рассчитывают, исходя из величины заряда, диаметра скважины, но заливают ее не до устья скважины с тем, чтобы сохранить верхний слой почвы, так как подобные работы могут проводиться в местах, пригодных для пащни, т. е. должны быть соблюдены условия сохранения окружающей ереды. Заряд проталкивают в скважину с помощью отцепляемого шеста. После затвердевания массы получается крепкая железобетонная пробка и заряд инициируют. Предлагаемый способ возбуждения сейсмических волн позволяет повысить геологическую эффективность сейсморазведки и снизить затраты на производство разведочных работ за счет; расширения спектра возбуждаемых частот, поскольку взрыв производится в среде, имеющей более высокое значение акустической жесткости Р (за счет наличия в твердеющей массе металлических включений). увеличивается доля энергии в высокочастотной области спектра, что приводит к увеличению разрешающей способности сейсморазведки;уменьщения глубины взрывных.скважин. Это возможно ввиду того, что повышается качество укупорки и нет необходимости создавать закупоривающий столб больщой высоты. Снижается объем буровых работ, что приводит к уменьшению затрат и ускоряет проведение сейсмических работ. Стоимость металлической стружки или опилок неве/1ика, так как они берутся из отходов промышленного производства; уменьщения веса заряда. Хорощая укупорка позволяет повысить КПД возбуждения, т. е. больщая часть энергии направляется вниз и идет на создание полезных волн, что позволяет при меньших весах заряда получать достаточно сильные отраженные волны от исследуемых геологических границ или при тех же весах заряда повысить глубинность разведки. Указанные преимущества предлагаемого способа возбуждения подтверждены экспериментально. Проведенные полевые исследования показывают, что с применением этого способа возбуждения получена более разрещенная запись (спектр регистрирующих частот выше), оси синфазности более четкие, запись более регулярная. При меньших глубинах возбуждения и меньщих весах зарядов удалось получить запись полезных волн до 5-6 с с четкими осями синфазности. До применения указанного способа возбуждения в этом районе работ приходилось бурить в несколько раз более глубокие скважины и применять величины зарядов значительно большие. Формула изобретения Способ возбуждения сейсмических волн путем помещения заряда в залитую в скважину твердеющую массу и инициирования его после ее затвердевания, отличающийся -ем, что, с целью расширения спектра возбуждаемых частот и уменьшения глубины взрывных скважин, в твердеющую массу добавляют равномерно распределенные по объему металлические частицы, например. в виде стружки или опилок. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 2507230, кл. 255-1,8, 1950. 2.Патент Франции № 2079648, кл. G 01 V 1/00, 1971.