Составление сводных глубинных разрезов30

Заключение31

Список литературы32

Введение

Метод преломленных волн (МПВ) основан на регистрации волн, проходящих значительную часть пути в пластах, характеризующихся большей скоростью по сравнению с выше лежащими. На некотором удалении от источника такие волны обгоняют все другие. Это создает условия для их регистрации в области первых вступлений, благодаря чему МПВ был первым сейсмическим методом разведки, получившим (начиная с 20-х годов) промышленное применение.

В начале 50-х годов в СССР под руководством Г.А. Гамбурцева разработан корреляционный метод преломленных волн (КМПВ). Метод основан на представлении о головных волнах, образующихся в слоях малой мощности; главная особенность метода — корреляционный принцип выделения и прослеживания преломленных головных волн не только в области первых, но и последующих вступлений. Поэтому в название метода было введено слово «корреляционный», со временем корреляционные принципы стали общепринятыми, и слово корреляционный в названии метода опускается (сокращения КМПВ и МПВ идентичны).

В процессе применения метода были уточнены его физические основы, в результате чего за МПВ теперь принимают метод, основанный на использовании волн, регистрируемых на расстояниях от источника, превышающих 1,5-2 глубины до исследуемых границ — преломленных (головных), рефрагированных, отраженных при больших углах падения и волн интерференционных.

Современные работы методом преломленных волн выполняют с помощью многоканальных (48- и 24-канальных) станций, аналогичных применяемым в МОВ. Особенности применяемых систем наблюдений: размещение источников на значительном расстоянии от сейсмоприемников, получение нагоняющих годографов, увязка записей волн от разных источников по ближним взаимным точкам. Специфическая особенность обработки годографов преломленных волн — введение поправок за рефракцию.

Для МПВ разработано большое число способов интерпретации, причем особенно велико число близких способов построения преломляющих границ, среди которых выделяется наиболее общий способ полей времен. Предложены способы оценки средних скоростей до преломляющих границ, но целесообразнее использовать данные о средних скоростях, полученные другими методами. Разработаны алгоритмы и программы интерпретации данных МПВ на ЭВМ (для всего процесса интерпретации и ее отдельных этапов), приемы машинного выделения волн в зонах интерференции.

Способы наблюдений и интерпретации в МПВ позволяют:

а) определять глубины Н до преломляющих границ и строить разрезы, карты изоглубин;

б) устанавливать граничные скорости V_Г распространения волн вдоль преломляющих границ по годографам головных и слабо рефрагированных волн и по годографам рефрагированных волн с введением поправки за рефракцию;

в) оценивать зависимость V (Н) региональной компоненты поля скоростей от глубины по годографам рефрагированных волн;

г) строить разрезы в изолиниях скорости;

д) определять коэффициенты поглощения в преломляющем слое по графикам амплитуд А_х головных волн;

е) находить модули упругости (при совместной регистрации волн Р и S);

ж) картировать в плане тектонические нарушения.

Преимущество метода заключается в возможности определять скорости распространения сейсмических волн вдоль глубинных сейсмических границ, по которым можно судить о физических свойствах преломляющих горизонтов, их литологическом составе, о принадлежности сейсмических границ к геологическому разрезу. Для метода практически нет ограничений в глубине разведки (для него доступны глубины от единиц метров до 10-20 км); имеется возможность применять метод в районах с интенсивным фоном многократных волн. Метод дает возможность выделять тектонические нарушения, изучать горизонтальную неоднородность среды, выделять в разрезе такие границы, как поверхность фундамента, соль и др.

Недостаток метода — его меньшая точность, детальность и разрешающая способность по сравнению с методом отраженных волн, особенно при изучении криволинейных границ.

При малых глубинах исследования используют высокочастотную модификацию (свыше 60 Гц), обеспечивающую более высокую точность и разрешенность данных при профильных и площадных наблюдениях, проводимых с целью детального картирования, расчленения разреза и т. д. При изучении больших глубин используют низкочастотные модификации МПВ (5-20 Гц) при непрерывных наблюдениях на профилях или точечных зондированиях.

Благоприятны для применения МПВ горизонтально-слоистые среды с небольшим числом слоев, характеризующихся большой дифференциацией по скоростям. Скорость в слое, представляющем интерес для разведки, должна быть больше, чем во всех вышележащих (толстых) слоях, а преломленная волна, соответствующая этому слою, должна прослеживаться преимущественно в первых вступлениях, где выделение волн и определение их параметров осуществляется с большей точностью. Для применения МПВ следует предварительно изучить среду по распределению скорости в покрывающей толще, так как зависимость V (Н) в МПВ определяется с малой точностью.

МПВ применяют при региональных исследованиях, разведке на нефть, газ, уголь, руды, грунтовые воды, при инженерно-геологических изысканиях. При разведке на нефть и газ МПВ используют для изучения поверхности фундамента, определения общей мощности осадочной толщи, выделения и изучения положения сильной границы в покрывающей толще (на которой надо учитывать преломление при интерпретации данных МОВ и МПВ по глубоким границам), выявления и трассирования по площади тектонических нарушений, определения статических поправок (при применении в комплексе с МОВ). Имеются отдельные примеры применения МПВ для прямых поисков нефти и газа.

МПВ является основным методом при проектировании инженерных сооружений и разведке грунтовых вод. При инженерно-геологических изысканиях МПВ в комплексе с сейсмоакустическими методами широко применяют для изучения упругих и деформационных свойств разреза.

На базе МПВ создана методика глубинного сейсмического зондирования (ГС3). Объекты исследования МПВ и ГСЗ частично перекрываются; общей является верхняя часть кристаллического фундамента. Однако МПВ обеспечивает большую детальность и точность исследования этой части разреза, чем ГСЗ.

При решении многих методических и геологических задач целесообразно комплексировать МПВ с МОВ, сейсмическими исследованиями в скважинах, акустическим каротажем (АК) и другими геофизическими методами. Так, комплексирование МПВ с АК и ВСП позволяет однозначно определять природу регистрируемых волн, осуществлять их привязку к разрезу, повышать точность интерпретации.

МПВ дает наиболее надежную информацию о глубине фундамента и поэтому может являться основой для интерпретации данных других методов разведочной геофизики.

Теоретическая часть

Общий обзор методов обработки данных МПВ

Ввод поправок в данные МПВ

Данные метода преломленных волн необходимо скорректировать за изменения рельефа и за зону малых скоростей таким же образом, как и в методе отраженных волн. Методы коррекции в основном те же самые, только сейсмоприемники зачастую расположены слишком далеко от пункта взрыва, чтобы регистрировать волну, преломленную в подошве ЗМС, и поэтому вдоль большей части профиля данные о ЗМС могут отсутствовать. Специально для получения информации о преломлении в подошве ЗМС можно провести дополнительные взрывы.

Рис. 1. Редуцированный временной разрез МПВ. [С разрешения «Петти-Рей джеофизикал»] а — обычный разрез МПВ; б — разрез, редуцированный при скорости 5469 м/с с целью подчеркнуть оси синфазности высокоскоростных волн (вверху) и редуцированный при скорости 2735 м/с (внизу). Вычитание x / V_R облегчает разделение осей синфазности и упрощает корреляцию волн.