Способ регулируемого направленного возбуждения поперечных волн при сейсмической разведке

 

l93095

ОПИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕНИЯ к втовскомь свидетельствь

Союз Советских

Социапистииесклх

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42с, 42

Заявлено 19.Ill.1964 (№ 889082/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 02.I II.1967. Бюллетень № 6

MHI(G 01c

УДК 5э0.834 (08.8) Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 5.V,1967

1 / 11 q

Автор изобретения

С. Д. Шушаков

Заявитель

СПОСОБ РЕГУЛИРУЕМОГО HAIIPABJIEHHOI О ВОЗБУЖДЕНИЯ

ПОПЕРЕЧНЫХ ВОЛН ПРИ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКЕ

Известные способы возбуждения поперечных волн не позволяют выделять их по направленности распространения и частоте колебаний, Предложенный способ отличается тем, что увеличивают промежутки между взрывами дискретных зарядов, имеющих противоположное направление осей на полпериода продольных колебаний по сравнению с теми промежутками, которые устанавливаются в случае одностороннего направления осей дискретных зарядов.

Основная задача заключается в создании способа выделения поперечных волн по направленности их распространения в области очага возбуждения.

Для этого нужно группировать взрывы в пространстве или во времени таким образом, чтобы полезные волны прибывали в пункты их приема одновременно и складывались синфазно, а мешающие колебания — со сдвигами фаз, при которых они подавляются.

В применении к поперечным волнам необходимо предусмотреть одновременно действующую систему их направленного возбуждения.

На фиг. 1 изображено регулируемое направленное возбуждение поперечных волн в случае взрывов отдельных дискретных зарядов: на фиг. 2 — то же в случае одностороннего направления осей группируемых дискретных зарядов; на фиг. 3 — то же в случае разностороннего напр авления осей.

Лучи возбуждаемых поперечных волн, регистрируемых на прямой линии профиля, про5 ходящей через пункт возбуждения, распространяются в плоскости (или более сложной поверхности) лучей, которая проходит через линию профиля и может быть вертикальной или наклонной. В случае вертикальной плоскости

10 лучей для возбуждения волн типа SH необходимо, чтобы ось дискретного заряда была направлена в горизонтальной плоскости перпендикулярно к линии профиля. Если плоскость лучей наклонна B вертикальной плоско.

15 сти, проходящей через линию профиля, то ось дискретного заряда должна быть наклонна к горизонтальной плоскости и составлять с ней угол к . Этот угол определяется по формуле О, зтп х = — „)

20 х v где v, — йстинная скорость распространения поперечных волн в области очага их возбуждения; о,"„— кажущаяся скорость распространения этих волн в направлении оси У, перпендикулярной к линии профиля.

Для возбуждения волн типа SV необходимо, чтобы ось дискретного заряда была направ30 лена параллельно вертикальной плоскости, 193095 проходящий через линию профиля под углом а„к горизонтальной плоскости.

Этот угол определяется по формуле

mls х sx где v,, — кажущаяся скорость распространения возбуждаемых волн в направлении оси Х, параллельной линии профиля.

В случае волн типа SV, интересующие лучи

1 которых находятся в наклонной плоскости, ось 2 дискретного заряда должна быть под углом и к горизонту в вертикальной плоскости составляющей некоторый угол с вертикальной плоскостью, проходящей через линию профиля

Углы х„, х и х, определяются экспериментально при максимальных амплитудах поперечных волн. Для определения этих углов поочередно меняют один из них и наблюдают за изменением амплитуд поперечных волн.

Если оси группируемых дискретных зарядов направлены в одну сторону, то можно применять те же принципы, которые применяются в группировании взрывов для метода продольных волн.

И

В этом случае Ы=

V где Л(— промежуток времени между взрывами группируемых дискретных зарядов, находящихся на расстоянии hl друг от друга;

v, — кажущаяся скорость поперечных волн в области очага возбуждения по направлению hl. Это расстояние должно быть больше удвоенного радиуса области необратимых деформаций, но вместе с тем база группирования должна быть не больше того предела, после которого начинаются недопустимые искажения кинематических и динамических особенностей выделяемых волн.

Число группируемых дискретных зарядов обычно колеблется от двух до четырех. Наименьшее число чаще всего применяется при линейном группировании дискретных зарядов, которые в этом случае распределяются по линии, параллельной линии профиля (оси Х).

Оси дискретных зарядов направляются параллельно вертикальной плоскости, проходящей через линию профиля для возбуждения волн типа SV и перпендикулярно линии профиля для возбуждения волн типа $Н. Наибольшее число дискретных зарядов применяется в том случае группирования, когда заряды распределяются по углам прямоугольника, длинная сторона которого параллельна линии профиля или по углам квадрата.

В этом случае группирования определяются два промежутка времени, из которых один является промежутком Л1„между взрывами дискретных зарядов, распределенных по оси

Х, параллельной линии профиля, а другой

Л1 — между взрывами дискретных зарядов, распределенных по оси У, перпендикулярной линии профиля.

Если известны кажущиеся скорости v,", н

8Я

v по осям Х и У, то определяются промежутки времени х >

vs у

Ы =

sg и при этих параметрах производится групповой взрыв. Если же кажущиеся скорости v

sx и v,, неизвестны или различны для разных

15 волн, то указанные промежутки времени поочередно меняются в диапазоне их наиболее вероятных значений и выбираются те, которые соответствуют наибольшим амплитудам поперечных волн. Азимут Р распространения выделяемых поперечных волн можно определить, используя амплитуды записей этих волн как векторные величины. Сумма (А) этих величин (соответственно Ах и А y), полученная по правилу параллелограмма, дает амплитуду записи в направлении распространения выделяемых волн, а угол между этим направлением и осью Х определится по формуле:

sinI = =.

А

А

Аналогично, складывая векторные величины

Л х и Al y, можно проверить определение угла р и выбрать из двух определений одно наиболее вероятное значение. Кроме того, найдя векторную сумму ht величин Мх и Жу, можно найти соответствующее значение кажущейся скорости о*, и угол сс, образованный осью

2 с вертикалью. Для этого можно воспользо40 ваться формулой

sin a = — „, V где истинное значение скорости v, определяется при помощи сейсмокаротажа взрывных

45 скважин.

Способом, описанным в этом разделе, можно выделить поперечные волны на записи и определить направление их распространения.

Для эффективного выделения поперечных

50 волн и подавления мешающих продольных колебаний целесообразно одновременно использовать выделение поперечных волн по направленности смещений частиц среды, по направленности их распространения и по частоте со55 ответствующих колебаний. Для этого применен описанный в предыдущем разделе способ с той лишь разницей, что оси пар зарядов, имеющих различное положение на оси Х, направим в противоположные стороны, а промежу60 ток времени между соседними взрывами, имеющими разные направления осей дискретных зарядов, определяется по формуле

65 где Т вЂ” преобладающий период мешающих продольных колебаний или, если последний нельзя определить, то величина Т принимается как преобладающий период выделяемых поперечных волн, Если невозможно сразу определить величины v, и Т, то применяется способ подбора этих величин.

Таким образом, здесь указано регулируемое направленное возбу>кдение, предназначенное для получения разностных сейсмограмм поперечных волн.

Этот способ является одним из наиболее эффективных способов выделения поперечных волн на фоне мешающих колебаний.

Для возоуждения волн вращения можно применить описанную схему группирования взрывов дискретных зарядов со следующей разницей:

1) расстояние между дискретными зарядами должно быть не более удвоенного радиуса зоны необратимых деформаций;

193095

6 м т

2) в формуле тг = —, - -— нужно считать, V 2

Т что — =- О. а

Предмет изобретения

Способ регулируемого направленного возбуждения поперечных волн при сейсмической разведке, отличагощайся тем, что, с целью выделения поперечных волн по направленности

15 их распространения и по частоте колебаний, увеличивают промежутки между взрывами дискретных зарядов, имеющих противоположное направление осей, на полпериода продольных колебаний по сравнению с теми про20 межутками, которые устанавливаются в случае одностороннего направления осей дискретных зарядов.

Составитель Ю. Титов

Редактор Н. Джарагетти Техред А. А. Камьпнникова Корректорьп М. П. Ромагпога и Н. Н. Самыгин.>

Заказ 959 15 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типографии, пр. Сапунова, 2