Способ определения центра сейсмических колебаний и сейсмодатчик для его реализации

Авторы патента:

G01V9/00 - Разведка или обнаружение способами, не отнесенными к группам G01V 1/00-G01V 8/00[6]

G01V2210/1232 - Геофизика; гравитационные измерения; обнаружение скрытых масс или объектов; кабельные наконечники (обнаружение или определение местоположения инородных тел для целей диагностики, хирургии или опознавания личности A61B; средства для обнаружения местонахождения людей, засыпанных, например, снежной лавиной A63B 29/02; измерение химических или физических свойств материалов геологических образований G01N; измерение электрических или магнитных переменных величин вообще, кроме измерения направления или величины магнитного поля Земли G01R; устройства, использующие магнитный резонанс вообще G01R 33/20)

G01V1/162 - Сейсмология; сейсмическая или акустическая разведка

G01V1/16 - приемники сейсмических сигналов (устройства для измерения вибраций G01H; устройства для измерения ускорения или подземных толчков G01P; микрофоны и подобные акустические электромеханические преобразователи H04R;) специальные приспособления для них

G01F23/02 - с помощью водомерных стекол или других приборов с окнами или прозрачными трубками для непосредственного наблюдения за измеряемым уровнем, а также за уровнем столбика жидкости, находящейся в сосуде, свободно сообщающемся с основной массой жидкости

G01F23/0061 - Индикация или измерение уровня жидких или сыпучих тел, например индикация изменения объема, индикация с помощью сигнальных устройств (в буровых скважинах E21B 47/04; приспособленных для паровых котлов или устанавливаемых на них F22B 37/78; регулирование уровня G05D; сигнальные устройства G08B)

Владельцы патента RU 2672811:

Ефимочкин Анатолий Павлович (RU)

Изобретение относится к сейсмологии и, в частности, может быть использовано для проведения широких научных исследований в сфере сейсмологии. Предложен способ определения центра сейсмических колебаний, согласно которому сейсмодатчики размещают на поверхности и в земле с понижением уровня углубления в различных точках зоны предполагаемой сейсмической активности. Отмечают места их установки на географической карте, а после землетрясения фиксируют максимальные значения сейсмических колебаний путем съема показаний с установленных сейсмодатчиков. Если центр землетрясения находится в зоне их расположения, проводят линии, связывающие точки установки сейсмодатчиков, начиная от малых значений силы колебаний к большим и далее. Точка или область их пересечения будет являться центром землетрясения. Если центр землетрясения находится вне зоны расположения сейсмодатчиков, то линии направления от сейсмодатчиков с малыми значениями показаний к сейсмодатчикам с большими значениями экстраполируют на карте их размещения до точки или зоны пересечения линий экстраполяции, которые будут являться центром или зоной сейсмических колебаний. Также заявлено устройство, реализующее способ определения центра сейсмических колебаний, содержащее рабочий орган. Предлагается рабочий орган выполнить в виде закрытого прозрачным колпаком 4 прозрачного герметично закрытого сосуда с жесткими стенками, наполовину заполненного цветной жидкостью, в котором вертикально установлена линейка с миллиметровыми ризками вдоль одного ее края и цифровыми метрическими значениями вдоль другого. Технический результат - расширение функциональных возможностей за счет определения центра сейсмических колебаний, а также повышение надежности приборов измерения параметров землетрясения. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение относится к сейсмологии и, в частности, может быть использовано для проведения широких научных исследований в сфере сейсмологии.

Известен способ определения параметров землетрясения посредством сейсмодатчика, содержащего корпус, внутри которого размещен чувствительный элемент, выполненный в виде волоконного световода, снабженного инертной массой. На локальном участке волоконного световода, составляющем чувствительный элемент датчика, поперечное сечение световода уменьшено и/или продольная ось подвергнута изгибу, см. RU 2184383, G01V 1/16, G01H 9/00 от 25.05.2000.

Известен также способ определения параметров землетрясения посредством сейсмографа, содержащего рабочий элемент в виде жидкой инерционной массы (молекулярно-электронной), три идентичных взаимно ортогональных сейсмодатчика, блок аналоговой обработки сигнала, поверх которого размещен 24-разрядный цифровой регистратор, см., например, http://www.xn--e1aalmalqbco.xn--p1ai/tech.html

Однако, известный сейсмограф не выполняет своих функций при силе землетрясения уже в 5, 6 баллов по шкале Рихтера, либо сам разрушается, либо разрушаются электрические сети, питающие его, что не позволяет определить параметры землетрясения, например центр сейсмических колебаний и другие показатели..

Целью разработки данного изобретения является достижение технического результата по расширению функциональных возможностей, за счет определения центра сейсмических колебаний, а также повышение надежности приборов измерения параметров землетрясения.

Указанный технический результат для способа определения центра сейсмических колебаний достигается тем, что сейсмодатчики размещают в различных точках зоны предполагаемой сейсмической активности на поверхности и в земле, с понижением уровня углубления, отмечают места их установки на географической карте, после землетрясения фиксируют максимальные значения сейсмических колебаний путем съема показаний с установленных сейсмодатчиков, если центр землетрясения находится в зоне их расположения, проводят линии связующие точки установки сейсмодатчиков, начиная от малых значений силы колебаний к большим и далее, точка или область их пересечения будет являться центром землетрясения, если центр находится вне зоны расположения сейсмодатчиков, то линии направления от сейсмодатчиков с малыми значениями показаний к сейсмодатчикам с большими значениями экстраполируют на карте размещения сейсмодатчиков до точки или зоны пересечения линий экстраполяции, которая будет являться центром сейсмических колебаний.

Указанный технический результат для устройства, реализующего способ, достигается тем, что в известном устройстве, содержащем рабочий орган, предлагается рабочий орган выполнить ввиде, закрытого прозрачным колпаком, прозрачного герметично закрытого сосуда, с жесткими стенками, наполовину заполненного цветной жидкостью, в котором вертикально установлена линейка с миллиметровыми рисками вдоль одного ее края и цифровыми метрическими значениями вдоль другого,

Изобретение поясняется графическими материалами. На Фиг. 1 показана конструкция сейсмодатчика, на Фиг. 2 представлено поле сейсмических колебаний с центром землетрясения, расположенным в поле размещения сейсмодатчиков, на Фиг. 3 представлено поле сейсмических колебаний с центром землетрясения, расположенным за границами расположения сейсмодатчиков, на Фиг. 4 представлена схема расположения сейсмодатчиков с углублением в земле.

Изобретение с обозначениями на рисунках включает:

1. прозрачный, герметично закрытый сосуд;

2. цветная жидкость;

3. линейка с цифровыми метрическими значениями вдоль одного края и миллиметровыми рисками вдоль другого края;

4. защитный колпак;

5. метрические обозначения

6. риски миллиметровые;

7. поле предполагаемого сейсмического воздействия с размещенными на нем сейсмодатчиками.

8. поле предполагаемого сейсмического воздействия с центром колебаний за его границами с размещенными на нем сейсмодатчиками.

Сейсмодатчик для реализации способа определения центра сейсмических колебаний состоит из прозрачного герметично закрытого сосуда 1 с жесткими стенками, наполовину заполненного цветной с жидкостью 2, в которой вертикально установлена линейка 3. В сосуде 1 линейка 3 имеет вдоль одного края цифровые метрические значения длины 5, а вдоль другого края миллиметровые риски 6, см. Фиг. 1. Поле предполагаемого сейсмического воздействия, с расположенными на нем сейсмодатчиками, представлено на Фиг. 2. На Фиг. 3 представлено поле предполагаемого сейсмического воздействия с расположенными на нем сейсмодатчиками, при котором центр колебаний расположен за его границами.

Изобретение реализуется следующим образом.

Сейсмодатчики устанавливают в земле, на равную глубину в различных точках поверхности, см. Фиг. 2, с понижением в глубину предполагаемой зоны сейсмических колебаний (известна по статистике землетрясений), см Фиг. 1 и закрывают прозрачными, герметичными защитными колпаками 4, которые позволяют защитить сосуды 1 от механических повреждений и исключают выпаривание цветной жидкости 2 под воздействием солнца. Установка сосудов 1 в земле производится так, чтобы была обеспечена возможность наблюдения показаний на линейке 3, см. Фиг. 1.

Для фиксации показаний сейсмодатчиков, располагаемых с понижением в глубину земли, рисуется схема разреза земли и точки их расположения, см. Фиг. 4.

В сосудах 1 периодически контролируют уровень цветной жидкости 2, который должен быть постоянно одинаковым во всех сосудах. Во время землетрясения происходят всплески цветной жидкости 2, которые западают в риски 6 на линейке 3, оставляя в них свой окрашенный след. После окончания землетрясения во всех сосудах 1 фиксируют максимальную высоту всплеска жидкости, которые затем сопоставляют с цифровым метрическим значениями 5 длины, на другом краю линейки 3. На географической карте зоны проявления сейсмических колебаний, в местах установки сейсмодатчиков наносят значения высоты всплесков подкрашенной жидкости 2 в миллиметрах, см. Фиг. 2, 3. По этим значениям определяют различные показатели и параметры землетрясения и, в частности, центр сейсмических колебаний, который может находиться, как в зоне расположения сейсмодатчиков, см. Фиг. 2, так и за ее пределами, см. Фиг. 3.

В первом случае, когда центр землетрясения находится в зоне расположения сейсмодатчиков поиск центра землетрясения осуществляют следующим образом. На карте проводят линии от малых значений показаний сейсмодатчиков к большим. Геометрическое место точек пересечения линий вокруг большего значения будет являться очагом землетрясения.

Но, часто центр землетрясения располагается за границей поля расположения сейсмодатчиков. В этом случае также проводят линии от точек расположения сейсмодатчиков с малыми значениями к большим и продолжают дальше до их пересечения. Пересечение может быть в одной точке, но может быть и в разных. В этом случае точки пересечения обводят линией, которая и будет обозначать зону возникновения сейсмических колебаний.

Нахождение центра землетрясения позволяет определить естественное оно или искусственное. В первом случае дальнейшие исследования помогут, используя RU 2625133, минимизировать последствия сейсмического воздействия. Во втором случае следует предположить об атаке тектонического нападения.

Данное изобретение является новым, ранее неизвестным, что говорит о его соответствии критерию патентоспособности - новизна.

Изобретение может быть реализовано в любой слесарной мастерской, что говорит о его соответствии критерию патентоспособности - промышленная применимость.

1. Способ определения центра сейсмических колебаний, включающий размещение сейсмодатчиков в зоне предполагаемой сейсмической активности, отличающийся тем, что сейсмодатчики размещают на поверхности и в земле с понижением уровня углубления в различных точках, отмечают места их установки на географической карте, после землетрясения фиксируют максимальные значения сейсмических колебаний путем съема показаний с установленных сейсмодатчиков, если центр землетрясения находится в зоне их расположения, проводят линии, связывающие точки установки сейсмодатчиков, начиная от малых значений силы колебаний к большим и далее, точка или область их пересечения будет являться центром землетрясения, если центр землетрясения находится вне зоны расположения сейсмодатчиков, то проводят линии от сейсмодатчиков с малыми значениями показаний к сейсмодатчикам с большими значениями и экстраполируют их на карте размещения до точки или зоны пересечения линий экстраполяции, которые будут являться центром или центральной зоной сейсмических колебаний.

2. Сейсмодатчик для реализации способа определения центра сейсмических колебаний по п. 1, содержащий рабочий орган, отличающийся тем, что рабочий орган выполнен в виде закрытого прозрачным колпаком прозрачного герметично закрытого сосуда с жесткими стенками, наполовину заполненного цветной жидкостью, в котором вертикально установлена линейка с миллиметровыми ризками вдоль одного ее края и цифровыми метрическими значениями вдоль другого.

Изобретение относится к области геофизического мониторинга и может быть использовано для прогнозирования сейсмической опасности. Сущность: на контролируемой территории размещают пункты мониторинга.

Способ прогнозирования морфометрических параметров русловых тел (палеоканалов) // 2672766

Изобретение относится к способам геологической интерпретации сейсмических данных. Сущность: картируют палеорусло посредством выполнения объектно-ориентированной интерпретации.

Способ мониторинга места разведки и разработки нетрадиционных углеводородов // 2670703

Изобретение относится к способам мониторинга подземного образования, в котором добывают нетрадиционные углеводороды. Сущность: выбирают модель диффузии инертного газа и модель диффузии целевого углеводорода.

Способ зондирования лунного грунта // 2667695

Изобретение относится к селенофизике и предназначено для зондирования грунта Луны, информационного обеспечения безопасности космической деятельности, к области контрольно-измерительной техники, поиска залежей минеральных ресурсов, подлунного водного льда, исследования лунного реголита.

Способ геологического картирования аккреционных комплексов // 2667329

Изобретение относится к области геологического картирования и может быть использовано для картирования аккреционных комплексов горных пород. Сущность: выделяют пачки пород (хорсы), ограниченные двумя системами надвигов, характеризуемые повторяемостью одинаковых ассоциаций пород, включающих в разных комбинациях базальт-кремни-силицикластика-песчаник, и одинаковым возрастом пород.

Способ идентификации ионосферных предвестников землетрясений по данным зондовых спутниковых измерений // 2666167

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для идентификации ионосферных предвестников землетрясений по данным зондовых спутниковых измерений.

Способ выявления рапогазоносных структур с аномально высоким пластовым давлением флюидов // 2661062

Изобретение относится к области геологии, а именно к прогнозу рапогазоносных структур с аномально высоким пластовым давлением в геологическом разрезе осадочного чехла платформ.

Способ прогнозирования тектонических землетрясений // 2660771

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для прогнозирования землетрясений. Сущность: на сейсмоактивной территории проводят режимные наблюдения деформаций земной коры или тесно связанных с ними других геофизических полей, например уровня микросейсмической эмиссии.

Способ оценки погрешности в определении координат эпицентров землетрясений системой сейсмического мониторинга // 2660363

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для оценки погрешности при определении координат эпицентров землетрясений. Сущность: строят карту распределения эпицентров землетрясений на территории исследуемого региона.

Способ реконструкции динамических процессов в земной коре по сейсмическим наблюдениям // 2659452

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для реконструкции динамических процессов в земной коре. Сущность: задают пространственные границы исследуемой области и временной интервал.

Способ динамической коррекции отраженных волн с использованием преломленных волн // 2670358

Изобретение относится к способам обработки сейсмической записи и может быть использовано в процессе коррекции динамических характеристик отраженных волн за неоднородность условий возбуждения и регистрации.

Оптимизация многоступенчатого проекта нефтяного месторождения в условиях неопределенности // 2669948

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для управления операциями нефтяного месторождения в условиях неопределенности. В частности предложен способ управления операциями нефтяного месторождения, включающий: получение модели геологической среды, содержащей модель проекта трещины, имеющей свойство трещины с неопределенным значением; получение набора характерных значений, которые отражают неопределенность в свойстве трещины, посредством получения набора характерных значений, представляющих неопределенность в модели скорости распространения сейсмических волн; получение данных микросейсмического события; генерирование набора характерных значений для свойства трещины посредством использования набора характерных значений для модели скорости распространения сейсмических волн и данных микросейсмического события, решение задачи оптимизации нефтяного месторождения с переменным параметром управления посредством использования набора характерных значений для свойства трещины для получения решения, содержащего оптимальное значение для переменного параметра управления; генерирование проекта нефтяного месторождения, основанного на решении; и сохранение проекта нефтяного месторождения.

Способ фильтрации сейсмических сигналов в системе сейсморазведки жидкости // 2669268

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе сейсморазведочных мероприятий. В настоящем изобретении разработан способ адаптивной фильтрации для эффективного подавления посторонних волн, наблюдаемых при сборе данных в ходе сейсморазведки.

Устройство для измерения в скважине геоакустических сигналов // 2668654

Изобретение относится к области геофизики и предназначено для измерения трех составляющих вектора вибрации среды, обусловленного движением нефти, газа, воды, трещинообразованием и другими причинами.

Блокирующий сейсмограф с двойным сердечником // 2667692

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Предложен сейсмограф с двойным сердечником, который содержит двойной магнитный сердечник, упакованный в корпусе, обеспечивающий более высокую чувствительность и снижение количества электрических проводов в устройстве.

Контроль качества для широкополосных свип-сигналов // 2665346

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе обработки данных контроля качества в отношении энергии, излучаемой сейсмическим источником.

Способ формирования куба или разреза площадок, способ автоматического прослеживания горизонтов/годографов и способ автоматического выявления зон тектонических деформаций и зон трещиноватости // 2664503

Изобретение относится к обработке сейсмических данных в области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Предложены три способа, связанные единым изобретательским замыслом.

Сейсмический датчик // 2663091

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе проведения сейсмической съемки. Описано устройство для сейсмической съемки, содержащее корпус, ускоряемую массу, по меньшей мере один датчик, выполненный с возможностью обнаружения перемещения ускоряемой массы относительно корпуса, электронную схему, соединенную с упомянутым по меньшей мере одним датчиком и выполненную с возможностью получения и обработки выходного сигнала этого датчика, и источник питания, выполненный с возможностью подачи электрической энергии в электронную схему и представляющий собой составную часть ускоряемой массы.

Распределенное акустическое измерение для пассивной дальнометрии // 2661747

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано для контроля расположения пробуриваемой скважины относительно целевой скважины. В частности, предложена скважинная дальномерная система, содержащая: первый оптический волновод, размещенный в первой скважине формации, причем первый оптический волновод расположен вдоль части осевой длины первой скважины; по меньшей мере второй оптический волновод, расположенный вдоль по меньшей мере той же самой осевой длины первой скважины, что и первый оптический волновод; и источник звука, размещенный во второй скважине и акустически связанный с указанной формацией.

Способ построения карты изобар для многопластовых месторождений нефти и газа // 2661501

Изобретение относится к области добычи природного газа, а именно к способу контроля за разработкой многопластовых месторождений газа, при расчете пластового давления, как по отдельным пластам, так и по месторождению в целом.

Способ мониторинга для прогнозирования сейсмической опасности // 2672785