RU1778726C - Способ скважинной сейсморазведки - Google Patents

Abstract

Использование: при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых, а конкретнее - в сейсморазведке тонкослоистых и трещиноватых анизотропных горных пород. Сущность изобретени : источник колебаний размещают в скважине в пределах пачки анизотропных слоев. Группу сейсмоприемников с размещением центрального у усть  скважины устанавливают на рассто ни х не более половины длины волны друг от друга. Определ ют скорость пр мой волны в направлении истсчник-цен- тральный сейсмоприемник. Перемещают группу в противоположных по отношению к исходному положению направлени х до достижени  экстремальных значений скорости . Преимущественную ориентацию трещиноватости определ ют по анизотропии скорости в различных направлени х. 2 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к геофизическим методам поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, а конкретнее к сейсморазведке тонкослоистых и трещиноватых анизотропных горных пород.

Известен способ сейсморазведки, при котором источник колебаний располагают на поверхности земли, а сейсмоприемники размещают вдоль ствола наблюдательной скважины на рассто ни х пор дка полудлины волны друг от друга, причем регистрируют волны в первых и последующих вступлени х. Недостатком способа состоит в том, что при его осуществлении невозможно изучать анизотропные свойства геологической среды в широком секторе углов выхода сейсмической энергии.

Известен спосоо послойного сейсмого- лографического преобразовани  наземных сейсмозаписей, при котором в процессе обращенного продолжени  пол  отраженных волн получают оценку.скорости волны и коэффициентов анизотропии, дисперсии и поглощени  геологических сред. Недостатком способа следует считать необходимость совместного использовани  продольных Р и поперечных S отраженных волн при изучении неоднородных, анизотропных и поглощающих сред, что затрудн ет истолкование и снижает достоверность полученной геологической информации из-за наличи  процедур отождествлени  отражений различной пол ризации на временных разрезах.

Наиболее близким техническим решением задачи изучени  строени , состава и Свойств геологических сред, что в целом поVI

М со

N го

о

|-А

вышает геологическую эффективность сейсмической разведки, следует считать способ, при котором размещают скважинный источник колебаний и наземные сейсмоприемни- ки по разные стороны от резких границ и суммируют сейсмозаписи после введени  временных поправок за разную глубину погружени  источника. Недостаток способа состоит в том, что измерение кинематических и упругих параметров регистрируемых волн осуществл ют в узком секторе лучей, прилегающих к центральному лучу.

С целью устранени  указанных недостатком и повышени  информативности скважинной сейсморазведки путем определени  анизотропной характеристики геологической среды, св занной с треа иноватостыо, микрослоистостью и т.п., в предложенном способе, основанном на возбуждении колебаний в скважине, приеме колебаний сейсмоприемниками наземного профил , проход щего через устье скважины, суммировании сейсмозаписей после введени  временных поправок, размещают источник в скважине в пределах целевой анизотропной пачки слоев, устанавливают группу сейсмоприемников на выбранном участке профил  при рассто ни х друг от друга, не превышающих половины преобладающей длины волны, причем центральный сейсмоприемник в исходной позиции группы располагают вблизи усть  скважины, осуществл ют прием и регистрацию пр мой (проход щей) волны в первых и последующих вступлени х, определ ют величину скорости пр мой волны в направлении источник-центральный сейсмоприемник путем перебора значений этой скорости в процессе послойного сейсмого- лографического преобразовани  сейсмозаписей при обращенном продолжении и фокусировании пр мой волны в источнике, последовательно перемещают с полуволновым шагом группу сейсмоприемником в противоположных по отношению к исходной позиции направлени х до достижени  экстремальных значений скорости дл  заданных направлений источник - центральный сейсмоприемник, и определ ют преимущественную ориентацию трещино- ватости и микрослоистости горных пород по найденной зависимости скорости от направлени  ее измерени .

Существенными отличительными признаками предлагаемого способа от известных способов скважинной сейсморазведки  вл ютс :

1) размещение источника колебаний внутри анизотропной пачки слоев;

2) прием и регистраци  наземными сейсмоприемниками волны в первых и последующих вступлени х в широком секторе углов выхода сейсмической энергии;

3) определение величины скорости пр мой волны в направлении источник-центральный сейсмоприемник путем перебора значений этой скорости в процессе послойного сейсмоголографического преобразова0 ни  сейсмозаписей при обращенном продолжении и фокусировании пр мой волны в источнике;

4) определение преимущественной ориентации трещиноватости и микрослоисто5 сти по найденной в процессе наблюдений зависимости скорости пр мой волны от направлени  ее измерени , включа  экстремальные значени , в широком секторе углов выхода волны,

0 На фиг. 1 приведена схема реализации предложенного способа, на фиг. 2 - график анизотропии скорости. На фиг. 1 показаны: источник 1 колебаний, группа сейсмоприемников 2, наблюдательна  скважина 3, вме5 щающа  эффективно однородна  среда 4, целева  анизотропна  пачка 5 слоев; а на фиг. 2 - угол 6 выхода пр мой волны, соответствующий заданному направлению источник-центральный сейсмоприемник в

0 выбранной позиции группы, направление 7 распространени  волны поперек напластовани  и направление 8 распространени  волны вдоль напластовани , соответствующие экстремальным значени м скорости

5 пр мой волны.

Способ осуществл етс  с использованием серийной аппаратуры и оборудовани  следующим образом/

Размещают источник 1 колебаний в на0 блюдательной скважине 3 в пределах целевой трещиноватой (микрослоистой) пачки 5 слоев.

Устанавливают группу сейсмоприемников 2 в исходной позиции в пределах участ5 ка наземного профил , примыкающего к скважине 3 с обеих сторон, с шагом, не превышающим половины преобладающей длины волны (дл  максимально интенсивной частоты колебаний), причем централь0 ный сейсмоприемник группы устанавливают в непосредственной близости от усть  наблюдательной скважины.

Возбуждение колебани  и регистрируют пр мую (проход щую) волну в первых и

5 последующих вступлени х.

Определ ют величину скорости распространени  пр мой (проход щей) волны в направлении источник-центральный сейсмоприемник путем перебора заданных значений этой скорости в процессе послойного сейсмоголографического преобразовани  наблюденных сейсмозаписей при обращенном продолжении и фокусировании пр мой волны в источнике 1.

Последовательно перемещают с полуволновым шагом группу сейсмоприемни- ков 2 в противоположных по отношению к исходной позиции направлени х до достижени  экстремальных значений скорости дл  р да заданных направлений источник- центральный сейсмоприемник в процессе его перемещени . При этом получают данные об анизотропных свойствах среды.

Определ ют преимущественную ориентацию трещиноватости (микрослоистости) целевой пачки слоев по характеру зависимости скорости пр мой волны от направлени  ее распространени  в широком секторе углов 6 выхода сейсмической радиации.

Пример конкретного выполнени  способа . Опробование осуществл лось на двухслойной модели с горизонтальной границей раздела изотропного и анизотропного пластов. В изотропном покрывающем пласте мощностью 550 м пластова  скорость была равна м/с. В анизотропной подстилающем пласте мощностью 400 м скорость VM в зависимости от направлени  распространени  пр мой волны измен лась в пределах от 2850 м/с до 3150 м/с.

В эксперименте источник колебаний помещалс  в скважине внутри анизотропного (косослоистого) пласта на глубине 760 м. Семейство сейсмоприемников включало в себ  24 прибора, расставленных на дневной поверхности через 20 м. В исходной позиции центральный сейсмоприемник семейства был расположен возле усть  скважины (начало координат). В дальнейшем центральный сейсмоприемник в процессе перемещени  семейства последовательно располагалс  в выбранных точках наземного профил  с интервалом, равным 350 м. Скорость распространени  пр мой (проход щей ) волны во втором пласте определ лась дл  заданной скорости волны в первом слое путем перебора ее значений а процессе обращенного продолжени  и фокусировани  волны в источнике на основе послойного сейсмоголографического преобразовани  сейсмозаписей в широком секторе углов выхода сейсмической энергии ( ±50°). Критерием правильности прин того при волновом продолжении значени  скорости служила интенсивность суммарного сигнала. Дл  соответствующих положений центрального сейсмоприемника измеренные значени  скорости равн лись

2,96 м/с (2,92 м/с), 2,88 м/с (2,85 м/с), 2,94 м/с (2,92 м/с), 3,00 м/с (3,00 м/с). 3,08 м/с (3,08 м/с), 3,18 м/с (3,15 м/с), 3.10 м/с (3,08 м/с). В скобках указаны истинные значени 

5 скорости. Измеренное значение коэффициента анизотропии составило величину ,9057 (истинное значение - 0,9047).

Таким образом, в предлагаемом способе обеспечиваетс  надежное определение

0 анизотропной характеристики геологической среды, чем существенно повышаетс  полнота извлечени  информации о ее тонкой структуре (микрослоистость) и физико- механических свойствах (трещиноватость,

5 зона дроблени ) и достигаетс  повышение геологической эффективности сейсморазведки в сложнопостроенных и неоднородных средах.

Claims (1)

1. 0 Формула изобретен и  

   Способ скважинной сейсморазведки, основанный на возбуждении колебаний в скважине, приеме колебаний группой сейсмоприемников наземного профил , прохо5 д щего через устье скважины, суммировании сейсмозаписей после введени  временных поправок , отличающийс   тем, что, с целью повышени  информативности способа за счет определени  анизотропной характери0 стики геологической среды, источник в скважине размещают в пределах целевой анизотропной пачки слоев, группу сейсмоприемников на выбранном участке профил  устанавливают на рассто ни х друг от дру5 га, не превышающих половины преобладающей длины волны, причем центральный сейсмоприемник в исходной позиции групп располагают вблизи усть  скважины, осуществл ют прием и регистрацию пр мой вол0 ны в первых и последующих вступлени х, определ ют величину скорости пр мой волны в направлении источник-центральный сейсмоприемник путем перебора значений этой скорости в процессе послойного сейс5 моголографического преобразовани  сейсмозаписей при обращенном продолжении и фокусировании пр мой волны в источнике, последовательно перемещают с полуволновым шагом группу сейсмоприемников впро0 тивоположных по отношению к исходной позиции направлени х до достижени  экстремальных значений скорости дл  заданных направлений источник-центральный сейсмоприемник и определ ют преимуще5 ственную ориентацию трещиноватости и микрослоистости пород по найденной зависимости скорости от направлени  ее измерени .

   5

   2

   Фиг/