RU2102780C1

RU2102780C1 - Earthquake monitoring method

Info

Publication number: RU2102780C1
Application number: RU96123157A
Authority: RU
Inventors: Явдат Накипович Хамидуллин
Original assignee: Явдат Накипович Хамидуллин
Priority date: 1996-12-05
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 1998-01-20

Abstract

FIELD: seismology, prediction of earthquakes. SUBSTANCE: earthquake monitoring method includes recording of seismic waves corresponding to seismic events of certain classes, determination of parameter S

\binom{(σ)}{mk}

= N_klnN/N_k, where N_k is number of seismic events of specific energy class k; N is total number of observed seismic events and plotting of time series of parameter S

\binom{(σ)}{mk}

for chosen time interval of observation. Seismic center is determined in advance as area of enhanced seismic activity, recording of seismic events is carried out by corresponding energy classes in discrete points of seismic center. Vibrations of rocks are measured in this area in range of acoustical frequencies, velocity of flow of fluids and variations of fluid pressure are also measured. In agreement with plotted time series of parameter S

\binom{(σ)}{mk}

areas with decreased values exposed on basic recorded energy levels are indicated, change of amplitude level of vibration signal and value of velocity of flow of fluids and fluid pressure are analyzed within time intervals in exposed areas. Joint indication of anomalous increase of amplitude of vibration signal, velocity of flow of fluids and fluid pressure are assumed as short-time forerunner of earthquake. EFFECT: enhanced authenticity of method. 4 cl, 7 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к сейсмологии, в частности к прогнозированию землетрясений, и может быть использовано при создании систем прогнозирования землетрясений и управления перераспределением упругой энергии в земной коре. The invention relates to seismology, in particular to earthquake prediction, and can be used to create earthquake prediction systems and control the redistribution of elastic energy in the earth's crust.

В данном случае контроль подразумевает создание эффективных средств краткосрочного и оперативного прогноза времени и места сильных землетрясений и создания управляемой технологии высвобождения упругой энергии из очаговой области. In this case, control implies the creation of effective short-term and operational forecasting of the time and place of strong earthquakes and the creation of a controlled technology for the release of elastic energy from the focal region.

Известен способ прогнозирования землетрясений, основанный на совместной оценке геофизических, сейсмологических и гидрологических данных (см. F.A. McKeown, S. F. Diehl. Evidence of Contemporary and Ancient Excess Fluid Pressure in the New Madrid Seismic Zone of the Reelfoot Rift, Central United States. U.S.Geological Survey Professional Paper 1538-N, Washington, 1994), согласно которому о наличии сейсмически активных зон судят по результатам регистрации избыточного давления флюидов, которое должно превышать гидростатическое давление в горных породах, причем условием однозначной оценки наличия сейсмически активной зоны является характер структурных разрушений горных пород в районе, где зарегистрировано избыточное давление флюидов. A known earthquake prediction method is based on a joint assessment of geophysical, seismological and hydrological data (see FA McKeown, SF Diehl. Evidence of Contemporary and Ancient Excess Fluid Pressure in the New Madrid Seismic Zone of the Reelfoot Rift, Central United States. US Geological Survey Professional Paper 1538-N, Washington, 1994), according to which the presence of seismically active zones is judged by the registration of excess fluid pressure, which should exceed the hydrostatic pressure in rocks, and the condition for an unambiguous assessment of the presence of a seismically active zone is character p structural destruction of rocks in the area where the registered overpressure fluid.

К недостаткам данного известного способа следует отнести то, что он выделяет сейсмоактивную область по ретроспективным данным и не обеспечивает возможности достоверного прогноза и локализации очаговой области ввиду того, что, во-первых, не осуществляется непрерывное измерение флюидной динамики, а во-вторых, на достоверность получаемых оценок влияют значительные различия в условиях измерений геофизических и гидрологических параметров в различных сейсмоактивных районах. The disadvantages of this known method include the fact that it selects a seismically active region according to retrospective data and does not provide the possibility of reliable prediction and localization of the focal region due to the fact that, firstly, there is no continuous measurement of fluid dynamics, and secondly, the reliability The estimates obtained are affected by significant differences in the conditions of measurements of geophysical and hydrological parameters in various seismically active regions.

Известен также способ оперативного прогнозирования землетрясений на основе контроля возмущений геоакустического фона ( см. В.Л.Моргунов и др. Геоакустический предвестник Спитакского землетрясения. Вулканология и сейсмология, 1991, N 4, с. 104 106), при котором осуществляют измерения акустических излучений в полосе частот 800 1200 Гц и анализируют аномальные возмущения, на основании чего делается вывод о существовании интенсивных деформационных процессов в приповерхностных слоях земной коры в зоне подготовки землетрясения. There is also a method for the operational prediction of earthquakes based on the control of disturbances in the geoacoustic background (see V.L. Morgunov et al. Geoacoustic precursor of the Spitak earthquake. Volcanology and seismology, 1991, N 4, p. 104 106), in which acoustic emissions are measured in frequency band 800 1200 Hz and analyze anomalous disturbances, on the basis of which it is concluded that there are intense deformation processes in the surface layers of the earth's crust in the earthquake preparation zone.

К недостаткам данного известного способа следует отнести узкий диапазон измерений акустического поля, что связано с не вполне корректной интерпретацией регистрируемого сигнала в виде акустической эмиссии за счет деформационных процессов, хотя, по всей вероятности, речь должна идти о существенно более широкополосном вибрационном поле, возникающем в неоднородных напряженных средах за счет флюктуаций упругих модулей. The disadvantages of this known method include a narrow range of measurements of the acoustic field, which is associated with a not quite correct interpretation of the recorded signal in the form of acoustic emission due to deformation processes, although, in all probability, we should be talking about a much wider vibrational field arising in inhomogeneous stressed environments due to fluctuations of elastic modules.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ контроля состояния сейсмоактивных зон, основанный на разработанной автором настоящего изобретения общей физической модели сейсмического процесса, согласно которой сейсмоактивная среда представлена в виде статистической системы, состоящей из подсистем с неполными равновесиями, степень неравновесности которой характеризуется функционалом-параметром S $\binom{(σ)}{мк}$ (см. Я.Н.Хамидуллин. Физика сейсмического процесса. Уфимский научный центр РАН, Институт геологии, АН РБ, Уфа, 1994). Этот параметр оценивает неопределенность распределения упругой энергии в исследуемой локальной области геофизической среды и в физическом смысле соответствует понятию информационной энтропии, являющейся мерой отсутствия информации о системе, т.е. характеризует состояние системы и является функцией состояния этой системы. В силу этого временные ряды S $\binom{(σ)}{мк}$ для рассматриваемых реализаций характеризуют развитие конкретного процесса в соответствии с наиболее фундаментальным свойством произвольных статистических систем, заключающимся в их стремлении к состоянию с наименьшей потенциальной энергией. Важность введения параметра S $\binom{(σ)}{мк}$ для характеристики сейсмического процесса определяется тем, что в природе не бывает чисто механических движений и обратимых процессов, так что любое движение происходит с превращением части механической энергии в тепловую и наоборот.Closest to the invention in technical essence is a method for monitoring the state of seismically active zones, based on the general physical model of the seismic process developed by the author of the present invention, according to which the seismic active medium is presented in the form of a statistical system consisting of subsystems with incomplete equilibria, the degree of nonequilibrium of which is characterized by a functional parameter S $\binom{(σ)}{mk}$ (see Ya. N. Khamidullin. Physics of the seismic process. Ufa Scientific Center, Russian Academy of Sciences, Institute of Geology, Academy of Sciences of the Republic of Belarus, Ufa, 1994). This parameter estimates the uncertainty of the distribution of elastic energy in the studied local area of the geophysical medium and in the physical sense corresponds to the concept of information entropy, which is a measure of the lack of information about the system, i.e. characterizes the state of the system and is a function of the state of this system. Therefore, the time series S $\binom{(σ)}{mk}$ for the realizations under consideration, they characterize the development of a specific process in accordance with the most fundamental property of arbitrary statistical systems, which consists in their desire for a state with the lowest potential energy. The importance of introducing parameter S $\binom{(σ)}{mk}$ to characterize the seismic process is determined by the fact that in nature there are no purely mechanical movements and reversible processes, so that any movement occurs with the conversion of part of the mechanical energy into thermal energy and vice versa.

В нашем конкретном случае параметр S $\binom{(σ)}{мк}$ позволяет оценить, во сколько раз накопленная упругая энергия в среде превосходит сейсмическую энергию, которая должна высвободиться за счет сейсмических волн. Поэтому понижение значений S $\binom{(σ)}{мк}$ свидетельствует о приближении момента выброса избыточной упругой энергии в окружающую среду. От величины и длительности понижения значений S $\binom{(σ)}{мк}$ зависит сила ожидаемого сейсмического события. Физический смысл параметра S $\binom{(σ)}{мк}$ для сейсмического процесса определяется следующим соотношением, полученным из рассматриваемой модели (см. указанную выше монографию автора, с. 72):

где

приращение эффективной упругой энергии в сейсмоактивной среде между энергетическими уровнями k и (k-1), где каждому уровню энергии, исходя из постоянства значений критической плотности упругой энергии (E^(v)) (см. Tsuboi, C. Earthquake energy, earthquake volume, aftershock area, and strength of earth crust.// J.Phys. Earthq. 1956.4, pp. 63 66), можно соотнести соответствующий объем V_k (или характерный размер L_k);

высвобождаемая эффективная сейсмическая (упругая) энергия за счет сейсмических волн для сейсмического события k-го энергетического уровня;
q показатель иерархичности геофизической среды, характеризующий соотношение преимущественных размеров отдельностей при дроблении твердого вещества геофизической среды, физический смысл которого заключается в отражении факта возрастания оттока избыточной упругой энергии по отношению к ее накоплению при дроблении среды (см. Садовский М.А. Болховитинов Л.Г. Писаренко В. Ф. Деформирование геофизической среды и сейсмический процесс. М. Наука, 1987).In our particular case, the parameter S

\binom{(σ)}{mk}

allows you to estimate how many times the accumulated elastic energy in the medium exceeds the seismic energy, which should be released due to seismic waves. Therefore, lowering the values of S

\binom{(σ)}{mk}

indicates the approach of the moment of release of excess elastic energy into the environment. From the magnitude and duration of the decrease in S

\binom{(σ)}{mk}

depends on the strength of the expected seismic event. The physical meaning of the parameter S

\binom{(σ)}{mk}

for the seismic process is determined by the following relationship obtained from the model in question (see the above monograph of the author, p. 72):

Where

increment of effective elastic energy in a seismically active medium between the energy levels k and (k-1), where each energy level, based on the constancy of the values of the critical density of elastic energy (E ^(v) ) (see Tsuboi, C. Earthquake energy, earthquake volume, aftershock area, and strength of earth crust.// J.Phys. Earthq. 1956.4, pp. 63 66), we can correlate the corresponding volume V _k (or the characteristic size L _k );

released effective seismic (elastic) energy due to seismic waves for a seismic event of the k-th energy level;
q is an indicator of the hierarchical nature of the geophysical medium, which characterizes the ratio of the predominant sizes of the individual particles during crushing of the solid substance of the geophysical medium, the physical meaning of which is to reflect the fact of an increase in the outflow of excess elastic energy relative to its accumulation during the fragmentation of the medium (see Sadovsky, M.A. Bolkhovitinov L.G. Pisarenko VF Deformation of the geophysical medium and the seismic process. M. Nauka, 1987).

Таким образом параметр-функционал S $\binom{(σ)}{мк}$ позволяет контролировать взаимосвязь скоростей накопления и высвобождения упругой энергии в сейсмоактивных областях. В дальнейшем для удобства будем называть S $\binom{(σ)}{мк}$ просто параметром энергонасыщенности (неравновесности) среды.Thus, the parameter-functional S $\binom{(σ)}{mk}$ allows you to control the relationship of the rates of accumulation and release of elastic energy in seismically active areas. For convenience, we will call S $\binom{(σ)}{mk}$ just a parameter of the energy saturation (nonequilibrium) of the medium.

Согласно разработанной автором модели, единая система напряжений, существующая в сейсмоактивной зоне, проявляется в синхронных флюктуациях активности слабых землетрясений перед сильными. Перераспределение потенциальной энергии в сейсмоактивной зоне может быть объяснено на примере перехода неустойчивого объема в устойчивый. Такое представление позволяет рассматривать сейсмический процесс как дискретную последовательность переходов локальных объемов геофизической среды в различные метастабильные состояния. Высвобождающаяся при этом процессе упругая энергия может рассматриваться как внутренняя флюктуация (собственная активность среды), проявляющаяся на всех энергетических уровнях. Вышеупомянутый параметр S $\binom{(σ)}{мк}$ характеризует степень неравновесности геофизической среды и определяется следующим образом:
S $\binom{(σ)}{мк}$ = N_кlnN/N_к
где N общее число наблюдаемых сейсмических событий;
N_k число сейсмических событий определенного класса (например, определенного уровня энергии);
M число энергетических классов сейсмических событий в исследуемой сейсмоактивной области;
(σ) в системе обозначений, принятой в упомянутой монографии автора, обозначает безразмерность указанного параметра S_мк.According to the model developed by the author, the unified system of stresses existing in the seismically active zone is manifested in synchronous fluctuations in the activity of weak earthquakes before strong ones. The redistribution of potential energy in a seismically active zone can be explained by the example of the transition of an unstable volume to a stable one. This representation allows us to consider the seismic process as a discrete sequence of transitions of local volumes of the geophysical medium to various metastable states. The elastic energy released during this process can be considered as internal fluctuation (intrinsic activity of the medium), which manifests itself at all energy levels. The above parameter s $\binom{(σ)}{mk}$ characterizes the degree of disequilibrium of the geophysical environment and is determined as follows:
S $\binom{(σ)}{mk}$ = N _to lnN / N _to
where N is the total number of observed seismic events;
N _{k the} number of seismic events of a certain class (for example, a certain energy level);
M is the number of energy classes of seismic events in the studied seismically active region;
(σ) in the notation adopted in the above monograph of the author, indicates the dimensionlessness of the specified parameter S _mk .

Описанный в вышеуказанной монографии автора способ состоит в распределении измеренных величин, пропорциональных упругой энергии соответствующих сейсмических событий, по энергетическим уровням, оценке параметра S $\binom{(σ)}{мк}$ энергетического класса k, построении временных рядов для каждого энергетического класса, выделение области с пониженным относительно фона значением S $\binom{(σ)}{мк}$ с которой сопоставляют область подготовки землетрясения.The method described in the author’s monograph above consists in distributing the measured values proportional to the elastic energy of the corresponding seismic events over energy levels, estimating the parameter S $\binom{(σ)}{mk}$ energy class k, the construction of time series for each energy class, the selection of the region with a lower value of S relative to the background $\binom{(σ)}{mk}$ with which the earthquake preparation area is compared.

К недостаткам этого способа следует отнести то, что он использовался только для обработки данных каталогов и мог быть применен для традиционного прогноза на основе экстраполяции данных сейсмической активности, полученных в прошлом. The disadvantages of this method include the fact that it was used only for processing catalog data and could be used for traditional forecasting based on extrapolation of seismic activity data obtained in the past.

Задачей изобретения является создание способа контроля землетрясений, обеспечивающего получение более точных и достоверных оценок для эффективного краткосрочного прогнозирования землетрясений. Техническим результатом является получение в реальном масштабе времени оценки величины, характеризующей степень энергонасыщенности (степени неравновесности) в исследуемом локальном объеме среды, и выявление на этой основе краткосрочных предвестников достаточно сильных сейсмических событий, а также определение областей с критической энергонасыщенностью среды, т.е. очаговых областей. Этот результат обеспечивает создание объективной предпосылки контроля сильных землетрясений, исходя из разработанной автором общей физической модели сейсмического процесса. The objective of the invention is to provide a method of earthquake control, providing more accurate and reliable estimates for effective short-term earthquake prediction. The technical result is to obtain in real time an estimate of a quantity characterizing the degree of energy saturation (degree of nonequilibrium) in the studied local volume of the medium, and the identification on this basis of short-term precursors of sufficiently strong seismic events, as well as the determination of areas with critical energy saturation of the medium, i.e. focal areas. This result provides the creation of an objective prerequisite for monitoring strong earthquakes, based on the general physical model of the seismic process developed by the author.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе контроля землетрясений, включающем регистрацию сейсмических волн, соответствующих сейсмическим событиям определенных энергетических классов, определение для каждого энергетического класса параметра
S $\binom{(σ)}{мк}$ N_klnN/N_k, где N_k число сейсмических событий определенного энергетического класса k, N общее число наблюдаемых сейсмических событий, и построение временных рядов параметра S $\binom{(σ)}{мк}$ за выбранный временной интервал наблюдений для каждого энергетического класса, в соответствии с изобретением, предварительно определяют по априорным данным предполагаемую очаговую область как район с повышенной сейсмической активностью и с проявлением эффектов группируемости и миграции землетрясений, осуществляют регистрацию сейсмических событий с их дифференциацией по соответствующим энергетическим классам в дискретных точках предполагаемой очаговой области, число которых выбирают из условия лоцирования эпицентра соответствующего сейсмического события, измеряют в указанной области вибрацию горных пород в диапазоне звуковых частот, а также скорость потока флюидов и вариации флюидного давления, по построенным временным рядам параметра S $\binom{(σ)}{мк}$ для сейсмических событий различных энергетических классов, возникших в исследуемой очаговой области, выявляют области с пониженными по сравнению с фоном значениями параметра S $\binom{(σ)}{мк}$ проявляющимися на всех основных регистрируемых энергетических уровнях в рассматриваемом промежутке времени, анализируют на этих временных интервалах изменение амплитудного уровня вибрационного сигнала и значения скорости потока флюидов и флюидного давления, и совместное проявление аномального повышения амплитуды вибрационного сигнала, скорости потока флюидов и избыточного флюидного давления принимают в качестве краткосрочного предвестника землетрясения.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of monitoring earthquakes, including the registration of seismic waves corresponding to seismic events of certain energy classes, the definition of a parameter for each energy class
S $\binom{(σ)}{mk}$ N _k lnN / N _k , where N _{k is the} number of seismic events of a certain energy class k, N is the total number of observed seismic events, and the construction of time series of parameter S $\binom{(σ)}{mk}$ for the selected observation time interval for each energy class, in accordance with the invention, the estimated focal region as an area with increased seismic activity and with the manifestation of the effects of grouping and migration of earthquakes is preliminarily determined by a priori data, seismic events are recorded with their differentiation according to the corresponding energy classes in discrete points of the proposed focal region, the number of which is selected from the conditions of location of the epicenter corresponds present seismic events measured in said vibration area of rocks in the audio band, as well as fluid flow rate and fluid pressure variations, built on a time series of the parameter S $\binom{(σ)}{mk}$ for seismic events of various energy classes that have arisen in the studied focal region, regions with lower values of the parameter S are compared with the background $\binom{(σ)}{mk}$ occurring at all major recorded energy levels in the considered time interval, analyze at these time intervals the change in the amplitude level of the vibration signal and the value of the fluid flow rate and fluid pressure, and the joint manifestation of an abnormal increase in the amplitude of the vibration signal, fluid flow rate and excess fluid pressure is taken as short-term earthquake precursor.

Предпочтительно вибрацию горных пород измеряют на поверхности предполагаемой очаговой области и внутри нее в забое скважины в диапазоне частот от 100 до 2000 Гц, более предпочтительно отдельно в четырех поддиапазонах: от 100 до 500 Гц, от 500 до 100 Гц, от 1000 до 1500 Гц и от 1500 до 2000 Гц. Preferably, the vibration of the rocks is measured on the surface of the proposed focal region and inside it in the bottom of the well in the frequency range from 100 to 2000 Hz, more preferably separately in four subranges: from 100 to 500 Hz, from 500 to 100 Hz, from 1000 to 1500 Hz, and from 1500 to 2000 Hz.

Кроме того, предпочтительно скорость потока флюидов и вариации флюидного давления измеряют непрерывно в предполагаемой очаговой области на ее поверхности посредством измерения расхода флюида и вариации давления на трубе промысловой скважины, предпочтительно на трубе промысловой скважины месторождения углеводородов или скважины, забуренной в глубинные водоносные горизонты. In addition, it is preferable that the fluid flow rate and fluid pressure variations be measured continuously in the intended focal region on its surface by measuring the fluid flow rate and pressure variation on the field pipe, preferably on the field pipe of a hydrocarbon field or a well drilled into deep aquifers.

А также предпочтительно, что аномальное поведение отслеживаемых факторов определяют как увеличение величин регистрируемых характеристик вибрационного поля и слабого сейсмического излучения в два раза по сравнению с фоновыми значениями и превышение величин обычных суточных вариаций флюидной динамики. And it is also preferable that the anomalous behavior of the monitored factors is defined as a two-fold increase in the values of the recorded characteristics of the vibration field and weak seismic radiation compared to the background values and an excess of the values of the usual daily variations of fluid dynamics.

Изобретение поясняется на примере его осуществления, иллюстрируемом чертежами, на которых представлено следующее:
фиг. 1 схема размещения измерительных пунктов при оценке параметра S $\binom{(σ)}{мк}$ в локальном объеме среды;
фиг. 2 блок-схема последовательности операций при оценке параметра S $\binom{(σ)}{мк}$
фиг. 3 блок-схема одного из каналов измерения акустической эмиссии (АЭ) в лабораторных условиях;
фиг. 4 пример временных рядов S $\binom{(σ)}{мк}$ для гранита, полученных при регистрации акустической эмиссии в лабораторных условиях;
фиг. 5 временные ряды S $\binom{(σ)}{мк}$ построенные для полугодовых интервалов, на площади сейсмического полигона по официальному каталогу землетрясений;
фиг. 6 осциллограммы записи сигналов акустической эмиссии вместе с вибрационным полем в продольном (а) и в поперечном (б) направлениях в эксперименте по разрушению образца в зоне дробления;
фиг. 7 графики расходных характеристик, полученные на горизонтальных промысловых скважинах, отражающие динамику флюидных процессов для продуктивного пласта нефтегазоносного месторождения.The invention is illustrated by the example of its implementation, illustrated by drawings, which show the following:
FIG. 1 layout of measuring points when evaluating the parameter S $\binom{(σ)}{mk}$ in the local volume of the medium;
FIG. 2 is a flowchart for estimating the parameter S $\binom{(σ)}{mk}$
FIG. 3 is a block diagram of one of the channels for measuring acoustic emission (AE) in a laboratory environment;
FIG. 4 example time series S $\binom{(σ)}{mk}$ for granite obtained during registration of acoustic emission in laboratory conditions;
FIG. 5 time series S $\binom{(σ)}{mk}$ built for six-month intervals, on the area of a seismic test site according to the official catalog of earthquakes;
FIG. 6 oscillograms of recording acoustic emission signals together with a vibration field in the longitudinal (a) and transverse (b) directions in the experiment on the destruction of the sample in the crushing zone;
FIG. 7 graphs of flow characteristics obtained at horizontal production wells, reflecting the dynamics of fluid processes for a productive reservoir of an oil and gas field.

Как показано на фиг. 1, для оконтуривания очаговой области (локального энергонасыщенного объема) в первом приближении можно использовать пятиточечную схему измерений скважины 1 5, рассредоточенные в пределах локального объема 6 предполагаемой очаговой области, включающей в себя более мелкие очаговые области (заштрихованные участки). Упомянутую предполагаемую очаговую область определяют по априорным данным как район с повышенной сейсмической активностью, в которой проявляются эффекты группируемости и миграции землетрясений. Под группируемостью землетрясений понимается тенденция к концентрации очагов слабых землетрясений в пространстве и во времени перед более сильным землетрясением. Миграция очагов землетрясений это тенденция к проявлению землетрясений в определенном направлении и через ожидаемые интервалы времени в соответствии с наблюдаемым фронтом деформационной волны. As shown in FIG. 1, to delineate the focal region (local energy-saturated volume), to a first approximation, you can use a five-point measurement scheme of well 1 5 dispersed within the local volume 6 of the proposed focal region, which includes smaller focal regions (shaded areas). The aforementioned proposed focal region is determined by a priori data as an area with increased seismic activity, in which the effects of grouping and migration of earthquakes are manifested. The grouping of earthquakes is understood as the tendency to the concentration of foci of weak earthquakes in space and in time before a stronger earthquake. Migration of earthquake sources is a tendency for earthquakes to occur in a certain direction and at expected time intervals in accordance with the observed front of the deformation wave.

Измерения упругих волновых полей (сейсмических волн) необходимо вести с поверхности грунта на планшайбе обсадной трубы скважин 1 5 и в забое скважин. Пункты наблюдений целесообразно располагать в чувствительных зонах исследуемой области: на стыках активных разломов, рудных телах, на месторождениях углеводородов, на контактах неоднородностей земной коры и т.п. Пространственный масштаб расположения станций оценивается в соответствии с размером зоны подготовки (очаговой области) от десятков до сотен км. Измерения осуществляются в диапазоне 0,5 40 Гц с использованием стандартной сейсмической аппаратуры (например, станции АС-6/12). Одна станция будет вести регистрацию сейсмического сигнала с планшайбы обсадной трубы с помощью сейсомприемника, измеряющего z-компоненту (параллельную трубе), что обеспечивает регистрацию сейсмического сигнала от внутренних точек среды. Другая станция, записывающая три компоненты, будет регистрировать сигнал с поверхности грунта (порядка 3 м обсадной трубы), причем ось X сейсмоприемника этой станции ориентируется вдоль длинной оси исследуемой области. Этот сейсмоприемник будет фиксировать поверхностные шумы с наложением на них эндогенных сигналов. Также целесообразно использование третьей станции для регистрации сейсмических сигналов с забоя скважины для обеспечения более надежного выделения полезного сигнала. Measurement of elastic wave fields (seismic waves) must be carried out from the surface of the soil on the faceplate of the casing of wells 1 5 and in the bottom of the wells. Observation points should be located in sensitive areas of the studied area: at the junctions of active faults, ore bodies, at hydrocarbon deposits, at the contacts of inhomogeneities of the earth's crust, etc. The spatial scale of the location of the stations is estimated in accordance with the size of the preparation zone (focal area) from tens to hundreds of kilometers. Measurements are carried out in the range of 0.5 to 40 Hz using standard seismic equipment (for example, AS-6/12 station). One station will record the seismic signal from the casing faceplate using a seismic receiver measuring the z-component (parallel pipe), which ensures the registration of the seismic signal from internal points of the medium. Another station recording three components will record a signal from the soil surface (of the order of 3 m of casing), and the X axis of the geophone of this station is oriented along the long axis of the studied area. This seismic receiver will record surface noise with the imposition of endogenous signals on them. It is also advisable to use a third station to record seismic signals from the bottom of the well to provide a more reliable selection of the useful signal.

Особенностью способа, соответствующего изобретению, является то, что при регистрации слабых сейсмических событий (K <4) используют группу датчиков регистрации этих событий отдельно для каждого энергетического класса (от K 4 до сигналов, превышающих шумы в 2 раза), наряду с классической регистрацией микроземлетрясений и землетрясений в данной области. Градуировку этих датчиков необходимо проводить на специальных стендах. Это обеспечит контроль наиболее полного потока высвобождаемой упругой энергии. A feature of the method corresponding to the invention is that when recording weak seismic events (K <4), a group of sensors for recording these events is used separately for each energy class (from K 4 to signals exceeding noise by a factor of 2), along with the classical detection of microearthquakes and earthquakes in this area. The calibration of these sensors must be carried out on special stands. This will provide control of the most complete flow of released elastic energy.

Блок-схема последовательности операций при измерениях в общем виде приведена на фиг. 2. Локация источников сейсмических волн, т.е. определение эпицентра, гипоцентра и соответствующих расстояний (блок 7), осуществляется по стандартной методике. Оценка энергетических характеристик (блок 8): магнитуды по шкале Рихтера в первоначальном определении M_L, а также по поверхностным M_S и по объемным волнам m_b, в зависимости от глубины очага и локальности события, будет производиться по общепринятой в настоящее время методике. Переход к энергетическому классу K (блок 9) осуществляется с использованием известной эмпирической формулы:
K 1,77M_L + 4
Предусматриваемая изобретением оценка S $\binom{(σ)}{мк}$ отличается от ближайшего аналога, в частности, этапами 9 и 10 (фиг. 2). Основные отличия заключаются в следующем. В указанном известном способе значения N_k, N и M брались по каталогу, т.е. временные ряды S $\binom{(σ)}{мк}$ строились не в реальном масштабе времени и не для конкретного локального объема геофизической среды. Способ, соответствующий изобретению, предусматривает получение временных рядов S $\binom{(σ)}{мк}$ в реальном масштабе времени для конкретного локального объема среды (фиг. 1), что имеет принципиальное значение в рассматриваемом способе контроля.A flowchart for measurements in general is shown in FIG. 2. Location of sources of seismic waves, ie determination of the epicenter, hypocenter and the corresponding distances (block 7) is carried out according to the standard method. Assessment of energy characteristics (block 8): magnitudes on the Richter scale in the initial definition of M _L , as well as surface M _S and body waves m _b , depending on the depth of the focus and locality of the event, will be carried out according to the currently generally accepted technique. The transition to the energy class K (block 9) is carried out using the well-known empirical formula:
K 1.77M _L + 4
Estimated S grade $\binom{(σ)}{mk}$ differs from the closest analogue, in particular, stages 9 and 10 (Fig. 2). The main differences are as follows. In the specified known method, the values of N _k , N and M were taken from the catalog, i.e. time series S $\binom{(σ)}{mk}$ were built not in real time and not for a specific local volume of the geophysical environment. The method corresponding to the invention provides for obtaining time series S $\binom{(σ)}{mk}$ in real time for a specific local volume of the medium (Fig. 1), which is of fundamental importance in the considered control method.

Автоматизированное построение временных рядов S $\binom{(σ)}{мк}$ обеспечивает этап 11 (фиг. 2).Automated Time Series S $\binom{(σ)}{mk}$ provides step 11 (Fig. 2).

Блок-схема одного из измерительных каналов АЭ представлена на фиг. 3. В одном из вариантов осуществления, реализованном в лабораторных условиях, регистрация АЭ велась с помощью пьезодатчика 12 при сжатии в атмосферных условиях образцов горных пород 13 на станции "Эффект-2М" 14, модернизированной для работы в диапазоне от 100 Гц до 2000 Гц, а именно: подключен дифференциальный тракт записи (регистрация отдельных сигналов АЭ) в дополнение к интегральному тракту (регистрация накопления АЭ во времени). Регистрация числа импульсов АЭ с помощью электронно-счетного частотомера 15 (использовался частотомер ЧЭ-35А) позволяет вести счет импульсов АЭ в диапазоне звуковых частот. Регистрация отдельных сигналов АЭ в дифференциальном тракте записи осуществлялась осциллографом 16 (использовался осциллограф Н-700). В качестве нагружающей системы в данном примере использовался гидравлический пресс ПСУ-10, который позволяет вырабатывать давление, необходимое для испытания на сжатие разнообразных горных пород. Уменьшение вибраций со стороны нагружающей системы достигалось за счет ликвидации жесткого контакта между нагнетающей системой и самим прессом. Для этого пресс устанавливался на демпфирующей "подушке", образованной бетонной плитой и ящиком с песком под основанием пресса. В качестве датчиков при регистрации АЭ были использованы пьезокерамические датчики с различным набором собственных частот (например, датчик IPA). A block diagram of one of the measuring channels of AE is shown in FIG. 3. In one of the laboratory-implemented embodiments, the AE was recorded using a piezoelectric sensor 12 while compressing rock samples 13 at atmospheric station Effect-2M 14, upgraded to operate in the range from 100 Hz to 2000 Hz, namely, a differential recording path is connected (registration of individual AE signals) in addition to the integral path (registration of AE accumulation in time). The registration of the number of AE pulses using an electronically counting frequency counter 15 (the frequency meter ChE-35A was used) allows the AE pulses to be counted in the range of sound frequencies. The registration of individual AE signals in the differential recording path was carried out by an oscilloscope 16 (an N-700 oscilloscope was used). In this example, the PSU-10 hydraulic press was used as a loading system, which allows you to generate the pressure necessary for a compression test of a variety of rocks. The reduction of vibrations from the side of the loading system was achieved by eliminating the hard contact between the pumping system and the press itself. For this, the press was mounted on a damping "cushion" formed by a concrete slab and a box with sand under the base of the press. Piezoceramic sensors with a different set of natural frequencies (for example, an IPA sensor) were used as sensors for recording AEs.

Пример построения временных рядов S $\binom{(σ)}{мк}$ (блок 1) по результатам регистрации акустической эмиссии (АЭ) в лабораторных условиях приведен на фиг. 4. Здесь вместо энергетических классов K рассматриваются амплитуды импульсов от I до IV уровней по мере их увеличения. Стрелками, направленными вниз, отмечены импульсы с амплитудой III и IV уровня (N_III и N_IV соответственно). Стрелка, направленная вверх, указывает момент разрушения образца.An example of constructing time series S $\binom{(σ)}{mk}$ (block 1) according to the results of recording acoustic emission (AE) in laboratory conditions is shown in FIG. 4. Here, instead of the energy classes K, the amplitudes of pulses from I to IV levels are considered as they increase. Downward arrows indicate pulses with an amplitude of level III and IV (N _III and N _IV, respectively). The upward arrow indicates the moment of destruction of the sample.

При обработке осциллограмм подсчитывались импульсы по соответствующим четырем уровням, где N_I соответствует числу импульсов с амплитудой до 3 мм, затем: 3 <N_II <6 мм; 6 <N_III <9 мм и N_IV > 9 мм. По этим данным подсчитывались величины S $\binom{(σ)}{мк}$ для каждого уровня:

Суммарная величина S

\binom{(σ)}{мк}

обозначена как S

\binom{(σ)}{мΣ}

На фиг. 4 приведены графики для

Временные ряды для S

\binom{(σ)}{мIII}

и S

\binom{(σ)}{мIV}

не приведены, так как за период испытания образца гранита наблюдалось небольшое количество импульсов III и IV уровней, поэтому проявление наиболее характерных импульсов этих уровней отмечено соответствующими стрелками на оси времени.When processing the waveforms, pulses were calculated at the corresponding four levels, where N _I corresponds to the number of pulses with an amplitude of up to 3 mm, then: 3 <N _II <6 mm; 6 <N _III <9 mm and N _IV > 9 mm. The values of S were calculated from these data.

\binom{(σ)}{mk}

for each level:

The total value of S

\binom{(σ)}{mk}

designated as S

\binom{(σ)}{mΣ}

In FIG. 4 are graphs for

Time Series for S

\binom{(σ)}{miii}

and S

\binom{(σ)}{mIV}

not shown, since during the testing period of the granite sample a small number of pulses of levels III and IV were observed, therefore, the manifestation of the most characteristic pulses of these levels is indicated by the corresponding arrows on the time axis.

На фиг. 4 отчетливо отмечается выделение пониженной области на кривых

перед наступлением полного разрушения образца и перед акустическими сигналами IV уровня.In FIG. 4, a marked decrease in the area on the curves is clearly marked

before the onset of complete destruction of the sample and before acoustic signals of the IV level.

Пример временных рядов S $\binom{(σ)}{мк}$ для землетрясений в диапазоне энергетических классов K 5 8 приведен на фиг. 5 по результатам натурных наблюдений российскими и американскими специалистами на Алма-Атинском сейсмическом полигоне в течение 10 лет. Стрелки на фиг. 5, направленные вниз, соответствуют дате землетрясения энергетического класса K, а направленные вверх отмечают дату землетрясения, энергия которого оценивалась магнитудой M (по шкале Рихтера).S Time Series Example $\binom{(σ)}{mk}$ for earthquakes in the range of energy classes K 5 8 is shown in FIG. 5 according to the results of field observations by Russian and American specialists at the Alma-Ata seismic test site for 10 years. The arrows in FIG. 5, directed downwards correspond to the date of an earthquake of energy class K, and upwards indicate the date of an earthquake, the energy of which was estimated by magnitude M (using the Richter scale).

В табл. 1 представлены результаты расчета параметра S $\binom{(σ)}{мк}$ где N₅ - N₁₁ количества землетрясений определенного энергетического класса (K от 5 до 11) для полугодового интервала наблюдений; ΣN_к суммарное количество землетрясений данного энергетического класса K за рассматриваемый период наблюдений;

эффективные величины параметра S

\binom{(σ)}{мк}

определенного энергетического класса K (K от 5 до 11) и

эффективная величина суммарного параметра S

\binom{(σ)}{мк}

в рассматриваемом диапазоне энергетических классов. Видно, что перед значительными землетрясениями с M_L 5,7 6,6 (по шкале Рихтера) в период с 1977 до 1980 гг. отмечается бухтообразное понижение значений S

\binom{(σ)}{мк}

свидетельствующее о критической энергонасыщенности данного региона. Для выявления очаговой области в пространстве необходимо осуществлять весь комплекс исследований согласно предлагаемому способу, так как рассматриваемый пример показывает только проявление общей тенденции во времени.In the table. 1 shows the results of calculating the parameter S

\binom{(σ)}{mk}

where N ₅ - N _{11 the} number of earthquakes of a certain energy class (K from 5 to 11) for the six-month observation interval; ΣN _{to the} total number of earthquakes of a given energy class K for the observation period under consideration;

effective values of the parameter S

\binom{(σ)}{mk}

specific energy class K (K from 5 to 11) and

effective value of the total parameter S

\binom{(σ)}{mk}

in the considered range of energy classes. It is seen that before significant earthquakes with M _L 5.7 6.6 (on the Richter scale) in the period from 1977 to 1980. a bay-like decrease in S

\binom{(σ)}{mk}

indicating the critical energy saturation of the region. To identify the focal region in space, it is necessary to carry out the whole complex of studies according to the proposed method, since the considered example shows only the manifestation of the general trend in time.

Измерения вибрации в диапазоне 100 -2000 Гц проводятся на поверхности и в забое скважин, при этом приемниками сигналов служат пьезопреобразователи, находящиеся в металлическом корпусе, для защиты от электромагнитных полей, соответственно для четырех частотных диапазонов: 100 500 Гц, 500 1000 Гц, 1000 1500 Гц и 1500 2000 Гц. В остальном методика измерений и используемая аппаратура в основном аналогичны используемым в вышеупомянутой статье В.Л. Моргунова и др. Vibration measurements in the range 100-2000 Hz are carried out on the surface and in the bottom of the wells, while the signal receivers are piezoelectric transducers located in a metal casing to protect against electromagnetic fields, respectively, for four frequency ranges: 100 500 Hz, 500 1000 Hz, 1000 1500 Hz and 1500 2000 Hz. Otherwise, the measurement procedure and the equipment used are basically similar to those used in the aforementioned article by V.L. Morgunova et al.

Фиг. 6 иллюстрирует осциллограмму записи вибраций образца совместно с акустическим излучением микротрещин в продольном (а) и в поперечном (б) направлениях в лабораторном эксперименте в процессе осевого сжатия при всестороннем давлении 180 МПа. Диапазон регистрации этих сигналов от 100 до 2000 Гц. Стрелкой отмечен момент разрушения образца. Из фиг. 6 можно видеть, что сигналы акустической эмиссии можно явно наблюдать на фоне шумового поля, которое имеет тенденцию к заметному росту перед основным разрушением. (Под акустической эмиссией подразумеваются упругие волны, излучаемые трещинами, возникающими в процессе деформирования образца, в отличие от вибраций, которые обусловлены "дрожанием" всего образца вследствие флюктуаций модулей упругости, так называемый "избыточный шум"). Аналогичные тенденции отмечены и в полевых условиях. FIG. Figure 6 illustrates an oscillogram of recording vibration of a sample together with acoustic radiation of microcracks in the longitudinal (a) and transverse (b) directions in a laboratory experiment during axial compression at a total pressure of 180 MPa. The range of registration of these signals is from 100 to 2000 Hz. The arrow indicates the moment of destruction of the sample. From FIG. 6, it can be seen that acoustic emission signals can be clearly observed against the background of the noise field, which tends to noticeably increase before the main damage. (By acoustic emission is meant elastic waves emitted by cracks that occur during deformation of the sample, in contrast to vibrations caused by the “trembling” of the entire sample due to fluctuations in the elastic moduli, the so-called “excess noise”). Similar trends are noted in the field.

Мониторинг флюидной динамики может проводиться с помощью системы, использующей принцип измерения технологических параметров потока флюидов прибором ИТПП-1 (см. патент РФ N 1296864) на промысловой скважине. Указанная система регистрации позволяет фиксировать мгновенные значения флюидного давления и скорости потока. Пример испытания этой системы в промысловых условиях иллюстрируется с помощью фиг. 7, где показаны графики расходных характеристик, снятые с горизонтальных участков промысловых скважин нефтегазоносного месторождения в Оренбургской области. Условная характеристика расхода (Q_усл.), измеряемая по оси ординат, связана с фильтрационной способностью продуктивного пласта и перепадом давлений в устье и забое скважины. Фактически приведенные графики отражают ритм флюидной динамики в продуктивном пласте.Fluid dynamics monitoring can be carried out using a system that uses the principle of measuring the technological parameters of fluid flow using an ITPP-1 device (see RF patent N 1296864) in a production well. The specified registration system allows you to record the instantaneous values of fluid pressure and flow rate. An example field test of this system is illustrated by FIG. 7, which shows graphs of flow characteristics taken from horizontal sections of field wells of an oil and gas field in the Orenburg region. The conditional flow characteristic (Q _conv. ), Measured along the ordinate axis, is associated with the filtration ability of the reservoir and the pressure drop in the wellhead and bottom hole. In fact, these graphs reflect the rhythm of fluid dynamics in the reservoir.

Целесообразность измерения вариаций давления и скорости флюидных потоков на промысловых скважинах обусловлена тем, что динамические характеристики флюидов в продуктивных пластах (в частности, на месторождениях углеводородов) связаны с вариацией напряженного состояния массива горных пород в этом объеме. Как правило, области нефтегазоносных месторождений относятся к сейсмоактивным регионам и, как показано специальными исследованиями, эта связь не случайна. В частности, наблюдения за изменением порового давления в нефтяной провинции Rangely (Colorado, USA) выявили конкретную закономерность возникновения землетрясений при превышении порового давления (P) 3,5 МПа (Raleign C. B. Jealy J.H. Bredehoeft J.D. 1972, Faulting and crustal stress at Rangely, Colorado// Flow and Fracture of Rocks: Geophys. Monograph Series, v. 16, p. 275 -284). The appropriateness of measuring variations in pressure and velocity of fluid flows in production wells is due to the fact that the dynamic characteristics of fluids in productive formations (in particular, in hydrocarbon deposits) are associated with variations in the stress state of a rock mass in this volume. As a rule, the areas of oil and gas deposits belong to seismically active regions and, as shown by special studies, this relationship is not accidental. In particular, observations of changes in pore pressure in the oil province of Rangely (Colorado, USA) revealed a specific pattern of earthquakes when pore pressures (P) of 3.5 MPa were exceeded (Raleign CB Jealy JH Bredehoeft JD 1972, Faulting and crustal stress at Rangely, Colorado // Flow and Fracture of Rocks: Geophys. Monograph Series, v. 16, p. 275 -284).

Следует также отметить, что повышение сейсмической активности в областях подготовки землетрясений является объективным признаком энергонасыщенности этого объема геофизической среды. Это обстоятельство приводит к раскрытию дополнительных каналов для фильтрации флюидов, что приводит к более значительным эффектам по сравнению с фоновой вариацией флюидной динамики. При этом усиление вибраций массива горных пород также значительно увеличивает фильтрационную способность среды, поэтому выбранная совокупность исследований носит не случайный характер, а обусловлена конкретной физической взаимосвязью выбранного комплекса характеристик. В целом, наблюдение за вариациями давления и скорости флюидного потока глубинных гидрогоризонтов очень информативно для сейсмологии, что подтверждается, например, аномальным повышением уровня вод в артезианских колодцах (скважинах) перед сильными землетрясениями. It should also be noted that an increase in seismic activity in the areas of earthquake preparation is an objective sign of the energy saturation of this volume of the geophysical medium. This circumstance leads to the opening of additional channels for fluid filtration, which leads to more significant effects compared to the background variation of fluid dynamics. At the same time, the increased vibration of the rock mass also significantly increases the filtration capacity of the medium, therefore, the selected set of studies is not random in nature, but is due to the specific physical relationship of the selected set of characteristics. In general, monitoring the variations in pressure and fluid flow velocity of deep hydrohorizones is very informative for seismology, which is confirmed, for example, by an abnormal increase in water levels in artesian wells (wells) before strong earthquakes.

В процессе проведения исследований при реализации заявленного способа контроля землетрясений в выбранных пунктах измерений (скважины 1 5 на фиг. 1) получают информацию по сейсмическим событиям определенных энергетических классов. Анализируют временные ряды параметра S $\binom{(σ)}{мк}$ построенные для событий внутри предполагаемой очаговой области 6, на предмет выявления периодов заметного понижения параметра S $\binom{(σ)}{мк}$ Для этих периодов очень информативными являются результаты измерений высокочастотного вибрационного поля в качестве критерия предельной энергонасыщенности и прямого краткосрочного предвестника. Эта информация дополняется аномальным поведением флюидных процессов, которые непосредственно связаны с сейсмичностью. Измерения динамики флюидных процессов и использование их при анализе энергонасыщенности локального объема связаны с таким их преимуществом, как отсутствие влияния различных помех, имеющих место при измерениях упругих волновых полей.During research, when implementing the claimed method of earthquake control at the selected measurement points (wells 1 5 in Fig. 1), information is obtained on seismic events of certain energy classes. Analyze the time series of the parameter S $\binom{(σ)}{mk}$ constructed for events within the proposed focal region 6, in order to identify periods of a noticeable decrease in the parameter S $\binom{(σ)}{mk}$ For these periods, the results of measurements of the high-frequency vibration field as a criterion of the limiting energy saturation and direct short-term precursor are very informative. This information is supplemented by the abnormal behavior of fluid processes that are directly related to seismicity. Measurements of the dynamics of fluid processes and their use in the analysis of the energy saturation of a local volume are associated with such an advantage as the absence of the influence of various interferences that occur when measuring elastic wave fields.

Таким образом, период заметного и устойчивого понижения значений S $\binom{(σ)}{мк}$ (по сравнению с фоном) совместно с аномальным поведением вибрационных полей (увеличение его регистрируемых характеристик, например, в два раза) и характеристик флюидной динамики служит объективным критерием критической энергонасыщенности исследуемого объема среды, а резкий рост амплитудной характеристики вибраций горных пород и значительный рост давления и скорости флюидного потока могут служить кратковременным предвестником сильного землетрясения.Thus, the period of a noticeable and steady decrease in S $\binom{(σ)}{mk}$ (compared to the background) together with the anomalous behavior of vibration fields (doubling its recorded characteristics, for example) and fluid dynamics characteristics is an objective criterion for the critical energy saturation of the studied volume of the medium, and a sharp increase in the amplitude characteristic of rock vibrations and a significant increase in pressure and fluid flow rates can serve as a short-term harbinger of a strong earthquake.

Соответствующий изобретению способ контроля землетрясений позволит выявлять период критической энергонасыщенности в исследуемом локальном объеме среды (очаговую область) по временным рядам для параметра S $\binom{(σ)}{мк}$ построенным для сейсмических событий определенного энергетического класса K, зарегистрированных в диапазоне частот 0,5 40 Гц. Измерения высокочастотного вибрационного поля в диапазоне 100 2000 Гц совместно с мониторингом вариации флюидной динамики выявляют краткосрочные предвестники достаточно сильных сейсмических событий, а также дополнительно оконтуривают области с критической энергонасыщенностью среды, т. е. очаговые области. В частности, выявление областей с критической энергонасыщенностью позволяет предпринять реальные шаги по управлению перераспределением избыточной упругой энергии в геофизической среде. Основным преимуществом предлагаемого способа контроля землетрясений является возможность выявления очаговой области сильного землетрясения по проявлениям более слабых сейсмических событий, которые фактически и формируют эту очаговую область. Способ контроля землетрясений, включающий в себя совокупность операций анализа сейсмического процесса, соответствующую изобретению, позволяет избежать наблюдаемого на практике эффекта "размывания предвестников" по мере увеличения наблюдательных пунктов. Обеспечиваемые заявленным способом результаты создают объективную предпосылку контроля сильных землетрясений, исходя из предложенной общей физической модели сейсмического процесса.The earthquake control method according to the invention will make it possible to identify the period of critical energy saturation in the studied local volume of the medium (focal region) in time series for parameter S $\binom{(σ)}{mk}$ built for seismic events of a certain energy class K, recorded in the frequency range 0.5 to 40 Hz. Measurements of the high-frequency vibration field in the range of 100 to 2000 Hz together with the monitoring of fluid dynamics variations reveal short-term precursors of sufficiently strong seismic events, and also additionally outline areas with critical energy saturation of the medium, i.e., focal areas. In particular, the identification of areas with critical energy saturation allows real steps to be taken to control the redistribution of excess elastic energy in a geophysical medium. The main advantage of the proposed method of earthquake control is the ability to identify the focal region of a strong earthquake by the manifestations of weaker seismic events, which actually form this focal region. The method of earthquake control, which includes a set of seismic process analysis operations in accordance with the invention, allows avoiding the “pre-erosion” effect observed in practice as the observation points increase. The results provided by the claimed method create an objective prerequisite for the control of strong earthquakes, based on the proposed general physical model of the seismic process.

Claims

1. A method of earthquake control, including the registration of seismic waves corresponding to seismic events of certain energy classes, the definition of a parameter for each energy class
S

\binom{(σ)}{mk}

= N _K lnN / N _K ,
where N _{K is the} number of seismic events of a certain energy class K;
N is the total number of observed seismic events,
and plotting the time series of the parameter S

\binom{(σ)}{mk}

for the selected observation time interval for each energy class, characterized in that the estimated focal region as an area of increased seismic activity with the manifestation of groupability and migration of seismic events is preliminarily determined on the basis of a priori data, seismic events are recorded with their differentiation according to the corresponding energy classes, in discrete points of the proposed focal region, the number of which is selected from the conditions of location of the epicenter corresponds guide seismic events measured in the specified area of vibration of rocks in the audio band, as well as fluid flow rate and fluid pressure variations, built on a time series of the parameter S

\binom{(σ)}{mk}

for seismic events of various energy classes that arose in the focal region under study, regions with lower values of the indicated parameter, which are manifested at all the main recorded energy levels in the considered time interval, are identified, changes in the amplitude level of the vibration signal and the values are analyzed at time intervals of the identified regions fluid flow rate and fluid pressure and the joint manifestation of an abnormal increase in the amplitude of the vibrational wave ala, fluid flow rate and fluid pressure taking as short a precursor earthquake.

2. The method according to claim 1, characterized in that the vibration of the rocks is measured on the surface of the proposed focal area and inside it in the bottom of the well in the frequency range of 100 to 2000 Hz.

3. The method according to p. 2, characterized in that the measurement range, rock vibration is divided into four measurement sub-ranges 100 500 Hz, 500 1000 Hz, 1000 1500 Hz, 1500 2000 Hz.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the fluid flow rate and fluid pressure variations are measured continuously in the proposed focal region on its surface by measuring fluid flow and pressure variations, in particular on the pipe of a production well of a hydrocarbon field or well, drilled into deep aquifers.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the anomalous behavior of the monitored factors is defined as a corresponding increase in the recorded characteristics of the vibration field and weak seismic radiation by a factor of two compared with the background values and the excess of the values of the usual daily variations of fluid dynamics.