SU1029115A1

SU1029115A1 - Способ возбуждени поперечных сейсмических волн

Info

Publication number: SU1029115A1
Application number: SU823381556A
Authority: SU
Inventors: Леонид Юрьевич Бродов; Исаак Соломонович Лев; Борис Гершович Ваншельбойм; Вячеслав Александрович Куликов; Николай Никитович Пузырев; Аскольд Владимирович Тригубов
Original assignee: Раменское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки
Priority date: 1982-01-08
Filing date: 1982-01-08
Publication date: 1983-07-15

Description

ьэ

со 11 Изобретение относитс к сейсмической разведке и может быть использовано при исследовани х зем(ых недр методом поперечных волн дл поисков и разведки нефт ных, газовых и рудны месторождений. Известен способ возбуждени поперечных волн с помощью горизонтально направленных воздействий, при которо ударные воздействи , параллельные поверхности грунта производ т по под ставке, на нижнем основании которой закреплены параллельные р ды рабочих зубьев, передающих ударное воздействие грунту . Однако этот способ имеет низкую эффективность на м гких и сыпучих грунтах, его использование требует проведени трудоемкой предварительно подготовки. Известен способ сейсморазведки по перечными волнами, в котором дл воз буждени волн используютс две группы последовательно включённых вибраторов , управл емых одним свип сигналом так, чтобы сигналы, поступающие в каждую группу вибраторов были одинаковы по частоте и амплитуде, но противоположны по фазе. Две группы вибраторов располагаютс симметрично по разные стороны от профил наблюдени окрест его простирани . Недостатком этого спосс а вл етс необходимость использовани дл его реализации большого количества таких сложных агрегатов, как вибрато ры, очень жесткие требовани по иден тичности частотных, фазовых и амплитудных характеристик вибраторов, используемых в двух разных группах. Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ возбуждени поперечных сейсмических волн, основанный на использовании источника асимметрии и осесимметричного динамического воздействи на грунт и на изменении пол ризации возбуждаемых попереч ных волн путем изменени взаимного расположени источника асимметрии и точки приложени осесимметричного динамического воздействи относитель но линии наблюдени Поперечные сейс мические волны возбуждаютс вертикальными воздействи ми, прилш(енными в двух разделенных траншеей точках, симметричных относительно профил наблюдени . В качестве возбудители колебаний используетс падающий груз 52 Пол волн, зарегистрированных на профиле от этих двух воздействий, вычитаютс с целью ослаблени продольных волн и подчеркивани поперечных Сз. Недостатки этого способа заключаютс в том, что дл его реализации необходим подготовка разделительных траншей, вл ющихс источником асимметрии, которые после окончани работ долх{ны быть зарыты, что требует выполнени большого объема земл ных работ. Подготовка траншей приводит также к нарушейи м поверхностного сло почвь; и надолго выводит ее из сельскохоз йственного обо-, рота. Цепь изобретени - повышение производительности работы и обеспечение сохранности поверхностного сло почвд. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу возбуждени поперечных волн, основанном на использовании источника асимметрии и осесимметричного динамического воздействи на грунт и на изменении Пол ризации возбуждаемых поперечных волн путем изменени взаимного расположени источника асимметрии и осесимметричного динамического воздействи относительно линии наблюдени , асимметрию в грунте создают путем статического воздействи на него инертной массой, размещенной в пункте возбуждени вне источника осесимметричного динамического воздействи . Это позвол ет исключить проведение трудоемких земл ных работ устранить нарушение плодороди почвы. Как известно, при осесимметричном воздействии на дневную поверхность (воздействи типа вертикально действующей силы, сферического или плос-, кого центра расширени и др.) возбуждаютс продольные волны и поперечные 8, пол ризованные в вертикальной плоское. Характеристики направленности этих источников таковы , что в наиболее важных при сейсмической разведке близких к вертикали направлени х, излучение относительно невелико. Если поблизости от места приложени воздействи установить инертную, массу, то она создаст асимметрию свойств среды вблизи от источника и трансформирует возбуждающее волновое поле. При взаимодействии исходного осесимметричного

3 1

пол и статическим полем асимметрично расположенной относительно него инертной массы в грунте из сжимающих составл ющих волнового пол возникают поперечные волны, пол риз ци которых при приблизительно вертикальном .направлении распространении волн оказываетс преимуществен .но горизонтальной.

Относительна .интенсивность возбуждаемых СДВИГОЁЫХ волн зависит от характера направленности используемого осесимметричного источилика, интенсивности воздействи , рассто ни между источником и инертной маесой , от величины массы и свойств грунта, которые определ ют собственные колебани в системе грунт инертна масса. Наибольшую эффективность такого источника как источ ника СДВИГОВЫХ колебаний удаетс сйес печить, если рассто ние между мес- . ;том приложени воздействи и инертной массой пропорционально тангенсу внутреннего трени грунта.

Описываемый способ может быть реализован любыми источниками возбуждени в том числе серийно выпускаекшми вибрационные и импульсными невзрывными источниками типа СВ, ИКИ, ГСК, СН и другими. При этом, в качестве инертной массы может использоватьс любой груа, в том числе размещаемый на транспЬртном средстве.

Экспериментально показано, что, если установить на грунт массу в одну тонну на рассто нии в один метр от точки удара свободно падающего

15Ч

груза массой .а одну тонну, то возбуждаемые поперечные волны Зц по интенqi BHocTM близки волнам, которые возбукщаютс при горизонтальном ударе такого же груза по вертикальной стенке специально вырытой траншеи. Интенсивность продольных волн при этом заметно не измен етс .

При одновременном возбуждении поперечных и продольных волн очень важно обеспечить возможность селекции волн по пол ризации. Это достигаетс за счет изменени пол ризаций возбуждаемых поперечных волн, которое обес лечиваетс изменением взаимного распол ожени мест приложени динамической нагрузки и статической нагрузки, создаваемой инертней массой, относительно линии наблюде и .

Если воздействие прикладывать в точке, расположенной от массы на линий , перпендикул рной профилю наблюдени , то возбуждаютс волны 8ц, а параллельной волны Gn, Пол ризацию волн можно изменить на180, изменив взаимное расположение источника и инертной массы также на ,

В качестве источников дл осесимметричного воздействи могут использоватьс как импульсные, так и вибрационные иэлучатели, причем импульсные могут быть как ударно-механическими , так и взрывными.

Описываемый способ позвол ет повышаУь производительность за счет упрощени технологии работ и отказа от рыть траншей, а также исключить повреждени плодородного сло почвы.

Claims

СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН, основанный на [ использовании источника асимметрии и осесимметрического динамического воздействия на грунт и на изменении поляризации возбуждаемых поперечных волн путем изменения взаимного расположения источника асимметрии и точки приложения осесимметричного динамического воздействия относительно · линии наблюдения, отличающийся тем, что, с целью повышения про- . изводительности работ и обеспечения сохранности поверхностного слоя почвы, асимметрию в грунте создают путем статического воздействия инертной массой, размещенной в пункте возбуждения вне источника осесимметричесного динамического воздействия.