Повышение эффективности сейсмоакустического профилирования и увеличение глубинности и разрешающей способности исследований. Получение дополнительной информации по физико-механическим свойствам и литологии отложений. Выделение зон повышенной опасности.
Аннотация к работе
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Работа выполнена на кафедре сейсмометрии и геоакустики геологического факультета Московского государственного университета имени М.В. Официальные оппоненты: доктор технических наук Гогоненков Георгий Николаевич доктор технических наук, ст. Защита состоится 18 марта 2009 г. в 14 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 501.001.64 при Московском государственном университете имени М.В.Повышение эффективности сейсмоакустического профилирования означает увеличение глубинности и разрешающей способности исследований, получение дополнительной информации по физико-механическим свойствам и литологии отложений, достоверного выделения зон повышенной опасности, таких как газонасыщенные отложения, грунты низкой несущей способности и т.д. Так как цифровая обработка и многоканальные наблюдения в сейсморазведке начали применяться гораздо раньше, чем в сейсмоакустическом профилировании, то казалось, что эти технологии могут быть перенесены и на сейсмоакустическое профилирование. Однако практика показала, что механический перенос способов цифровой обработки данных, разработанных для сейсморазведки, и переход к многоканальным наблюдениям, в сейсмоакустическом профилировании очень часто не дают желаемого эффекта. Целью работы является теоретическое обоснование, разработка и совершенствование технических средств, технологии полевых исследований и способов обработки данных сейсмоакустического профилирования на акваториях, направленные на повышение разрешающей способности и глубинности исследований, надежности и качества получаемых данных. Доказана на практических примерах эффективность разработанной технологии проведения полевых работ и обработки данных сейсмоакустического профилирования для повышения разрешающей способности и глубинности исследований, для оценки физико-механических характеристик отложений, литологии, газонасыщенности.В этой главе дан анализ истории развития и современного состояния метода сейсмоакустического профилирования на акваториях, обоснованы цели и задачи диссертационной работы. Специалистами Ламонтской геологической обсерватории (Колумбийский университет, США) и Массачусетсткого технологического института (США) для проведения морских сейсмических исследований было предложено использовать новую комбинацию технических средств - факсимильный регистратор эхолотного типа, источник многократного действия электроискрового (спаркер) или газовзрывного типа и буксируемую пъезосейсмографную косу [Beckmann et al.,1959, Ewing et al., 1961, MCGUINNESS et al., 1962, Edgerton, 1963, Edgerton et al., 1964]. Ведь первоначально многие разработчики и исследователи сосредоточили свои усилия на совершенствовании традиционного эхолота для применения в геологических целях [Clay et al., 1962, 1964, Nawar, 1964, Дубров, 1967], где для возбуждения и приема упругих колебаний в воде используется гидроакустическая антенна - пъезоэлектрический или магнитострикционный излучатель-приемник, возбуждается многофазный узкополосный сигнал. Изначально сейсмоакустическое профилирование развивалось как одноканальный метод как по причине заимствования регистрирующих систем от эхолотов, так и простоты и мобильности аппаратуры и технологии работ. В конце 1990-х - начале 2000-х годов при активном участии автора в компании "Geont Shelf" разработаны компьютеризованные сейсмоакустические комплексы для различных видов сейсмоакустического профилирования на акваториях и скважинных сейсмоакустических работ [Гайнанов и Зверев, 2008], которые используются в ряде научно-исследовательских организаций у нас в стране (ИО РАН, ВСЕГЕИ, МГУ, ТОИ ДВО РАН, ГЕОХИ РАН) и за рубежом (Вьетнам, Турция, Украина).Частотный диапазон сигналов в сейсмоакустическом профилировании зависит от глубинности и разрешающей способности исследований, от типа применяемых источников. Полоса возбуждаемых спаркером частот лежит внутри этого диапазона (100 - 1500 Гц). Динамический диапазон принимаемых сигналов при сейсмоакустическом профилировании определяется рядом факторов: типом и энергией источника волн, длиной и количеством элементов в приемной косе, параметрами системы наблюдений и сейсмогеологическими условиями. Хотя для современных компьютеров эта скорость приема данных и вполне доступная, но с учетом того, что сигнал нужно принять, обработать, визуализировать на экране, записать на диск, распечатать на принтере, могут возникать трудности с использованием ресурсов компьютера. Программа обеспечивает настройку усилителей и фильтров, запуск источников, прием и регистрацию сейсмоакустических данных, навигационной информации, визуализацию данных в виде временных разрезов и как осциллограмм, вывод твердых копий на принтер и ряд вспомогательных функций.