Изучение распространения в горных породах искусственно возбуждаемых упругих волн. Роль сейсмических работ в разведке на нефть. Глубинные исследования земной коры. Технические средства сейсморазведки. Поисковые работы. Угольная и рудная сейсморазведка.
Аннотация к работе
Министерство образования и науки Российской Федерации ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.Г.ЧЕРНЫШЕВСКОГО» Примеры применения сейсмических методов разведки в решении реальных геологических задач»В 1829 году в Париже, в Трудах Парижской Академии Наук появилась статья Пуассона, посвященная применению волнового уравнения для описания распространения упругих волн в твердых средах. Эта статья оказалась основополагающей для описания всей акустики твердых сред и основного направления ее - сейсморазведки. Решив волновое уравнение для двух граничных условий, Пуассон получил выражения для описания продольных и поперечных упругих колебаний. О том, как используют звуколокацию летучие мыши и дельфины, было известно, и использование этого принципа также и в твердых средах казалось очевидным еще где-то в XVII веке. В 1909 году профессор Загребского университета, геофизик Мохорович объявил о том, что ему удалось средствами сейсморазведки обнаружить на глубине в несколько десятков километров границу между породами мантии и коры Земли.Сейсморазведка основана на изучении распространения в горных породах искусственно возбуждаемых упругих волн. Здесь они претерпевают преломление и отражение на границах горных пород с различными упругими свойствами и частично возвращаются к земной поверхности, где во множестве точек наблюдения регистрируются высокоточной аппаратурой. По записям этих волн строят сейсмические изображения геологических объектов, что позволяет определить их глубины и формы, а также прогнозировать их литологический состав. Благодаря своим возможностям сейсморазведка играет ключевую роль в региональных исследованиях земной коры, особенно - в исследовании мощных осадочных толщ. На ней показаны траектории некоторых волн (прямых, проходящих, преломленных, отраженных), возбуждаемых взрывом заряда в неглубокой скважине и принимаемых на поверхности в ряде точек с помощью сейсмоприемников, подключенных через канальный кабель к мобильной сейсмостанции, осуществляющей запись колебаний.Сейсморазведка включает два основных метода метод отраженных волн МОВ и метод преломленных волн МПВ, относящихся к техническим модификациям, а также несколько второстепенных методов. Измерив расстояние от этой границы до нескольких произвольных точек, взятых на поверхности Земли, можно измерить скорость распространения волны в среде и определить положение границы, на которой произошло отражение. Сейсмические волны проходят вдоль направления залегания горных пород, скорость в котором превышает скорость в соседних пластах. К технологическим модификациям относится метод общей глубинной точки МОГТ, который основан на суммировании отражений от общих участков границы при различных расположениях источников и приемников. Новое направление в сейсморазведке, основанное на "изучении спектральных характеристик собственного акустического поля Земли и резонансных явлений, возникающих в слоях горных пород при взаимодействии их с сейсмическими волнами".С их помощью изучают внутреннюю структуру земной коры и прилегающую часть верхней мантии до глубин порядка 100 км. Глубинные исследования решают следующие задачи: - разграничение областей коры с существенно различным внутренним строением, разделенных глубинными разломами; В ГСЗ (глубинном сейсмическом зондировании) регистрируют преломленные и закритически отраженные волны по системам непрерывного и пунктирного профилирования или точечных зондирований. По наблюдениям ГСЗ строят наиболее устойчивые преломляющие границы в земной коре и определяют соответствующие граничные скорости. Прослеживают поверхность кристаллического фундамента (V = 6 км/с), границу Конрада - условную внутрикоровую границу (V = 7 к,и/с), границу Мохоровичича (Мохо) - подошву земной коры (V= 8 км/с).При поисках нефтегазовых месторождений такими объектами могут быть антиклинальные складки и купола, зоны выклинивания пластов и их смещения вследствие разрывных нарушений, рифовые и баровые постройки, русловые и дельтовые отложения и др. площади, перспективные для поисков, устанавливают на основании существующих исследований, которыми выявлены области флексур и перегибов перспективных отложений, их регионального выклинивания и фациального замещения, зоны рифогенеза и т. п. 4 служит примером того, как на волновой картине поискового профиля проявляется нефтегазоперспективное рифогенное тело. Облекающие его отложения хорошо трассируются наклонными осями синфазности в диапазоне времен 0,6-0,7 с на интервале профиля х?1,5-3,0 км. При последующем бурении скважина 6, в отличие от скважин 5 и 7, дала промышленный приток нефти. Плотность сети профилей определяется размерами целевых объектов.Угольная сейсморазведка участвует в поисковых и разведочных работах с целью изучения продуктивных толщ, обнаружения и отслеживания угольных пластов, прогнозирования зон их выклинивания, изменения мощностей и разрывных нарушений.