Выбор источника упругих колебаний для малоглубинной сейсморазведки - Дипломная работа

В настоящее время на шахтных полях ОАО "Уралкалий" и ОАО "Сильвинит" используется широкий набор геофизических методов изучения строения калийной залежи и вмещающих ее отложений. Материально-техническая и методическая база сейсмических методов основывается на современном уровне развития цифровых регистрирующих и обрабатывающих сейсморазведочных технологий. Актуальность выбора источника упругих колебаний для малоглубинной сейсморазведки стоит на первом месте в ряду вопросов, связанных с проведением полевых изысканий, поскольку в настоящее время Заказчик предъявляет высокие требования к обработанной информации. Использование взрывного способа возбуждения упругих волн в малоглубинной сейсморазведке крайне затруднено, так как полевые работы часто проводятся в зоне интенсивного техногенного воздействия на среду, которая характеризуется наличием на поверхности жилых массивов, промышленных сооружений, зеленых насаждений, развитой сетью коммуникаций и т.д.Верхнекамское месторождение калийных солей (ВКМКС) находится в пределах Пермской области на левобережье р. Месторождение комплексное: на его базе ведется добыча сильвинитов, карналлита, каменной соли и рассолов.Скважиной 1-ОП и серией нефтепоисковых скважин вскрыты породы кудымкарской свиты (Vkd) валдайской серии вендского комплекса, представленные алевролитами неравномерно глинистыми, ангидритизированными, с обугленными растительными остатками; аргиллитами слюдистыми, зеленовато-серыми и буро-коричневыми, песчанистыми; песчаниками косослоистыми, реже массивными, кварцевыми, мелкозернистыми. малоглубинная сейсморазведка упругая волна Средний отдел (D2) в своей нижней части представлен алевролитами, песчаниками и аргиллитами. Нижняя часть разреза франского яруса в объеме пашийского и низов тиманского горизонтов представлена терригенной пачкой - D3f (терр.), сложенной алевролитами неравномерно глинистыми, песчаниками кварцевыми и аргиллитами алевритистыми и известковистыми. Межрифовый (впадинный) тип разреза представлен известняками, в различной степени окремнелыми, с подчиненными прослоями битуминозных известняков, сланцев и кремней. Карбонатная часть разреза нижнего отдела каменноугольной системы (верхи визейского яруса и нерасчлененный серпуховский ярус) сложена известняками темно-коричнево-серыми, серыми, органогенно-детритовыми, доломитизированными, с типичной морской фауной или ее реликтами; доломитами вторичными серыми, разнозернистыми, с реликтовой органогенной структурой, с желваками ангидрита и кремня.При характеристике тектонического строения Верхнекамского месторождения солей необходимо учитывать несколько аспектов: структурно-тектоническое положение Соликамской впадины, структуру соляного комплекса пород, общую структуру и внутреннюю тектонику соляной толщи, тектонику надсолевых отложений и проблему большеамплитудных смещений в солях. Большая часть прогиба, в том числе Соликамская впадина, характеризуется более глубоким залеганием докунгурских отложений, чем на платформе и складчатом Урале, а также развитием солей в кунгурских отложениях. Переход между платформой и прогибом является постепенным, т.к. в ходе формирования последнего в раннепермскую эпоху происходила его миграция к западу, с наложением на восточную часть Русской платформы. В районе Соликамской впадины такого уступа в кунгурских и артинских отложениях не наблюдается, и западная граница Предуральского прогиба проводится условно, с учетом увеличения мощности и фациальной изменчивости нижнепермских отложений. Нижний структурный ярус сложен верхами артинского яруса, карнауховской свитой и глинисто-карбонатно-ангидритовой толщей березниковской свиты, которые выстилают ложе впадины и залегают согласно ему, средний приурочен к соляной толще березниковской свиты и характеризуется дисгармоничным строением, связанным с проявлением соляной тектоники, и, наконец, верхний образован надсоляными отложениями, залегающими согласно поверхности рельефа соляной толщи [1].ВКМКС находится в пределах Предуральского артезианского бассейна, основными областями питания которого в Прикамье являются Уфимское плато, Тиманская гряда и частично передовые складки Урала, а зонами разгрузки - р. Соляная толща, являясь водоупором, разделяет подземные воды на два гидрогеологических этажа - надсолевой и подсолевой. Вся надсоляная толща пород, за исключением незначительных участков, полностью насыщена водой, поэтому особое внимание уделяется водозащитной толще (ВЗТ), которой для ВКМКС является пачка пород от кровли верхнего отрабатываемого пласта до поверхности соляного зеркала (водоносный горизонт четвертичных отложений, шешминский водоносный горизонт, верхнесоликамский, нижнесоликамский), в наибольшей степени подвергающейся влиянию горных работ.В сейсмической разведке появились различные направления и модификации, которые получили название методов. Для классификации этих методов в сейсморазведке в настоящее время принято использовать двенадцать различных признаков. Физико-географические условия проведения р

Оглавление

Введение

1. Геологические особенности района исследований

1.1 Основные черты геологического строения ВКМКС

1.2 Стратиграфия и литология

1.3 Тектоника

1.4 Гидрогеология

2. Теоретические основы сейсморазведочных исследований

2.1 Методы и модификации сейсморазведки

2.1.1 Метод отраженных волн

2.1.2 Метод преломленных волн

2.2 Источники упругих колебаний в сейсморазведке малых глубин

3. Аппаратурно-методические решения малоглубинной сейсморазведки в условиях ВКМКС

3.1 Методика и технология проведения полевых наблюдений МОГТ (2D)

3.2 Регистрирующий комплекс малоглубинной сейсморазведки МОГТ

3.2.1 Сейсмостанция

3.2.2 Сейсмоприемники (геофоны)

3.2.3 Сейсморазведочные кабели (сейсмокосы)

4. Изучение спектрально-энергетических особенностей поля упругих волн, возбуждаемых импульсными источниками

4.1 Описание и технические характеристики используемых источников упругих колебаний

4.1.1 Падающий груз

4.1.2 Пороховой импульсный источник упругих колебаний

4.1.3 Механический поверхностный источник "Geostrike AWG 80/120 A. E."

4.2 Сравнение характеристик волнового поля возбуждаемого различными источниками

4.3 Исследование волновых полей регистрируемых при группировании источников

5. Техника безопасности и охрана окружающей среды при проведении сейсмических работ

5.1 Проводимые мероприятия по уменьшению влияния на окружающую среду

5.1.1 Мероприятия по уменьшению воздействия на почвы и грунты

5.1.2 Мероприятия по охране водных ресурсов

5.1.3 Мероприятия по уменьшению влияния на растительный покров

5.2 Охрана труда и техника безопасности

5.3 Требования безопасности при работе с импульсным пороховым источником упругих колебаний

Заключение

Список литературы

В настоящее время на шахтных полях ОАО "Уралкалий" и ОАО "Сильвинит" используется широкий набор геофизических методов изучения строения калийной залежи и вмещающих ее отложений. Усилиями сотрудников Горного института УРО РАН активно применяются сейсмические методы в модификации ОГТ, как в шахтном, так и наземном вариантах. Материально-техническая и методическая база сейсмических методов основывается на современном уровне развития цифровых регистрирующих и обрабатывающих сейсморазведочных технологий.

Особенностью малоглубинной сейсморазведки является то, что полезные волны регистрируются на фоне интенсивных волн-помех (преломленных, поверхностных, прямых, кратных и т.д.). Для того чтобы по возможности исключить или подавить последние, требуется тщательное планирование параметров системы наблюдений и характеристик источника возбуждения упругих колебаний.

Актуальность выбора источника упругих колебаний для малоглубинной сейсморазведки стоит на первом месте в ряду вопросов, связанных с проведением полевых изысканий, поскольку в настоящее время Заказчик предъявляет высокие требования к обработанной информации. А для того, чтобы предприятие, проводящее полевые работы, "шагало в ногу со временем", одним из важных моментов является выбор типа источника возбуждения.

Использование взрывного способа возбуждения упругих волн в малоглубинной сейсморазведке крайне затруднено, так как полевые работы часто проводятся в зоне интенсивного техногенного воздействия на среду, которая характеризуется наличием на поверхности жилых массивов, промышленных сооружений, зеленых насаждений, развитой сетью коммуникаций и т.д. Таким образом, наиболее перспективными для применения в данных условиях являются невзрывные типы источников.

Выбор оптимального источника подразумевает изучение спектрально-энергетических особенностей поля упругих волн, возбуждаемых импульсными источники.

В связи с вышесказанным, целью работы является сравнительный анализ источников упругих колебаний для малоглубинной сейсморазведки. Для этого требуется изучить принцип действия источников, провести сравнительный анализ их параметров и выявить достоинства и недостатки конкретных установок.

При написании работы использовались материалы сейсморазведочных работ, полученных при участии автора во время прохождения производственной практики в лаборатории активной сейсмоакустики Горного института УРО РАН.