11. Сейсморазведка. Основные методы и их физическая сущность. Способы возбуждения и регистрации упругих колебаний. Возможности применения метода.

Сейсмический метод исследований (сейсморазведка) основан на изучении особенностей прохождения искусственно созданных упругих колебаний через толщи горных пород, характеризующихся различной плотностью и различной скоростью распространения сейсмических волн. Метод является в первую очередь количественным, т.е. позволяет определить глубины залегания поверхностей раздела между отличными по своим упругим свойствам горными породами. На основании данных о глубинных залеганиях этих поверхностей могут быть сделаны геологические построения, в том числе и имеющие непосредственное гидрогеологическое или инженерно-геологическое приложение.

В основу сейсморазведки легла теория распространения упругих колебаний в геологической среде, разработанная в сейсмологии. Сейсморазведка - совокупность методов исследования геологического строения земной коры и верхней мантии, основанных на изучении распространения в них упругих волн, вызванных искусственным путём (взрыв, удар). Возбуждение сейсмических волн. Возбуждение волн взрывом заряда в скважине позволяет ослабить вредное влияние поверхностной и звуковой волн и избежать поглощения энергии колебаний в приповерхностных рыхлых породах. Частотный спектр возбуждаемых колебаний зависит от литологического состава и физических свойств окружающих пород. Чем больше скорость распространения сейсмических волн в породах, тем выше частота возбуждаемых колебаний. Наилучшие результаты получаются при взрывах в пластичных породах, например в глинах. Одиночный заряд взрывчатых веще'ств может считаться с достаточной степенью приближения точечным источником колебаний, из которого распространяется сферическая волна. При группировании взрывов, т.е. при расположении в плане нескольких зарядов вдоль профиля или по квадратной, радиальной, многоугольной сети, возникает направленность в распределении энергии взрыва. При больших расстояниях между зарядами в группе, сравнишях с длиной волны, возникающее упругое возмущение имеет достаточно протяжённый плоский фронт, поэтому такой способ наблюдений назван «методом плоского фронта». В сейсморазведке используется свойство упругих волн распространяться во все стороны от источника возбуждения, претерпевать на встретившихся на их пути сейсмических границах преломление и отражение и затем возвращаться (частью своей энергии) к земной поверхности, где создаваемые ими колебания могут быть зарегистрированы специальной аппаратурой -сейсмической станцией (сейсмическая станция, научное учреждение, ведущее регистрацию колебаний земной поверхности, а также их первичную обработку. Разведочные сейсмические станции регистрируют искусственные сейсмические волны с целью изучения геологического строения земной коры и поисков месторождений полезных ископаемых). В комплексе приборов станции могут быть выделены три узла: сейсмоприёмники (сейсмографы), усилители низкой частоты и осциллограф. Последний представляет собой систему смонтированных вместе гальванометров, число которых, так же как и усилителей, соответствует количеству сейсмографов. Параметры зарегистрированных волн позволяют определить глубину залегания сейсмических границ, их морфологию, а также дают возможность судить о геолого-физических параметрах пород, встреченных волнами на их пути. Регистрация сейсмических волн. Приём и запись волн должны осуществляться таким образом, чтобы, пропустив сквозь сейсмический канал и усилив полезные волны, подавить помехи. Для этого прежде всего необходимо воспользоваться средствами частотной селекции, т.е. выбрать оптимальную фильтрацию. Необходимо следить за тем, чтобы сейсмоприёмники были хорошо установлены на профиле. Для этого их размещают в ямках, добиваясь надёжного контакта сейсмоприёмников с почвой. Создание оптимальных услошй регистрации сейсмических волн представляет собой необходимое условие успеха сейсмических работ. Результаты интерпретации сейсмических наблюдений представляют в виде разрезов и структурных карт, которые используют для практических целей, в частности для определения мест заложения глубоких разведочных скважин при поисках нефтяных и газовых месторождений.

В сейсморазведке различают два основных метода: метод отражённых волн (MOB) и метод преломлённых волн (МПВ).

Существует также большое число модификаций этих методов, которые можно подразделить: по условиям проведения наблюдений (наземная, морская); по способу наблюдений (на профиле, в точке); по типу используемых вЮлн (методы продольных, проходящих, поперечных волн); по частотному диапазону регистрируемых колебаний (сейсморазведка низкочастотная - 25 - 30Гц, среднечастотная - 30 - 80, высокочастотная -более 80); по способам регистрации (аналоговая, цифровая); по способу преобразования и заполнения сейсмической информации (сейсмоголография идр.).

Наиболее важное значение сейсмический метод имеет для поисков и разведки нефтяных и газовых месторождений. Предварительные сейсморазведочные работы дают возможность найти благоприятную для накопления нефти и газа структуру (ловушку) на большой глубине, определить её основные геометрические элементы и с очень большой достоверностью правильно ориентировать расположение глубоких разведочных скважин. Несмотря на высокую абсолютную стоимость сейсморазведочных , работ, они во много раз дешевле глубокого разведочного бурения.

Быстрое развитие сейсмического метода разведки в значительной мере объясняется требованиями, которые предъявляются к нему нефтяной промышленностью и которые этот метод успешно удовлетворяет.

Использование сейсмического метода для поисков и разведки нефти и газа чрезвычайно возросло, т.к. мировая добыча этих видов топлива резко увеличилась и понадобилось значительно увеличить их разведанные запасы.