Применение концепций, основанных на использовании скоростей распространения сейсмических волн

курсовая работа

1.6 Влияние особых условий залегания горных пород

Если скорость распространения продольных волн меньше, чем скорость в воде (1500 м/с ), это обычно указывает на то, что, по крайней мере, некоторая часть порового пространства заполнена газом. Такие низкие значения скорости наблюдаются, как правило, только вблизи земной поверхности в так называемой зоне малых скоростей- ЗМС (Low Velocity Layer-LVL). Этот слой ,как правило, имеет мощность от 2-5 до 50-80 м и характеризуется скоростями сейсмических волн, которые не только малы по величине (от 200 до 1200 м/с), но и чрезвычайно изменчивы по площади. Часто подошва ЗМС совпадает с уровнем грунтовых вод. Существование ЗМС значительно влияет на характер сейсмической записи в силу следующих обстоятельств:

- в зоне малых скоростей наблюдается повышенное поглощение сейсмических волн;

- в низкие значения скорости и их изменчивость в ЗМС оказывает большое влияние на времена пробега волны;

- резкий скачок скорости на подошве ЗМС сильно изменяет направление сейсмических лучей, делая их почти вертикальными независимо от направления прихода к подошве зоны;

- резкий перепад акустической жесткости на подошве ЗМС делает ее прекрасным отражателем, что приводит к образованию интенсивных кратных волн.

В силу такого интенсивного и многообразного влияния зоны малых скоростей, как правило, при сейсмических работах проводятся специальные исследования для изучения ее строения. Учет влияния ЗМС позволяет существенно повысить качество результатов сейсмических работ.

Особо влияет на характер сейсморазведочных пород наличие зоны многолетней мерзлоты. Замерзание воды, содержащейся в порах, приводит к значительному возрастанию Vp и Vs. Это связано с тем, что скорость упругих волн у льда существенно выше (3,8 км/c), нежели в воде (1,55 км/с). Значения Vp в песках и глинах, залегающих вблизи поверхности земли, возрастают при промерзании от 1,7-2 до 3,5-4 км/c. Мощность замерзших пород может достигать нескольких сотен метров. Это существенно ухудшает качество полевых сейсмических материалов.

На характер сейсмических работ в морских условиях сильное влияние оказывает наличие в верхней части разреза твердого субстрата - особого вида льдоподобных веществ- газовых гидратов, представляющих собой смесь метана и воды. Один объем породы в гидратном состоянии связывает 270 объемов метана. Скорость продольных волн в газогидратах составляет около 3000 м/c. Даже малое количество кристаллов газогидрата в порах цементирует осадки, повышает их упругие характеристики и делает их более однородными.

Аномальное пластовые (поровые) давления также влияют на скорость распространения упругих волн. Если в слое существует аномально высокое ( по сравнению с нормальным гидростатическим давлением) пластовое давлении ( АВПД), то это приводит к уменьшению значения скорости в сравнении с тем, которое должно быть в слое при нормальном давлении. Прогноз наличия таких слоев по сейсмическим данным представляется весьма важным и трудным для практики делом.

Делись добром ;)