Анализ сейсмического исследования в скважине

Содержание TOC \o "1-3" \h \z \u Введение PAGEREF _Toc98981819 \h 3Глава 1. Задачи и методики работ скважинной сейсморазведки PAGEREF _Toc98981820 \h 51.1 Общие вопросы проведения сейсмических работ в скважинах PAGEREF _Toc98981821 \h 51.2 Волновые поля на земной поверхности и в скважине PAGEREF _Toc98981822 \h 7Глава 2. Проведение сейсмических исследований в скважинах PAGEREF _Toc98981823 \h 142.1 Исследование с помощью р-волн PAGEREF _Toc98981824 \h 142.2 Исследования с применением поперечных волн PAGEREF _Toc98981825 \h 21Заключение PAGEREF _Toc98981826 \h 29Список литературы PAGEREF _Toc98981827 \h 30ВведениеЛюбая производственная деятельность имеет свою цель. Для геофизических работ такая цель формализуется в геологической задаче. Сейсмические исследования направлены на поиск новых месторождений или уточнение геологического строения уже разведанных месторождений. Скважинная сейсморазведка имеет свои преимущества и ограничения.Основной проблемой скважинной сейсморазведки является ограничение области исследования вокруг глубокой скважины. Однако уточнение геологического строения вокруг скважины является актуальной задачей на стадии разработки месторождения, когда оперативный прогноз строения пластаколлектора на расстоянии 300400 метров от пробуренной скважины может повлиять на размещение кустовых добывающих скважин. Решение любой геологической задачи должно быть оформлено в виде карт, схем и других графических приложений, подтверждающих ту или иную геологическую гипотезу. Для скважинной сейсморазведки итоговая геологическая информация представляется в виде:- карт: глубин, мощностей, разломов, литологических замещений, развития коллекторов;- карты физических свойств коллекторов;- карты или схемы преимущественного направление трещиноватости пласта коллектора;- карты изменения во времени контура залежи.Разумеется, представленный перечень неполный и приведен здесь для того, чтобы еще раз обратить внимание на то, что результатом ВСП, как и любого другого метода наземной или скважинной сейсморазведки, должна быть геологическая информация. Скважинный сейсмический материал позволяет определять различные параметры волнового поля, что само по себе является ценной информацией. Полученная геофизическая информация может быть использована для переинтерпретации данных наземной сейсморазведки. Основными геофизическими задачами, которые можно решить с помощью методики ВСП, являются:- изучение сейсмического волнового поля;- изучение формы сейсмического сигнала;- определение скоростной модели среды;- согласование каротажных и наземных сейсмических данных.Качество решения геологогеофизических задач зависит прежде всего от технологии полевых работ. Современное цифровое буровое оборудование для сейсморазведки позволяет выполнять съемки хорошего качества и с низким уровнем шума. Развитие технических средств – непрерывный процесс. Появление новой техники приводит к повышению качества результатов сейсморазведки и позволяет задуматься о решении более сложных геологогеофизических задач.Цель работы: Анализ сейсмического исследования в скважинеЗадачи работы:- Описать задачи и методики работ скважинной сейсморазведки- Изучить исследование с помощью Р-волн- Изучить исследование с применением поперечных волнГлава 1. Задачи и методики работ скважинной сейсморазведки1.1 Общие вопросы проведения сейсмических работ в скважинахРаспространение сейсмических волн в Земле представляет собой сложный физический процесс. Абсолютно точное математическое описание процесса распространения волн невозможно, да и не нужно. Волновые сейсмические поля регистрируются аппаратурой, имеющей ограничения по точности, поэтому точность математического описания и точность алгоритмов обработки должны соответствовать точности регистрируемой информации. Сейсмические станции используют геофоны для регистрации упругих колебаний. Записанный на магнитный носитель сигнал с учетом всех преобразований в сейсмостанции соответствует выходному электрическому сигналу сейсмоприемника.Конструкция сейсмоприемника может быть разной, но основным общим принципом работы всех геофонов является преобразование скорости перемещения упругих колебаний в электрический сигнал. В техническом описании сейсмоприемников обычно приводится коэффициент электромеханического преобразования и его зависимость от частоты механических колебаний. На рис. 1 представлены технические характеристики геофона СМ11. Кривая чувствительности сейсмоприемника представляет собой график изменения коэффициента электромеханического преобразования в зависимости от частоты регистрируемого сигнала. Для данного сейсмоприемника, начиная с частоты 30 Гц, характеристика сейсмоприемника практически постоянна. Спектральные составляющие сейсмического сигнала с частотой ниже 30 Гц фильтруются геофоном.Зная скорость смещения сейсмических колебаний и частоту сейсмического сигнала, можно оценить смещения породы или грунта, зарегистрированные для конкретного сейсмического процесса. В таблице 1 представлены уровни сейсмического сигнала на поверхности и в скважине. Измеренные уровни сейсмического сигнала являются ориентировочными. Разумеется, уровень регистрируемого сигнала зависит от мощности источника сейсмических волн и условий распространения сигнала в среде. Данные в таблице приведены для заглубленного источника массой 1 кг. Средний уровень шумов и сигналов приведен по результатам измерений цифровой скважинной аппаратурой с сейсмоприемниками, имеющими коэффициент передачи 30 вольт/(м/с).Рассмотрим уровень возмущения сейсмического сигнала в зависимости от глубины расположения сейсмоприемника. Видно, что уровень микросейсматики на поверхности в 5000 раз выше, чем в скважине на глубине 1 км. Знание уровней сигнала и шума поможет вам оценить точность сейсмических измерений и ожидаемое отношение сигнал/шум при разработке новых измерений. Динамический диапазон сейсмической станции определяет такие возможные отношения сигнал/шум, которые позволяют измерить полезный сигнал на фоне шума.Таблица 1. Уровни сейсмических сигналовСобственная частота30 ГцЧувствительность30 вольт/м/секДиаметр26.6 ммВысота32 ммВес89 граммРисунок 1. Технические характеристики сейсмоприемника SM11 Обзор волновых полей, регистрируемых в скважинеСейсмическую классификацию можно выполнить разными способами. В качестве простейших признаков для классификации используем направление фронта волны и направление колебаний частицы на фронте упругой волны. Регистрация волн в скважине позволяет разделить волны на падающие и поднимающиеся. Благодаря трехкомпонентной регистрации волн в скважине для каждой волны можно определить направление колебаний частиц во фронте волны. Если колебания частиц во фронте волны происходят вдоль луча, то это продольная волна.Если колебание частиц происходит в плоскости, перпендикулярной лучу, то это поперечная волна. Конечно, среди падающих и поднимающихся волн может быть волна, бегущая в горизонтальной плоскости, т.е. не поднимающаяся и не падающая. А если среда, в которой находятся геофоны, неоднородна, то возможны волны, для которых направление колебаний частиц во фронте волны находится в направлении, промежуточном между продольной и поперечной волнами.1.2 Волновые поля на земной поверхности и в скважинеРассмотрим примеры волновых полей, зарегистрированных на земной поверхности и в скважине. На рис. 2 представлены две сейсмограммы наземных наблюдений, полученные из общей точки отбора проб на разном удалении от линии геофона. На волновом поле все годографы отраженных волн имеют форму гиперболы.Поверхностные волны и преломленные волны мешают наземным сейсмическим наблюдениям.Волновые поля ВСП, зарегистрированные в скважине, отличаются от наземных данных формой годографов основных полезных волн и шумовых волн. На рис. 3 показан разрез ВСП для точки взрыва в 95 м от устья скважины. На рис. 4 разрез ВСП получен с возбуждением на удалении 1600 метров. На полях волн разные буквы (P и S) обозначают продольные и поперечные волны.Нижние индексы (↓ и ↑) определяют соответственно падающие и восходящие волны. Поперечные волны, зарегистрированные в скважине, формировались при обмене при наклонном падении продольной волны на границу раздела двух сред. Такие волны называются обменными волнами, т. е. возникают в результате обменного процесса. Для скважинной сейсморазведки кривые времени смещения отраженных волн близки к прямым линиям или отрезкам прямых, в отличие от гиперболических кривых времени смещения для наземных систем наблюдения. Это не означает, что в скважине регистрируются другие волны, мы просто рассматриваем какойто другой разрез или проекцию волновых процессов и поэтому видим другие годографы.Множественные волны на сейсмограммах ОГТ имеют гиперболические годографы, отличающиеся по кривизне от отраженных волн. Несколько волн в разрезе ВСП параллельны годограммам падающей и восходящей волн. Сейсмограмму ВСП можно использовать для определения основных границ множественных пластов, при этом наиболее четкая граница множественных пластов для разреза, показанного на рис. 3, находится на глубине 240 метров.Поверхностные волны также имеют несколько иной вид, чем то, что мы привыкли видеть на обычных наземных сейсмограммах точки общего взрыва Рис.2. Интервал глубин, на котором регистрируются поверхностные волны на разрезах ВСП, ограничивается первой сотней метров.Рисунок 2. Две сейсмограммы общего пункта взрыва с различными удалениями приемных линий от источника. (Фрагмент расстановки 3Д с двух различных линий приема).Рис.3. Сейсмический разрез ВСП. Вынос ПВ от устья сважины 95 м.P падающая продольная волна; P восходящая (отраженная) продольная волна; Pкр кратная падающая продольная волна; Пов поверхностные волны.Рис.4. Сейсмический разрез ВСП. Вынос ПВ от устья сважины 1600 м.P- падающая продольная волна; P- восходящая (отраженная) продольная волна; P кр - кратная падающая продольная волна; Пов - поверхностные волны; S - падающая поперечная (обменная) волна; S восходящая поперечная (обменная) волна.Время входа поверхностной волны определяется смещением точки взрыва относительно скважины и скоростью поверхностной волны. На рис.4 начало прихода цуга поверхностных волн приходится на момент времени 860 мс. Если учесть вынос 1600 м, то скорость распространения поверхностной волны составит 1840 м/с.На сейсмограмме ВСП, полученной с точки захвата (ТП) вблизи скважины, первая волна, зарегистрированная на всех глубинах, представляет собой падающую волну сжатия, иногда называемую прямой волной. При увеличении расстояния от ПВ до устья глубокой скважины в первых перерывах можно зафиксировать преломленную волну. Преломленная волна формируется на границах с резким увеличением скорости. Волна, преломленная плоской границей, имеет плоский фронт. На разрезе ВСП рис. 4 волна, преломленная на глубинах менее 800 метров, имеет большую амплитуду, чем прямая волна. По мере удаления ПВ от скважины в первые вступления могут попадать волны, преломленные от более глубоких границ.Возбуждение упругих волн вблизи устья скважины, где наблюдается ВСП, может привести к образованию гидроэлектрической волны. Гидроволна распространяется вдоль скважины со скоростью, близкой к скорости распространения волны в жидкости (рис. 5). Большая часть энергии гидроволн распространяется через флюид, заполняющий скважину, и небольшое окружение скального массива, окружающего скважину. Колебания частиц во фронте волны происходят в плоскости, перпендикулярной оси ямы. Симметричные относительно оси скважины смещения частиц среды во фронте гидроволны отличают эту волну от упругих волн, распространяющихся в горной породе.Рисунок 5. Фрагмент сейсмического разреза ВСП с гидроволной, отражающейся от забоя скважины.Регистрация сейсмических волн в скважине — уникальная возможность изучения колебаний во внутренних точках среды. Определяющими характеристиками волны являются:- частотная характеристика волны;- геометрические параметры, описывающие волновой фронт;- закономерности колебаний частиц перед сейсмической волной.Закономерности распространения волн, превышение амплитуды полезной волны над уровнем регулярного и нерегулярного шума определяют успешность применения того или иного метода сейсморазведки скважин.Глава 2. Проведение сейсмических исследований в скважинах 2.1 Исследование с помощью р-волнПри проведении исследований скважин с Р-волнами можно получить качественные данные о первом вступлении с помощью нестационарных гидрофонов в скважине, заполненной водой, и небольшого импульсного поверхностного источника (взрывного заряда малой мощности или забойной пушки). Чтобы устранить зависимость от точной отметки момента из-за инерции переключателя или сейсмоприемника на поверхности, мы разработали многоканальный массив сейсмоприемников с равномерно расположенными инструментами и разработали метод интерпретации, основанный на избыточности перекрывающихся положений источника и сейсмоприемника.Группы гидрофонов для небольших скважин в настоящее время доступны из коммерческих источников; тем не менее, мы продолжаем использовать оборудование местного производства из легкодоступных коммерческих компонентов. Используемый в настоящее время спред показан на рисунке 6; он состоит из 24 сейсмоприемников с шагом 0,5 м на 100-метровой армированной кевларовой косе. Каждый компонент состоит из широкополосного гидрофона Benthons AQ16 (42000 Гц) и комплексного согласованного предусилителя Benthons AQ300. Блок предусилителя гидрофона размещен в коротком трубчатом корпусе с внутренним диаметром 2,54 см (1 дюйм), заполненном маслом, который расположен на выходе косы. Такая компоновка обеспечивает относительно легкий доступ к компонентам в случае необходимости ремонта.Рисунок 6. Канальная расстановка между сейсмоприемниками 0,5 м.Рисунок 7. Записи в неконсолидированных отложениях, полученных с одним источником при 24х канальной расстановке в скважине: (а) высокочастотные первые вступления в водонасыщенном плейстоценовом песке, (b) низкочастотные первые вступления в голоценовых алевристах, насыщенных газом и водой.Расстояние от источника до скважины обычно составляет 35 м, что обычно достаточно для минимизации помех от трубной волны (которая распространяется по трубе из ПВХ с кажущейся скоростью 16001799 м/с и по стальной колонне со скоростью 5005700 м/с) и коррекции рефракции в видеомагнитофоне. Данные записываются цифровой сейсмической станцией IFP. Поддерживается частота дискретизации 0,0325 мс, что гарантирует высокое разрешение при выборе первых пауз; современные сейсмические станции с возможностью увеличения времени записи также позволяют получать серию записей PSV с нулевым выносом. Типичный пример качества и разрешения записи первых вступлений в рыхлых отложениях показан на рис. 2, где доминирующие частоты составляют не менее 300 Гц. При наличии в поровом пространстве значительного количества газа (воздуха или метана) доминирующие частоты могут быть значительно ниже.Массив опускался в скважину с шагом 0,5 или 1 м. Обычно опытные операторы удаляют записи с явными ошибками в определении начала времени, выявляя такие взрывы в поле и затем переснимая по тем же точкам, но для обработки не требуется абсолютной точности определения начала времени. На рис. 8 приведен пример графика зависимости времени первого вступления от глубины на участке скважины, где имеются незначительные погрешности определения временной привязки между соседними записями, вполне приемлемые для анализа. Происхождение таких смещений нельзя с уверенностью обсуждать; их можно отнести к триггерной схеме или изменению грунтовых условий в точке взрыва в результате многократного повторения взрыва в одной и той же точке.Первые интервалы времени отдельных 24-канальных записей выполняются на ПК с использованием программного обеспечения SIPIK (Rimrock Geophysics). Предпочтение отдается самостоятельному методу интерпретации скорости, описание которого можно найти у Hunter and Barns (1991). Этот метод выполняет аппроксимацию скорости по методу наименьших квадратов в трех или более точках для каждого набора данных из 24 точек (отсюда разделение начала координат по времени) и подробно сопоставляет каждую точку скорость-глубина с перекрывающимися наборами данных. Для каждой точки глубины из перекрывающихся наборов данных определяются скорость, представляющая собой взвешенное среднее арифметическое, и ее стандартное отклонение; используемые веса обратны стандартной ошибке для каждого датчика скорости.Например, если разброс перемещать с шагом 0,5 м после каждого выстрела, то для глубины можно усреднить максимум 22 набора по три точки на одном и том же интервале метров по вертикали. Стандартное отклонение средней скорости можно использовать как меру качества пиков первого разрыва. Количество точек данных для каждого отдельного выхода скорости (т. е. вертикальное расстояние в скважине, по которому вычисляется средняя скорость) определяет вертикальное разрешение в скважине (т. е. эффект окна фильтра). Длина окна выборки обычно выбирается в соответствии с разрешением по длине волны, определяемым из фрагментов данных MOB с высоким разрешением.Использование сейсморазведки с P-волнами высокого разрешения и последующее бурение показали, что меловые отложения заполняют большие долины или бассейны фундамента и содержат каолиновые месторождения с экономическим потенциалом. В настоящее время арендаторы проводят обширные сейсморазведочные работы с высоким разрешением, чтобы получить детальную оценку стратиграфии перед разведочным бурением.Общая геология участка состоит из четвертичных ледниковых отложений мощностью 20 м, которые перекрывают полуконсолидированные меловые отложения, состоящие из богатых каолином глин и кварцевого песка с редкими тонкими слоями лигнита. Основание сложено переслаивающимися аргиллитами, алевритами, известняками и эвапоритами каменноугольного возраста.Рисунок 8. Пример точек «время пробега глубины» для 10 перекрывающих наборов данных. Как видно, смещение ошибок определения начала отсчета времени в диапазоне глубин 2м являются приемлемым. Для каждого набора данных рассчитывалась аппроксимация методом наименьших квадратов по пяти точкам; взвешенное арифметическое среднее 10 наборов данных – скорость, присвоенная глубине средней точки (71.0м).Сейсморазведка в скважине MQ96-4 обеспечивает улучшенный контроль скорости для оценки глубины и прямого определения глубины отражения. На рис. 9b показаны данные о литологии скважины и геологическом возрасте, кривая P-скорости для пятиточечной аппроксимации скорости (интервал 2 м) со стандартным отклонением 2, а также набор скважинных записей после суммирования и фильтрации. Данные были получены с использованием скважинного источника и 24-канальной группы гидрофонов, опущенных в скважину на глубину 110 м с шагом 1 м. На глубине ниже 110 м данные записывались с помощью 12-канального массива.Корреляция скважинных геологических данных и скважинной скорости обнаруживает некоторые интересные особенности. Крупнозернистые четвертичные отложения (очень плотные и реконсолидированные алевритовые глины) имеют скорости более 2000 м/с. Значительное снижение скорости связано с границей между поверхностными коричневыми глинами и озерно-ледниковыми отложениями в нижней части четвертичного разреза. В целом скорость в меловых отложениях увеличивается с глубиной от 1700 до более 2000 м/с; резкие изменения скорости в пределах этого комплекса связаны с литологическими изменениями, в т.ч. с тонкими слоями бурого угля.Основной скачок скорости связан с границей раздела меловых и каменноугольных отложений и литологическими изменениями в пределах каменноугольного комплекса; в известняковом слое между 110 и 115 м от поверхности скорости составляют около 5000 м/с. Ниже 105 м погрешности определения скорости возрастают. Это связано с тем, что, с одной стороны, используется 12-канальная решетка гидрофонов, что дает в два раза меньше независимых определений скорости в одной точке, а с другой стороны, эффект селекции ошибок возрастает при высоких скоростях. депозиты скорости.Рисунок 9. Сейсмический разрез ОГТ, данные сейсмических исследований в скважине.Сопоставление геологических данных, скоростных кривых и сумм скважин позволяет предположить, что основные отражения в пределах мелового комплекса связаны с буроугольными пластами; более слабые отражения связаны с другими различиями в литологии и скорости. Разность скоростей на поверхности известняка (глубина 110 м) также формирует основное отражение, которое можно сопоставить с событием в северной части сейсмического разреза на глубине 125 мс. Другие, несколько более глубокие отражения связаны со значительными изменениями скорости на расстоянии 10 м и менее от забоя скважины.Средняя скорость как функция глубины, полученная из исследований скважины с продольной волной, сравнивается со среднеквадратичной скоростью (VRMS), полученной из анализа скорости по данным ОГТ. Ошибка глубины показана из-за использования значений VRMS (вместо фактических средних скоростей). Скоростной анализ ОГТ был достаточно точным, ошибки определения глубины не превышали 10%. Однако при пролете гидрофона 115 м анализ скорости ОГТ не может точно ограничить средние скорости на глубине ниже 100 м. В данном конкретном случае ошибки по глубине в этом диапазоне превышают 10 м. Как показано выше, такие неопределенности могут вносить вклад в неоднозначность стратиграфической интерпретации сейсмических разрезов.Сейсморазведочные работы в этой скважине имеют решающее значение, поскольку они обеспечивают ограничения скорости, связанные с литологическими и геологическими единицами времени, и связь отражений, наблюдаемых в сейсмическом разрезе, с литологическими профилями.2.2 Исследования с применением поперечных волнДля измерения скорости сдвига в стволе скважины требуется прочная связь обсадной трубы с породой, что достигается либо цементированием после установки, либо идентификацией пород вокруг обсадной колонны с течением времени. Не менее важно согласование с исходной подложкой на поверхности, где энергия поляризована в горизонтальной плоскости. Мы использовали различные источники и сейсмоприемники, чтобы хорошо работать с методом поперечных волн. В настоящее время в состав оборудования входит зонд, состоящий из ориентированных элементов трехкомпонентного сейсмоприемника и нагружаемой пластины (двутавра), по которой в горизонтальном направлении ударяют молотком массой 7,2 кг.Чтобы проверить применимость методов отраженных поперечных волн, были проведены сейсмические буровые исследования с использованием поперечных волн с шагом 0,5 м. Цель работы – выявить разность скоростей, связанную с границей глинистого льда. Трехкомпонентная разведка проводилась в открытом стволе (поскольку залежи были заморожены) с использованием зонда российского производства, состоящего из взаимно неперпендикулярных сейсмоприемников 32 Гц, которые крепились на раме с пружинным прижимом. В качестве источника использовалась стальная свая (русской конструкции), по которой ударяли кузнечным молотом. Канадские операторы работали на сейсмической станции American Geometrics ES-2401. Хотя зонд нельзя было сориентировать после срабатывания пружинного рычага, он, скорее всего, двигался в скважине, не вращаясь.Рисунок 10. Данные поверхностностей сейсморазведки и результаты скважинных исследований на дельте реки Fraser.Последовательность записей S-волн вместе с литологической колонкой, графиком GC и предполагаемой кривой скорости S-волн. Интенсивное отражение, которое четко коррелирует с вершиной массивного льда в карьере, на записи видно как запаздывающий вход. Кроме того, на границе глины и льда наблюдается ярко выраженный скачок скорости поперечных волн.Первый приход преломленной S волны и отраженной волны на диаграмме имеют преобладающие частоты порядка 200 - 300 Гц; скорость поперечных волн в мерзлой глине и льду около 1000 - 2000 м/с; длина отраженных волн составляет около 3-10 м, что, вероятно, достаточно мало, чтобы разрешить некоторые структуры на близлежащей поверхности.По этим скважинам было проведено рефлекторное исследование S-волны, чтобы проследить контакт глины с льдом в латеральном направлении. На рис. 11б показан разрез отраженных волн с оптимальным выносом, полученный в районе скважины. Вершина массивного льда представляет собой относительно шероховатую поверхность; геологическая интерпретация предполагает, что этот лед мог образоваться в виде линз льда Табера (лед Табера представляет собой слой, линзу или слой погребенного льда, обычно прозрачного и образованного притяжением воды к кристаллам льда, растущим при промерзании земли) между вышележащими водоупорные глины и подстилающие их водопроницаемые пески в процессе нарастания многолетнемерзлых пород (миграции вдоль фронта многолетнемерзлых пород) в плейстоцене.Рисунок 11. Схема развертывания системы трехкомпонетного сейсмоприемника для проведения работа методом поляризированных поперечных волн.Картирование границ скорости поперечной волны для моделирования землетрясений, дельта реки Фрейзер, Британская Колумбия. – Общеизвестно, что участки с плотной рыхлой вскрышной породой часто усиливают сотрясение поверхности при землетрясении. Это может быть связано с усилением сейсмических восходящих потоков вдоль нисходящего градиента скорости поперечных волн вблизи поверхности и/или наличием отчетливой границы скорости поперечных волн на некоторой глубине, которая может вызвать резонанс (поляризованный захваченными поперечными волнами). в горизонтальной плоскости в приповерхностном слое). Таким образом, выявление ярко выраженных границ скоростей поперечных волн в рыхлой породе или на контакте вскрыши с коренной породой является важным параметром, необходимым для изучения движения земной поверхности в сейсмических районах.Рассматриваемый здесь пример взят из дельты Фрейзера, одного из наиболее сейсмоопасных районов Канады. Этот густонаселенный район покрыт рыхлыми плейстоцен-голоценовыми отложениями, покрывающими третичные коренные породы. Скорости S-волн колеблются от >2000 м/с в третичных осадочных породах до <100 м/с в дельтовом комплексе у поверхности голоцена. Один из основных пределов скорости в четвертичных отложениях связан с границей голоцена и плейстоцена, где дельтовые илы и мелкозернистые пески перекрывают крупнозернистые пески и гальки ледникового происхождения и моренные глины.Разница в скорости S-волн на этой границе может достигать 1:3 и, вероятно, является причиной резонанса при землетрясениях. В некоторых областях можно нанести на карту эту границу, используя высокоточные методы отраженных P-волн, но в большей части дельты Фрейзера небольшие количества в поровом пространстве приводят к очень ограниченному проникновению энергии P-волн (см. пример выше). Метод отраженных поперечных волн нечувствителен к присутствию газа и поэтому предлагает альтернативный способ оконтуривания более глубоких горизонтов, характеризующихся значительными различиями скоростей поперечных волн.Рисунок 12. Сопоставление данных поверхностей съемки с применением SH – волн и скважинного сейсмического метода с применением поперечных волн, полученных с помощью трехкомпонентного зонда в дельте реки Fraser. На рис.12а показана часть 12-кратного разреза ОСТ поперечных волн, поляризованных в горизонтальной плоскости (SH-волн), полученного в районе подстанции ВС Hydro KIDD-II в дельте реки Fraser, где граница между голоценом и плейстоценом была идентифицирована с помощью проведенной ранее съемки методом преломленных S-волн и где аномальное усиление ускорения грунта, относимое за счет резонансного эффекта, наблюдалось по предыдущим регистрациям землетрясений. На рис.12b показаны кривые ГК, скорости S-волн и обобщенная литологическая колонка для скважины, пробуренной на сейсмическом профиле; на рис.12с представлены записи, по которым были получены данные скорости S-волн.Первая хорошо выраженная граница отражающей S-волны связана с подножием голоценовой дельты (алевритово-песчаный контакт на глубине 47 м), где наблюдается некоторое увеличение скорости P-волны. связан с верхней границей залегания диамиктонных глинистых булыжников на глубине около 53 м. Значительная разница в скорости S-волны в этот момент свидетельствует о реконсолидации материала; поэтому эти отложения следует отнести к моренным глинам. На разрезе (рис. 12а), а также на записи, полученной в скважине (рис. 12в), высокие амплитуды отраженных волн демонстрируют возможность использования границ для изучения резонанса землетрясений; ограничение скорости подтверждается кривой скорости S-волны.Необработанные, нефильтрованные записи на рис.12с созданы с использованием длинного окна АРУ, которое немного ослабляет энергию первых вступлений и последующих отраженных Р-волн, но в то же время увеличивает относительные амплитуды прямой волны реверберационной трубки. Однако в полевых условиях были приняты меры для обеспечения того, чтобы абсолютные уровни вступлений первых S-волн в скважине были постоянными. Внимательное изучение кажущейся энергии трубных волн на изображении (особенно на участках интерференции трубной волны с первыми вступлениями S-волн) позволяет предположить, что совпадение оболочки с отложениями на некоторых участках не идеальное. (в частности, в нижних 15 метрах). Скважина пробурена виброзвуковым методом; Через наконечник был установлен кожух из ПВХ с внутренним диаметром 76 мм, и отверстие было заполнено песком.В течение восьми месяцев скважина отстаивалась; за это время отложения, окружающие колонну, оползли под действием силы тяжести, после чего были начаты работы с применением поперечных волн. Интерферирующие трубные волны на некоторых участках интерпретировались как результат наполнения водой пространства между обсадной колонной и стенкой скважины; интересно отметить, что энергия S-волн распространяется (с меньшими относительными амплитудами, что указывает на возросший эффект АРУ). Запись после фильтрации (рис.12с) показывает, что первые вступления Р-волн могут интерпретироваться и в несовершенных условиях осадки.ЗаключениеБез совместного использования информации о геологических и геофизических разрезах даже результаты съемки СТМ с самым высоким разрешением могут содержать некоторую неопределенность в отношении геологических горизонтов, генерирующих сейсмические отражения, и их глубины. При наличии определенной геологической и/или геофизической информации интерпретируемый сейсмический разрез часто может «укладываться» в некоторые пределы. Однако окончательные ответы на многие вопросы возможны только при наличии результатов скважинных сейсморазведочных работ. В этой статье подробно рассказывается о системах и методах, используемых для сбора и обработки данных таких съемок, в которых используются продольные и поперечные волны. Примеры скважинных сейсморазведочных работ в рыхлых покрывающих породах показали полезность и применимость результатов. Эффективность таких работ с экономической точки зрения нельзя отрицать, особенно когда при интерпретации данных отражения требуются небольшие допуски по глубине и геологическому строению.Сейсмические исследования в скважинах обеспечивают:1.детальные данные скорости-глубины, которые могу быть связаны с геологическими данными,2.основную информацию о возможных скоростных границах, которые обуславливают формирование отраженных волн,3.скважинные записи в той же полосе частот, что и для наземной сейсморазведки, которые могут быть обработаны с целью получения суммарных разрезов, непосредственно коррелирующих результаты скважинного и поверхностного методов.Список литературы 1.Бондарев, В. И. Сейсмический метод определения физико-механических свойств нескальных грунтов, Екатеринбург, 1997г.2.Владов М.Л., Калинин А.В., Шалаева Н.В. Использование гидроволн при восстановлении скоростного разреза сдвиговых волн по данным скважинной томографии./ Разведка и охрана недр, №1, М., Недра, 2002 г. стр.46-48.3.Гальперин Е. И. Вертикальное сейсмическое профилирование. М., Недра, 1982г.4.Гурвич И.И., Боганик В.Н. Сейсмическая разведка. М.: Недра, 19865.Калинин А.В., Кульницкий Л.М., Владов М.Л., Шалаева Н.В. Межскважинная томография в акустическом диапазоне частот. ./ Разведка и охрана недр, №1, М., Недра, 2002 г. стр.41-46.6. Теплицкий В.А. Применение скважинной сейсморазведки для изучения структур в нефтегазовых районах. М.:Недра, 1973.7. Томпсон Д. Дж. Спектральное оценивание и гармонический анализ. ТИИЭР 1982, т. 70, N 9, с. 171 - 219.8. Урупов А.К., Лёвин А.Н. Определение и интерпретация скоростей в методе отраженных волн. - М.:Недра 1985.9.Применение сейсмоакустических методов в гидрогеологии и инженерной геологии. Под ред. Н.Н. Горяинова. М., Недра, 1992г 10.Рекомендации по геофизическим работам при инженерных изысканиях для строительства (акустические исследования), М., Стройиздат, 1989г.11.Савич А. И., Коптев В. И. и др. Сейсмоакустические методы изучения массивов скальных пород. М., Недра, 1969.12.Электроискровой источник упругих волн для целей наземной сейсморазведки. Под ред. Калинина А.В., М., Изд-во МГУ, 1989г.