Сейсморазведка Хмелевской 1 половина. Сейсморазведка 10. Физикогеологические основы сейсморазведки
![]()
|
При ![]() ![]() ![]() ![]() Преломленная волна на удалении ![]() Как показано выше, годограф волны, преломленной на плоской границе двух сред, прямолинеен. Однако, если преломляющая граница криволинейна, то и годограф приобретает криволинейную форму. Это объясняется тем, что угол выхода сейсмической радиации ![]() ![]() ![]() Как отмечалось в 10.1.4, если в среде скорость упругих волн возрастает с глубиной, что может наблюдаться, например, при смене литологии или из-за увеличения давления, то возникают рефрагированные волны. Механизмы образования рефрагированных и скользящих преломленных волн имеют определенное сходство. С увеличением скорости с глубиной критический угол падения увеличивается и рефрагированные волны будут проходить во втором слое по дугообразным лучам (4.1, в). Выходя на поверхность земли, рефрагированные волны регистрируются подобно головным преломленным. Годографы преломленных и рефрагированных волн сходны между собой, и их распознавание имеет большое значение, так как позволяет избавиться от ошибок при интерпретации результатов сейсморазведки. 3. Обратная задача метода преломленных волн. Обратная задача метода преломленных волн (МПВ) над наклонной границей двух сред сводится к определению скоростей в верхнем ( ![]() ![]()
А. Определение граничной скорости по разностному годографу. Имея два встречных годографа, можно построить разностный годограф: ![]() ![]() ![]() ![]() Взяв производную от уравнения разностного годографа, получим ![]() ![]()
Отсюда
Таким образом, граничная скорость может быть определена по наклону разностного годографа ![]() ![]() ![]() Б. Определение скорости в перекрывающем слое. Скорость упругих волн в перекрывающем слое (толще) ![]() ![]() ![]() ![]() Однако более точно ![]() В. Построение преломляющей границы способом нулевого времени. Одним из простых и точных способов определения ![]() ![]() Для любой точки ![]() ![]() ![]() ![]()
Из треугольника CSK: ![]() ![]()
Следовательно, для любой точки профиля, где имеются встречные годографы, можно найти фиктивное время ![]()
Практически применение способа ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Проведя из нескольких точек х дуги радиусами ![]() ![]() Приведенные прямые и обратные задачи МОВ и МПВ для двухслойного разреза являются основными задачами сейсморазведки, поскольку, заменив верхний слой ( ![]() ![]() 10.3.4. Принципы решения обратной задачи метода рефрагированных волн. Решение обратной задачи метода рефрагированных волн (МРВ) сложнее, чем преломленных. Они сводятся к построению скоростных разрезов или полей скоростей, на которых для каждой точки разреза известна скорость. Для разных законов изменения скоростей с глубиной разработаны различные приемы построения скоростных разрезов по годографам рефрагированных волн. Рассмотрим один из простых для среды с вертикальным градиентом скорости. Она принимается за слоисто-однородную, состоящую из бесконечно тонких горизонтальных слоев, в каждом из которых скорости постоянны, а на границах возрастают скачком, но таким образом, что чем глубже слой, тем выше скорость в нем (см. рис. 4.1). Для таких разрезов можно воспользоваться решением обратной задачи МПВ над многослойной средой. На годографе рефрагированной волны выбирается несколько (до 5) точек ( ![]() ![]() ![]()
В 10.3.3 получено выражение для кажущейся скорости головной преломленной волны, которая в случае горизонтальной преломляющей границы ( ![]() ![]() ![]() ![]() За среднюю скорость ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]()
Для практического построения скоростного разреза данным методом от точек профиля, расположенных в середине между пунктом возбуждения и расчетными точками ![]() ![]() ![]() 10.4. Основы теории сейсмоэлектрического метода Сущность сейсмоэлектрического метода сводится к возбуждению упругих волн с помощью взрывов или невзрывных источников и изучению как упругих волн, так и электромагнитных импульсов. Сейсмоэлектрические явления, на которых этот метод основан, объясняются, по крайней мере, двумя факторами: пьезоэлектрическим эффектом (ПЭЭФ) кристаллических горных пород и сейсмоэлектрическим эффектом (СЭЭФ) осадочных пород. 10.4.1. Пьезоэлектрический эффект. Пьезоэлектрический эффект представляет собой электрическую поляризацию, т.е. определенную ориентировку полярных молекул при механическом воздействии на вещество. Пьезоэлектрическая поляризация наблюдается как в монокристаллах некоторых диэлектриков (реже - полупроводников), так и в поликристаллических средах, какими являются горные породы. 10.4.2. Сейсмоэлектрический эффект. Сейсмоэлектрический эффект изучен значительно хуже, чем пьезоэлектрический, и наблюдается при прохождении сейсмических волн через осадочные влагосодержащие породы. Под действием упругой волны происходит смещение подвижной части двойных электрических слоев, существующих на твердых частицах этих пород. В результате создаются электрические потенциалы, природа которых примерно такая же, как и у потенциалов фильтрации (см. 7.2). Объясняется это тем, что интенсивность фильтрационного и сейсмоэлектрического полей пропорциональна разности давлений на концах капилляра. В первом случае оно постоянно и пропорционально скорости движения подземных вод через капилляры, а во втором - переменно и синхронно изменяется с прохождением упругой волны, меняющей давление на концах капилляров. Количественно сейсмоэлектрический эффект принято характеризовать пьезоэлектрическим модулем (см. 10.2.4). |