Сейсморазведка

Содержание

Слайд 2

При распространении упругих волн на границе слоёв, где скорость меняется, могут

При распространении упругих волн на границе слоёв, где скорость меняется, могут

образовываться

Отражённые,
Преломленные,
Рефрагированные,
Дифрагированные и др.

Регистрируя эти волны на земной поверхности можно получить информацию о скоростном разрезе, а по нему судить о геологическом строении.

Слайд 3

Методика сейсморазведки основана на изучении кинематики волн (времени пробега различных волн

Методика сейсморазведки основана на изучении кинематики волн (времени пробега различных волн

от пункта их возбуждения до сейсмоприёмников), которые улавливают скорость смещения почвы.

В специальных сложных установках (сейсмостанциях) электрические колебания, созданные в сейсмоприёмниках очень слабыми колебаниями почвы, усиливаются и автоматически регистрируются на сейсмограммах, в результате их интерпретации можно определить глубины залегания сейсмогеологических границ, их падение, простирание, скорости волн.

Слайд 4

Различают 2 основных метода: МОВ – метод отражённых волн МПВ –

Различают 2 основных метода:

МОВ – метод отражённых волн МПВ

– метод преломлённых волн

По решаемым задачам различают
глубинную,
структурную,
нефтегазовую,
рудную,
инженерную сейсморазведки.

Слайд 5

По месту проведения сейсморазведка подразделяется на наземную (полевую), акваториальную (морскую), скважинную,

По месту проведения сейсморазведка подразделяется на

наземную (полевую),
акваториальную (морскую),
скважинную,


подземную.

По частотам колебаний:
высокочастотную (>100 Гц)
среднечастотную(≈10 Гц)
низкочастотную (<10 Гц)

Чем выше частота упругих волн, тем больше их затухания и меньше глубинность разведки.

Слайд 6

Физико-геологичекие основы сейсморазведки Основы теории распространения упругих волн в геологических средах

Физико-геологичекие основы сейсморазведки

Основы теории распространения упругих волн в геологических средах

Теория

упругости –
теория распространения упругих волн.
Абсолютно упругое тело –
тело, которое после прекращения действия
приложенных к нему сил восстанавливает свою
форму и объём.
Пластичное (неупругое) тело –
тело и среда, в которых развиваются необратимые
деформации.
Деформация –
изменение формы, объёма и размеров под
действием напряжения.
Слайд 7

Модули упругости – это коэффициенты связи между напряжениями и деформациями среды.

Модули упругости – это коэффициенты связи между напряжениями и деформациями

среды.

По закону Гука деформация растяжения-сжатия в идеально упругих средах прямопропорционально напряжению.

где Е – модуль Юнга продольного растяжения
ℓ - длина, d - диаметр,
S –поперечное сечение цилиндрического тела
F – приложенная сила

,

Слайд 8

Упругие волны После возбуждения упругих волн в среде возникает смещение, возмущение

Упругие волны

После возбуждения упругих волн в среде возникает смещение, возмущение упругих

частиц, создаётся волновой процесс. Возникая около источника, он постепенно переходит в другие части среды путём передачи деформации и напряжений за счёт упругих связей между частицами. В результате в среде возникают объёмные и поверхностные упругие волны, не зависимые от источника.
Слайд 9

Рис.1. Распространение продольных волн

Рис.1. Распространение продольных волн

Слайд 10

Рис.2. Распространение поперечных волн

Рис.2. Распространение поперечных волн

Слайд 11

В поперечных волнах частицы колеблются в плоскости перпендикулярной распространению, это вызывает

В поперечных волнах частицы колеблются в плоскости перпендикулярной распространению, это

вызывает деформации формы.
В поверхностных волнах частицы колеблются в поверхностном слое горизонтально и перпендикулярно направлению распространения волны.
В волнах R частицы движутся перпендикулярно направлению распространения по эллиптической траектории вблизи свободных границ раздела сред с разными скоростями.
В волнах L частицы движутся параллельно земной поверхности.
Слайд 12

= = где - плотность пород, Е –модуль Юнга, - модуль поперечного сжатия > ; 1,73


=
=
где - плотность пород, Е –модуль Юнга,

- модуль поперечного сжатия
>

;

1,73

Слайд 13

Основы геометрической сейсмики Фронт волны – поверхность, отделяющая область, где частицы

Основы геометрической сейсмики

Фронт волны – поверхность, отделяющая область, где частицы колеблются

под воздействием упругой волны и невозмущённая область, куда волна ещё не пришла.
Сейсмические лучи – это линии, перпендикулярные фронту волны. Вдоль лучей переносится энергия упругой волны, вблизи источника – фронт сферический, дальше от источника – более плоский.
Слайд 14

Характеристики монохроматической волны одной частоты: f = λ = ТV =

Характеристики монохроматической волны одной частоты:
f =
λ = ТV =
где

λ – длина волны, Т – период, f – частота колебаний, V – фазовая скорость
Слайд 15

Принцип Гюйгенса Каждую точку фронта волны можно рассматривать как самостоятельный элементарный

Принцип Гюйгенса

Каждую точку фронта волны можно рассматривать как самостоятельный элементарный

источник колебаний, т.е. по положению фронта волны в некоторый момент можно определить положение его в любой другой момент, если построить огибающую элементарных сферических фронтов с центрами, расположенными на заданном.
Слайд 16

Принцип Ферма Волна распространяется между двумя точками по такому пути, который

Принцип Ферма

Волна распространяется между двумя точками по такому пути, который

требует наименьшего времени для её распространения. Следствие этого принципа: прямолинейность распространения волн в изотропной среде, когда скорость постоянна во всех направлениях.
Слайд 17

Принцип суперпозиции При наложении (интерференции) нескольких упругих волн их распространение можно

Принцип суперпозиции

При наложении (интерференции) нескольких упругих волн их распространение можно

изучать по отдельности для каждой волны, пренебрегая влиянием волн друг на друга.
Слайд 18

Основной закон геометрической сейсмики Закон преломления - отражения включает в себя

Основной закон геометрической сейсмики

Закон преломления - отражения включает в себя

следующие положения:
Падающие, отражённые и преломлённые лучи лежат в одной плоскости, совпадающей с плоскостью нормальной границы раздела сред с разными скоростями упругих волн.
Слайд 19

Рис.3. Основные типы продольных волн 1 – прямая волна 2 –

Рис.3. Основные типы продольных волн

1 – прямая волна
2 –

отражённая волна
3 – преломленно-проходящая
волна
4 – преломленно-скользящая
волна
5 – преломленно-головная
волна
Слайд 20

2. Угол падения волны , отсчитываемый от перпендикуляра к границе и

2. Угол падения волны , отсчитываемый от перпендикуляра к границе и

её скорость ℓ в среде V связаны с углом преломления и V соотношением
Слайд 21

3.

3.

Слайд 22

В сейсморазведке к законам геометрической оптики добавляются законы отражения и преломления

В сейсморазведке к законам геометрической оптики добавляются законы отражения и преломления

обменных волн, то есть любая падающая волна, продольная или поперечная, порождает на границе две отражённые и две преломлённые волны, связанные законом Синеллиуса.
Слайд 23

Типы сейсмических волн Головные волны Рефрагированные волны

Типы сейсмических волн

Головные волны
Рефрагированные волны

Слайд 24

дифрагированные волны. Волны помехи Индивидуальные волны(однократные) Отражённые волны

дифрагированные волны.
Волны помехи
Индивидуальные волны(однократные)
Отражённые волны

Слайд 25

Сейсмические среды и границы Однородная изотропная среда – среда, в которой

Сейсмические среды и границы

Однородная изотропная среда – среда, в которой скорость

распространения упругой волны в каждой точке не изменяется по величине и по направлению.
Однородная анизотропная среда – среда, в которой скорость распространения по разным направлениям различна.
Однородно слоистая - скорость постоянна в каждом слое, скачком меняется на границах.
Градиентная среда - скорость распространения волн - это непрерывная функция, т.е. скорость постоянно изменяется, чаще с глубиной скорость увеличивается.
Слайд 26

Двухмерно неоднородная среда – скорость меняется как возрастая, так и убывая.На

Двухмерно неоднородная среда – скорость меняется как возрастая, так и убывая.На

резких границах скорости и акустической жесткости меняются больше, чем на 25%, на нерезких отличия меньше.
Гладкие неровности – неровности меньше длины волны.
Шероховатые неровности – неровности сравнимы с длиной волны.
Слайд 27

Скорости распространения упругих волн в различных горных породах Малая скорость: сухие

Скорости распространения упругих волн в различных горных породах

Малая скорость:
сухие

пески – 0,5-1км/с, нефть – 1-2 км/с, вода – 1,5 км/с, глины – 1,3-3 км/с, уголь – 1,8-3,5 км/с
Большая скорость:
Соль, мрамор, доломит – 3-6 км/с.
Максимальная скорость:
Изверженные, метаморфические породы – 4-7 км/с
Слайд 28

Типы скорости в слоистых средах Истинная скорость – скорость волны в

Типы скорости в слоистых средах

Истинная скорость – скорость волны в малом

объеме породы.
Пластовая скорость – это средняя скорость распространения упругих волн в каждом пласте изучаемого геологического разреза.
Интервальная скорость – это частный случай средней скорости для заданного интервала глубин.
Слайд 29

Средняя скорость – Эффективная скорость - это некоторая средняя скорость, определяется

Средняя скорость –
Эффективная скорость - это некоторая средняя скорость, определяется

при интепретации сейсморазведки МОВ, в предположении, что скорость в толще, которая покрывает отражающую границу, постоянна.
Граничная скорость – это скорость распространения скользящей преломленной волны вдоль преломленной границы.
Слайд 30

Кажущаяся скорость – это скорость распространения фронта любой волны вдоль профиля наблюдений.

Кажущаяся скорость – это скорость распространения фронта любой волны вдоль профиля

наблюдений.
Слайд 31

Аппаратура сейсморазведки источники возбуждения упругих волн; устройство принимающее упругие колебания и

Аппаратура сейсморазведки

источники возбуждения упругих волн;
устройство принимающее упругие колебания и преобразующие их

в электрический сигнал;
сейсмостанции, включающие многоканальные усилители и регистраторы;
вспомогательное оборудование (буровые станки и т.д.).