способ скважинной сейсморазведки

Формула изобретения

Способ скважинной сейсморазведки, заключающийся в возбуждении упругих колебаний источником колебаний, устанавливаемым в приповерхностной зоне, регистрации колебаний зондом в точках приема, расположенных в скважине, отличающийся тем, что регистрацию колебаний проводят при фиксированном положении прибора от источника колебаний, последовательно возбуждаемого в нескольких пунктах, координаты которых определяют так, чтобы отражения полезных волн происходили в точках с заданными координатами.

Описание изобретения к патенту

Способ скважинной сейсморазведки относится к области исследований земных недр при поиске и разведке полезных ископаемых геофизическими методами и, в частности, сейсмическим методом. Основной задачей сейсмического метода разведки является изучение геологического строения и состава горных пород.

Известен «Способ вертикального сейсмического профилирования» [1]. В этом способе возбуждение колебаний производят на поверхности в некоторой точке, лежащей на прямой, проходящей через пункт приема в глубокой скважине и перпендикулярной к плоским границам пластов.

Данный способ предназначен для более точного определения упругих характеристик геологического разреза при исследованиях в наклонных скважинах. Однако при удалении от скважины в общем случае скоростная характеристика может существенно изменяться и применение данных о скоростях, полученных вблизи от скважины, для решения структурных задач также может привести к большим погрешностям. Кроме этого для реализации способа необходима информация об углах наклона геологических пластов, которой не всегда располагают исследователи.

Приведенные недостатки способа создают существенные ограничения области его применения.

Известен «Способ вертикального сейсмического профилирования» [2]. Здесь, с целью расширения области применения способа за счет использования его в условиях азимутального несогласия наклонно залегающих границ. Для этого задается линия отражений, ортогональная контуру разведываемой аномалии. Точка возбуждения рассчитывается из условия трассирования луча через точку приема в скважине и заданную точку на линии отражения. При этом необходимо обеспечивать равенство углов падения волны от каждого источника в соответствующую точку отражения.

Основными недостатками данного способа являются труднодостижимые условия, которые необходимо выполнить перед проведением следующих работ.

1. Обеспечение равенства углов падения в различные точки отражения.

2. Для задания линии точек отражения ортогонально контуру необходима информация о положении контура аномального участка, получение которой является не простой задачей.

3. Одновременное изменение координат точек приема и возбуждения повышает нестабильность условий регистрации колебаний и соответственно снижает точность определения параметров сигнала.

Целью изобретения является повышение точности определения структурной формы конкретных геологических объектов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно предлагаемому способу регистрацию колебаний проводят в одной или нескольких точках прибором в скважине и при каждом фиксированном положении прибора источник колебаний последовательно возбуждают в нескольких пунктах, координаты которых определяют так, чтобы отражения полезных волн происходили в точках с заданными координатами.

Таким образом, предлагаемый способ, заключающийся в возбуждении упругих колебаний источником колебаний, устанавливаемым в приповерхностной зоне, регистрации колебаний зондом в точках приема, расположенных в скважине, согласно изобретению, регистрацию колебаний проводят при фиксированном положении прибора от источника колебаний, последовательно возбуждаемого в нескольких пунктах, координаты которых определяют так, чтобы отражения полезных волн происходили в точках с заданными координатами.

Способ поясняется чертежом, где изображаются: поверхность 1, устье скважины 2, скважина 3, точки приема колебаний 4 и 5 в скважине 3; на изучаемой границе 7 показано множество точек отражения 6, расположенных в области, где необходимо уточнить проведение границы 7, далее на поверхности 1 изображены пункты возбуждения 8-9, причем координаты пунктов возбуждения 8 рассчитаны таким образом, что волны, распространяясь от них до границы 7, отражаются в заданных точках 6 соответственно и регистрируются в одном и том же пункте приема - 4, а координаты пунктов возбуждения 9 заданы так, что волны, распространяясь от них до границы 7, отражаются соответственно в тех же точках 6 и регистрируются в одном и том же, но другом пункте приема - 5.

Способ реализуется следующим образом.

До проведения наблюдений в скважине геолог на основе априорных данных определяет координаты множества точек отражения 6 на плоскости 7, являющейся первым приближением к форме поверхности изучаемой границы. Затем, используя априорные сведения о геологическом строении разреза над изучаемой границей 7 и известные координаты одного из пунктов приема, например, 4, рассчитываются соответствующие координаты пунктов возбуждения 8 для каждой из намеченных точек отражения.

После того как определены координаты точек возбуждения 8 для одного пункта приема, например, 4 и, соответственно, для всех намеченных точек отражения 6, производится последовательно возбуждение колебаний в каждом пункте 8 и регистрация колебаний при неизменном положении прибора в скважине. По полученным данным выделяют волны, отраженные от изучаемой границы в намеченных точках и на этой основе определяют уточненные координаты точек отражения и, соответственно, получают новые сведения о форме и поведении границы.

Точность определения формы отражающей границы зависит от точности выделения полезных волн. Для повышения точности выделения полезных волн, отраженных от изучаемой границы в тех же намеченных точках 6, можно выполнить регистрацию колебаний еще в одной или нескольких точках приема, например, 5. При этом для каждой точки приема необходимо определять новые координаты точек возбуждения 9.

Выполняя далее суммирование записей колебаний, относящихся к одной отражающей точке, но к различным пунктам приема колебаний получаем осредненный сигнал с более высоким отношением сигнал/помеха, что обеспечивает повышение точности выделяемых сигналов и соответственно их параметров, которые используются в дальнейших расчетах при уточнении координат точек отражения.

Количество точек отражения и пунктов приема для одной изучаемой границы определяется только геолого-экономической целесообразностью и физическими возможностями метода.

Источники информации

1. Козлов Е.А., Шехтман Г.А. Способ вертикального сейсмического профилирования. А.с. 1002997 СССР, МКИ 01V 1/40.

2. Шехтман Г.А., Зернов А.Е. Способ вертикального сейсмического профилирования. А.с. SU 1345849 G01V 1/40.