Сейсморазведка - как метод разведочной геофизики

местностях сеть профилей, в особенности  при  рекогносцировочной разведке, приходится приспосабливать к существующей системе путей сообщения. Так, например, в таежных районах  рекогносцировочную разведку проводят вдоль рек, часто являющихся единственными путями сообщений. В заболоченных районах широко применяют отдельные зондирования; оборудование и персонал доставляют на вертолетах.

2. Региональные сейсморазведочные  работы .

Работы этого вида проводят с  целью общего геологического изучения обширных территорий и для выявления локальных перегибов, представляющих интерес для постановки  последующих поисковых работ. При таких работах изучают общие черты строения всей осадочной толщи и подстилающего основания, взаимосвязь между отдельными структурными ярусами,  крупные дизъюнктивные нарушения, морфологию и вещественный

состав фундамента. Сведения, необходимые для проектирования региональных работ, могут быть получены на основании мелкомасштабных геологических съемок и геологического истолкования результатов геофизических методов (гравиразведки, магниторазведки). К сведениям, необходимым для рационального и успешного проведения региональных сейсмических исследований, относятся в первую очередь данные о направлении простирания крупных геологических структур, их  предполагаемых размерах и мощности осадочной толщи. Региональные сейсмические работы стремятся проводить вдоль разведочных линий, общее протяжение которых (каждой) может составлять несколько сотен километров. На этих линиях сейсмические наблюдения ведут либо непрерывно, либо на отдельных участках. В сложных топографических условиях взамен наблюдений на разведочных линиях применяют  сейсмозондирования, которые размещают в доступных участках  местности. Разведочную линию направляют, как правило, в крест  предполагаемого простирания основных технологических линий (рис.6) с таким расчетом, чтобы пересечь наиболее  интересные участки, а именно: области крупных максимумов ( + ), минимумов (—) силы тяжести или вертикальной составляющей магнитного поля, известные или предполагаемые прогибы и поднятия, линии разлома и т. п.

Рис 6.Раположение профилей при региональных работах.[1]

1-изолинии аномального поля  силы тяжести.

2-сейсмические профили.

Протяженность участков, на которых не проводят наблюдений, не должна превышать половины ширины искомых геологических объектов. На линии разведки разбивают ряд профилей, каждый из которых имеет самостоятельное значение. Для каждого профиля должна быть рассчитана система наблюдений,  соответствующая решаемым геологическим задачам и обеспечивающая  прослеживание основных сейсмических горизонтов в заданном интервале глубин. При региональных работах положение разведочной линии можно обычно изменять в пределах полосы шириной в несколько километров. Это позволяет наилучшим образом приспособиться к условиям  местности: расположить профиль наиболее удобно по отношению к имеющимся путям сообщения, обойти естественные препятствия (леса, болота, населенные пункты и т. п.).

 Нужно стремиться к тому, чтобы разведочная линия не имела много изломов; в ином случае сопоставление данных,  полученных на ее различных участках и на разных линиях,  становится затруднительным. Расстояния между отдельными разведочными линиями при региональных исследованиях обычно очень велики (многие  десятки километров). Так как каждая линия имеет  самостоятельное значение, должна быть обеспечена возможность  независимой обработки материалов по каждой из них. По сопоставлению данных, полученных на соседних линиях, можно судить лишь о наиболее общих чертах геологического строения  большой территории. Региональные исследования можно проводить как MOB, так и МПВ. Выбирать один из этих методов в качестве основного следует с учетом оценки условий их применимости при  данных сейсмогеологических особенностях района. Можно  высказать только некоторые общие положения. Изучение формы кровли жесткого фундамента (кристаллического или метаморфического) часто целесообразно проводить МПВ. Благодаря возможности определения граничных скоростей создаются условия для уверенного выделения преломленной волны, связанной с поверхностью фундамента. Это имеет особое значение в связи с тем, что региональные сейсмические исследования проводят, как правило, в областях, глубинное геологическое строение  которых выяснено в недостаточной степени. Попутно с изучением поверхности фундамента МПВ дает возможность во многих случаях прослеживать один-два горизонта внутри осадочной толщи. При большой глубине залегания фундамента целесообразно использовать низкочастотную регистрацию преломленных волн. Построение преломляющих границ возможно только тогда, когда известна скорость в покрывающей толще. Эти сведения нельзя получить с достаточной точностью из данных МПВ.  Поэтому возникает необходимость одновременно с МПВ применять MOB на отдельных участках с целью получения материала для вычисления эффективной скорости. При рекогносцировочных работах не всегда имеется 

уверенность в том, что  разведочная линия ориентирована  точно в крест простирания изучаемых объектов. Поэтому целесообразно, помимо наблюдений вдоль основных линий разведки, проводить наблюдения на коротких, перпендикулярных к ней профилях с целью определения пространственного расположения сейсмических границ (см рис.4).При рекогносцировочных работах следует немедленно проводить обработку получаемых материалов, с тем, чтобы непрерывно в ходе полевых работ корректировать направление и методику исследований. В зависимости от полученных  результатов может возникнуть необходимость в сгущении точек 

наблюдений на отдельных  участках, изменении направления профиля и т. п. При региональных работах последующее возвращение к интересным участкам всегда связано с большими организационными трудностями. В результате рекогносцировочных работ должен быть составлен разрез по сейсмическим горизонтам вдоль разведочной линии; иногда представляют данные о пространственном  залегании опорных горизонтов. Должны быть установлены основные сейсмогеологические особенности исследуемой территории.

3. Поисковые сейсморазведочные  работы 

Поисковые работы выполняют для поисков и локализации структур и их отдельных элементов (антиклиналей, синклиналей, зон разрывных нарушений и т. д.), зон стратиграфического несогласия, выявления участков с особенностями литологического или петрографического состава пород и т. п. При этом виде работ наблюдения проводят обычно вдоль отдельных профилей, находящихся на исследуемой площади довольно далеко один от другого; иногда применяют сейсмозондирования, располагаемые на площади исследований с некоторой средней густотой, определяемой размерами искомых объектов. Длину и взаимное расположение профилей устанавливают в зависимости от размеров и формы предполагаемых структур. Связь между профилями осуществляют посредством одного: двух связующих профилей. В случае отсутствия опорных  горизонтов при углах наклона, превышающих 3—5°, поисковые  задачи могут решаться также с помощью крестовых  сейсмозондирований на изучаемой территории. Профили разбивают на основании имеющихся сведений о предполагаемом местонахождении и простирании искомых объектов. Эти данные могут быть

получены по материалам  геологической съемки, картировочного бурения или геофизических методов, в том числе рекогносцировочной сейсморазведки. При  поисках структур с известным простиранием основные профили прокладывают в крест их  простирания. Расстояние между  профилями не должно превышать  половины длины структуры по ее длиной оси (рис.7а). Оно составляет обычно 3—10 км; при поисках малых структур 

расстояния могут быть еще меньше.  Значительно сгущать сеть профилей приходится при работе в  районах, где амплитуды искомых поднятий близки к погрешностям определения относительных глубин по сейсмическим данным. Увеличение числа профилей  позволяет несколько повысить  конечную точность сейсмических карт. Для поисков структур в простых условиях могут применяться также упрощенные  способы ведения работ, например способ, при котором наблюдения МПВ проводят только на непродольных профилях I я II (рис. 7б). На каждом из них определяют времена первых вступлений преломленной волны и, сравнивая с нормальным годографом, выделяют участки АА' и ВВ' с аномальным значением времени. Сопоставление положения аномальных участков на разных профилях с учетом  положения пунктов взрыва позволяет локализовать плановое положение искомого объекта D. Такой прием допустим только при поисках резко выраженных структур. Когда разведку проводят с целью уточнения местоположения или оконтуривания известной структуры, профили располагают вблизи ее сводовой части в крест простирания, а в  краевых зонах — от центра к периклинали (рис.7в). В этом случае также можно применять сейсмозондирования. Их густоту желательно увеличивать вблизи наиболее важных элементов изучаемой структуры и уменьшать при удалении к крыльевым и периклинальным частям.

Рис.7. Расположение  сейсмических профилей [1]

а — при поисках локальных  структур известного простирания; б  — при 

поисках структур большой амплитуды  в простых условиях; в— при оконту-

ривании известной структуры; г  — при больших углах падения.

Поисковые работы в зависимости от сейсмогеологических особенностей можно проводить MOB и МПВ, а также одновременно обоими методами. Применение МПВ особенно  эффективно при поисках мелко залегающих (до 200—400 м) объектов, сложенных породами с повышенными значениями скорости (фундамент, каменная соль и т. п.). При этом использование МПВ не связано с необходимостью вести наблюдения вдоль длинных профилей, что повышает маневренность проведения полевых работ. Иногда оказывается возможным попутно расчленить покрывающую толщу. При таких исследованиях  серьезное внимание должно быть уделено определению средних  скоростей. Когда преломляющие горизонты сильно наклонены,  целесообразно прокладывать профили под углом к линии падения (чтобы избежать чрезмерного увеличения длины зоны отсутствия прослеживаемости). В этих условиях можно также  использовать короткие непродольные профили. Такое расположение профилей в аналогичных случаях можно применять и при работе MOB (рис. 7г). При изучении горизонтов, залегающих на глубине 1 км и более удобно применять MOB, поскольку это не связано с усложнением систем наблюдений, что характерно в таких же условиях для МПВ. Поэтому наибольшее распространение для решения нефтепоисковых задач имеет MOB, в особенности с  применением методики многократных перекрытий. Возможны случаи, когда оба метода используют совместно; с их помощью решают сходные задачи в различных частях структуры: над приподнятыми частями структуры проводят  работы МПВ, а на погружениях — MOB. Возможно и другое  сочетание методов, когда MOB применяют для изучения глубоких частей разреза, а МПВ — его верхней части, знание строения которой может представить интерес в отношении решения поставленных геологических задач или получения материалов, необходимых для более точной интерпретации данных MOB. Такие условия встречаются в некоторых платформенных  областях. Большое расстояние между профилями при поисковых  работах иногда затрудняет взаимную увязку разрезов. Это затруднение может быть уменьшено, если наблюдения на  основных профилях дополнить наблюдениями на коротких  пересекающих профилях (продольных и непродольных) для определения пространственного положения отражающих границ. Этот же  эффект можно получить в результате сочетания профильной съемки с крестовыми зондированиями. В результате поисковых работ составляют разрезы вдоль профилей, а иногда мелкомасштабные (1:100 000, 1:200 000) труктурные карты и схемы .Поисковые работы, как правило, дают исходный материал для  последующих детальных сейсмических работ. В отдельных  простых случаях результаты работ дают достаточный материал для передачи исследованной структуры под разведочное  бурение.

4. Детальные сейсморазведочные  работы 

Детальные работы применяют для подробного изучения особенностей геологического строения известной структуры и подготовки ее к разведке бурением или для поисков небольших по размеру структур. Детальная сейсмическая разведка — наиболее дорогостоящий вид геофизических работ, и для ее  постановки требуется серьезное обоснование. Обычно таким  обоснованием являются результаты поисковой сейсмической съемки. В некоторых районах, где другими методами разведки успешно решаются поисковые задачи, детальную сейсморазведку можно проектировать на основании их результатов. При этом предполагаются известными примерные расположение и размеры  изучаемой структуры. Расположение профилей определяется формой и размерами исследуемой структуры. При детальных работах на вытянутой структуре основную систему профилей размещают в крест ее простирания (рис. 8а). Расстояние между профилями зависит от размеров и степени сложности строения и обычно составляет 1—4 км. По простиранию структуры прокладывают два-три связующих профиля, которые  совместно с основными профилями образуют множество  замкнутых контуров, используемых для контроля за правильностью корреляции и построения разрезов. Связующие профили не следует прокладывать по своду структуры, так как качество записи на своде часто бывает недостаточно хорошим. Разведку  структур изометрической формы можно проводить также по системе адиальных профилей со связующими профилями,  расположенными по периметру структуры (рис. 8б). Если структура разбита на отдельные крупные блоки, положение которых  приблизительно известно, рекомендуется изучать строение каждого из них отдельно (рис. 8в). В пределах каждого блока профили должны образовывать замкнутые контуры. При детальной съемке, когда профили расположены близко один от другого и возможность их перемещения на местности ограничена, поверхностные сейсмогеологические особенности и топографические условия местности играют особенно большую роль. В сложных условиях приходится отказываться от  создания геометрически правильной сети профилей и применять ломаные профили, располагаемые с приблизительно равной  густотой на всей разведуемой площади (рис. 8г).

Рис.8. Расположение профилей при детальном изучении 

известных структур .[1]

Структуры: а — вытянутой формы, б — изометрической формы, в —  разбитые на крупные блоки; г —  сеть ломаных профилей в сложных поверхностных условиях

Пересекающиеся профили желательно корреляционно увязывать, для чего в точках их пересечения следует располагать пункты взрыва. При сложных системах наблюдений  корреляционная связь между профилями может быть обеспечена  применением специальных непродольных профилей (рис. 9а). Системы наблюдений на разных профилях могут  различаться. Вся сеть профилей может быть разбита на профили  основной / и заполняющей // сетей (рис. 9б). Основная (опорная) сеть должна образовывать замкнутые контуры и изучаться более плотными системами наблюдения. Наблюдения на профилях заполняющей сети можно выполнять менее сложными и более дешевыми системами и привязывать в точках  пересечения к наблюдениям на основной сети. В сложных условиях, когда отсутствуют опорные горизонты и углы наклона границ невелики, детальную разведку выполняют с помощью площадных систем наблюдений. Их располагают равномерно на изучаемой территории и корреляционно увязывают между собой. При больших углах наклона можно применять крестовые сейсмозондирования по густой сети,  позволяющие во многих случаях хорошо выявить основные  особенности строения.