Потапов О.А.
Технология
полевых
сейсморазведочных
работ
М.: Недра, 1987

УДК 550.834
Потапов О. А. Технология полевых сейсморазведоч-
иых работ.—М.: Недра, 1987.—309 с.
Обобщен отечественный и зарубежный опыт
проведения полевых сейсморазведочных сухопутных,
речных и морских нсследованин (геодезическая
нова, сеть наблюдений, способы возбуждения и
гистрации колебаний, технология профильных,
щадных и скважинных работ). Особое вни.манне
уделено опытным работам, обеспечивающим выбор
оптимальных условий возбуждения и регистрации
упругих колебаний, технологии производственных
работ в зависимости от аппаратурно-технических
средств и методики сейсморазведки. Изложены
новные положения приемки полевого материала, его
оценки и первичной обработки, а также вопросы
охраны окружающей среды.
Для инженерно-технических работников,
циализирующихся в области сейсморазведки.
Табл. 9, ил.— 81, список лит.— 55 назв.
Рецензент: Ю. А. Тарасов, канд. техн. наук
(НПО «Нефтегеофизика»)
1д03020000-081 ^2-87 © Издательство «Недра», 1987
043@1)—87

ПРЕДИСЛОВИЕ Современная сейсморазведка, являющаяся
основным методом геофизической разведки
на нефть и газ, все в больших объемах
чинает использоваться при разведке на
твердые полезные ископаемые и при
нерно-геологических исследованиях.
шение эффективности сейсмических
дований при решении различных задач
стало возможным на основе применения
многократных систем перекрытий с
зованием более совершенных способов
взрывного и особенно невзрывного
буждения сейсми^:еских колебаний,
вой записи и автоматизированной
ботки данных на мощных и сверхмощных
ЭВМ.
Использование систем многократных
рекрытий коренным образом изменило
нологию проведения сейсморазведочных
работ МОВ и МПВ. Если на начальном
этапе внедрения этой технологии
дительность полевых работ резко упала по
сравнению с ранее применявшейся
логией одноточечного профилирования
МОВ, то в настоящее время показатели
производительности практически вышли на
прежний уровень. Это стало возможным за
счет внедрения в практику сейсморазведки
более совершенных технических средств
коммутации каналов, средств радио- и
лефонной связи, смотки и размотки
мических кос, ряда вспомогательного
рудования, направленного на сокращение
времени и повышение эффективности
дельных этапов.
Практика показывает, что с переходом
на новую технологию и машинную
ботку материалов несколько снизилось
чество полевого материала.
ное мнение о том, что многие недостатки
полевой отработки профиля можно
сировать машинной обработкой
лов, опровергается накопленным опытом
работ. Залог успеха сейсморазведки, как и
прежде, заключен в полевом этапе сейсмо-
разведочного процесса, в качественной
работке проектных профилей с
нием современных научно-технических и
методических достижений.
3

Важнейшие факторы, определяющие высокую эффективность
сейсморазведочных работ, — выбор оптимальных условий
буждения, приема и регистрации упругих колебаний. К
нию, внимание к этим факторам сейсморазведочного процесса
в последнее время ослаблено. Стремление унифицировать и
легчить технологию, направить ее на достижение максимальной
производительности работ приводит в ряде случаев к снижению
объемов и уровня опытных исследований, росту процента
ванного материала и снижению геологической эффективности
сейсморазведки.
При переходе на массовую машинную обработку
ского материала произошла концентрация квалифицированного
персонала сейсмической партии на вычислительных центрах
в ущерб полевым работам. Наряду с этим в последние годы
мечается некоторое снижение уровня подготовки в области
современной технологии и организации полевых
ведочных работ как специалистов со стажем, так и
листов, оканчивающих геофизические факультеты вузов. Все
это, а также удаленность вычислительных центров на сотни,
а иногда и тысячи километров от полевых работ затрудняют и
часто исключают оперативный анализ, руководство и контроль
качества полевых работ.
Такое положение объясняется еще и тем, что в
ской литературе отсутствует книга, обобщающая современные
способы и технологические приемы проведения полевых работ.
Поэтому при подготовке книги автор стремился учитывать
росшие требования к сейсморазведке, максимально
вать передовые достижения многих геофизических организаций
«ашей страны, и, в частности, методические руководства и
комендации, подготовлениые в последнее время. Автор исходил
из основного принципа: существуют два метода
ведки— метод отраженных (МОВ) и метод преломленных
(МПВ) волн. Развиваемые в последнее время многочисленные
модификации как при наземных, так и при скважинных
дованиях рассмотрены в монографии как способы этих
ных методов. При этом автор не ставил перед собой задачу
унификации и тем более пересмотра сложившейся в
ведке терминологии.

Глава 1 После утверждения проектно-сметной
ментации начинается организационный пе-
ОК111ИР риод, необходимый для осуществления ме-
иыдпс. роприятий, без которых невозможно беспе-
ПРИНЦИПЫ ребойное проведение полевых работ. Пер-
ОРГАНИЗАЦИИ ^^^ часть организационного периода, как
-. правило, проходит на базе головного пред-
ПОЛЕВЫл приятия (ПГО, треста, экспедиции), и
СЕЙСМО- обычно она совпадает по времени с проек-
РА'^ВРЛОЧНЫХ тированием. В этот период партию осна-
гло А щают необходимой аппаратурой, оборудо-
РАБОТ ванием, материалами. Получаемые при
этом технические средства должны быть
в исправном состоянии, что
ется паспортными документами. Вторая
часть организационного периода — это
левые работы. Здесь окончательно
руют персонал, укомплектовывают партию
аппаратурой и оборудованием и
ливают ее к работе, проводят инструктажи
персонала и принимают у него экзамены
по правилам безопасного ведения работ,
получают разрешение на буровзрывные
боты в районной горнотехнической
ции (РГТИ).
Фактическим началом организации сей-
сморазведочной партии считается дата
каза о ее формировании.
Началом полевого периода считается
день, когда получены первые записи,
рые можно использовать для решения
ставленной проектом задачи. В процессе
полевого периода должен быть выполнен
весь комплекс полевых работ,
ренный проектом, проведена
ная полевая обработка полученных
ных, в основе которой лежит подготовка
данных к передаче на вычислительный
центр. Не менее одного раза в месяц
ченные в поле материалы отправляют на
вычислительный центр экспедиции (ПГО,
треста) для экспресс-обработки, которая
включает предварительную коррекцию
тических и кинематических поправок и
строение предварительных временных
резов по отработанным профилям.
Все работы, выполняемые в полевой
риод, должны строго соответствовать
дическим приемам и схемам наблюдений,

предусмотренным проектом, быть согласованными с
ствующими организациями, руководителями колхозов и
зов, на территории которых должны выполняться полевые
боты, а также с другими близко расположенными
скими и геологическими службами.
Для выполнения различных видов полевых работ в
ческой партии (отряде) создаются бригады: сейсмические,
вые, взрывные, топографические. Каждую бригаду возглавляет
начальник, ответственный за успешную деятельность бригады
и руководящий ее работой. Полевые работы разных бригад
строго координируют между собой, поэтому начальник сейсмо-
отряда (оператор сейсмостанции) во время полевых работ
ляется руководителем всех бригад. При работе на профиле
скольких сейсмических станций руководителем полевых работ
должен быть один из назначенных начальником партии
торов (старший оператор — начальник отряда).
Основная задача организации и планирования полевых сей-
сморазведочных работ — создать условия, при которых за счет
наиболее эффективного использования современных достижений
науки и техники, а также применения оптимальных форм и
собов можно получить наиболее достоверные геологические
зультаты при наименьших затратах времени и средств.
Учитывая технологические особенности полевых сейсмораз-
ведочных работ, заключающиеся в известном опережении одних
видов работ по сравнению с другими, для организации
ной и высокопроизводительной работы в каждой сейсмической
партии должны разрабатываться сетевые графики,
щие время и последовательность всех видов работ.
тельность сейсмической партии определяется числом километров
профиля, исследуемых по утвержденной методике работ. Иногда
в качестве меры производительности используют физическое
блюдение, под которым понимают совокупность сейсмозаписей,
полученных при постоянном положении пункта взрыва и
янки сейсмоприемников.
Сейсморазведочные работы, выполняемые на значительных
территориях и сопровождаемые перемещением тяжелого
дования, буровыми и взрывными работами, могут наносить
метный ущерб окружающей среде. Поэтому при планировании
полевых работ должны предусматриваться специальные
приятия, способные свести этот ущерб к минимуму. Ущерб,
никающий при полевых сейсморазведочиых работах, связан:
а) с прокладкой дорог вдоль сейсмических профилей для
ездов к ним и подвоза технологической воды; б) с бурением
скважин, вызывающим загрязнение земной поверхности
тами бурения и технологическими отходами; в) с производством
взрывов в скважинах, которые могут создавать взрывные
ронки или подземные котлы, опасные в отношении возможного
последующего обрушения. При взрывах в воздухе или на
верхности земли ущерб может быть нанесен окружающим строе-
6

ниям или природным объектам, при взрывах в естественных
доемах ■— биологической среде.
При проектировании полевых сейсморазведочных работ
посредственно на местности нужно заранее предусмотреть
дание только минимально необходимой сети дорог. При этом
следует в возможно большей степени использовать
щую сеть дорог. Когда подлежащая исследованию территория
относится к сельскохозяйственным или лесохозяйственным
дьям, следует прежде всего использовать имеющиеся полевые
дороги, просеки и т. п. Прокладка любых временных дорог
жна быть согласована с соответствующими организациями
с целью нанесения минимального вреда наиболее важным
сткам сельскохозяйственных культур, сортам древесных пород
и т. п. Необходимо строго следить за соблюдением
ной дисциплины на профиле, не допускать расширения дорог
(сверх необходимого минимума). Требуется определить участки
для набора технологической воды (для бурения и укупорки
взрывных скважин) с таким расчетом, чтобы не истощать
сурсы питьевой воды, не загрязнять водопои и другие
ники.
Буровые работы необходимо выполнять так, чтобы по
можности уменьшить загрязнение почвы, вследствие чего особое
значение приобретает широкое применение шнекового и
ционного бурения. Отстойники следует располагать как можно
ближе к скважинам. По окончании бурения их следует очищать
от шлама.
Взрывные работы должны быть спроектированы таким
зом, чтобы был нанесен минимальный ущерб не только при
изводстве взрывов, но и после их окончания. При воздушных
взрывах, взрывах на поверхности, в шурфах, а также взрывах
больших зарядов в скважинах следует рассчитать взрывобез-
опасные расстояния и обеспечить безопасность людей,
ных и строений. При взрывах в скважинах желательно, чтобы
сочетание глубины взрыва и массы заряда позволило избежать
образований воронок выброса или неглубоко заложенных ка-
муфлетных полостей (котлов). В противном случае после
чания взрывных работ необходимо обрушить эти полости и
сыпать образовавшиеся воронки во избежание несчастных
чаев или эрозии почвы. По окончании взрывных работ все
взрывные скважины должны быть ликвидированы, для чего их
засыпают песком, глиной, грунтом и т. п. Профиль необходимо
очистить от остатков материалов, обломков, обрывков бумаги
и другого мусора.
При морской сейсморазведке с целью охраны окружающей
среды необходимо использовать такие источники упругих волн,
которые не наносили бы ущерба морской фауне. Поэтому
щается применять открытые взрывы. Это же требование
сится и к возбуждению сейсмических колебаний в большинстве
естественных водоемов.
7

ш
50 V
50м
В процессе
ния полевых
ний обязательна
дическая техническая
четность о выполненных
объемах
ных работ.
ность и сроки
ления отчетности, ее
держание и объемы
устанавливаются
стоящей организацией.
Выбор места для
ройства базы партии
изводят по указанию
чальника партии. Вопрос
об организации базы
вблизи населенных
тов должен быть
ван с местными органами
власти и отделениями
милиции. Выбор места и
оформление базы
ствляют с учетом
вующих Правил
ности при
дочных работах и Правил
пожарной безопасности
для геологоразведочных
организаций и
тий [44, 45], а также с
учетом внутренних
рукций НПО, ПГО и
педиций,
вающих местные условия
проведения полевых
бот.
Базу сейсморазведоч-
ной партии организуют
по типовой схеме, приведенной на рис. 1. Она включает жилую,
производственную и техническую зоны. Первые две зоны
низуют на основе строительства из источников финансирования
временных зданий и сооружений, использования передвижных
балков-домиков или палаток в зависимости от длительности
срока организации базы, климатических и местных условий.
Площадки для установки жилых и производственных
ний или палаток очищают от хвороста, камней; норы, могущие
быть убежищем грызунов, ядовитых змей и насекомых,
вают водой и засыпают.
Рис. 1. Типовая схема организации базы
сейсморазведочной партии:
/ — камеральные помещения; 2 ~ помещение
для топографического отряда; ^ —красный
лок и уголок по технике безопасности; 4 —
министративное помещение; 5 — радиостанция;
е — столовая; 7 — жилая зона; 8 — место для
курения; 9 — открытый кинозал; 10 —
шток; II — цистерна с питьевой водой; 12 —
умывальник; 13 — цистерна с водой; 14 — ящик
с песком; 15 — щит противопожарной
ности; 16, 17 — туалеты; /в — ящик (яма) для
мусора; 19 — стоянка техники и транспорта;
20 — склад ГСМ; 21 — склад ВВ; 22 — склад для
хранения баллонов газа пропан-бутана; 23 —
склад для хранения баллонов с кислородом;
24 — спортплощадка; 25 — дизельная
станция; 26. 27 — щиты с комплектом
пожарного инструмента, огнетушители, ящики
с песком, бочка с водой; 28 — окружная
рога

Взрывчатые материалы в полевых условиях хранят в
ветствии с требованиями Единых правил безопасности при
взрывных работах [20]. Баллоны со сжатыми газами хранят в
ответствии с требованиями Правил устройства и безопасной
эксплуатации сосудов, работающих под давлением [46].
Практически к базе каждой сейсморазведочной партии
кладывают подъездные пути для автотракторного транспорта.
Протяженность этих путей может быть различной — от сотен
метров до десятков километров. На территории
ных площадок партии и между ними также сооружают
бильные или тракторные дороги обычно небольшой
ности. На внешних и тем более на внутренних транспортных
трассах партий сооружают, как правило, временные
бильные или тракторные дороги облегченного типа.

Глава 2
ПРОВЕДЕНИЕ
ОПЫТНЫХ
РАБОТ
Для получения сейсмических записей,
печивающих возможность решения
ленной геологической задачи, на каждой
исследуемой площади перед
ными работами проводят опытные
вания, объем и программа которых зависят
от сейсмогеологических условий и уровня
априорных знаний о соотношении
нал/помеха, мощности зоны малых
стей (ЗМС), условий возбуждения и
ема сейсмических колебаний. В этот период
опробуют новую технику и аппаратуру,
выбирают оптимальные режимы ее
плуатации.
Опытные работы проводят в 2—3
ках исследуемой площади по единой
или незначительно скорректированной
грамме и только на базе полученных
ненных результатов выбирают
ные параметры и режимы
ного процесса. Следует особо подчеркнуть,
что опытные работы необходимы
симо от объема и уровня ранее
денных на территории исследований. В
грамму опытных работ необходимо
чать выбор: оптимальной глубины
ния заряда, оптимальной массы заряда,
тимального интервала регистрации
вых отражений, параметров группирования
сейсмоприемников и источников,
ных систем многократного перекрытия,
тимальных режимов работы сейсмостан-
ции, а также изучение волновой картины.
При использовании невзрывных
ников возбуждения изучают поле помех,
а также выбирают оптимальный интервал
регистрации целевых волн, комплексные
раметры интерференционных систем,
жимы работы системы источник — сейсмо-
станция.
Если источником возбуждения
ются приповерхностные взрывы линии
нирующего шнура (ЛДШ) или группы
мелких скважин (шпуров), то программа
опытов должна учесть особенности
дения и регистрации волновых полей,
рактерных для этих источников. При
тах в особых условиях (на севере, в
тыне и т. д.), а также при использовании
10

новой аппаратуры, техники и оборудования в программу
чают соответствующие исследования, учитывающие местные
ловия, экстремальность ситуации и технические характеристики
новой техники.
При использовании (внедрении) новой методики
ведки работы первого сезона на исследуемой территории имеют
опытно-методический характер. В этот период коллектив партии
осваивает новые методико-технологические приемы, добиваясь
высокой производительности труда. Учитывая сложность
щих перед сейсморазведкой задач, опытные работы должны
^ыть направлены прежде всего на повышение разрешающей
способности сейсморазведки на исследуемой площади [15].
Основной фактор повыщения отнощения сигнал/помеха на
стадии полевых работ — правильный выбор параметров
дения и регистрации сейсмических колебаний. Для этого
ходимо изучение: 1) состава волновых полей на всех участках
работ, различающихся сейсмогеологическими условиями,
мических и кинематических характеристик полезных волн и
волн-помех; 2) влияния параметров группирования сейсмопри-
емпиков, глубин погружения и массы заряда на отнощение
нал/помеха для различных сейсмогеологических условий;
3) строения и состава ВЧР, оказывающей значительное
ние на динамические и кинематические характеристики
вых полей.
Применение в качестве регистрирующих систем цифровых
сейсмических станций в значительной мере расширяет
ности выбора условий возбуждения и регистрации за счет
рокого аналогового контроля, обеспечивающего определение
тинных значений сигналов на входе сейсмостанции. Наиболее
полно эти возможности реализуются в современных
ных цифровых системах «Прогресс» и «Горизонт», где
чивается раздельный вывод на аналоговый контроль сигнала
^ез учета кода усиления и восстановленного сигнала с учетом
кода усиления.
2.1. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯ
ВЗРЫВНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ ПРОДОЛЬНЫХ волн
Динамические параметры отраженных волн в значительной
степени зависят от условий возбуждения, и в частности от
рактеристики направленности излучателя сейсмических
ний, зная которые можно оценить распределение энергии во
фронте падающей волны, оказывающей определяющее влияние
на вид регистрируемого волнового поля. На рис. 2 изображены
амплитудно-частотные динамические характеристики
ной волны при двух глубинах заложения заряда Лз [52].
теристики получены для границы, наклоненной под углом 5° и
помещенной в однородную изотропную среду, без учета
щения, расхождения и изменения коэффициента отражения в за-
II

Нкм
Рис 2. Динамические характеристики отра
женных волн:
/ — отражающая граница н годограф отражен'
ной волны; 2 — характеристика
излучателя и динаыическая
висимости ОТ угла
ния волны. На рисунке
видно, что изменение
странственной ориентации
характеристики
ленности излучателя,
обусловленное разной
глубиной заложения
ряда и наклоном
жающей границы,
дит к перераспределению
1—I—I—I—I—I— энергии в отраженной
волне. При оптимальных
условиях возбуждения
(Аз='/4Яю) достигается
наиболее равномерное
распределение энергии во
фронте отраженной
ны. При неоптимальных
условиях возбуждения
(Лз = '/2Яо) распределение
энергии менее
но: ее интенсивность в
ответствии с
стикой направленности
при Лз=1/2Я,д; Одр =.зГб км/с излучнтеля увеличивастся
по направлению к краям
базы наблюдений. Наклон отражающей границы также
дит к перераспределению энергии во фронте отраженной волны.
При Аз = 72^.0 интенсивность записи увеличивается в правой
сти расстановки, а при Нз = Ч*^ — в левой части.
Изменение интенсивности отраженных волн вдоль профиля
наблюдений может быть значительным. Его максимальное
чение Л^тах определяется отношением энергий в максимуме и
минимуме динамической характеристики волны и
ется как
Л^тах = A + ^Мс)/A —*ЗМС).
где ^змс — коэффициент отражения от подошвы ЗМС.
Например, при значении ^гзмс=0>5 Л^тах = 3. Таким образом,
направленные свойства излучателя необходимо учитывать при
решении динамических задач сейсморазведки. Полученные
ретически динамические соотношения подтверждаются при
левых экспериментах.
В практике сейсморазведки наибольшее влияние на характер
волновой картины оказывают волны-спутники, поэтому кратко
рассмотрим некоторые теоретические вопросы выбора условий
взрывного возбуждения сейсмических волн с учетом границ,
ходящихся над источником возбуждения, с которыми связано
12
направленности
характеристика
-1/4Хд; 3 —то же,
3,6 хм/с

образование волн-спутников. Согласно работам В. Е.
ского, суммарную падающую волну, образующуюся при
жении на прямую волну волн-спутников, можно рассматривать
как волну, вызванную системой излучателей, состоящей из
ного реального источника, излучающего прямую волну, и
мых источников, излучающих волны-спутники. Характеристика
направленности такой системы будет иметь вид
п
К{а>, а, г)= Е О*ехр(-/аH*), B.1)
где 6* — временной сдвиг между наложивщимися волнами; Ом—
амплитудный коэффициент, связанный с интенсивностью волн,
излучаемых к-и источником (в рассматриваемом случае
ционален коэффициенту отражения); п — число источников
в группе; а — угол между вертикалью и направлением
ния энергии; г — расстояние от очага возбуждения до точки
блюдения.
В большинстве случаев достаточно учитывать лишь одну
наиболее резкую границу раздела сред (обычно подошву ЗМС),
от которой образуется интенсивная волна-спутник.
стика направленности системы для случая двух источников
ного реального и другого мнимого, излучающего волну-спутник)
будет иметь вид
К((й, а, /•) = 1—азехр(—/йА^), B.^
где из — коэффициент отражения от подошвы ЗМС; Л/ —
менной сдвиг между складывающимися волнами.
Спектр суммарной падающей волны определяется
дением комплексной частотной характеристики сферического
лучателя и комплексной частотной характеристики
ленности системы излучателей, учитывающей образование
волн-спутников. Амплитудно-частотная характеристика такой
системы, представляющая собой модуль произведения
ных спектров, для одной границы вблизи источника
ния и наблюдений в дальней зоне (зоне фраунгоферового
ближения) будет иметь вид
С -^ /I /1 -^ а|— 2аз соз 2я — ^ 2 сое а
Р (@) = "" ^ (Оо ^^ ^ B.3)
л/(-1)
2
+ 4-
|Л«
Ч 2
где ©о — собственная круговая частота сферического
теля, равная 2у5/У?; Я,о — длина возбуждаемой волны; Н —
фициент затухания сферического излучателя, равный A)о(У5/г'р);
С=Р.1дУ7К1й; Ьъ — скорость поперечных волн в среде, в которую
помещен заряд; Ур — скорость продольных волн в среде, в ко-
13

торую помещен заряд; р—плотность среды; /? — радиус
ческого излучателя, равный К^^'^■, ^ — масса заряда; К —
эффициент радиуса сферического излучателя; Аз — глубина
гружения заряда под границу; а — угол излучения;
Пространственная форма комплексной частотной
стики взрывного возбуждения зависит от массы заряда, глубины
его погружения под отражающую границу и физических свойств
среды, окружающей заряд. Меняя любой из этих параметров,
можно изменить положение основного максимума частотной
рактеристики направленности, соответствующего синфазному
сложению прямой волны и волны-спутника, и усилить
чески любую частотную составляющую спектра прямой волны.
В практике сейсморазведки наиболее часто меняется глубина
погружения заряда по отношению к положению подошвы ЗМС.
Пределы изменения интенсивности частотных составляющих
в спектре суммарной падающей волны по сравнению со
тром прямой волны определяются максимальными и
ными значениями характеристики направленности системы,
ными соответственно 1+«з и 1 —а^. Значения коэффициента
ражения Оз от подошвы ЗМС могут достигать 0,5—0,7. Известны
и большие значения Оз. Важным обстоятельством является не
только возможность изменения абсолютных значений амплитуд
частотных составляющих суммарной падающей волны, но и их
относительных значений при различных глубинах заложения
заряда. Максимальное относительное усиление частотных
ставляющих определится отношением максимального и
мального значений характеристики направленности [A+
-Ьаз)/A-аз)].
Эксперименты, проведенные в условиях Московской синек-
лизы, при аз = 0,53 показали, что погружение заряда на глубину
'А длины возбуждаемой волны под подошву ЗМС (9 м от
ной поверхности) позволяет достичь 3-кратного относительного
увеличения амплитуды основной частотной составляющей
буждаемой волны на частоте 60 Гц по сравнению с
нием такого же заряда на глубину '/г длины возбуждаемой
волны под подошву ЗМС B0 м от земной поверхности).
При значении коэффициента отражения аз от подошвы ЗМС,
равного 0,75, путем изменения глубины заложения заряда
можно получить максимальное относительное изменение
туд частотных составляющих в спектре суммарной падающей
волны в 7 раз. Чтобы получить такое же изменение
ных амплитуд частотных составляющих в спектре возбуждаемой
волны только за счет изменения физических свойств среды,
нужно обеспечить отношение скорости поперечных волн к
рости продольных волн в пределах 0,1—0,7. Это практически
весь диапазон реально существующих сред, в которых
даются соксмические волны.
Для конкретного района работ диапазон изменения
ских свойств среды, в которой возбуждаются сейсмические
14

волны, значительно меньше. Если ориентироваться на изменение
амплитуды частотных составляющих в спектре возбуждаемой
волны за счет изменения массы заряда, то надо учитывать, что
уровень частотной характеристики согласно теории
ского излучателя изменяется пропорционально ^^/^.
ное сопоставление показывает, что среди перечисленных
метров, таких, как физические свойства среды, масса заряда и
условия наложения волны-спутника, наиболее существенное
влияние на форму спектра суммарной падающей волны
вает учет наложения волны-спутника.
Совместный учет условий наложения волны-спутника на
мую волну и теории сферического излучателя позволяет
тельно расширить пределы, в которых можно регулировать
спектр суммарной падающей волны, и на основе исследования
частотных характеристик направленности очага сформулировать
требования к оптимальным условиям возбуждения сейсмических
волн.
Оптимальными условиями возбуждения при заданных
ческих свойствах среды следует считать такие условия (глубину
заложения и масса заряда, а также физические свойства пород
в очаге), при которых на исследуемый участок отражающей
границы излучается максимум энергии в заданном диапазоне
частот.
Определив максимальное значение характеристики
ленности очага сейсмических колебаний, можно получить
мулу, связывающую оптимальную глубину погружения заряда
с его массой, физическими свойствами среды, в которую поме-
щае'уся заряд, и частотным диапазоном, который является
лательным при данном методе сейсморазведки;
Л„„ = Азмс+ Л^-1^ ^ /^-^ . B.4)
где кот — оптимальная глубина погружения заряда; Лзмс —
мощность зоны малых скоростей; Ь — коэффициент,
щий качество и геометрическую форму заряда; X — расстояние
наблюдений от пункта взрыва; Н — глубина залегания
дуемого горизонта; / — средняя частота выбранного частотного
диапазона; § — частотный коэффициент среды (^=1'5/як); /о —
основная частота возбуждаемой волны.
Выбор оптимальных условий возбуждения по предложенной
формуле позволяет усилить любую заданную частотную
ляющую в спектре возбуждаемой источником волны в A+аз)
раз. Соотношение /о// определяет относительную величину
ных частотных составляющих в спектре излучаемой очагом
волны. Изменяя отношение 1о11 подбором массы заряда и
бины его погружения, можно формировать такой амплитудно-
частотный спектр, в котором одновременно с усилением нужных
частотных составляющих будут ослаблены некоторые нежела-
15

тельные компоненты. Наибольшее относительное усиление
данной частотной составляющей в спектре излучаемой волны и
наиболее простую его форму (с одним максимумом) удается
получить при /=/о. Для этого массу заряда выбирают по
шению ^=(ё/|Ь)^, а формула B.4) принимает вид
л/х-г (-А)'
Лопт = Лзмс + -^^- -^ „" ' ■ B.5)
Аналогичный вид она имеет и при }ф}о, когда по тем или
иным причинам не удается подобрать массу заряда,
вающую / = /о. так как величина /о в этом случае определяется
из соотношения /о=я/^С'^. Наиболее простая форма спектра
излучаемой волны (с одним максимумом) сохраняется в этом
случае для значений /</о, когда в спектре усиливается
частотная часть (частоты большие ^о), и для значений />/о. но
не достигающих 2/о. При /=2/о основная частота спектра
буждаемой источником волны приходится на минимум
теристики направленности очага и ослабляется. Кроме того, на
спектр накладываются дополнительные максимумы
стики направленности, что приводит к усложнению формы
чаемой волны. При значениях />2/о форма изучаемой волны
еще больше усложняется.
В. Е. Чернявским предлагается следующий способ выбора
условий возбуждения сейсмических волн на основе проведения
микросейсмокаротажа (МСК) с наблюдениями как на земной
поверхности, так и во внутренних точках среды. Для проведения
такого МСК необходимо пробурить две скважины с
нием между ними на порядок меньше глубины скважины.
жины должны быть пробурены не менее чем на 20—30 м ниже
подошвы ЗМС (заведомо больше длины возбуждаемой волны).
В устье и на забое одной из скважин помещают сейсмоприем-
ники, одновременно регистрирующие взрывы
ров, проводимые в другой скважине. Расстояние между
ками взрывов вдоль ствола скважины зависит от частотного
апазона, в котором проводятся работы. Такими наблюдениями
можно установить форму возбуждаемой волны и изучить физи-
леские свойства ВЧР: по кинематическим и динамическим
знакам определить мощность ЗМС и ее подошву, а по форме
волны — значения частотного коэффициента §.
Знание перечисленных параметров позволяет по формуле
B.5) выбирать массу заряда и глубину его погружения.
ное знание параметров, необходимых для определения
мальных условий возбуждения, приводит к отклонениям
ранственной ориентации характеристики направленности очага
от ее расчетного положения. Предполагая, что наибольшая
фективность возбуждения соответствует такой форме
ристики направленности, при которой ее максимальное значение
16

равно 1, и что характеристика направленности с максимальным
значением 0,9 мало отличается от наиболее эффективной, можно
рассчитать точность, с которой необходимо знать параметры
для определения оптимальной глубины заложения заряда.
веденные оценки показали, что в большинстве случаев
точно определить глубину погружения заряда с погрешностью
± 1/16 %о. Такая точность для работ в частотном диапазоне 70—
160 Гц обычно достигается при проведении МСК с
ниями вдоль ствола каротируемой скважины через 1 м.
ность определения длины возбуждаемой волны в этом случае не
должна быть более 10 %.
Математическое моделирование влияния разных глубин
ложения заряда на качество сейсмической записи показало, что
даже в идеальных условиях, без учета фона шумов,
ется разница между формой записи синтетических трасс,
ветствующих разным глубинам заложения заряда, как до
траций, так и после применения фильтраций. Применение
обратной фильтрации (деконволюции) при условии, что
рируемая волна является минимально-фазовой, также не
ляет добиться идентичности синтетических трасс, соответствую-
л^йг^^^разным глубинам заложения заряда.
_ Т^р^фики зависимости дисперсии амплитуд положительных
/Экстремумов экспериментальных и теоретических сейсмограмм
' от глубины заложения заряда показали, что значения
сий аозЙ1астают по мере смещения спектра возбуждаемой волны
В; сторону высоких частот. Благоприятным условиям
ния с|00'1|ретствует первый максимум значений дисперсий. Форма
кривей" Зависимости дисперсии от глубины заложения заряда,
; полу*1ецяая по данным экспериментов, хорошо сопоставляется
Ч^айа;югичной кривой, найденной при математическом модели-
эо^гаи разных глубин заложения заряда.
)ценка коррелируемости сейсмических записей в
сти от расстояния пункт взрыва — пункт приема при разных
глубинах погружения заряда показала, что с удалением от
кта взрыва она зависит от глубины заложения заряда и
ется наилучшей при соответствии спектра возбуждаемой волны
и полосы пропускания фильтрации, примененной при обработке
материала. Результаты анализа данных полевого эксперимента
также показали, что выбор предложенным способом условий
возбуждения, при которых увеличивается относительная
сивность высокочастотных составляющих в спектре
мой волны, позволяет применить при обработке материала
сокочастотные фильтрации в диапазоне частот 50—ПО и 70—
110 Гц. Материалы, полученные в этом случае, отличаются
шей динамической выразительностью, лучшей разрешенностью
и коррелируемостью вдоль профиля по сравнению с
лами, полученными при других условиях возбуждения.
Смещение спектра суммарной волны в сторону высоких
частот, как правило, требует уменьшения глубины заложения
17

заряда, что приводит в ряде случаев к увеличению
сти низкоскоростных низкочастотных волн-помех. Однако
щественное увеличение доли высокочастотных составляющих
в полезном сигнале (в эксперименте достигнуто относительное
увеличение доли высокочастотных составляющих в 3 раза)
воляет применить высокочастотную селекцию при обработке
териала и ослабить влияние низкочастотных помех.
Применение группирования источников позволяет снизить
массу заряда и расположить группу таким образом, чтобы,
пользуя ее эффект направленности, ослабить низкочастотные
волны-помехи.
Наряду с признанием важности проблемы выбора условий
возбуждения сейсмических волн в настоящее время вследствие
развития машинной обработки сейсмической информации на
ЭВМ имеется тенденция принизить их роль в предположении,
что недостатки выбора условий возбуждения удастся исправить
в процессе обработки сейсмической информации. Многими
ботами показано, что этого сделать нельзя и необходимо
тельно выбирать условия возбуждения, несмотря на
сти цифровой фильтрации и деконволюции.
Трудность восстановления записи, полученной при
приятных условиях возбуждения, объясняется недостаточно
ным знанием фазового спектра возбуждаемой волны и разными
соотношениями интенсивиостей полезных волн и шума на
ных частотах в зависимости от глубины заложения заряда. Для
успешного проведения деконволюции интенсивность
ливаемых частотных составляющих полезного сигнала не
должна быть меньше интенсивности соответствующих ча(;;готных
составляющих помех. Цифровые способы обработки,
ные при проведении экспериментов, не позволили полностью
компенсировать недостатки, связанные с неблагоприятными
ловиями возбуждения, хотя применение деконволюции в
ных случаях приближало характер записи к той, которая
чена с оптимальной глубины заложения заряда.
В настоящее время взрывы в скважинах — это основной
соб возбуждения продольных волн. Реже используют способы
возбуждения на поверхности, в воздухе, водоемах и линейными
источниками с небольшим их углублением. Рассмотрим кратко
особенности и условия применения каждого из способов.
Возбуждение волн из одиночных скважин
Оптимальными считаются такие условия возбуждения, при
которых в исследуемую область среды излучается максимум
энергии в рабочем диапазоне частот. Они выбираются совместно
с условиями приема и обеспечивают получение максимального
отношения сигнал/помеха, что способствует решению
ных геологических задач. Продолжительность полезной части
сейсмической записи должна обеспечивать заданную глубину
18

разведки. Неправильно выбранные условия возбуждения
дят к существенному снижению качества первичных
ских материалов и перерасходу взрывчатых веществ.
ший сейсмический эффект достигается при погружении зарядов
ниже зоны малых скоростей, при взрывах в пластичных и
ненных породах, при закупорке скважин водой или
ной жидкостью.
Опытные работы предусматривают выбор оптимальной
бины заложения заряда и оптимальной массы заряда. Для
полнения опытов на нескольких участках (как правило,
точно трех) исследуемой площади бурят кусты скважин с
стоянием между отдельными скважинами 5—10 м и глубиной
на 30—40 м ниже подошвы ЗМС. Для изучения ВЧР на каждом
участке предварительно проводят обращенный динамический
микросейсмокаротаж взрывных скважин, глубина которых
бирается заведомо достаточной из априорных данных о
нии ВЧР в районе исследований.
Основные элементы методики проведения МСК заключаются
в сл'едующем. В хорошо промытую и закрепленную глинистым
раствором скважину опускается коса с электродетоиаторами,
расположенными с шагом 1—2 м. Число электродетонаторов
в каждой точке подбирается таким, чтобы обеспечивалась
ренная регистрация сигнала (прямой волны). Все детонаторы
предварительно должны быть тщательно откалиброваны.
Прием колебаний осуществляется на поверхности 3—4-ка-
нальной расстановкой сеисмоприемников. Регистрируются 2-,
Х-или 1-, Х-, У-компоненты. Расстановка сеисмоприемников
полагается вдоль профиля с шагом каналов 5 м, при этом 1-й
канал устанавливается непосредственно у устья скважины на
расстоянии от 1 до 3 м.
Для приема колебаний могут быть использованы осцилло-
графические, аналоговые или цифровые станции. Регистрация
осуществляется на открытом канале без аппаратурных
ровок. Получение четких первых вступлений и читаемых
туд продольной (Лр) и поперечной (Лб) волн обеспечивается
запараллеливанием канала на несколько усилителей с
ным (калиброванным) усилением.
Обработка данных МСК позволяет получать: вертикальные
годографы первых вступлений прямой продольной волны {р(Н)
и поперечной волны /зСЯ); рассчитанные по ним графики
стовых скоростей УрплСЯ) и V5пл(Н)■, амплитудные графики
Лр(Я) и Л5(Я), график отношения [Лз/Лр] (Я).
На основании анализа полученных материалов верхняя часть
разреза расчленяется на отдельные пласты, которые затем
терполируются между точками наблюдений и коррелируются по
профилю. Наиболее благоприятные глубины, на которых
буждаются колебания с повышенными значениями Упл,
чаются максимумами на графике Лр(Я) и минимумами на
графике [Лз/Лр] (Н).
19

Для уточнения оптимальной глубины заложения заряда,
масса которого выбирается достаточной для регистрации
вых отражений, проводятся поинтервальные взрывы в скважине
по глубине. Прострел осуществляется на глубинах,
ных для возбуждения колебаний, по графикам Л5/Лр=/ (Н)
с шагом 2—5 м и в случае необходимости меньшим интерва-
лом — вблизи подошвы ЗМС и на глубинах, традиционно
пользуемых в данном районе.
Колебания возбуждаются зарядами равной массы,
ными на различные глубины, поочередно в одной из близко
положенных скважин, начиная с наибольшей глубины. Прием
колебаний осуществляется на рабочей расстановке (косе) сейс-
моприемников и с рабочими параметрами аппаратуры.
В качестве оптимальной глубины заложения заряда
мается минимальная глубина, при которой сейсмозаписи
теризуются одновременно наилучшей динамической
тельностью и разрешенностью целевых отражений, наилучшей
прослеживаемостью осей синфазности отраженных волн,
меньшим уровнем поверхностных волн-помех.
В тех районах, где оптимальные глубины заложения заряда
известны по данным многолетних исследований и связаны с
ределенными литолого-физическими характеристиками пород
(например, плывуны, синие глины и т. п.), описанные работы
могут не проводиться. В районах, характеризующихся малой
мощностью ЗМС, резким скачком скорости на ее подошве и
танавливаемой по графикам Vал{Н) и Лр(Я) однородностью
толщи коренных пород, следует возбуждать колебания на
бине ниже подошвы ЗМС на четверть преобладающей длины
прямой волны (ниже ЗМС примерно на 5—\Ь м в завиПшОсги
от скорости волн в коренных породах и массы заряда).
Выбрав оптимальную глубину, приступают к выбору
мальной массы заряда. Для этого заряды разной массы Сот 0,4
до 10—15 кг) поочередно зарывают в новой скважине на
мальной глубине его заложения, начиная с заряда наименьшей
массы.
Прием колебаний осуществляется на рабочей расстановке
с априорными параметрами группирования сейсмоприемников
и при рабочих параметрах аппаратуры, выбранных с учетом
наблюдаемого в районе исследований уровня микросейсм.
Анализ полученных сейсмозаписей заключается в изучении
истинных амплитуд на временах регистрации целевых
ний, по результатам которого строится график зависимости
плитуды записи от массы заряда А=^{^). В качестве
мальной принимается минимальная масса заряда,
щая максимуму или линейной части графика А=Ц^) и
обеспечивающая в пределах рабочей расстановки
ное превышение над уровнем микросейсм отраженных волн
на временах регистрации наиболее глубокого целевого
жения.
20

При использовании цифровых сейсмостанций «Прогресс»
тимальная масса определяется при максимально возможном
усилении предварительного усилителя (предуснлителя),
чивающем запись последовательности взрывов без перегрузки
в тракте записи. В случае загорания табло «Перегрузки» взрыв
с этой массой заряда повторяется при снижении усиления на
одну ступень. Для сравнения уровня полезной записи с уровнем
микросейсм соответствующие магнитограммы воспроизводятся
без АРУ. При этом усиления воспроизведения уровня
сейсм, наблюдаемых до взрыва (Км), и полезной сейсмической
записи (К) подбираются такими, чтобы обеспечивалось
ство их амплитуд.
Отношение Км/К определяет превышение амплитуды записи
на временах регистрации целевых отражений над уровнем
росейсм и должно составлять 8—10. В тех случаях, когда
симальный заряд, соответствующий линейной части графика Л =
=/ (^), не обеспечивает необходимое превышение уровня
жений над уровнем микросейсм, массу заряда следует
вать за счет рассредоточения ВВ в группе скважин так, чтобы
единичный заряд в каждой скважине не превышал значения
нейной части графика А = ^ (^).
Группирование взрывов способствует повышению
ской эффективности сейсморазведки и более экономному
дованию ВВ. В тех случаях, когда методика работ
ривает использование интерференционных систем, включающих
группирование взрывных скважин (при оптимальной глубине
заложения заряда), оптимальный заряд, выбранный для
буждения из одиночной скважины, следует рассредоточить в
данном числе группируемых скважин.
При методике, использующей группирование взрывов из
ких скважин в ЗМС, глубина заложения заряда в каждой
жине, как правило, выбирается равной 'Д длины прямой волны
под земной поверхностью. Масса распределенного заряда
в группе в этом случае определяется экспериментально и
жна обеспечивать необходимую длину записи.
Выполнение изложенной программы опытных работ с учетом
перечисленных выше положений обычно не вызывает особых
трудностей, но при анализе результатов рекомендуется
щать внимание на некоторые особенности, с которыми геофизик
встречается на практике. Например, в процессе
ного использования графиков Лз//4р = ^ (Н) в пунктах,
мерно расположенных по площади работ, выяснилось частичное
несоответствие положения оптимальных глубин взрыва
нию графиков ниже подошвы ЗМС [43]. Это объясняется тем,
что производят взрывы электродетонаторов от 1 до 3—5 шт.,
а при выборе оптимальных глубин — взрывы тротила до 10 кг
и более. Работы, проведенные с целью изучения соотношения
амплитуд волн Лз/Лр при изменении массы заряда от одного
тонатора до 20 кг тротила, показали, что от взрыва одного —
21

трех детонаторов повсеместно регистрируются прямые
ные волны, которые в 2—3 раза интенсивнее прямых
ных волн. С увеличением массы заряда от одного детонатора до
0,8—1,6 кг тротила отмечается резкое уменьшение отношения
А&1Ар. При дальнейшем увеличении массы заряда
ность поперечной волны настолько уменьшается, что ее с
дом удается выделить на фоне микросейсм (рис. 3).
ность же прямой продольной волны резко возрастает.
На рис. 4 приведен график зависимости относительной
тенсивности прямых волн 8 и Р от массы заряда Р при взрывах
в глинистой толще с прослоями песков небольшой мощности. Из
рисунка видно, что при увеличении заряда отношение ЛзМр
быстро уменьшается, достигая минимума при С = 1,6—2 кг,
а затем заметно небольшое увеличение с общей тенденцией
к дальнейшему уменьшению ЛзМр.
Учитывая опыт работ, можно сделать следующие выводы.
1. Волновая картина, получаемая при взрыве зарядов
тила массой более I кг, значительно отличается от волновой
картины, получаемой при взрыве детонаторов и зарядов малой
массы. Неоднородность среды вблизи очага взрыва, связанная
с наличием тонких пропластков, обусловливает возникновение
интенсивных поперечных волн при взрыве детонаторов и
дов малой массы. С увеличением массы заряда роль этих неод-
нородностей уменьшается. Вероятно, значительное влияние
зывает и сама скважина, играющая роль линейного излучателя
при взрывах электродетонаторов и зарядов малой массы.
довательно, формальше применение графиков ЛзМр=/ (Н), по-
лученных по результатам микросейсмокаротажа при
вах электродетонаторов в скважинах, может привести к ошиб-
кам.
2. Перед тем как пользоваться графиками Лз/Лр=/ (Н),
обходимо установить по площади соответствие их характерных
особенностей оптимальным глубинам взрыва, определенным
опытным путем. Если соответствие будет, то графики Лз/Лр =
= / (Н), построенные по данным МСК, могут помочь при выборе
оптимальных глубин взрыва. Если нет полного соответствия^_д:о
лучше отказаться от этих графиков. Но и в этом случаёП^есле-
дует отказываться от дальнейшего проведения
ротажа на трех компонентах, так как вертикальный годограф
по волне 8 часто позволяет более детально расчленить ЗМС и
надежнее наметить подошву ЗМС.
3. Большой интерес представляют полученные данные по
изучению соотношения амплитуд волн Р и 8 для выбора
мальной массы заряда по площади работ, так как отмечается
хорошее качественное совпадение характера изменения
ния сигнал/помеха N=^(^) и А5|Ар=^(^). Следовательно,
ределив в ряде точек площади массу зарядов, при которых
Лз/Лр минимально, можно выбирать оптимальную массу заряда.
При этом обеспечивается и необходимая длина записи.
22

■■ ' - - Ч /\шт
Рис. 3. Изменение
сти прямых продольных и
перечных волн B-, Х-, У-ком-
поненты) в зависимости от
личины заряда ^:
а —один детонатор; 6—4=0,2 кг;
в—B-1.6 кг; г —р=5,2 кг; д —
<?=12,8 кг
Рис. 4. Зависимость Ав/Ар =
По оси абсцисс значение 0,005
ответствует одному детонатору,
а 0,05 — десяти детонаторам
аО05РР5 0.4 1.6 2,8 7,6 12,8 18 О.кг
К настоящему времени выполнен достаточно большой объем
теоретических и экспериментальных исследований,
щих, что чрезмерное увеличение массы заряда не способствует
улучшению качества записи отраженных волн и расширению их
областей прослеживания. С ростом массы заряда нередко
жается качество сейсмического материала и уменьшается
шение сигнал/помеха за счет непропорционального увеличения
интенсивностей целевых и мешающих волн. Представляют
терес результаты, полученные с применением невзрывных спо-
23.

,отн.ед
собов возбуждения
ских колебаний, указывающие
на возможность дальнейшего
уменьшения массы заряда [55].
В ряде районов изучалась
зависимость амплитуд волн от
массы заряда, помещенного
в скважину на оптимальную
глубину. Было установлено,
что повсеместно между ними
наблюдается сложная
мость [18]
А =■- КС'".
B.6)
Рис. 5. Зависимость амплитуд
женной Аотр (/) и преломленной
Апр {2) волн, а также отношения
Аотр/>4пр E) от массы заряда С
Показатель степени не
тается постоянным,
ваясь от 0,3—0,5 при массе
3—5 кг до 1 при массе 0,1—
0,2 кг. В качестве примера на
рис. 5 приведен график А(^)
для отраженной волны /, связанной с разведочным горизонтом.
Из рисунка видно, что при массе зарядов до 0,2 кг наблюдается
линейное увеличение амплитуд волн. При больших зарядах
рость нарастания амплитуд уменьшается, зависимость из
ной переходит в параболическую с показателем степени т.
близким к 0,5. При этом сейсмический эффект взрыва
ется. Так, при увеличении массы заряда в 25 раз (от 0,2 до
5 кг) интенсивность отраженных волн Лотр возрастает в 5 раз.
С увеличением же массы заряда всего в 2—4 раза амплитуда
возрастает в 1,5—2 раза и более. При этом с уменьшением
массы заряда уменьшается уровень возбуждаемых волн-помех
(см. кривую 2 на рис. 5). Преломленная волна регистрируется
в первых вступлениях на расстояниях 0,8—0,9 км от пункта
взрыва.
Известно, что преломленные волны, связанные с границами
раздела в верхней части разреза, являются источниками
личных кратных отраженно-преломленных и преломленно-от-
раженных волн, количество которых лавинообразно возрастает
<; увеличением времени регистрации. Эти волны вместе с
гими волнами-помехами участвуют в формировании
щего фона колебаний. В связи с этим можно полагать, что
тенсивность мешающего фона на сейсмограмме находится
в прямой зависимости от интенсивности преломленных волн
в первых вступлениях. Следовательно, зависимость ЛотрМпр =
=/(^) отражает закономерность изменения наблюдаемого
ношения сигнал/помеха (см. кривую 3 на рис. 5). Таким
зом, с уменьшением массы заряда отношение полезного
нала к помехам, возбуждаемым взрывом, увеличивается,
24

а к случайным помехам типа микросейсм уменьшается. От
того.Тсакие помехи играют доминирующую роль, зависит выбор
оптимальной массы заряда.
Возбуждение волн приповерхностными источниками
В условиях, когда бурение взрывных скважин затруднено
по техническим или геологическим причинам или установлено,
что использование скважин в районе исследований можно
нить менее дорогостоящими и производительными способами
взрывного возбуждения, проводят опытные работы с целью
выбора оптимальных условий поверхностного и
стного возбуждения волновых полей. При этом могут быть
использованы накладные заряды, взрывы в шурфах, мелких
скважинах и шпурах, взрывы линий ДШ.
Способ накладных зарядов характеризуется простотой и
быстрым производством работ, однако расход ВВ при этом
увеличивается в 10—12 раз по сравнению со способом сква-
жинного возбуждения на оптимальных глубинах, поэтому он
применяется в исключительных случаях. Известен опыт
ного применения накладных зарядов в районах Восточной
Сибири и Средней Азии. В этом способе могут использоваться
сосредоточенные, удлиненные и фигурные заряды. Толщина
плоских зарядов должна быть не менее 4 см, так как очень
тонкие заряды не дают практического эффекта. Безопасное
расстояние по действию воздушной волны определяют по
муле
/-8 = ^3 л/О". B-7)
где ^ — масса заряда; Кв — коэффициент пропорциональности,
значение которого зависит от условий расположения заряда и
характера повреждения окружающих объектов (принимается
равным от 5 до 10).
При наличии снежного покрова его очищают в местах
жения зарядов, затем определенное количество ВВ
гают на земле в виде сосредоточенной формы и сверху заряда
по центру вводят электродетонатор. Прием колебаний
ствляют на рабочей расстановке сейсмоприемников.
Оптимальную массу заряда определяют опытным путем
после нескольких взрывов, добиваясь наилучшего качества
слеживания целевых горизонтов. Если одиночный
ченный накладной заряд не приводит к ожидаемому
тату, то опробуют заряды других форм. Известен опыт
зования накладных зарядов, расположенных по окружности
диаметром до 50 м, которые обладают уже эффектом
ленности. Часто накладные заряды группируют так же, как и
скважинные заряды.
В способе шурфовых зарядов в неглубокую вертикальную
выработку, имеющую непосредственный выход на земную
25

поверхность, помещают заряд ВВ для взрыва. Этот способ
меняют при любых сейсмических наблюдениях, в основном при
КМПВ и для исследований ЗМС. По результатам действия
взрывов, дроблению и выбросу породы различают четыре
новных вида выбросов: усиленный, нормальный, уменьшенный
и выпирающего действия (камуфлет). Чтобы представить себе
эти виды выбросов, следует расположить четыре заряда ВВ
одинакового качества и массы на разной глубине в шурфах
с одинаковой крепостью пород и произвести взрыв.
Результат взрыва определяется прежде всего кратчайшим
расстоянием от центра заряда до земной поверхности —
нией наименьшего сопротивления (ЛНС) ю. При постепенном
увеличении ЛНС радиус выброса воронки сокращается и
ходит до нуля. Отношение г/со — радиуса воронки к линии
меньшего сопротивления — называется показателем действия
взрыва п.
При усиленном выбросе радиус воронки больше линии
меньшего сопротивления: п = /-/а)>1. Нормальный выброс
рактеризуется равенством радиуса воронки и линии
шего сопротивления; п=1. При уменьшенном выбросе радиус
воронки меньше линии наименьшего сопротивления: п<1.
Дальнейшее увеличение линии наименьшего сопротивления
приводит к созданию камуфлета.
Сосредоточенный заряд ВВ, помещенный в однородной
плотной среде, создает при взрыве волну давления и
дит ударное, равномерное и направленное во все стороны
ствие. В этом случае увеличивается часть энергии,
мой на создание упругих колебаний в горных породах.
чение линии наименьшего сопротивления позволяет полнее
использовать энергию взрыва для создания упругих волн.
Подготовка шурфов для помещения основных зарядов ВВ
производится взрывами небольших зарядов или лопатами
вручную. Как правило, шурфы, выработанные взрывами
больших зарядов, менее эффективны, чем шурфы, сделанные
лопатами, так как при взрывах даже малых зарядов
ется структура грунта и создаются трещины. Размеры шурфов
для взрывных работ при сейсморазведке достигают глубины
1—5 м с диаметром устья 1,5—4 м. Как исключение
ются шурфы значительно больших размеров. Для взрывов
в шурфах применяют только сосредоточенные заряды, имеющие
форму куба или шара, способные при взрыве создать
ные упругие волны. Прием колебаний от взрывов в шурфе
рядов разной массы осуществляют на рабочей расстановке
сейсмоприемников. Оптимальные условия возбуждения (форма
и глубина шурфа, условия затухания и величина ^) выбирают
опытным путем, добиваясь наилучшего прослеживания целевых
горизонтов.
В современной отечественной сейсморазведке вследствие
причин технического и физико-географического характера из
26

всех применяющихся источников сейсмических колебаний
обладающую роль в настоящее время играют взрывные. При
этом все более широкое распространение получают групповые
взрывы из шнековых скважин глубиной до 6 м. Можно указать
на две причины, обусловившие популярность этого источника
сейсмических волн. Во-первых, групповые взрывы в ЗМС —
наиболее доступное средство реализации многоэлементных
интерференционных систем при возбуждении упругих волн.
Во-вторых, при шнековом бурении существенно упрощается
нологический процесс подготовки взрыва и ликвидации
ствий буровзрывных работ. Отмеченные преимущества
пового источника из шнековых скважин перед взрывом под
ЗМС обусловили то обстоятельство, что в некоторых
ственных геофизических организациях этот способ
ния сейсмических колебаний стал основным и достиг
тельных объемов.
Если волновые фронты от единичного источника в группе
обладают достаточной интенсивностью, то они могут явиться
источником формирования сейсмических волн, для подавления
которых применяются групповые источники. Интенсивность
волнового поля зависит от длины базы возбуждения,
сти излучателей и массы элементарного заряда. С_хвеличением
расстояний между источниками и уменьшением их числа в пре-
делах~Базы возЬужденйя~11ри неизменной мощности излучения
за счет увеличения интенсивности элементарных источников
возрастают амплитуды сигналов волнового_доля.
ниями установлено, что оптимальное расстояние между
никами должно удовлетворять условию /^0,5Я. В этом случае
интенсивность волнового поля зависит только от мощности
точника, расположенного на конце базы возбуждения.
ность элементарного источника должна быть такова, чтобы при
возбуждении колебаний этим зарядом, размещенным под ЗМС,
отраженные волны^ имели амплитуды, соизмеримые с микро-
сейсмами, при рабочем режиме регистрирующей аппаратуры.
При соблюдении указанных условий волновое поле
зуется пониженной интенсивностью и не искажает
скую запись. Недостаток общей мощности излучения при
менении малых зарядов компенсируется увеличением
ства элементарных источников в пределах базы возбуждения.
Расстояние между элементарными излучателями влияет на
глубину формирования волнового поля и форму диаграммы
направленности. С увеличением расстояний между
лями растет глубина формирования волнового поля и
ветственно изменяются направленные свойства источника. При
/^Я, в волновом , поле формируются побочные волны,
щиеся источниками помех, а на диаграмме направленности
появляются побочные лепестки, соизмеримые по интенсивности
с основным лепестком, определяющим направление
нения суммарной падающей волны. Побочные волны не фор-
27

мируются, когда расстояния между источниками меньше длины
волны A<К). Для формирования волнового поля, близкого по
характеристикам к волновому полю непрерывного источника
(отношение глубины формирования дискретного и непрерывного
источника не превышало 1,2), необходимо, чтобы расстояние
между излучателями не превышало^^^бЯ^
Глубина заложения единичных зарядов имеет важное
чение. У дискретных источников с размещением зарядов в ЗМС
глубина их погружения существенно влияет на характер
нового поля. Исследованиями установлено, что чем ближе
к поверхности земли расположены заряды, тем слабее
ференционные процессы и более четко выделяются
ные волны на записи. Наиболее оптимальными являются
бины 2—4 м. В_этом случае обеспечивается регистрация
вого поля с лучшим отношением сигнал/помеха при полном
отсутствии волн-спутников.
При сейсморазведочных работах большое значение имеет
общая мощность излучения источника в заданном направлении
для устойчивого прослеживания волн, связанных с
емыми горизонтами. Поэтому стремятся повысить мощность
лучения и соответственно увеличить массу зарядов ВВ. Масса
единичного заряда группового источника оказывает большое
влияние на характер волнового поля. Опыт сейсморазведочных
работ свидетельствует о том, что применение больших зарядов
как лри-хо^чечном, так и групповом "источниках наряду с уве-
личениемоНщёй" интенсивности приводит к значительному за-
шумлению сейсмической записи и во многих случаях полезные
волны динамически становятся соизмеримыми с фоном помех.
Исследованиями установлено, что масса элементарного заряда
по-разному влияет на интенсивность отраженных волн,
стрированных с разных глубин. Из рис. 6 следует, что с
чением массы заряда амплитуды сигналов отраженных волн
возрастают, однако градиент изменения амплитуд с ростом
рядов неодинаковый. Наиболее резко возрастают амплитуды
сигналов с увеличением массы зарядов до 1,6 кг. При 9= 1,6 кг
и более градиент изменения амплитуд резко падает.
енты изменения амплитуд различаются для волн,
емых на различных временах. Наибольшее значение градиента
фиксируется по волнам, отразившимся от границ,
ных на небольших глубинах (графики для ^ = 0,74—1,4 с).
Значительно меньше градиенты определены по отраженным
волнам на малых и больших глубинах (графики {=
= 0,45—2,52 с).
Таким образом, увеличение массы заряда и связанное с ним
повышение интенсивности записи не является критерием
личения амплитуд сигналов волн во всем разведываемом
пазоне глубин. Возможны случаи, когда интенсивность
ных волн, отразившихся от глубоко залегающих границ, с
личением мощности излучения останется неизменной, а общее
28

0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 ^ ,кг 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,6д..иг
'"' 0,4 12,8 19,2 25^ 32,0 38,4 443а^,кг
Л,отн.ед. /(,отн ед
0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,6 е,с
0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 е,с
Рис. 6. Зависимости амплитуды отраженных волн, регистрируемых с
личных глубин, от массы.элементарного заряда группового источника
повышение интенсивности записи будет связано с увеличением
амплитуд волн-помех, формирующихся на вышележащих
ницах. В данном примере волны на временах 2,48 и 2,52 с
связаны с глубоко залегающими подсолевыми горизонтами и
амплитуды их сигналов практически не изменялись при
буждении колебаний зарядами массой от 1,6 до 2,8 кг.
Частотный состав сейсмических сигналов также зависит от
массы одиночного и суммарного зарядов. Исследованиями
тановлено, что сейсмические сигналы с равномерным спектром
регистрируются только при возбуждении колебаний малыми
зарядами. С увеличением массы зарядов сигналы сейсмических
волн приобретают резко выраженную резонансную форму с
минирующими значениями гармонических составляющих
тра в узком диапазоне частот. Соответственно происходит
смещение спектра в область низких частот. Наиболее
ные — это малые по массе заряды, обеспечивающие
цию незашумленной записи с широкочастотным равномерным
спектром сигналов.
29

Необходимая мощность излучения группового «шнекового»
источника с применением малых по массе зарядов
ется остротой направленности, которая регулируется длиной
базы возбуждения, и числом излучателей в группе. С
чением длины базы возбуждения и числа излучателей
мерно возрастает интенсивность отраженных волн,
руемых во всем временном интервале.
Таким образом, групповые приповерхностные источники
зволяют изменять общую интенсивность излучения путем
ответствующего подбора длины базы возбуждения и числа
зарядов, сохраняя при этом частотный состав возбужденных
колебаний. Это свойство источника имеет принципиальное
чение с точки зрения регистрации наименее зашумленного
нового поля. Известно, что основные волны-помехи, и в том
числе многократные волны, формируются на границах,
гающих в верхней части разр^^а. Применение больших
дов обусловливает значительное усиление отраженных и
гократных волн с этих глубин по сравнению с волнами,
зившимися от границ на больших глубинах, ухудшается
отношение сигнал/помеха и снижается эффективность методов
обработки информации. Исследования показали, что групповые
источники с малыми по массе зарядами и правильно
ранными параметрами обладают хорошей разведочной
тивностью за счет регистрации слабо зашум1енной записи
с динамически выраженными сигналами отраженных волн.
При взрыве в ЗМС возникают поверхностные волны,
тенсивность которых зависит от массы заряда — с увеличением
массы заряда растет амплитуда сигнала этой волны, в связи
с чем для их ослабления необходимо применять малые
ряды. Каждый элементарный источник возбуждает
ные волны, интерферирующие между собой и образующие
марные сигналы, распространяющиеся вдоль поверхности
земли. Интенсивность этих сигналов зависит от фазовых
ношений интерферирующих волн и соответственно от
ния расстояния между источниками и длины поверхностной
волны. При / = 0,5Япов поверхностные волны, возбужденные
ментарными источниками, ослабляют друг друга. Эффективное
средство подавления поверхностных волн — частотная
трация за счет различия спектров сигналов поверхностных и
отраженных волн. Опыт показывает, что для ослабления
верхностных волн целесообразно применять фильтр высоких
частот до 28 Гц.
Несмотря на положительные эффекты, проявляющиеся при
использовании многоэлементного «шнекового» источника, в
стоящее время он не может быть признан оптимальным
ством возбуждения сейсмических волн, поскольку: 1) не
ветствует современным системам наблюдений с большими
тистическими возможностями и современной регистрирующей
аппаратуре, так как энергетические параметры «шнекового»
30

источника создают избыточный сейсмический эффект взрыва;
2) общепринятый диаметр шнековых скважин 135 мм,
дованный от традиционного сейсмического источника (скважин-
ного взрыва под ЗМС), обусловленный необходимостью
нения существующего стандартного инструмента, является
вышенным, что влечет за собой неизбежно проявление двух
негативных эффектов — снижения плотности заряжания при
использовании литых и прессованных зарядов тротила и
оправданного увеличения доли ручного труда на укупорку
рядов @,08—0,09 м^ грунта на засыпку каждой скважины);
3) повсеместно применяемая глубина шнековых скважин 4,5—
6 м не является методически обоснованным параметром
ника, а предопределена потребностью укупорки завышенных
зарядов во избежание выбросов; 4) рассматриваемая
гия взрывных работ приводит к необходимости расходования
большого количества дефицитного медного провода марки ВП;
5) после взрыва в шиековой скважине заряда тротила 0,8—
2,5 кг образуется камуфлетная полость объемом 0,4—1,0 м^, что
пагубно влияет на состояние окружающей среды; 6)
вует возможность надежного контроля за полнотой взрыва
элементов группы и существенно затруднена ликвидация не-
взорвавшихся зарядов в случае их обнаружения.
Изложенное выше предопределяет необходимость
ботки такой методики и технологии буровзрывных работ,
рая позволила бы устранить указанные недостатки,
ровать взрывной групповой сейсмический источник, приводя
в соответствие его параметры возможностям современных
средств и способов исследований.
Основные характеристики группового взрывного источника
следующие: а) масса единичного заряда д; б) база
вания т; в) число элементов в группе От\ г) глубина
жения заряда Н; д) диаметр скважины й.
При выборе характеристик оптимизированного источника
признано целесообразным сохранить традиционную базу
пирования /)—100 м, которая оптимальна с точки зрения
мехоустойчивости общего..срйгмпрязнрдоцнпгп кпмплркр^' СОГТ
при широко распространенной кратности накопления /С=24 и
шаге наблюдения ДХ = 50 м, и обоснованно минимизировать
параметры д, к н ё.
Важное значение имеет вопрос о выборе типа взрывчатого
материала. Выполненными исследованиями показано, что в
ругой волне функция скорости смещения частиц должна быть
безразрывной. Даже малые разрывные импульсы давления,
создаваемые продуктами взрыва, не воспринимаются средой
как чисто упругие. Создаваемые ими разрушения и
ния среды (пластические деформации) оказывают на импульс
фильтр^цощее действие, выполаживая его ^^онт. Причем
в наибольшей мере разрывной характер импульса давления
.проявляется при взрыве мощных ВВ с большой скоростью
31

детонации. Таким образом, во-первых, чем больше доля
ческих деформаций в очаге взрыва, тем в большей мере
щается исходный импульс низкочастотными компонентами
ляющимися основными генераторами помех, возникающих
в ВЧР. Во-вторых, целесообразно использовать взрывчатые
материалы, имеющие более низкую скорость детонации, чем
у тротила, и меньшую работоспособность. Таким взрывчатым
веществом служит аммонит, обладающий скоростью детонации
3,6—4,8 км/с (у тротила 5,5—6,8 км/с) и меньшей на 10 % ра-
ботоспособ ностью.
Принимая за основное положение соответствие (в
ческом отиошении) невзрывных источников сейсмических волн
оптимальному регистрирующе-обрабатывающему сейсмораз-
ведочному комплексу и учитывая экспериментальные данные об
эквивалентности одного воздействия невзрывной установки
взрыву 1,8 кг тротила в мелком шурфе либо 2,0 кг аммонита,
можно определить оптимальную массу единичного заряда
монита в группе. Для получения одного физического
дения выполняют в среднем 3—5 ударов (без ударов
нения). Если шурфовый одиночный заряд аммонита в 2 кг
распределяется на 20 шпуровых зарядов, то на один шпуровой
заряд приходится B кг/20 шп.) X C—5) =0,3+0,5 кг. С учетом
повышения плотности заряжания в шпуры и статистического
эффекта группового взрыва можно уменьшать массу заряда до
0,2—0,3 кг. Малая масса единичного заряда позволяет
шить глубину скважины до 1,5—2,0 м. Целесообразность
минимизации указанных параметров (</, к и с1) очевидна и не
требует специальных расчетов. Тем более, что перенос точки
взрыва с глубины 4—5 м на глубину 1,5—2,0 м происходит
в условиях практически одинаковой по физическим свойствам
приповерхностной части разреза ЗМС. Уточняя терминологию,
скважины с отмеченными параметрами необходимо отнести
к категории шпуров, а оптимизированный скважинный
ной источник в отличие от устоявшегося названия «шнековая»
группа будем называть ^шпуровой группой» или «шпуровым
источником».
В связи с ограниченным пока опытом использования
ров для профильных сейсморазведочных наблюдений
ные характеристики шпурового источника нуждаются в
нении на основе результатов опробования его в различных сей-
смогеологических условиях с акцентированием внимания на
вопросах достижения минимально необходимого сейсмического
эффекта и возможного изменения частотного состава
емого импульса. Особый интерес к этому вопросу объясняется
существующим иногда мнением, что минимизация величины д
и перенос точки взрыва в верхний слой ЗМС позволит
ственно сместить спектр исходного импульса в сторону высоких
частот и использовать такой источник в высокочастотной
дификации сейсморазведки. В настоящее время можно лишь
32

полагать, что спектр исходного импульса шпурового источника
должен остаться близким к соответствующей характеристике
традиционных излучателей, поскольку уменьшение величины д
способствует некоторому повышению высокочастотной
ненты спектра, а перенос точки взрыва в среду, более
ную к пластическим деформациям, неизбежно насыщает спектр
низкочастотной компонентой.
Программа опытных исследований должна состоять из
двух частей: а) опробование шпурового источника выполняется
в сопоставлении с традиционным для данного участка
ником при варьировании параметров групп (т. О) или
чины одиночного заряда {д) в пределах, обеспечивающих
выяснение эквивалентных энергетических соотношений
ваемых излучателей; приемная расстановка неизменна
ные наблюдения); б) профильное опробование шпурового
точника выполняется на участке длиной не менее 5 км также
в сопоставлении с традиционным источником. При этом
метры опробуемого излучателя {т, д) определяются по
зультатам работ пункта «а».
Информативность профильных результативных материалов
(временных разрезов ОГТ при 12- и 24-кратном суммировании)
служит окончательным свидетельством оптимальности
тических и частотных характеристик сравниваемых источников.
Имеющийся к настоящему времени материал позволяет
тить следующее.
1. Энергетические характеристики одиночного и шпурового
ИСТ0Ч1НИК0В А=А(^, т, I) различаются весьма существенно.
При этом наибольшее превышение по амплитуде одиночного
источника над всеми вариантами шпурового характерно для
первых отражений (в 10—15 раз); с увеличением времени это
различие резко уменьшается, и для глубокого горизонта оно
составляет 1,2—1,5 раза.
2. Некоторые отличия в деталях между сейсмическими
бражениями разреза при взрывах в одиночных скважинах под
ЗМС и взрывах в ЗМС шпуровых зарядов связаны не столько
с различиями в спектрах возбуждаемых колебаний, которые
незначительны, сколько с исключением из волнового состава
волн-спутников при использовании приповерхностных
ников.
3. Сходные условия возбуждения сейсмических колебаний
при взрывах в шпурах и шшековых скважинах обусловили
статочную близость энергетических и частотных характеристик
сравниваемых излучателей на различных участках
ваний.
На рис. 7 приведена наиболее типичная зависимость
/1=Л(т, д). Эквивалентный переход от шнековой группы с
метрами т=11, G = 0,8 кг согласно этой зависимости
ляет параметры шпурового источника; т=16—18. <7 = 0,25 кг.
Точечные и профильные наблюдения на ряде участков
2 Заказ № 1838 33

А.мкВ
700
600
500
400
300
200
/
к/
'' ,. -—-^—Г-^
1 1 1 1 1 , 1
1 2
1 ] 1 1 г
100 ^;_
О
Рис. 7. Зависимости А=А (т, ^) для
различных источников:
/ — шнекоаый, 9=0,8 кг; 2 —шпуровой, ?=
-0,25 кг
свидетельствуют о том,
что указанные параметры
близки к оптимальным.
Остановимся кратко
на вопросах технологии
шпурового возбуждения.
Задача оптимизации
взрывного сейсмического
источника —
ная, поэтому вопросы
тимального возбуждения
сейсмической энергии
жны быть увязаны с
временной технологией
буровзрывных работ.
Надо учитывать, что
ставленную задачу на
первом этапе необходимо
решать на основе уже
пускаемых
ностью материалов и
рудования с тем, чтобы в кратчайшие сроки получить
венный методико-технологический и экономический выигрыши,
которые автоматически обеспечивают дальнейший общий
гресс. В качестве исходного ВВ за основу можно взять широко
распространенный патронированный аммонит 6ЖВ массой
200—300 г, диаметром 32 мм. Его относительно низкая
мость, размеры, форма, скорость детонации и работоспособность
отвечают поставленным выше условиям оптимизации и
ляют резко изменить технологические требования к буровым
работам — вместо скважин можно бурить более дешевые шпуры.
Переход от взрывов зарядов тротила в скважинах к взрывам
зарядов из патронированного аммонита потребовал
тать и изготовить ряд приспособлений и инструмента для
рения шпуров, размер которых диктовался необходимостью
лучения максимальной сейсмической энергии от взрыва.
При использовании патронированного аммонита диаметром
32 мм рекомендуемый диаметр шпура составляет 40—45 мм,
при этом плотность укупорки зарядов достигает 0,54—0,62.
рить шпуры с минимальной затратой времени и с
ными нагрузками на оборудование и инструмент наиболее
сообразно шнеками. Комплект шнека состоит из пикообразного
долота, самого шнека и переходника для соединения с буровой
установкой (рис. 8). До серийного выпуска
дительных малогабаритных буровых установок для бурения
шпуров малого диаметра и глубины можно рекомендовать
к использованию имеющиеся в настоящее время в
ских организациях установки УГБ и УРБ. Наиболее просто
реоснащаются для бурения шпуров УГБ-50М и УРБ-2А-2
34

Рис. 8. Комплект шиека:
/ — шнек; 2 — долото; 3 —
переходник; 4 — хомут; 5 —
штифт
вследствие того, что необходимо изгото- ^_ _0б5ми
вить только переходник, соединяющий
шнек с вращателем.
Взрывные работы выполняются в
ответствии с требованиями Единых
вил безопасности при взрывных
тах. Применение в качестве взрывчатого
вещества аммонитовых патронов
сой 200—300 г, помещаемых в шпуры
глубиной 1,7—1,9 м, в значительной
мере упрощает процесс взрывных
бот: в 1,5—2 раза уменьшается объем
взрывчатого вещества; малая глубина
шпура позволяет непосредственно
водником от детонатора монтировать
боевик к боевой магистрали (отпадает
необходимость в расходе дефицитного
медного провода); малая масса заряда
исключает необходимость опускания
ряда на дополнительном проводе;
цесс укупорки скважины не трудоемок,
а в определенных условиях может
всем исключаться.
Появившаяся возможность контроля за полнотой взрыва
при переходе на данный источник обусловила дополнительную
операцию по установке в устья шпуров индикаторов полноты
взрыва.
Таким образом, процесс взрывных работ упрощается на
этапе подготовки шпурового источника к взрыву, на этапе
работки профиля затрачивается несколько больше времени на
подсоединение электродетонаторов к магистрали и на
новку индикаторов, поскольку шпуров в 1,3—1,5 раза больше
в группе, чем шнековых скважин. Процесс ликвидации отказов
существенно упрощается, так как неполная укупорка шпура
позволяет дослать заряд в отказавший шпур и отпадает
обходимость бурения дополнительной скважины, как в способе
скважинных зарядов.
При шпуровом источнике предлагается очень простой
соб визуального контроля за полнотой взрыва. К взрывной
гистрали (рис. 9) посредством проводов длиной 1,5—2 м
вязываются пробки большего диаметра, чем у шпура, длиной
350—400 мм, заостренные с обоих концов. Число пробок равно
числу шпуров, пробуренных на пикете. После укупорки заряда,
подсоединения проводников электродетонатора к взрывной
гистрали пробка-индикатор вставляется в устье шпура.
При взрыве большая часть энергии ВВ расходуется на
дение упругих колебаний, а меньшая — в виде газов
ется через укупорку, выталкивает пробку-индикатор из устья,
показывая, что в шпуре произошел взрыв. Взрывник, осмотрев
2* 35

/
Рис. 9. Шпуровой групповой источник:
/ — шпур; 2 — патрон ВВ; 3 — электродетонатор; 1 — укупорка; 5 — пробка-индикатор;
С —взрывная магистраль
пункт взрыва и убедившись, что все пробки-индикаторы
нуты из устья шпуров, может дать команду на переезд к
дующему пункту отстрела. Пробки-индикаторы перемещаются
совместно с магистралью. В качестве индикаторов могут
жить и другие приборы, например датчики давления и т. д.
Линии детонирующего шнура относятся к категории
рывных источников, у которых колебания излучаются
рывно с определенной скоростью распространения вдоль
верхности (линии) излучения. Сочетание преимуществ и
статков способа ЛДШ, выявленных теорией или в процессе
внедрения, позволяет заключить, что ЛДШ — довольно тонкий
способ возбуждения, требующий всестороннего и
рованного подхода к выбору его оптимальных параметров
в каждом конкретном районе. К оптимальным параметрам и
условиям относятся: а) оптимальная глубина укладки ДШ;
б) предельная база ^пр; в) форма или схема укладки; г)
соб детонации и значение временной задержки в случае
зации направленных свойств; д) общая длина ДШ,
ваемая на один взрыв; е) правильно подобранные параметры
нриемного тракта. Раздельное рассмотрение критериев
мальности каждого- из этих параметров в известной мере
ляется условным, так как они тесно связаны между собой.
Опыт применения ЛДШ в различных сейсмогеологических
условиях показывает, что для получения записи необходимого
временного диапазона средняя длина ее должна равняться
500 м. Мощность ЗМС даже в тех случаях, когда она
ляет 100 м, не является принципиально ограничивающим
вием применения ЛДШ. Главный недостаток источника
ЛДШ — его слабая относительная интенсивность, которая
более заметно проявляется в районах со сложным и высоким
рельефом или с твердым верхним грунтом. В этих случаях
ходится применять большее количество ЛДШ и регистрировать
взрывы на предельных усилениях, что приводит к появлению
на записи фона микросейсм и собственных шумов аппаратуры.
Слабая относительная интенсивность источника ЛДШ прояв-

ляется в отдельных районах в виде меньшей длины первичной
записи и более быстрого затухания волн с удалением от пункта
взрыва по сравнению со взрывными источниками в скважинах.
Продолжительность и интенсивность первичной
ской записи от взрыва ЛДШ можно существенно повысить,
если осуществить низкочастотный прием в полосе 10—20 Гц,
что будет соответствовать спектральной характеристике этого
источника. Эффективный прием роста чувствительности —
личение числа группируемых приемников. Наконец,
щую порой продолжительность записи от источника ЛДШ
полняют на стадии обработки, пользуясь возможностями
мирования по способу ОГТ и дополнительно применяемыми
оптимальными фильтрациями и усилением. На этой стадии при
правильно подобранных параметрах регистрации на магнитной
записи можно ее дополнительно увеличить без видимых
жений на 0,4—0,8 с, что практически оказывается вполне
статочным в основных нефтегазоносных районах страны. Для
достижения максимального сейсмического эффекта при взрыве
ЛДШ необходимо прежде всего определить оптимальную
бину укладки. Для этого используется, с одной стороны,
номически приемлемая технология укладки (глубиной не более
1 м), ас другой — относительная однородность физических
свойств ЗМС ниже 0,3—0,8 м. Опробование диапазона глубин
от 0,2 до 1,5 м, путем применения для укладки ЛДШ на малые
глубины простого переоборудованного плуга, а на глубине
лее 1 м — специальных барровых машин, показало, что
тервал оптимальной глубины укладки ЛДШ следует сузить до
0,4—0,8 м при условии использования шнура типа ДША, одной
нити в одной канавке и грунта средней плотности в летних
ловиях.
Попытки использовать детонирующий шнур типа ДШУ
(усиленный) или нескольких шнуров ДША в одной канавке,
а также глубин меньше 0,4 м приводили к выбросам породы,
покрывающей шнур, и, следовательно, регистрации на
граммах звуковой волны, осложняющей полезную запись.
ладка ЛДШ на глубины более 1 м не приводила к улучшению
качества записи как в варианте применения жгутов ДШ, так
и в варианте с использованием дополнительных 300-граммовых
шашек аммонита для повышения интенсивности записи, в то
время как технология укладки ЛДШ на глубины более 1 м
резко усложняется. Таким образом, на данном этапе
ляется возможным сформулировать понятие оптимальной
бины укладки ЛДШ как такой минимальной глубины (Яу),
на которой при взрыве не происходит выбросов и регистрации
звуковых волн. Для шнура типа ДША средней оптимальной
глубиной укладки, определенной на различных грунтах
товской, Волгоградской и Гурьевской областей, оказалась
бина 40—50 см. Для шнура ДШУ она должна быть больше
A00 см).
37

Источник ЛДШ характеризуется оптимальным
нием энергии на упругие и неупругие деформации. Взрыв
ной нити ДШ дает весьма незначительные видимые смещения
грунта. В зависимости от свойств грунта замеренный диаметр
видимой полосы разрушений (Ор) колеблется от 8—10 см при
взрыве ДША до 20—40 см — при взрыве ДШУ. Из
ления этих данных с глубиной укладки можно сделать вывод
о том, что выбросов и соответственно звуковой волны не
зуется при отношении Ну/Ор^2,5—4. В результате специально
проведенного эксперимента было установлено, что при укладке
ДШ на поверхность земли и экранировании его снегом (без
утрамбовки) требуется слой снега 0,8—1 м.
Сравнивая результаты возбуждения ЛДШ при укладке
в самых различных условиях, следует подчеркнуть, что, несмотря
на простоту определения оптимальной глубины укладки ЛДШ,
этому вопросу в процессе отработки профилей надо уделять
серьезное внимание. Если укладка неравномерна по глубине,
то получаются резкие различия записей по интенсивности. На
песчаных почвах и глыбовой пашне требуется увеличить
бину укладки, а также полезно проводить последующую укатку
ЛДШ тяжелой машиной. Наоборот, на увлажненной почве или
на целине глубину укладки можно уменьшить. Применяют
способления, позволяющие уплотнить укладку ЛДШ, что не
бует последующей укатки. Таким образом, можно рекомендовать
Яу = 40—60 см для ДША и I м — для ДШУ. Однако укладка на
глубину 1 м связана со значительными трудностями, поэтому
применение ДШУ в практике не рекомендуется.
Опыт применения ЛДШ в разнообразных сейсмогеологиче-
ских условиях показал, что этот вид источника способен
буждать запись необходимой интенсивности. Тем не менее
считать заранее нужное число единичного заряда ЛДШ
пример, в метрах) не представляется возможным. Известно,
что тротиловый эквивалент 1 м ДШ равен 12 г (ДШУ 36 г).
Однако этот эквивалент характеризует только
ность данного вида взрывчатого вещества. Для получения
смического эффекта взрывов ЛДШ необходимо учитывать
полнительные факторы: параметры среды взрыва, способ
ладки, направленность излучения упругих колебаний. Кроме
того, разные источники возбуждения имеют совершенно
личное соотношение затрачиваемой энергии на упругие и
упругие деформации. Поэтому было бы неправильным
вать их сейсмический эффект по тротиловому эквиваленту.
Все это, вместе взятое, заставляет пока определять
мое количество ЛДШ на единичный взрыв экспериментальным
путем.
Первое представление о сейсмических эффектах разных
точников дает вертикальное сейсмическое профилирование
(ВСП), при котором сравнение амплитудных спектров
вает соотношение энергии различных источников для прямых и
38

отраженных волн. Так, при выбранных параметрах источников
ЛДШ и взрыва в скважине под ЗМС это соотношение для
мых и отраженных волн равно примерно 8.
При работах способом многократного перекрытия
бежно возникает вопрос об определении предельной базы
ЛДШ, которая не вызывает значительных искажений
женных волн. На предельную базу ЛДШ влияют параметры
волны, длина волны, длительность импульса и среды (лучевая
или средняя скорость, глубина и наклон границ), а также
рость распространения волны детонации. Кроме того, на Опр
оказывает влияние максимальное расстояние взрыв — прибор.
Предельная база ЛДШ определяется по формуле [26]
^оV V (о
B.8)
С-=-^±-^±51пф, B.9)
где V — скорость распространения волны до исследуемой
ницы, км/с; Удт — скорость детонации; X — максимальное
стояние взрыв — прибор, км; (о — время распространения волны
по нормали, с; ф — угол наклона исследуемой границы, градус;
А{ — допустимый максимальный сдвиг волн в пределах отрезка
ДШ, с (в пределах основного максимума КНД).
По формуле B.8) вычислена палетка (рис. 10). По ней,
предварительно рассчитав величину С и оценив Д^ можно
ределить Опр. В формуле B.8) А< — допустимое значение сдвига
между суммируемыми волнами. Она определяется шириной
новного максимума графика КНД, соответствующего
зуемому типу распределения чувствительности ЛДШ.
Палетка (см. рис. 10) является универсальной в том смысле,
что она позволяет оценивать Дпр в самых разнообразных
чаях: при расположении базы наблюдения за пределами ЛДШ
(ХфО) и в его пределах (Х=0), для горизонтальных границ
раздела (ф = 0) и наклонных (ф=й=0), при использовании
менных задержек (у/одт=?^0) и суммировании без задержек
(ц/1;дт = 0). Следует заметить, что подрыв ЛДШ с двух сторон
эквивалентен с позиции определения предельной базы
нению способа плоского фронта (СПФ) и в этом случае при
определении Оцр следует положить о/удт = 0.
При некотором соотношении между параметрами приемной
системы и параметрами исследуемой волны аргумент С может
оказаться равным нулю. Из формулы B.8) видно, что при этом
или
О = ^2М ■ ^оУ" = л/^^ ^^оУ = л/
B.10)
39

2,0 с
Рис. 10. Палетка для определения предельной базы непрерывного линейного
источника
Т. е. базу можно определить по формуле, справедливой для
горизонтального залегания границ в СПФ при условии, что
в качестве А^/Г принято значение 0,5.
При использовании ЛДШ наблюдается естественное
правленное излучение по отношению к границе, скорость и угол
наклона которой, а также V^^^ связаны зависимостью
^= , или =51Пф. B11)
V Ода «ДТ
в этом случае временная задержка, вызванная ЛДШ, равна
половине разницы времени пробега волн по нормали в крайних
точках отрезка ДШ, вытянутого в линию, и при этом фронт
марной падающей волны параллелен отражающей границе.
В выражении B.9) сумма второго и третьего членов
ется в нуль при расположении точки подрыва на конце ЛДШ,
обращенного в сторону падения границы. Иначе, при
зовании ЛДШ можно управлять фронтом падающей волны
так, как это делается в способе управления фронтами (УПФ).
Это управление достигается путем варьирования длиной ДШ,
скручиваний его по различным удобным для производства работ
фигурам с проекцией на линию наблюдения О. Если общая
длина ДШ есть Ь, проекции фигуры из ДШ на линию
филя— О, то условие направленного излучения на некоторую
границу, характеризующуюся скоростью V и углом ф, можно
записать в виде [26]
ф/Кдт = о 51П ф/^.
B.12)
40

При одновременном возбуждении линии ДШ «навстречу»
в ее средней части возникает ударная волна, которая
шает общий уровень энергии возбужденного импульса. Опыт
показывает, что ЛДШ обладают существенно более высоким
статистическим свойством по сравнению с дискретным
ником.
Возбуждение волн воздушными взрывами
Простота организации работ при воздушных взрывах, их
экономическая эффективность (снижение стоимости работ)
всегда привлекали сейсморазведчиков. Кроме экономических и
организационных выгод, получаемых от применения воздушных
взрывов, практика показывает и их методическую
ность. Несмотря на указанные преимущества, широкого
пространения воздушные взрывы до настоящего времени не
получили. Это вызвано тем, что ряд технико-методических
трудностей, возникающих при воздушных взрывах, не был
в свое время преодолен, так как они применялись в
ных системах наблюдения МОВ.
В настоящее время, в период развития
ных систем, широкого внедрения таких эффективных систем
наблюдения, как способ ОГТ, вновь ставится вопрос о
сообразности использования воздушных взрывов в
ведке. Опыт последних лет в нескольких районах показал
спективность использования воздушных взрывов в качестве
точника возбуждения сейсмических колебаний. В последние
годы в практику сейсмических исследований интенсивно
ряются поверхностные источники типа ЛДШ. Не оспаривая
перспективность использования данного типа источника, следует
отметить, что он требует специализированных детонирующих
шнуров и укладчиков, которые выпускаются небольшими
риями. До освоения промышленностью выпуска
ванного шнура меньшей стоимостью и в массовом количестве
воздушные взрывы могут дополнить работу с ЛДШ. Это
лит уже в ближайшее время некоторым партиям перейти на
новый тип источника.
Известно, что такие характеристики волнового поля, как
стабильность волновой картины, отношение сигнал/помеха и
динамическая выразительность отражений, в значительной
пени зависят от условий возбуждения сейсмических колебаний.
Устойчивые характеристики волнового поля можно получить и
при воздушных взрывах. Действительно, однородность
ной среды, в которой происходит взрыв, способствует
ванию начального импульса с постоянным спектральным
ставом, который в меньшей степени зависит от поверхностных
условий, а в большей — от параметров источника.
Стабильность начального импульса в конечном счете
печивает стабильность волнового поля. При воздушном груп-
41

повом взрыве (ВГВ) так же, как и при ЛДШ, формируется
простой начальный импульс, не осложненный спутниками, в
зультате на выходе системы взрыв — прибор регистрируется
упрощенное волновое поле с лучшей динамической
ностью отражений. При традиционных (скважинных) взрывах
эта динамическая выразительность ухудшается из-за наличии
на записи большого фона кратных волн. Волны-спутники,
никающие при скважинных взрывах (связанные с зоной малых
скоростей и земной поверхностью), создают целый класс
ных волн, которые усложняют волновое поле, его
ция становится неоднозначной.
Анализ волновых полей, зарегистрированных при ВСП от
различных источников, показывает, что для поверхностных
точников (ЛДШ и ВГВ) фон падающих волн ниже, чем для
скважинных [47]. Практически отсутствуют падающие волны,
связанные с земной поверхностью и ЗМС. Запись более раз-
цешенная^^длительность импульса не_^12евышает двух_пе2иод.ов.
Указанные особенности волнового поля наиболее четко
ляются для удаленных пунктов взрыва. Отсюда
дует, что поле кратных волн при ВГВ и ЛДШ слабее, чем
при скважинных взрывах, особенно на достаточно больших
стояниях от пункта взрыва. Это обстоятельство очень важио,
так как на больших расстояниях взрыв — прибор E—12 км)
полезные волны группируются в небольшом временном
вале, а преобладающая частота волн уменьшается.
Ограничением применения воздушных взрывов на больших
расстояниях взрыв — прибор является относительно большая
масса заряда. Однако путем повышения относительной
вительности сейсмического канала его можно сократить.
периментальными исследованиями доказана возможность
шения чувствительности канала за счет смешанного типа
динений сейсмоприемников в группе [47].
Расчеты показывают, что смешанное соединение повышает
относительную чувствительность группы в 1,5—2 раза (при
л = 5—10) по сравнению с последовательным (традиционным)
типом соединений. Использование смешанного соединения
воляет уменьшить массу заряда в 2—3 раза по отношению
к массе заряда, используемой при одиночных приборах и их
последовательном соединении в группе. Таким образом, в
зультате применения низкочастотных приборов и их смешанного
соединения в группе при расстоянии взрыв — прибор 5—7 км
(для типично платформенных условий) общая масса заряда
составляет 26—52 кг, при расстоянии 9—12 км (для условий
солянокупольной тектоники) масса заряда составляет 104—
208 кг.
Основной сдерживающий фактор при использовании
душного взрыва в качестве ближнего ПВ — это наличие на
писи интенсивной звуковой волны. Поэтому при
тальных исследованиях основной упор делают на ослабление
42

помехи и выделение отражений в зоне их совместной
ции при взрыве непосредственно на базе приема (фланговая
или симметричная расстановка).
Возможны два пути исключения влияния звуковой волны
на прослеживание отражений: 1) использование выносных
пунктов взрыва, которые обеспечивают регистрацию отражений
до прихода звуковой волны; 2) использование мощных
ференционных систем, обеспечивающих существенное ослабление
звуковой волны и прослеживание отражений в зоне
местной регистрации с ней при взрыве на базе приема
говый, центральный ПВ). Поэтому применяют систему
дений с выносным или фланговым ПВ.
При выносных пунктах взрыва предъявляются невысокие
требования к параметрам источника возбуждения. При выборе
параметров основное внимание уделяется базе взрыва, выбор
числа элементов в группе имеет подчиненное значение.
зуется группа зарядов на большой базе взрыва для создания
высоконаправленного излучения сейсмической энергии в ниж-
Ткее полупространство, группа Нарядов располагается поперек
профиля с целью ослабления интерференционного фона,
занного с неоднородностями, рассеянными в пространстве.
В связи с тем, что основной фон низкоскоростных волл-по-
мех и звуковая волна при выносном ПВ регистриру^отся на
временах, превышающих время основных отражений,
зуется минимально необходимое число элементарных зарядов,
которое обеспечивает устойчивую форму основного лепестка
характеристики направленности. Как правило, т = 6, при /п>5
форма характеристики слабо зависит от т.
При фланговых ПВ предъявляются более высокие
ния к параметрам источника. Источник возбуждения должен
обладать не только высокой направленностью и
вать глубинности исследовании, но и сыграть существенную
роль в ослаблении звуковой (воздушной) волны и
щего низкоскороехного гула, вызываемого ударной волной, т. е.
характеристика направленности должна иметь минимум
бочных лепестков. Это достигается использованием
ментных групп на больших базах. Наибольшее ослабление
ковой волны происходит при оптимальных расстояниях между
элементарными зарядами. Цикл опытных работ, выполненных
в Прикаспийской впадине, позволил выбрать оптимальные
раметры воздушного взрыва. Использованы воздушные
ники с параметрами, приведенными в табл. 1.
Анализ материалов позволяет отметить, что с увеличением
базы взрыва улучшается прослеживание отражений на
них каналах, в особенности на временах регистрации 3,0—4,5 с.
Качество прослеживания отражений на временах О—3 с
деляется степенью ослабления звуковой волны, которая
пятствует выделению отражений. Ослабление существенно
висит от числа элементарных зарядов и расстояния между ними.
43

Оптимальным расстоянием между элементарными зарядами
признано 1=5 м, при котором длительность импульса
ной волны наименьшая (по сравнению с />5) и, следовательно,
затрагивается меньший интервал X, на котором нарушается
непрерывная корреляция отражений. При /<2,5 м
ного улучшения в прослеживании отражений по сравнению
с /=5 м нет, но при этом нужно вдвое увеличить число
ментов.
Анализируя сейсмограммы для постоянной базы взрыва 0 =
= 300 м, но разного числа элементов т=11-=-61, можно
тить, что уменьшение числа элементов от 61 до 11 приводит
к увеличению периода Т от 0,013 до 0,078 с н длительности
пульсов воздушной волны т от 0,5 до 1,5 с. Из всех
ных параметров источника лучшим оказался источник с
метрами 0 = 300 м, т-—б1, 1=5 м. Источник с данными
метрами обеспечивает надежное выделение отражений на всем
интервале времени 0,5—5,0 с практически на всей базе приема.
Таким образом, для получения наилучших результатов
обходимо увеличивать базу группы и число элементов. Поэтому
возникает вопрос об оптимальности параметров источника, так
как чрезмерное увеличение Опт усложняет организацию
изводства работ. Оптимальными параметрами приняты: 0 =
= 150 м, т = 31, которые обеспечивают достаточно надежное
выделение отражений и относительно простую организацию
бот. Источник с этими параметрами в основном использовался
при профильных наблюдениях. Надо отметить, что фланговый
пункт взрыва требует многоэлементных групп зарядов, что
ложняет организацию производства работ по отношению к
ботам с выносным пунктом взрыва.
С помощью воздушного взрыва так же, как и при ЛДШ,
возможно управление фронтами падающих волн при фланговых
пунктах взрыва, если в качестве элементов, создающих
ную задержку, использовать отрезки ДШ. Если при
вании ЛДШ для создания различных углов падения фронта
волны необходимы линии детонирующего шнура с различными
скоростями детонации, то при воздушном источнике это
ществляется путем изменения длины отрезка детонирующего
ТАБЛИЦА 1
Параметры воздушных источников возбуждения
Ваза О, и
150
150
300
300
Число
элементов
в группе т
31
61
61
31
Расстояние
между
ментами 1, м
5
2,5
5
10
База 0. м
300
300
300
300
Число
элементов
в группе т
21
16
13
11
Расстояние
между
ментами 1, и
15
20
25
30
44

шнура при одной скорости детонации.
Длина отрезка ДШ определяется по
формуле
д^^^^ ^ ^«^У^^шт ^ B.13)
С'ср
где а — угол, составленный фронтом
волны и земной поверхностью; Уср и
Одш — соответственно скорости волн в
среде и детонации шнура.
Опыт работ показывает, что высота
подвеса заряда не существенно влияет
на спектральный состав начального
пульса и на характер регистрируемого
волнового поля.
При изменении высоты подвеса
ряда от 0,1 до 2,5 м отмечается
чительное изменение интенсивности
ражений ('«20 %). При использовании
единичных зарядов они размещаются на
высоте Л = 0,8^ 1,0 м. Оптимальную
соту подвеса для обеспечения передачи
максимальной энергии в среду можно
определить по формулам
/?А = 11^12, /?о-0,Об1'^9^ B.14)
-1
Р
2
^Ь
ШШ7<
т;^
Рис. 11. Размещение
рядов на раздвижных
штангах:
/ — заряд; 2 — деревянный
стержень; 3 — картонная
гильза; 4 — наружная
труба; 5 — зажимный винт;
6 — внутренняя труба; 7 —
спираль; В — зажимный
нус; 9 — наружная труб»
с острием
где У?о — радиус заряда, приведенного к
сферической форме; ^^к — расстояние, на
котором масса взрывных газов
няет во все стороны равную себе массу
воздуха; ц — масса единичного заряда.
На расстояниях /?к развивается наибольшая мощность
взрыва, т. е. когда полностью высвобождается внутренняя
гия взрывных газов и передается ударной волне. Величину
/?к=/1 приближенно можно считать оптимальной высотой
веса заряда.
Технология, производства воздушного взрыва весьма проста:
группа зарядов подсешивается на деревянных колышках на
соте 0,8—1,0 м от поверхности земли и производится их
новременный подрыв, поэтому составление многоэлементных
групп особых трудностей не вызывает. Колышки могут
говременно устанавливаться топографом. Общая масса заряда
не зависит от числа элементов, а определяется в основном
нем микросейсм. Средняя масса заряда, например, для участков
в Прикаспии составила 24,8 кг. Для многоразового подвеса
рядов на нужную высоту можно использовать металлические
раздвижные штанги (рис. 11), которые состоят из внешней
таллической трубы со стальным острием, в котором находится
45

подвижная внутренняя труба из легкого металла. Зажимный
конус держит установку. На внутренней трубе приварена
ная спираль, в которую вставлен деревянный стержень,
щий заряд и разрушающийся при взрыве.
Отдельные заряды присоединяются к электрической цепи
при помощи соединительного кабеля.
Возбуждение волн в водоемах
Сейсмические методы исследования являются основными при
изучении геологического строения морских акваторий. Однако
взрывы конденсированных ВВ, производимые для возбуждения
упругих волн при морских сейсмических исследованиях,
жают рыбу и другие живые организмы. Это обстоятельство
чительно ограничивает применение сейсмических методов
ведки в водных бассейнах, имеющих рыбохозяйственное
ние. Начиная с 1962 г. в СССР некоторые части Каспийского,
Черного и Азовского морей были закрыты органами Главрыб-
вода СССР для проведения сейсморазведочных работ. В
гих внутренних водоемах сейсмические работы с
нием ВВ были резко ограничены сроками их выполнения,
а в 1968 г. сейсмические исследования с применением
рованных ВВ были полностью запрещены. Одновременно
раничение, а затем полный запрет был наложен на
рический метод разведки, использующий искусственное поле
постоянного тока, которое способно нанести ущерб ихтиофауне.
С 1961 г. в СССР проводятся исследовательские работы по
созданию новых, безопасных для ихтиофауны сейсмических
точников упругих волн, получивших название невзрывных
зовые смеси, электроискровые и пневматические). Одновременно
началось планомерное изучение влияния сейсмических
ков на морскую среду и ее обитателей. К настоящему времени
выяснены степень и границы вредного влияния на морскую и
пресноводную фауну взрывов зарядов ВВ и газовых смесей,
воздействия пневматических и электроискровых источников,
а также электрического поля, создаваемого постоянным
ком [5],
Проведенные исследования подтвердили необходимость
менения в водоемах, имеющих народнохозяйственное значение,
только невзрывных источников и лишь в отдельных случаях
взрывчатых веществ с малыми зарядами. Сделанные выводы
об относительной безопасности для ихтиофауны сейсмических
источников малых энергий и электрического постоянного тока,
применяемого в морской электроразведке, могут служить
новой для получения разрешения на производство морских
моразведочных и электроразведочных работ. Для получения
геологической информации и сохранения ихтиофауны в
ской сейсморазведке целесообразно применять группу
ков малой энергоемкости.
46

При подводном взрыве газовой смеси излучается цуг волн
давления, причем основная часть энергии взрыва расходуется
на образование волны, возникающей непосредственно при
взрыве смеси (первый удар), и волны, излучаемой при первом
охлопывании пузыря продуктов взрыва (втпрпй ударУ
ная пробка» — столб воды, образующийся в нижней части
взрывной камеры (ВК) при недостаточном заполнении ее
смесью, сильно ослабляет первую волну давления.
В определенных условиях взрыва и регистрации для
шения энергии отраженных "волн на некоторых частотах можно
использовать суммарную энергию первого и второго ударов [2].
Для выделения^» частоты / глубина к погружения В К должна
быть равна(с/4/\с — скорость звука в воде), а период
ции Г=1//. В—Этом случае при расположении гидрофона под
ВК излучаемая суммарная волна будет состоять из четырех
импульсов, следующих друг за другом через промежутки Д/ =
= 1/2/; первый и второй удары и их отражения от поверхности
воды.
В табл. 2 приведены значения глубины Н погружения ВК и
ее внутреннего объема 1^, оптимальные для усиления энергии
излучаемой суммарной волны в узком диапазоне частот.
В диапазоне частот 20—40 Гц оптимальный объем ВК
меняется от 14,6 до 1 л. Опыт использования газовых взрывов
с аппаратурой накопления сигналов позволяет сделать вывод
о перспективности применения ВК указанных объемов на
тимальных глубинах. Кроме того, такой способ взрывов может
быть использован при наблюдениях методами одноканального
профилирования и многократного перекрытия. Основное
мущество проведения взрывных работ с использованием
марной энергии обоих ударов заключается в том, что отпадает
необходимость принятия дополнительных мер для подавления
одного из ударов и сокращается объем смеси, необходимый
для получения сигнала заданной интенсивности. Однако
личение числа импульсов в суммарной излучаемой волне
жно в какой-то степени ухудшать разрешенность сейсмозаписи.
Поэтому окончательный вывод о целесообразности взрывов
ТАБЛИЦА 2
Параметры пневматического источника возбуждения
и глубина его погружения
/. Гц
Л, м
^, л
10
37.5
244
15
25
48,8
20
18,75
14,6
30
12,5
3,0
40
9,4
1.0
50
7,5
0,43
100
3,75
0,04
47

в описанных условиях можно сделать лишь после широких
пытаний в различных сейсмогеологических условиях.
Появление водяной пробки на выходе из В К обусловлено
волнением моря и колебаниями судна, а при проведении
вов на ходу судна — в еш,е большей степени положением
ходного отверстия ВК относительно набегающего потока воды.
При открытом выходе из ВК практически всегда образуется
водяная пробка, величина которой не поддается контролю и
может меняться от взрыва к взрыву, что отрицательно
вается на воспроизводимости излучаемых волн.
Для исключения возможности появления пробки и
зации условий передачи энергии взрыва в воду была широко
опробована ВК с выходным отверстием, закрытым
ненной пластиной. Под действием давления продуктов
ции пластина перемещается до упора в ограничитель.
денные замеры показали, что давление на фронте ударной
волны при наличии пластины заметно (в 2—3 раза) снижается,
уменьшается спад давления за фронтом. В значительно
шей степени наличие пластины влияет на амплитуду и
форму волн, излучаемых при движении пластины. При
мальных размерах пластины амплитуда первой волны в ВК
может быть даже повышена по сравнению с ВК со свободным
выходным отверстием. Результаты экспериментов
ствуют о том, что наличие пластины любых размеров
дит к ослаблению второго удара, что создает возможность
полнительного подавления пульсации пузыря.
Экспериментальный материал показывает, что при
зовании пластины, закрывающей выходное отверстие ВК,
производимость взрывов намного лучше, чем у ВК с открытым
входом. Важная особенность подпружиненной пластины
чается в возможности предотвращения возникновения пробки
в случае ВК, предназначенных для подавления пульсации и
выделения одиночного сигнала, а также для малых ВК, из
которых смесь достаточно быстро вымывается потоком воды
при буксировке [2].
Принцип действия пневматического излучателя заключается
в возбуждении упругих колебаний при быстром истечении
в воду невзрывчатого газа (воздуха), находящегося в рабочей
камере под высоким давлением.
При расшпренип сжатой газообразной среды излучается
волна давления. Параметры этой волны так же, как и при
мическом взрыве, при прочих равных условиях определяются
выделяемой энергией и максимальным давлением на границе
с окружающей средой. В табл. 3 приведены параметры взрыва
конденсированного ВВ (тротил), физического взрыва (разрыв
сосуда, заполненного азотом до давления 1 кПа, при давлении
в окружающей среде 0,01 кПа) и газового взрыва (стехиомет-
рическая смесь пропана с кислородом при начальном
нии 0,01 кПа).
48

Сравнение приведенных данных показывает, что расширение
сжатого невзрывчатого газа при определенных вполне
жимых начальных давлениях может в несколько раз
дить по основным параметрам взрыв газовых смесей. В то же
время как газовый, так и пневматический излучатель ввиду
чительного сокращения максимальных давлений в излучаемой
волне позволяют существенно уменьшить ущерб, наносимый
населяющим водоемы организмам.
Основными преимуществами пневматического излучателя
перед газовым взрывом являются: 1) большая удельная
гоемкость; 2) более широкие возможности регулирования
стотного спектра излучаемого сигнала; 3) быстрое нарастание
крутизны давления во фронте волны в зависимости от скорости
открытия выходного отверстия и от отношения площади
ного отверстия к объему камеры. Кроме того, длительность
лучаемого сигнала можно регулировать за счет промежутка
времени, в течение которого выходное отверстие остается
крытым. При детонации газовых смесей и конденсированного
ВВ при постоянной массе заряда характер возбуждаемого сиг-
пала определяется в основном скоростью детонации и энергией,
однако изменение этих величин в возможных пределах слабо
влияет на характеристики излучаемого сигнала в области
мических частот.
Для оценки сейсмической эффективности выхлопа сжатых
газов проведены эксперименты взрывов различных зарядов
в водоеме диаметром 1,5 м и глубиной 2 м. Заряды
сированного ВВ и пневматические излучатели погружались
в воду на 0,5 м. Характеристики использованных
ских излучателей приведены в табл. 4.
Прямая волна регистрировалась стандартным вибрографом,
вкопанным в грунт на глубину 0,25 м на расстоянии 10 м от
водоема. Сигнал вибрографа подавался на осциллограф МПО-2.
Амплитуда первых вступлений А, их длительность Т и полная
энергия Е, выделяемая при взрыве, даны в табл. 5.
Приведенные данные позволяют сделать вывод о большей
сейсмической эффективности пневматического излучателя по
т л Б ;1 и Ц А 3
Параметры разных источников возбуждения колебаний среды
Параметры взрыва
Энергия, выделяемая при взрыве
1 дм» ВВ, Дж
Максимальное,давление на
це с окружающей средой, кПа
Виды возбуждения

ванное ВВ
(тротил)
р = 1.5 г/см'
6000
2000 при
тонации
разрыв
сосуда
с азотом при
давлении
1 кПа
24
1
газовый
взрыв
8—12
0,2-0.5
49

сравнению с конденсированным ВВ при равенстве выделяемой
при взрыве энергии.
При подводном выхлопе сжатых газов на достаточной
бине, как и при взрыве любого другого типа, наблюдается
сация пузыря, приводящая к излучению нескольких
щих друг за другом импульсов давления.
На рис. 12 приведены энергетические спектры первых волн
давления (кривые а и б), соответствующие осциллограммам /
и 2, сравнение которых показывает, что увеличение
сти воздействия оказывает существенное влияние не только
на интенсивность, но и на частотную характеристику сигнала.
Так, за счет 4-кратного увеличения длительности воздействия
максимум спектра переместился с 75 на 35 Гц.
Сопоставление осциллограмм <? и 4 соответственно от выхлопа
пневмоизлучателя и газового взрыва при одинаковой
мой энергии B-10^ кПа) показывает, что существенные
личия наблюдаются только между вторыми волнами. Период
пульсации при выхлопе пневмоизлучателя в данном случае
почти в 2 раза больше. Изменение характера пульсации можно
объяснить изменением длительности воздействия (при газовом
взрыве площадь выходного отверстия из взрывной камеры в 4
ТАБЛИЦА 4
Характеристики пневматических источников

ческий
излучатель
ПК-1
ПК-4
Объем воздуха
в камере, л
1,2
7,0
Диаметр
выходного
отверстия (/, мм
65
60
Время полного
открытия
отверстия 1, с
10-'
5x10-8
Давление газа
в камере
в момент
взрыва! кПа
0,8—1
0.1
ТАБЛИЦА 5
Характеристики упругих колебаний, возбужденных
разными источниками
Параметры
взрыва
А, км
Т, МО
Е, Дж
Излучатель
1,5 г тротила
5
3,0
6,0
9 г тротила
18
4,2
36
15 г тротила
29
4,5
60

ческий ПК-1
25—30
4,5
25

ческий ПК-4
13—15
5,5
16
50

|5М1
90
30
60
90 120 150 160 Г,Ги,
Рис. 12. Осциллограммы и энергетические спектры волн при подводных
взрывах
раза больше), увеличение амплитуды первой волны при
вом взрыве — увеличением начальной поверхности излучения.
При подводном выхлопе пневмоизлучателя, так же как и
при газовом взрыве, возможно подавление пульсации без
чительных потерь интенсивности первой волны давления. На
рис. 12, 5 приведена осциллограмма излучателя ПК-5 с
лением пульсации. Сравнение ее с осциллограммами на рис. 12,
/—3, полученными в тех же условиях, показывает, что
сивность первой волны изменялась незначительно, в то время
как энергия, затраченная на производство взрыва, сохранялась
прежней.
Для современных отечественных пневматических
лей серии ПИ, характеризующихся сравнительно небольшим
уровнем возбуждаемых колебаний и малым набором (по
ему) камер, наилучшие результаты по ослаблению повторных
пульсаций могут быть получены при искусственном повышении
давления в пульсирующей газовой полости в момент ее
мального расширения. Этот способ реализуется путем
зования источника, состоящего из двух жестко соединенных
пневмокамер, выходные отверстия которых расположены
статочно близко друг от друга. После выхлопа первой пневмо-
камеры через интервал времени, равный половине периода
пульсации газовой полости, производится выхлоп второй пнев-
мокамеры. При этом давление в полости повышается, что
пятствует ее сжатию и образованию вторичных пульсаций и
волн. Если объемы пневмокамер одинаковы, то достигается
примерно шести-, восьмикратное подавление повторных волн.
51

2.2. ИЗУЧЕНИЕ ВОЛНОВОЙ КАРТИНЫ
Основной фактор, влияющий на характер поля помех,— это
глубина взрыва и строение ВЧР. Другие параметры источника
(тип, интенсивность) оказывают меньшее влияние на волновой
состав поля помех. Изучение волновой картины проводят на
двух-трех участках исследуемой площади, чаще всего на тех,
на которых выбирают оптимальные условия возбуждения и
приема сейсмических колебаний. По выбранной линии
тывают ветвь годографа с удалением от пункта взрыва до 2,5—
3 км. Возбуждение осуществляют всякий раз из новой
жины с двух глубин: с оптимальной под ЗМС и в ЗМС.
бания принимаются одиночными сейсмоприемниками с
стоянием между ними 12,5—25 м. В особых условиях
ние уменьшают до 5 м или увеличивают до 50 м. Поскольку
бурение куста скважин на одном месте не всегда возможно,
по принципу взаимности прием колебаний производят
ной расстановкой сейсмоприемников (часто ставят в одну точку
5—10 сейсмоприемников), а пункт взрыва перемещают. Однако
в этом случае необходимо предварительно изучить ВЧР по
нии перемещения пунктов взрыва и строго соблюдать условия
возбуждения колебаний, выбранных для данного участка.
гистрацию волн проводят только цифровой сейсмостанцией
«Прогресс» или «Горизонт», поскольку сейсмические станции
с цифровой записью данных, как было показано ранее,
ляют получать весьма точные количественные данные об
тенсивности волн-помех по значениям входных сигналов в
чение всего времени регистрации. Имеющийся в станциях
образователь аналог — код (ПАК) представляет собой по
существу прецизионный милливольтметр. Напряжение сигнала
на входе сейсмостанции в момент взятия отсчета
^,,^Nа■2-VКт^п, B.15)
где Л^—мантисса выборки сейсмического сигнала в двоичном
коде; а — цена элементарного уровня ПАК в мВ; п — код
лителя (порядок числа 2) I /Ст1п — усиление предусилителя.
Таким образом, каждая выборка сигнала представлена
слом, состоящим из мантиссы и порядка числа 2 (кода
ния). Изменение среднего значения кода усиления вдоль
мической трассы будет отображать характер изменения
сивности сейсмических сигналов. Принимая среднее значение
мантиссы постоянным, можно определить значение сигнала для
любого заданного времени:
Ма/Кт1п = В = сопзи {/вх = В-2~".
График изменения амплитуд регистрируемых волн можно
получить, если имеется возможность вывода кода усиления
лителей, или числа 2-". Наиболее просто такая возможность
реализуется цифровыми сейсмостанциями с бинарной регули-
52

ровкой усиления. В этих станциях код усиления является
торой усредненной во времени величиной, так как уменьшение
усиления может происходить через 2 мс, а возрастание — через
30, 40, 60 мс. При одном и том же усилении изменение сигнала
от его среднего значения может происходить в пределах ±25 %
без влияния на коэффициент усиления усилителей.
Для других типов сейсмических станций, в которых
тели с «плавающей запятой» отсутствуют, амплитудные
фики можно построить на этапе обработки при наличии
ветствующих программ вывода динамических характеристик
сейсмической трассы или при условии модернизации схем
вода кода усиления (в сейсмостанциях ССЦ-3).
По результатам вывода кода усиления на основании
ных значений начального усиления усилителей строят графики
изменения бинарного усиления для выбранных каналов
ции. Усиление записи каналов будет обратно пропорционально
входным напряжениям сигналов в течение времени регистрации.
По известным значениям входного напряжения усилителей для
минимального и максимального усиления графики кода
ния преобразуют в графики входного напряжения, которые
тем усредняются. Графики ивх = ^{^) строят для различных
расстояний регистрируемых каналов от пункта взрыва с
бранным интервалом (обычно 200—300 м). Равные значения
{/вх соединяют изолиниями, проведенными через интервал 6 дБ
(ступень бинарного усиления). Изображение волнового поля и
схема изодинам по Даниловской площади Московской сине-
клизы приведены на рис. 13 и 14.
2400 1920
1440
960 720 480 240
а;м 2880
Рис. 13. Волновое поле на одном из участков Даниловской площади
ковской синеклизы (по В. Е. Чернявскому).
Волны: / — преломленная, регистрируемая в первых вступлениях; // — прямая; III —
отраженная от горизонта Огкк, интерферирующая с кратно-отраженными волнами, IV —
отраженная от горизонта РК, гй. интерферирующая с кратно-отраженными волнами.
Области распространения волн: / — поверхностных; 2 — кратных
ных; .1 — суммарное поле однократных и кратных отраженных волн
53

Рис. 14. Схема изодинам волнового поля (мВ) (по В. Е. Чернявскому).
Годографы волн: / — преломленной, регистрируемой в первых вступлениях; // —
мой; /// — отраженной от горизонта Огкк; /V' —отраженной от горизонта РКзГ^-
ласть распространения волн: / — поверхностных; 2 — кратных
ных; 3 — суммарное поле однократных и кратных отраженных волн
На схеме изодинам по рельефу амплитуд четко выделяются
участки, соответствующие поверхностным волнам (область /),
кратным отраженно-преломленным волнам (область 2) и
марному полю однократных и кратных волн (область 3).
ласть 2 ограничивается преломленной волной /, регистрируемой
в первых вступлениях, и прямой волной //. Поверхностные
волны (волны Рэлея), регистрируемые в области 1, вблизи
54

пункта взрыва по интенсивности превышают уровень 520 мВ,
но характеризуются очень быстрым затуханием при удалении от
пункта взрыва. Графики затухания поверхностной волны с
жущейся скоростью 200 м/с вдоль годографа изображены на
рис. 15, а и б. При удалении на 800 м от пункта взрыва
туда поверхностной волны затухает на 66 дБ.
Интенсивность регистрируемых в области 2 кратных
женно-преломленных воли сопоставима с интенсивностью волн
в волновом поле области 3. Корреляция отдельных отражений
в этих областях затруднена ввиду близости кажущихся
стей волн-помех и полезных волн (Ук = 3200^5000 м/с). В связи
с этим изучение характеристики полезных однократных
женных волн, наиболее уверенно выделяемых в области 3,
также не всегда проводится с желаемой точностью. Возможны
лишь оценки суммарной энергии однократных и кратных волн
на временах прихода отражений от ордовикского (Огкк) и ред-
кинского (ККзгй) горизонтов. На рис. 14 показано положение
годографов соответствующих волн (волны /// и /V).
ляция годографа суммарной волны от горизонта Огкк до
сечения с годографами прямой и поверхностной волн и
ление соотношения их интенсивностей в точках пересечения
показывают, что оно равно 0,22 и 0,35 соответственно, т. е.
шающие волны значительно превосходят по интенсивности
лезные волны. Область существования прямой волны
вает интервал прослеживания волны от горизонта Огкк от О до
1500 м от пункта взрыва.
Интенсивность прямой волны // непосредственно у
ника определить трудно из-за интерференции ее с
ной волной и наложения нерегулярного шума. Экстраполяция
графика интенсивности прямой волны к началу координат
зволяет сделать заключение о том, что ее интенсивность должна
приближаться к 520 мВ. Скорость затухания энергии прямой
волны по первой фазе в интервале расстояний от пункта взрыва
0,5—2,6 км составляет 21 —15 дБ/км.
По амплитудным характеристикам волнового поля в
лютных значениях (рис. 15, в) определяют динамический
зон регистрируемых колебаний и эффективные коэффициенты
поглощения основных типов волн.
При определении динамического диапазона в качестве
нимальных сигналов принимают средний квадратический
вень фона микросейсм в 6 мкВ (при безветренной зимней
годе). Тогда динамический диапазон зарегистрированных
налов у пункта взрыва составит (по В. Е. Чернявскому)
^рег = 201ё -^^ = 98,75 дБ.
610~'
Поскольку сигналы в начальной части записи (до /о=0,3 с)
превышают по интенсивности уровень наибольшего напряжения
55

б и мв
520 г о
128
32
8
2
0,5
0,125
0,032
0,008
0.002
-12
-24
-36
-48
-60
-72
-84-
1--96-
108-
О
1
4 С,с
Рис. 15. График затухания волн на Даниловской площади (по В. Е.
нявскому) :
а — в зависимости от расстояния взрыв—прибор; б —в зависимости от времени
страции (волны: / — поверхностная; Иц-=250 м/с; 2 — прямая; 0^=1780 м/с; 3 —
марная отраженная; в — в зависимости от времени регистрации для Даниловской (I)
и Букаловской B) площадей (масса заряда 2,6 кг, глубина взрывных скважин 13 м,
расстояние взрыв—прибор 10 м) и среднее квадратическое значение интенсивности
фона михросейсм при безветренной погоде C)
ВХОДНОГО усилителя станции, естественный динамический
зон колебаний будет больше 98,75 дБ (см. рис. 15,б). На
менах регистрации отражений от ордовикских и редкинских
горизонтов суммарная интенсивность кратных и однократных
отраженных волн превышает фон микросейсм на 68,5 и 56,5 дБ
соответственно (при удалении от пункта взрыва на 10 м).
Эффективные коэффициенты поглощения без учета функции
расхождения, а также коэффициентов прохождения и
ния для некоторых типов волн вычисляют по формуле [19]
й = ЩАо1АгIг, B.16)
где Ло — амплитуда сигнала вблизи источника; Аг — амплитуда
сигнала в точке наблюдения; г — путь, пройденный сигналом.
Результаты расчетов приведены в табл. 6.
56

Динамический анализ волнового поля позволяет получать
данные, необходимые для расчета интерференционных систем,
направленных на ослабление волн-помех. Так, по схеме изоди-
нам волнового поля (см. рис. 14) можно определить
ческие параметры волн-помех и полезных волн и по отношению
сигнал/помеха выбрать группу сейсмоприемников с нужными
характеристиками.
По графикам изменения входного напряжения во времени
для ближнего и дальнего каналов расстановки СОГТ можно
брать оптимальную массу заряда. На рис. 16 приведены
занные графики для Даниловской площади при расположении
ближнего канала расстановки на расстоянии Л^ = 380 м, а
него— на расстоянии ^=1760 м от пункта взрыва и массе
рядов 0,4 и 2,6 кг. Наблюдения проводились при группировании
12 сейсмоприемников на базе 80 м. Из рисунка следует, что на
времени регистрации отраженной волны от фундамента A,7 с)
интенсивность колебаний при массе заряда 0,4 кг в 11 раз
вышает максимальный фон микросейсм, равный 22 мкВ. Однако
при неоптимальном выборе глубины заложения заряда
сивность полезного сигнала может уменьшиться в 3—4 раза
(при коэффициенте отражения от подошвы ЗМС, равном 0,5ч-
-=-0,6, что характерно для Даниловской площади). Считая, что
превышение полезного сигнала над фоном микросейсм (в 3—
4 раза) достаточно для его надежного выделения, масса заряда
0,4 кг в условиях эксперимента является минимально
мой при проведении работ.
Для большей надежности выделения полезного сигнала при
интенсивных промышленных помехах целесообразно увеличить
массу заряда. Опробование заряда массой 2,6 кг показало
можность его использования, так как интенсивность возбуждае-
ТАБЛИЦА 6
Результаты расчета параметров волн, зарегистрированных
• Московской синеклизе
Тип волн
Поверхностные I (вдоль
дографа на участке X =
= 0,2 -- 0,9 км)
Прямая П (вдоль
фа на участке X = 0,5 -^
-ь 2,5 км)
Отраженная П1
Отраженная IV
"к- "/=
160—480
1870
—
Видимая
частота.
Гц
7—10
20—30
31—37
26—29
Эффективный
коэффициент
поглощения,
м-'
2.92-10-*
1,97-10-»
11.06-10-«
13,7-10-*
9,5-10-*
10,54-10-*
Эффективный
декренеит ^^^
затухания
0,584
0.177
0,1028
0,0128
57

Рис. 16. Графики изменения интенсивности волнового поля во времени в
висимости от массы заряда и расстояния пикета наблюдений от пункта
взрыва (по В. Е. Чернявскому):
I — ^-2.6 кг; Х=380 м; 2 — С-0,4 кг; Х=380 м; 3 — 0=2,6 кг; ЛГ-1760 м; < —<?-
=0,4 кг; ^=1760 м; 5 — среднее квадратическое значение интенсивности фона мнкро-
сейси
мого ВОЛНОВОГО ПОЛЯ не выходит за пределы динамического
диапазона сейсмической станции в интервале времен 0,3—1,7 с.
На меньших временах интенсивность волнового поля превышает
динамический диапазон регистрирующей аппаратуры.
В районе исследований одновременно с регистрацией
женных волн от глубоких горизонтов необходимо
вать волну от неглубоко залегающего опорного отражающего
горизонта на временах 0,2—0,3 с при расстояниях О—500 м. Для
регистрации полезной информации в этой области, не
ной низкочастотными поверхностными волнами-помехами в
делах имеющегося динамического диапазона, необходимо
пользовать фильтры при проведении записи колебаний в поле.
Применение таких фильтров полезно и при создании условий
преимущественной регистрации однократных волн во временном
диапазоне записи О—1,7 с, так как в районе работ они
ются более высокочастотным составом, чем регулярные кратно-
отраженные волны-помехи.
Динамический анализ волнового поля позволяет более
снованно подойти к выбору расстояния взрыв — прибор.
ненная В. Е. Чернявским оценка соотношения интенсивностей
отраженных волн области 3 и волн-помех областей 1 и 2 (см.
рис. 14) подтверждает, что максимальное расстояние взрыв —
прибор при наблюдениях по методике ОГТ целесообразно
ничить 1800—2000 м.
58

10 8
Рис. 17. Схема системы наблюдений на
ровании по методике ОГП (а) и
щего монтажа сейсмограмм (б)
Для изучения волновой картины и предварительного расчета
эффективных скоростей с целью установления априорного
матического закона часто отрабатывают зондирования по
собу общей глубинной площадки (ОГП) с удалением от пункта
взрыва до 3 км. Взаимное расположение пунктов возбуждения
и расстановок сейсмоприемников выбирают так, чтобы
ровать отражение от одного участка изучаемой границы. Схема
отработки зондирования ОГП приведена на рис. 17, а.
ные сейсмозаписи после их воспроизведения монтируют по
схеме рис. 17,6 и монтаж анализируют.
Встречаются площади, на которых с большими трудностями
удается выделить отражения от целевых горизонтов.
ванию отраженных волн здесь мешают интенсивные
ростные волны-помехи, а также волны, отраженные от
скоростных неоднородностей в ВЧР. Волновое поле помех на
таких площадях состоит из наложения волн, пришедших из
личных направлений пространства. Для борьбы с такого рода
помехами необходимо применять методы площадного
рования источников возбуждения и сейсмоприемников. Если
мехи оказываются высокоскоростными, то необходимо
нять системы пространственного приема. В таких условиях
обходимо проводить опытные работы, в задачу которых входит
выработка методики изучения структуры волнового поля и
работка алгоритма обработки полевых материалов,
ривающего изучение частотного состава и направлений подхода
волн при различных расстояниях взрыв — прибор.
Опытные работы выполняют на нескольких участках
щади работ, существенно различающихся качеством первичного
материала и характером волновой картины. Рельеф на
ных участках должен быть спокойным, без резких перепадов.
Хотя бы для одного из участков буровыми скважинами должно
быть подтверждено наличие сложного строения ВЧР.
59

лв
V
1*
9-
•пв
10
-300м
20 24
ПК
^
Наблюдения выполняют на
зондированиях по системе с
подвижной крестовой
кой сейсмоприемников (рис. 18)
и передвижных по направлению
одной из линий креста пунктов
возбуждения колебаний.
няют следующие параметры
стемы наблюдений и
ции: ДХ=13 м; АПВ = 300 м;
•^тах = 3 км; возбуждение
баний— взрывы в скважинах
с оптимальными параметрами;
регистрация колебаний —
пой сейсмоприемников; число
пунктов взрыва на каждом
дировании 12; длительность
гистрации 6 с; интервал
тизации 2 мс. Материалы зондирований обрабатываются на
ЭВМ, изучаются отношение сигнал/помеха, частотный состав
волн-помех и направления их подходов.
Рис. 18. Схема расстановки
смоприемников при зондировании
и размещения пунктов
ния
2.3. РАСЧЕТ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРОБОВАНИЕ
ПОЛЕВЫХ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ СИСТЕМ
Данные динамического и кинематического анализа
лов сейсмозондирований по изучению волновой картины и
рактера волн-помех — основа для выбора параметров полевых
интерференционных систем. Решение современных проблем
тирования целевых горизонтов немыслимо без использования
комплекса интерференционных систем, включающего как
вые виды суммирования, так и лабораторные. К первым
сятся широко известные группирование приборов, массовое
группирование взрывов, непрерывный источник возбуждения
типа ЛДШ; ко вторым — суммирование по общей точке
ния (ОГТ), по общей точке приема (ОТП), по общей точке
взрыва (ОТВ), по 1 = соп81 и др.
Использование комплекса интерференционных систем с
шим числом элементов остро ставит задачу оптимального
тания составляющих групп, чтобы при наименьших технических
и экономических затратах добиться наилучшей реализации его
направленных и статистических свойств. Вопросы выбора
метров отдельных видов интерференционных систем —
рования источников и приемников, СМП, вариантов
ного суммирования — широко освещены в литературе. Имеются
разные подходы к составлению комплекса интерференционных
систем, но наиболее технологический для практического
зования представляется подход, разработанный в НВНИИГГ
под руководством Б. И. Беспятова [1, 8, 9, 36]. Рассмотрим ос-
60

новные положения расчета оптимизированных параметров
лекса интерференционных систем.
I. Для изучения направленных и статистических свойств
сложных интерференционных систем и сравнения их между
бой пользуются понятием амплитудно-временного аналога
(АВА), под которым понимают схематическое изображение
в определенном масштабе структуры интерференции волн. Для
линейных интерференционных систем структуру АВА
ляют число элементов, их взаимная интерференция,
мая временными сдвигами (возможно, в долях периода волны
7), и их относительная чувствительность.
Составление АВА сложной системы из двух
щих с числом элементов пит, промежутками между
тами с1п и с1т (считаем для простоты, что с?„1 кратно с1п)
валентно т-кратному сложению АВА из п элементов (с
торым сдвигом) вдоль оси времен. Сдвиг в каждом конкретном
случае зависит от относительной величины р = с1т1Лп и равен
рМ, где Д/ — временной сдвиг между элементами в одной из
простых составляющих групп. Сложение АВА с различными
сдвигами приводит к разным линейным комбинациям
тельности простых составляющих групп и, возможно, к
наковым временным сдвигам между элементами нового
лога [1].
Если комплекс включает в себя более двух
ных систем (групп), то, рассматривая его как многократную
последовательность интерференционной регистрации, можно
принять полученную после двукратного приема группу в
стве одного из элементов регистрации новой группы,
лентной трехкратному интерференционному приему. Последняя
может быть принята в качестве приемного элемента следующей
новой группы, соответствующей четырехкратному приему, и т. д.
На каждой ступени сложного интерференционного приема
водится суммирование элементов с временными сдвигами,
сящими от относительных значений линейных расстояний между
суммируемыми элементами. Так, если наряду с группированием
приборов и взрывов проводится /С-кратное суммирование по
ОГТ с расстоянием между суммируемыми каналами й?й, то для
получения АВА, соответствующего трехкратному
ционному приему, нужно аналог двухкратного приема
рование приборов и взрывов) К раз сложить с временными
сдвигами ^^^^, где д = Aк1Aп\ А/ — временный сдвиг между двумя
элементами в группе приборов. В комплексе из трех систем так
же, как и в двухсистемном, на помехоустойчивость влияют
носительные расстояния между элементами в составляющих
комплекса.
При последовательном выполнении на каждой ступени
терференционного приема условия равенства расстояния между
последующими суммируемыми элементами суммарной базь^-
предшествующих интерференционных систем на конечной ста-
61

дии интерференционного приема образуется однородная простая
группа, которая обладает лучшими направленными и
ческими свойствами, а общее число элементов равно
нию числа элементов в составляющих группах.
При отклонении от указанного условия в сторону
ния расстояния между суммируемыми группами образуется
однородная по чувствительности простая группа, а при
нении от указанного условия в сторону увеличения расстояния
образуется однородная по чувствительности, но неравномерная
по временным сдвигам группа.
II. Расчет показал, что при одинаковом числе
мого линейного группирования приборов и взрывов только за
счет разного соотношения расстояний между ними для волн
с обобщенным значением аргумента А^/Г более 2 выигрыш
в Ас/Ал может различаться в 2—10 раз [1]. Это существенная
величина, если учесть, что применяемые лабораторные методы
суммирования обычно дают выигрыш в 2—4 раза. Наиболее
оптимальные при использовании групп приборов и взрывов
кие соотношения расстояний в них, при которых расстояния
в одной равны базе другой, т. е. оптимальным является
родное распределение элементов с чувствительностями, равными
первичным. Это нужно учитывать, например, при синтезе
лекса из групп приборов и взрывов.
При анализе графиков коэффициента направленного
вия (КНД) для сложных интерференционных систем,
щих, например, 264 интерферирующих элемента, удалось
новить ряд важных положений теории группирования.
1. В большинстве случаев наблюдается исчезновение полосы
гашения, т. е. невозможно определить по оси аргумента А{/Т
положение области, характеризующейся значениями
< , где Л^ — число элементов в группе. Минимальные значе-
Л^
1
ния УКНД, как правило, больше . Очень узкая полоса
шения отмечается лишь в случае, когда при использовании
щего числа суммируемых элементов 264 сложная
ционная система характеризуется трапецеидальным
нием интенсивностей и имеет всего 69 элементов.
2. При большом числе суммируемых элементов в сложной
интерференционной системе не обеспечивается максимальный
выигрыш в Л^ раз. Это наблюдается даже для однородной
стемы, которая характеризуется наилучшими направленными
свойствами и при М> 100 дает Л/-кратный выигрыш. В нашем
случае интерференционная система нз 264 элементов может
дать максимальный выигрыш N^190. Причем он может быть
практически реализован при подавлении лишь одной
мехи или серии волн с весьма близкими значениями кажущихся
скоростей или длин волн.
62

3. у графиков КНД для сложных интерференционных
стем, включающих группы сейсмоприемников, взрывов и
ность К ОГТ, характеризующихся большими значениями рад
{р>тп и д<тп), отмечается образование сложной системы
с неравномерными временными сдвигами даже при Ук = соп81,
перед областью минимальных значений КНД отмечается
ласть повышенных значений. Это снижает разрешающую
собность системы. Кроме того, для таких систем отмечается
ниженное значение максимального выигрыша. Например, для
сложной системы, состоящей из трех групп с л=11, т = 4, р=11,
/С=6, G=100, максимально возможный выигрыш составляет
лишь 100, несмотря на то, что общее число суммируемых
ментов равно 264.
4. Для сложных интерференционных систем,
щих собой однородную группу, с увеличением числа элементов
ширина основного максимума остается постоянной и равной
0,45 (подобная величина отмечается и в случае двух
ляющих систем, и в случае трех). Суммирование по ОГТ
родных групп, образованных группированием приборов и
вов (например, при л=11, т = 4, р=11), при сравнительно
лых значениях р приводит к расширению основного максимума
характеристики направленности от 0,45 до 0,55, а при
тельно больших р — к сужению до 0,38. Таким образом, при
синтезе сложных интерференционных систем можно, с одной
стороны, расширить диапазон регистрации полезных волн
с минимально допустимыми искажениями, а с другой — сузить
его.
5. Рассмотрение характеристик направленности,
ных для анализа приема и подавления волн с изменяющейся
кажущейся скоростью в пределах базы наблюдения и
вания, для сложных интерференционных систем показывает
в целом весьма низкий максимально возможный выигрыш,
многим превышающий величину -у/Ж- У характеристик
ленности для больших р так же, как и при Ик = соп81, перед
областью минимальных значений УКНД отмечается область
повышенных значений ^КНД. Что касается основного
мума, то ширина его при Укт^сопз!; увеличивается.
На основании проведенных теоретических исследований
можно отметить следующее: отклонение от принципа
ции при выборе параметров составляющих комплекс систем на
каждой ступени интерференционного приема может приводить
к 2—5-кратным потерям в помехоустойчивости по отношению
к средне- и низкочастотным волнам-помехам; общий проигрыш
в помехоустойчивости при неоптимальном сочетании полевых и
лабораторных способов получения и обработки информации
жет почти полностью исключить эффективность используемых
систем; дальнейшее улучшение помехоустойчивости комплекса
возможно за счет использования на конечной ступени интерфе-
63

ренционного приема суммирования с треугольным законом
пределения чувствительностей.
III. В способе «широкого профиля» группы должны прежде
всего обеспечивать максимально возможную
вость в двух главных направлениях исследования условий
мирования волн, а именно в направлении линии наблюдения
и в перпендикулярном к ней направлении, где при изучении
элементов пространственного положения границ вычисляются
соответствующие градиенты угла падения границ [36]. Такая
мехоустойчивость, достигаемая в отношении волн-помех с
ким диапазоном изменения кажущихся длин волн,
ется, если в указанных направлениях образуются однородные
с максимальным числом элементов и равномерные
ные линейные группы. Схема оптимизации систем «широкого
профиля» с группированием приемников (источников),
ложенных по линии и обеспечивающих решение поставленной
задачи, отличается новизной, проявляющейся в том, что
снование отдельных составляющих комплекса производится не
раздельно, а во взаимосвязи, что позволяет оптимизировать
комплекс по отношению к широкому классу волн-помех,
страняющихся как вдоль линии наблюдения, так и в
кулярном к ней направлении [36].
С целью повышения помехоустойчивости системы по
нию к волнам-помехам, имеющим широкий диапазон изменения
кажущихся длин волн и высокую интенсивность в направлении
линии наблюдения и в перпендикулярном к ней направлении,
рекомендуется при сейсморазведочных работах с площадным
расположением пунктов взрыва по ряду параллельных профилей
и линейными группами приемников с использованием
щего накапливания сейсмозаписей по общей глубинной точке
(площадке) и поперечному направлению выбор параметров
комплекса производить в определенной последовательности
дующим образом.
1. Взрывной интервал д системы, т. е. расстояние между
двумя соседними проекциями пунктов взрыва на линию
дения, выбирают равным полусумме продольной базы О группы
приемников и расстояния между элементами с1:
д = {0 + а)/2. B.17)
При использовании базы О и расстояния между элементами A
достигается эффективное ослабление одной из наиболее
сивных (обычно низкоскоростной) волны-помехи,
няющейся вдоль линии наблюдения. Такое расположение
стемы приводит к равномерным сдвигам между элементами
комплекса в направлении линии наблюдения и обеспечивает
максимально возможное ослабление волн-помех с широким
пазоном изменения кажущихся длин волн.
2. Группу приемников располагают под углом относительно
линии наблюдения, что приводит к ослаблению волн-помех, рас-
64

пространяющихся как вдоль линии наблюдения, так и в перпен»
дикулярном к ней направлении; при этом угол наклона а линии
расположения приемников определяют по формуле
{ёа = р/2д, B.18)
где р — расстояние между профилями с пунктами взрыва; д —
взрывной интервал.
Группа приемников размещается на базе О', которую
ляют по формуле
^' = ^8еса, B.19)
где О — продольная база группы приемников (источников).
Определенные таким образом угол наклона линии
щения группы приемников и размер базы О' обеспечивает
симально возможное ослабление волн-помех с широким
зоном изменения кажущихся длин волн в направлении,
дикулярном к линии наблюдения.
В предлагаемой системе, в случае равномерного
вания всех пунктов взрыва на линию наблюдения, в
нии линии наблюдения образуется однородная линейная группа
с максимально возможным числом элементов, равным
дению кратности профилирования отдельных профилей, числа
профилей и числа элементов в группе приемников, а в
дикулярном направлении — группа также с максимально
можным для данного направления числом элементов, равным
произведению числа профилей и элементов в группе
ков. В таком варианте размещения элементов комплекса
хоустойчивость его в указанных двух взаимно
ных направлениях становится максимальной.
Выше были рассмотрены вопросы оптимального комплекси-
рования систем широкого профиля с одной интерференционной
полевой системой типа группирования приемников или
ков. В случае необходимости использования при широком
филе обеих систем схема оптимизации, описанная выше,
ется той же, однако при этом в качестве величины О
ривается суммарная продольная база групп источников /?„ и
приемников От'-
О^Оп + Вт- B.20)
При этом обе группы располагаются под одним и тем же углом,
определяемым из соотношения B.18). Величины 0„ и От
бираются исходя из принципов известной методики расчета
раметров группирования.
IV. Существующие в настоящее время способы расчета
раметров системы ОГТ основаны на упрощенных
ниях о волновом поле, предполагающих постоянство амплитуды
и формы записи сейсмических импульсов для всех суммируемых
трасс, относящихся к общей глубинной точке. В реальных
ловиях приходится иметь дело с необходимостью ослабления
3 Зшжаз № 1в38 65

нескольких разнотипных многократных отражений, форма
писи и интенсивность которых изменяются в пределах базы
суммирования. С помощью теоретических расчетов в таких
ловиях трудно найти оптимальную систему наблюдений.
Для выбора оптимальных параметров системы часто
зуют профили с избыточной системой наблюдений, из которой
при последующей обработке составляют несколько вариантов
систем. Сопоставление результатов суммирования (разрезов
ОГТ) позволяет выбрать наилучший вариант системы.
ток такого способа выбора оптимальной системы —
мость больших затрат на опытно-методические работы и
можность получения всех нужных вариантов.
Известно, что выбранные для суммирования сейсмические
трассы, относящиеся к общей глубинной точке, располагаются
на профиле через равные расстояния /. Число суммируемых
трасс п определяется кратностью системы наблюдения, а
стояние от пункта взрыва до первой трассы — выносом пункта
взрыва Я- Величина / связана с шагом Ах профильной
новки сейсмических каналов формулой
1 = (Ы/п)Ах, B.21)
где N — число каналов станции.
Если годограф ОГТ состоит из М трасс, расположенных
рез интервал к, то суммирование п трасс, выбранных через
/ = йАр, B.22)
где Ар — шаг выборки трасс в пределах от 1 до М/п, дает сум-
мотрассу, эквивалентную суммотрассе, полученной при
рой системе наблюдений.
Параметры этой системы, согласно B.21) и B.22),
ляются формулой
Ах = {п/Ы)Ара. B.23)
Номера выбранных для суммирования трасс определяются
но формуле
1 = п' + Ар{1-1), B.24)
где п'—номер первой трассы, которая определяет вынос пункта
взрыва /?=(га'—1)с? [л' может изменяться от 1 до
М — Ар(п-1)]; 1=1, 2 п.
Таким образом, задавшись различными значениями п, га'.
Ар, й, М, можно получить суммотрассы, характеризующие
рокий диапазон опробуемых параметров фланговых систем
блюдений ОГТ. Практически для выбора систем наблюдений
необходимо иметь ветвь годографа, полученного по системе
блюдения общей глубинной площадки, а на участке с
нием границ, близким к горизонтальному,— линейный годограф
достаточной длины.
66

Расстояние между пунктами взрыва Ь, выраженное в
тервалах между каналами, определяется по формуле
^ = NРI2К, B.25)
где Л^ — число каналов приемной расстановки; К—кратность
профилирования; Р — коэффициент, зависящий от типа системы
наблюдения {Р=\—для фланговой н центральной систем; Р =
= 2 — для встречной системы).
V. Сравнительные характеристики различных систем,
пользуемых в способе ОГТ, с позиции получения выигрыша
в ЛсМп и оценки влияния на величину этого выигрыша таких
параметров, как кратность перекрытия, показывают следующее.
1. Симметричная и фланговая системы не обеспечивают
п-кратный выигрыш по средней квадратичной амплитуде.
симальный выигрыш для них практически одинаков и, в
ности, равен 3 для 6-кратного суммирования и 4—5 — для
12-кратного. Системы с выносным пунктом взрыва при
ленных условиях могут давать п-кратный выигрыш в отношении
Ас1Ап. В частности, 6-кратный выигрыш может быть достигнут
при л = 6 для относительно узкого класса кратных волн при
выносе пункта взрыва за пределы базы наблюдения на 12
тервалов между каналами и для /1=12 — на 6—8 интервалов.
2. Одинаковые выигрыши в отношении Лс/Лп для фланговой
и симметричной систем достигаются при одних и тех же
мальных расстояниях взрыв — прибор (А'тах), но разных
мерах расстановки приборов: для фланговой системы при Хтъх,
для симметричной системы при 2.Х^тах. В последнем случае
стояние между сейсмографами, а также взрывной интервал
(смещение косы) увеличиваются в 2 раза по сравнению с
говой системой, т. е. при необходимости обеспечивать
рую определенную кратность перекрытия экономически более
выгодными могут быть системы с центральным взрывом.
имущества таких систем проявляются также в условиях
статочного ослабления кратных волн, с одной стороны,
шая возможность образования наклонных «ложных» осей син-
фазности, а с другой — помогая их обнаружить.
3. Сравнение графиков КНД для фланговых, симметричных
систем с системами, использующими выносной пункт взрыва,
показывает, что первые обладают большой областью
мальных значений КНД и могут быть рекомендованы для
давления кратных волн с широким диапазоном изменения
жущихся скоростей, а также в тех случаях, когда нет точных
сведений о параметрах среды и типах кратных волн. Системы
с выносным пунктом взрыва характеризуются графиками КНД
с более глубоким, но значительно менее широким минимумом и
более резким вторичным максимумом, что заставляет
довать нх лишь в случае необходимости подавления одной
минирующей помехи или ряда их с близкими значениями
жущихся скоростей.
3» 67

4. Минимальные значения КНД с увеличением кратности
перекрытия для всех систем смещаются вправо, в область все
больших величин А//Г. Это означает, что для реализации
симально возможного выигрыша в ЛсМп необходимо при
личении кратности суммирования соответствующим образом
увеличивать и размер расстановки.
5. Кривые КНД для разных перекрытий при практически
используемых А1/Т^2 близки друг другу или даже равны
вые пересекаются), что означает независимость величины
игрыша Ас/Аа от кратности перекрытия (суммирования) при
некоторых ограниченных значениях аргумента А{/Т, т. е.
мерах расстановки. Если эффект направленности для разных п
оказывается одинаковым, то экономически более оправдано
пользование минимально возможной кратности суммирования.
Рассмотрим принцип оптимизации комплекса полевых
терференционных систем [9]. Параметры комплексов
ренционных систем должны выбираться с учетом
ских и динамических особенностей доминирующих волн-помех,
а также на основе соблюдения принципов оптимизации
лексов интерференционных систем, обеспечивающих максимально
возможное ослабление помех с широким и непрерывным
пазоном изменения кинематических характеристик. Выполнение
принципов оптимизации обеспечивает максимально возможную
помехоустойчивость комплекса в пределах заданного числа
ментов по отношению к волнам-помехам с широким и
рывным диапазоном изменения аргумента Д^/Г. Основные
ципы оптимизации комплекса дискретных интерференционных
систем, основанных на суммировании сейсмических колебаний,
состоят в следующем.
1. Если используется группирование приемников при
кратном профилировании с последующим суммированием по
ОГТ, а в качестве источника применяется одиночный взрыв, то
величина взрывного интервала ^ выбирается равной половине
базы приемников:
^ = 0,5^„. B.26)
2. Если используется группирование приемников и
ков при взрывах ниже подошвы ЗМС при многократном
филировании с последующим суммированием по ОГТ, то
стояние между источниками в группе скважин выбирается
ным базе групп приемников, а взрывной интервал — полусумме
баз группирования приемников и источников:
с1т = Оп; 1 = 0,5{Оп+От); Ош=тс1„„ B.27)
где Оп и От — соответственно базы группы приемников и
ников; йт, пг — соответственно расстояние между источниками
и число источников в группе.
3. Если используются группирование приемников на базе
0„ и группирование поверхностных источников (или из мелких
68

скважин) на базе От, и расстояния между элементами в этих
группах сопоставимы, т. е. Оп'^От, то взрывной интервал
рается равным половине базы группы приемников для случая
Оп>От или половине баз группы источников для случая От>
>Оп:
I == 0.5Р„; ^ = 0,5Д„. B.28)
Выполнение принципов оптимизации — составная часть
щей методики расчетов оптимальных параметров комплекса
терференционных систем. Оптимизированный вариант комплекса
может применяться в платформенных условиях залегания
ражающих границ, а также в районах с наклонными
щими границами.
При весьма неблагоприятных сейсмогеологических условиях
(интенсивные волны-помехи типа обменных волн, появляющихся
на сейсмозаписях при регистрации на некотором удалении от
пунктов взрыва, сложная форма отражающих границ), а также
вследствие существования предельных баз интерференционных
систем могут возникать такие ситуации, при которых
метры отдельных интерференционных систем, входящих в
лекс и выбранных для оптимального подавления отдельных
ставляющих волнового поля, применять нельзя, так как они не
могут в целом решить задачу повышения ЛсМп (наоборот,
водят к понижению Лс/Лп и вызывают недопустимые
ные и фазовые искажения отраженных волн). Поэтому
кает необходимость в коррекции параметров отдельных
ференционных систем, входящих в комплекс. Это в конечном
итоге может привести к необходимости привлечения
тельных процедур обработки сейсмической информации, а во
многих наиболее неблагоприятных условиях — к неполному
шению поставленной задачи; выделению не всех, а только
которых отражающих границ и сужению региона исследований
определенным отношением АсМп на входе комплекса
ренционных систем. В этом случае оптимальное решение
няется оптимизированным решением в рамках ограниченных
значений параметров комплекса, но обеспечивающим в их
делах максимально возможную помехоустойчивость комплекса
относительно волн-помех с широким и непрерывным
ном изменения кинематических характеристик. Подчеркнем, что
необходимость в такой замене возникает в особо
ных сейсмогеологических условиях, характеризующихся очень
интенсивными волнами-помехами, и в случаях, когда ставится
задача выделения отражений от многих отражающих границ,
охватывающих большой по мощности и разнородности строения
интервал геологического разреза.
Вопросы выбора оптимизированных параметров комплекса
предлагается решать с помощью разработанных в НВНИИГГ
обобщенных палеток и графиков, приведенных на рис. 19 и 20,
а также некоторых аналитических зависимостей. На графиках
69

л/КНЦ, аргумент А(/Т рассматривается как относительная
личина остаточной крутизны (после введения кинематических
поправок) либо волны-помехи, либо самой отраженной волны
(при ошибочных кинематических поправках) в пределах базы
суммирования.
Формулы, выражающие условия оптимизации линейного
комплекса интерференционных систем, включающего Когт
кратное профилирование с взрывным интервалом /., группу
емников из п элементов через интервалы йп на базе /)„, группу
из т источников, помещенных ниже подошвы ЗМС, через
валы (^т по профилю на базе От'.
^ = 0,5(^„^-^^; Оп^пйп-, 0„^ = тй„\ с1„ = 0п.
B.29)
Формулы для тех же целей и того же комплекса,
ленного выше, но при использовании группы из т
ных источников, размещенных через интервалы, сравнимые
с величинами й(„: ^ = 0,5^„ или Ь = 0,5От-
Схема включает оптимизацию комплекса, т. е. достижение
его максимально возможной помехоустойчивости относительно
волн-помех, кинематические характеристики которых
ются непрерывно во всем диапазоне значений А^/Т от самых
малых, характерных для высокоскоростных помех, которые
буется ослабить в нужной степени, до самых больших,
ственных обычно низкоскоростным помехам.
В общем виде предлагается следующая схема определения
оптимизированных параметров рассматриваемого комплекса
интерференционных систем.
1. По сейсмокаротажным данным, синтетическим
граммам, динамическим годографам волн или по результатам
специальных наземных наблюдений во внутренних точках среды
устанавливают доминирующие типы кратных волн, которые
должны быть ослаблены, и оценивают их интенсивности.
Если ставится задача ослабления нескольких кратных волн,
различающихся кинематическими характеристиками, то
рительно в этой серии следует определить кратную волну
с наименьшей остаточной крутизной и для оптимального
ления ее рассчитать максимальное расстояние взрыв —
бор. При расчете основного параметра способа ОГТ —
сти перекрытия (суммирования) принимают во внимание
симальное значение интенсивности кратных волн. Учет
мальной остаточной крутизны и максимальной интенсивности
обеспечивает наилучшее подавление всех кратных волн.
2. На основании выдвинутых предположений о
щих типах кратных волн, их кинематических особенностях
бирают вид системы наблюдения. В случае необходимости
давления кратных волн с широким диапазоном изменения длин
волн целесообразно применять фланговые или симметричные
70

УППД
1,0
0,4
и,'
0,04
0.01
0,004
ППП1
^Х-
ш
-
111111
1 2 4 10 2040100 п
й1
Т
100
40
10
4
1
0,4
01
-
Ш
у^В
У^^
III II
1 2 4 10 40 100 п
20 40 60 80 100 п
Х,км 60 40 20
0,4 0,8 Н
;\Л/\ЛЛ/ \ЛЛАГ
' 6 7 8 9 10
п 11 12 13 14
Рис. 19. Палетки для определения параметров системы наблюдений ОГТ:
а — графики /КНД для СОГТ; б — палетка для определения кратности перекрытия
(Кпр^); в — палетка для определения базы суммирования; г — палетка для определе-
иия временной базы суммирования, обеспечивающей ослабление в V К^^^ раз; I —
пункт взрыва в центре; // — фланговый пункт взрыва; /// — пункт взрыва вынесен на
оптимальное расстояние; 3 —палетка для определения ЛГ|^,з^; е —основные типы
гократно-отраженных волн: 7 — Л = 2Ль 2 — Л^ЗЛь 3 — Н=пН\\ 4 — Ь,= — Ло-НЛ],' 5 —Л =
=—+ 2Л„ 6-/1=2/12-й,, 7 -/1=/1,+/1:. 8 - Н=:2Н,+Н.,. 9 - Н=^ ^ К+2Н,-Нг 10-Н=2Н,+
2 2
-^-2/12. //—/|=/1з+2/12-2/1|. 12 — Н=4Нз—2/1,- Н„ 13 — Н,=Н,+11^+Нз. Я -/1=2/1з+/1. - 2/1,
системы, а для успешного ослабления волн с небольшими
личиями в длинах рекомендуется использовать систему с
ным пунктом взрыва. При выборе вида системы учитывают
также экономические затраты и имеющиеся технические
ства. Например, при определенных условиях применение
ральных систем может уменьшить затраты на бурение в 2 раза,
но на столько же увеличивается потребность в сейсмическом
кабеле для производства сейсмической косы.
3. По имеющимся сведениям из пункта 1 об относительных
интенсивностях кратных волн (.ДкрМсиг) оценивают выигрыш,
71

^п
1000
500
1^00
100
50
20
1П
р," л^
- ^^"■"^^^'^ 1
^'"'^^"^"^ \ф \
^"^..^^^'^^
Сг5^$^*^ !
1^^;>'''\^го 1
^^'"'^'^^'"^ \
0,5 1 2
5 ЮНАтах
б 'Оо,5 1 2
5 10
0,2 0,5 1 2 5 10
10 Н/Х„
10
8
6
5
4
3
ч
1,5
1
0,8
В=10
120 200
20 30 40 506070 60 150 250 300 400 500
_| I-
2 3 5 7 10 15 20 30 50
200 500 1000 2000 5000 10000 п'
300 700 3000
Рис. 20. Палетки для определения предельной базы группирования (а) и
числа сейсмоприемников п' (взрывов) в линейной группе с равномерным
пределением чувствительности при различном отношении кажущихся
стей волн-помех и степени их ослабления (б).
/—V/— собственно для углов Ф =0; 5; 10; 20; 40; 60°; V=^'ср^^^''~^"'''
который должен быть достигнут в результате суммирования:
Вкр = B-^5)ЛкрМод. B.30)
Если это условие выполняется, то при отсутствии ошибок
в спрямлении годографов однократных волн может быть
печено удовлетворительное прослеживание полезных волн.
4. Определяют кратность суммирования /Согт по рис. 19,5
с использованием зависимости, существующей между
шем Вкв I Вкр~ —;1тг~ I и кратностью суммирования.
^кр(^
л/кнд
-)«
72

5. Найденные значения Коп и Вкр позволяют с помощью
специальных пале%к (см. рис. 19, г) или графиков д/КНД
(см. рис. 19, а) оценить то значение остаточной крутизны
ной волны в долях периода (А1/Т), при котором достигается
нужный выигрыш Вкр-
6. Для вычисления максимального расстояния взрыв —
бор используется связь А^/Г с параметрами среды и расстановки
по палетке, представленной на рис. 19, д и рассчитанной по
муле
•^тах —
2/оД»
С08' Грэ
"^кр
ф СОЗ' фэф
4
B.31)
где г — вынос пункта взрыва в долях расстояния между
лами; •фэф, фаф — эффективные углы наклона соответственно
кратно- и однократнообразующих границ; Укр, Уод — средние
скорости соответственно кратной и однократной волн; /о —
время регистрации кратной и однократной волн; А^ —
ная крутизна кратной волны.
Величина г может быть произвольной, но для достижения
максимального подавления кратных волн она выбирается
кой, чтобы временные сдвиги высокоскоростных волн-помех
в пределах базы суммирования с достаточной степенью
сти могли бы быть приняты равномерными. Это условие
полняется, если г определить по формуле
г=[(/Согт-2,2^2,4)Л^]/[@,4-^0,8)/Согт1. B-32)
где А^огт —кратность суммирования; N — число каналов.
При отклонениях наблюдаемых сдвигов от равномерных на
40% находим, что для /Согт =12 и Л^=24 г=24, т. е. вынос
равен длине расстановки приборов; для Коп =6 и Л/=24г=18.
Если нужно, чтобы отклонения от равномерных сдвигов не
превышали 20%, то для Коп =12 и Л^=24 вынос становится
равным 49; для Коп =6 г=38.
Величина
Н = г-Хг^Л^-1+г). B.33)
Длина расстановки Ь'=Хтах — Я.
7. По известным Ь' и К находят расстояние между сейсмо-
приемниками (центрами групп сейсмоприемников)
АХ = 1'/{К—1). B.34)
8. Вычисляют шаг перемещения косы
^ = (Л^/2Когт)А^• B-35)
9. Определяют необходимую степень подавления В (вы-
73

игрыш) низкоскоростных помех с относительной
стью ЛпМс: •
В = {2-^10)ЛпМс. B.36)
10. Принимая во внимание, что за счет суммирования по
ОГТ низкоскоростные волны-помехи будут ослабляться
в д/^огт раз, находим, что за счет полевых
ных систем эти волны-помехи будут ослабляться в В' раз:
В' = В/^[К^. B.37)
И. Определяют число элементов п' в полевых
ционных системах с учетом диапазона изменения кажущихся
скоростей волн-помех, т. е. с учетом Ок.^'п/^™'"- по палетке,
представленной на рис. 20, б. При использовании палетки в
честве величины В принимается В'.
12. Находят расстояние между элементами в группе сейсмо-
приемников из условия помещения волн-помех в полосу
ния характеристики:
^„ = @,3^0,6) ЯГп". B.38)
13. Определяют величину базы, на которой следует
стить п' элементов, по формуле
Оп = п'йп. B.39)
14. Сравнивают между собой базу полевых
ных систем Оп, взрывной интервал Ь, определяемый на этапе 8,
и предельную базу полевых интерференционных систем Дцр,
определяемую для отраженной волны с наименьшей длиной,
которую следует зарегистрировать комплексом
онных систем.
Чтобы обеспечить одновременно выполнение принципа
тимизации всего комплекса и неискаженную регистрацию
лезных сигналов, необходимо учитывать следующие условия:
21, = Опр = Д„. B.40)
Если эти условия выполняются, то вычисление
ных параметров комплекса считается завершенным. При этом
полагают, что в качестве группы из п' элементов применяется
группа сейсмоприемников (группирование источников не
зуется).
Часто оказывается, что условия B.29) не выполняются. При
этом возможен ряд вариантов:
I. Опр>Оп, 21>Оп;
П. Опр<Оп, 2^>^„;
П1. 0„р<Оп, 2^<^„;
IV. Оир>Оп, 21<0„.
74
B.41)

в варианте I рекомендуется уменьшить величину 2^ путем
соответствующего увеличения А;'огт при сохранения базы V
регистрации и суммирования.
В варианте II рекомендуется уменьшить Вп до Дцр и далее
уменьшить 2Ь до /)п(^?пр) путем соответствующего увеличения
ТСогт при сохранении базы ^' регистрации и суммирования.
Уменьшить Вп можно за счет сокращения числа элементов п'
при неизменном расстоянии между ними йп, но при этом
шается условие удовлетворительного приема полезных сигналов
на фоне низкоскоростных волн-помех. Поэтому необходимо на
этапе обработки сейсмической информации предусмотреть
кую процедуру, как, например, полосовая цифровая
ция, обладающая повышенной помехоустойчивостью по
нию к низкоскоростным волнам-помехам, что позволит
сировать потери в выигрыше ^4сМп при ограничении 0„.
В варианте III также рекомендуется уменьшить Д„ до Опр-
Если после этого Вп по-прежнему будет больше или равно
1Ь, то вычисления заканчиваются. Если же после уменьшения
Оп до Дпр величина 2^ окажется больше нового значения Вп, то
необходимо увеличить /Согт путем сокращения ^ и
смотреть на этапе обработки дополнительную процедуру,
печивающую компенсацию потери выигрыша в отношении
ЛсМп при ограничении Вп.
В варианте IV можно вообще не вносить коррективы (это
будет соответствовать случаю неоднородного, но равномерного
распределения чувствительностей, который оценивается
теристикой без дополнительных максимумов) и закончить
числительный процесс.
В особо неблагоприятных сейсмогеологических условиях,
рактеризующихся высокими значениями Лд/Лс, как известно,
необходимо использовать поверхностный групповой источник
или группы скважин с забоем ниже подошвы ЗМС. Комплекси-
рование полевых интерференционных систем—^эффективный
прием, так как позволяет обеспечить высокую степень
ния волн-помех. В этих условиях схема расчета параметров,
чиная с этапа 11, незначительно изменяется. Ниже
ваются эти изменения.
I. Использование приповерхностных дискретных групповых
источников.
II. Распределяют общий выигрыш В' между группами сей-
смоприемников (В„) и источников (Вт), принимая во
ние, что
В' = ВпВ„. B.42)
По палетке, изображенной на рис. 20,6, с учетом изменения
кажущихся скоростей низкоскоростных волн-помех «""/«"'"
находим число элементов в группах сейсмоприемников п и
точников т. Распределение выигрыша В' между группами сей-
75

смоприемников и источников в какой-то степени произвольно,
при этом учитывают имеющиеся технические средства.
12. Определяют расстояние между элементами в группах
сейсмоприемников и источников, полагая, что оба вида
рования рассчитываются на подавление низкоскоростных волн-
помех:
с1п^а„,=@,3 ^ 0,6) я;?". B.43)
13. Оценивают базу группы сейсмоприемников /)„ и
ков От, исходя из принятых п, тп, йп {Лт):
Оп = пс1„, 0„ = тA^. B.44)
14. Полученные значения Р„ и От сравнивают с Опр,
считанной по палетке (см. рис. 20,а). Чтобы осуществить
искаженный прием отраженных волн, необходимо выполнить
требование
0„ + В„^0„р. B.45)
Если оно на основании расчетов, произведенных на этапах
11—13, не выполняется, то необходимо внести коррективы в
личины Оп и От (или в одну ИЗ них) И предусмотреть на этапе
обработки использование дополнительной процедуры,
метры которой следует рассчитать с учетом эффективного
лабления низкоскоростных помех, скомпенсировав потери в
игрыше.
15. Сравнивают в отдельности Оп и От с величиной 2^.
полнение принципа оптимизации (условие неискаженной
страции отраженных волн учтено на предыдущем этапе)
чает выполнение условия
2^=^„ (либо ^^. B.46)
Если это условие удовлетворено, то расчет параметров
лекса заканчивается. Если же оно не выполнено, то возможны
два варианта:
I. 21>Оп (либо 0„);
И. 2КОп (либо От).
В варианте I наиболее целесообразно повысить кратность
суммирования в пределах вычисленного на этапе 6 значения
Ь', т. е. уменьшить взрывной интервал до нужной величины,
определяемой условием B.46).
В варианте II можно не вносить коррективы. Он будет
ответствовать случаю неоднородного распределения чувстви-
тельностей в комплексе, который оценивается характеристикой
без дополнительных максимумов. Однородного распределения
чувствительностей у комплекса можно добиться при уменьшении
Оп (либо От) до значения 2^, однако при этом возникает
обходимость обязательного использования процедуры типа по-
76

лосовой цифровой фильтрации, рассчитанной на подавление
помех.
П. Использование группирования глубоких скважин с
жением заряда под ЗМС. Методика определения параметров,
начиная с этапа 11, предусматривает выполнение следующих
этапов.
И. Распределяем общий выигрыщ В', обеспечиваемый
лексом полевых интерференционных систем, между группами
источников (Вт) И сейсмоприемников E„). По палетке,
браженной на рис. 20, б, находим число элементов в группах
сейсмоприемников п и источников т.
12. Интервал й?„ между приемниками в группе
вают по формуле
сг„ = @,3-^-0,6)С B.47)
а интервал й?т рассчитывают уже с учетом одного из принципов
оптимизации:
й^^пЛп^Оп. B.48)
13. Оценивают базу От группы взрывов по формуле B.44).
Сравнивают полученные значения Д„ и От с ^пр и
навливают, выполняется ли условие неискаженной регистрации
отраженных волн по формуле B.45). Дальнейшее обоснование
параметров комплекса такое же, как и в случае
стных групповых источников.
Приведем примеры вычисления оптимизированных
ров комплекса интерференционных систем.
Пример 1. Для удовлетворительного выделения
ной волны, регистрирующейся на фоне волн-помех с широким
диапазоном изменения кинематических характеристик, нужно
определить параметры комплекса интерференционных систем
при следующих конкретных условиях. Самые
ные волны-помехи (кратные) характеризуются скоростью Окр =
=2,5 км/с, максимальная относительная интенсивность у4крМод =
= 2,5, преобладающие периоды кратных волн и однократной
сопоставимы между собой и равны 0,035 с. Средняя скорость
однократной волны 4 км/с. Время регистрации волн ^0=1^ с.
Низкоскоростные волны-помехи характеризуются у™*" = 1 км/с
и V™'" =0,3 км/с, относительная интенсивность /4п/Лод = 25,
преобладающий период 0,03 с, отражающая граница пологая.
Используются симметричная система и 48-канальная станция.
1. Оцениваем необходимое ослабление кратных волн: ■Вкр=
= 2(Лкр/Лод) =5.
2. Вычисляем кратность ОГТ по формуле
Когт = Вкр = 25. B.49)
Для удобства принимаем /Согт = 24.
3. По палетке на рис. 19, г находим временную базу сумми-
77

рования для А'огт = 24: А(/Т=3,5. Учитывая преобладающий
период Т, находим: А/=3,5-0,035=0,1225 с.
4. Вычисляем параметры Н/Н (см. рис. 19, е) и М/и,
необходимые для определения Л^тах: /г/Я= 1,75/2,8 — 0,6, Л^//о=
= 0,1225/1,4 «0,09.
5. Определяем по палетке на рис. 19,5 величину А'тах==*
5«1,15 км. Общая длина I' расстановки равна 2,3 км, поскольку
используется симметричная система.
6. Вычисляем расстояние между каналами по формуле
B.34): АХ = 2,3/47«^0,05 км.
7. Вычисляем взрывной интервал по формуле B.35): Ь =
= D8,1/2,24H,05 = 0,05 км.
8. Определяем необходимое подавление ннзкоскоростных
помех: Вп = 2-25=50.
9. Определяем степень ослабления низкоскоростных волн-
помех за счет полевой интерференционной системы: В'=
= В!л/К^ = 50/V24' й? 10.
10. По палетке, изображенной на рис. 20,6, находим число
элементов в полевой интерференционной системе для
»Гп/у^'п «=3 и В= 10: «'=15.
11. Определяем расстояние между элементами в полевых
интерференционных системах: с/= 0,3^"" =0,3-0,03-1 =
= 0,009 км.
12. Вычисляем базу полевых интерференционных систем:
0={п' — 1)й?= 14-0,009 = 0,126 км. В данном случае
ваемся применением лишь группирования сейсмоприемников
(из полевых интерференционных систем).
13. Определяем П„р по палетке на рис. 20,а: Дпр~0,3 км.
При сравнении ^пр с величинами 2^ и /)„ выясняется, что
^п<Опр и 2Ь<Оп. Вычисление оптимизированных параметров
комплекса можно завершить.
Пример 2. Пусть требуется определить параметры
лекса интерференционных систем для удовлетворительного
рошего) выделения отраженной волны, регистрирующейся на
фоне помех с широким диапазоном изменения кинематических
характеристик при следующих сейсмогеологических условиях.
Высокоскоростные волны-помехи (кратные) имеют среднюю
скорость Икр = 2,5 км/с, их максимальная относительная
ность ^4кр/Лод = 4, доминирующей по интенсивности является
трехкратная волна от первой жесткой границы (/1 = 0,625 км).
Средняя скорость отраженной волны Уод = 3,5 км/с, глубина
ражающей границы Я=2,625 км. Время регистрации волн /о =
= 1,5 с, преобладающие периоды Г=0,03 с. Район исследования
характеризуется большой мощностью ЗМС, вследствие чего
буждение предполагается производить с помощью
ностных дискретных групповых источников. Интенсивность
коскоростных волн-помех в таких условиях проведения работ
увеличивается в 10—20 раз по сравнению со случаем производ-
78

ства взрывов в коренных породах. Самые интенсивные
скоростные помехи имеют скорость г"'" =0,25 км/с,
ная интенсивность их ЛпомМод=100, преобладающий период
0,04 с, у^^п" =0,75 км. Используется симметричная система
блюдения.
1. Оцениваем необходимое ослабление кратных волн,
ходя из условия удовлетворительного выделения однократной
волны: Вкр=2-Лкр/Лод=8.
2. Вычисляем кратность ОГТ, исходя из условия ослабления
кратных волн в л/К ОРТ рзз:
^огт = 5'р = 64. B.50)
Полагаем, что необходимая кратность равна 72 и для ее
ществления используется 144 канала (/Согт =72).
3. По палетке (см. рис. 19, г) находим временную базу
мирования для /Согт =72: М1Т= 12; Д/= 12-0,04 = 0,48 с.
4. Вычисляем параметры Н/Н и А^/^о, необходимые для
ределения .Х'тах, при этом учитываем рис. 19,E: /г///=0,7;
А/До = 0,32.
5. Определяем .Х'тах по палетке на рис. 19, ^ и вычисляем
общую длину Ь' расстановки: Л'шах«3,8 км; ^' = 7,6 км.
6. Вычисляем расстояние между каналами по формуле
B.34): Д^^=7,6/143 = 0,053г«0,05 км. Использование величины
Ах яг 0,05 км несколько занижает вычисленные величины Хтаи и
^': Хтах'^^,55 км, ^' = 7,1 км.
7. Вычисляем взрывной интервал по формуле B.35): ^ =
= [A44- 1)/B-72)]-0,05 = 0,05 км.
8. Определяем необходимую степень подавления самых
тенсивных низкоскоростных волн-помех, исходя из условия
рошего выделения отраженных волн: 5п=8'Лп/Лс = 800.
9. Определяем степень ослабления помех за счет
ренционных систем по формуле B.36): В'«100.
10. Распределяем В' между группами сейсмоприемников и
источников. Полагаем, что В„=10 и Вт=10.
11. По палетке (см. рис. 20,6) для 1;Гп/&"'п =3 и 8 = 10
находим, что л =15 и т=15.
12. Определяем расстояние между элементами в полевых
интерференционных системах: с?=0,3-0,75-0,04 = 0,009 км.
13. Вычисляем базы групп сейсмоприемников и источников
и определяем Опр по рис. 20, а: Д„ = Дт= 14-0,09 = 0,126 км,
Дпр = 0,3 км. Суммарная база приемников и источников, равная
0,252 км, удовлетворяет условию неискаженной регистрации
раженных волн, поскольку она меньше Опр-
14. При сравнении От с удвоенным значением взрывного
интервала получаем ее значение, равное 2^, т. е. принцип
мизации комплекса выполняется. Вычисление
ных параметров завершается.
79

Расчетные параметры проверяют в полевых условиях, для
чего изготовляют три комплекса групп сейсмоприемников
с меньшими и большими параметрами относительно расчетных
и отрабатывают небольшой участок профиля с разными
пами сейсмоприемников, источников по системе одно- и
кратного профилирования. С выбранными на основе
ментов оптимальными параметрами группирования
емников и источников отрабатывают участок профиля длиной
5 км с использованием разных систем многократного
тия. Результаты машинной обработки этих материалов
ляют уточнить расчетные параметры системы ОГТ.
В процессе проведения полевых работ в сложных
стных условиях широкое применение находит группирование
взрывов из мелких шнековых скважин. Число зарядов
лется от 10 до 50 и более в зависимости от уровня волн-помех.
Источник создается рассредоточением зарядов на поперечных,
продольных либо площадных базах с перекрытием или без
крытия баз группирования. На практике наиболее часто
чаются базы групп взрывов 50, 100, 150, 200 м. Расстояния
между соседними источниками в группе выбираются обычно
равными 5 или 10 м.
При необходимости увеличения числа элементов в группе,
не меняя значения предельной базы, используют несколько
раллельных линий, переходя тем самым к площадному
жению источников. Такой подход к выбору параметров
рования взрывов существенно ограничивает число встречаемых
на практике вариантов групповых источников и позволяет на
нескольких примерах рассмотреть наиболее характерные
бенности применения многоэлементных групп с позиции
мальности линейно-временных аналогов суммарной
ционной системы.
Возьмем для анализа систему 24-кратного профилирования
(/С=24) с группированием 10 сейсмоприемников через 5 м и
расстоянием между центрами групп 50 м. В качестве
тарной группы взрыва будем использовать линейную
ную равномерную группу из пяти зарядов с шагом ^т=10 м.
При поперечном расположении такого источника
тельно линии наблюдения образуется линейно-временной
лог сочетания интерференционных систем [п, т, К],
ный на рис. 21, а. Элементы системы неравномерно
лены между собой по оси времени при сохранении постоянной
чувствительности ц = 5.
Продольное размещение этой же «элементарной группы»
приводит к существенному изменению структуры амплитудно-
временного аналога системы, который характеризуется теперь
треугольным законом распределения чувствительности в блоке
[п, т], повторяющимся К раз в пределах всей базы
ния по способу ОГТ (рис. 21,6). Замена линейного источника
площадным посредством параллельного расположения несколь-
80

Рис. 21. Амплитудно-временные аналоги при использовании мпо-
гоэлементных источников возбуждения:
а —п=10, т=1Х5, р=10, /С=24, «7=20 (поперечный групповой взрыв);
б — п=10, т=5, р=2, /С=24, 17=20 (продольный групповой взрыв); в —
п=10, т=-5Х5. р~2, /С=24, G=20 (площадное группирование взрывов);
г —п=10, т=5, р=2, /С=12, й=Ю; д - п=20, т=5, р=2, /С=24, 17=20
ких элементарных групп без сдвигов линий одна относительно
другой не изменяет структуры амплитудно-временного аналога
(рис. 21,0). Возрастает лишь чувствительность (л в целое число
раз, равное числу линий в группе.
Принимая за основу приведенные выше аналоги, легко
ставить характер изменений в их структурах в случае
ния параметров отдельных звеньев системы. Например,
шение кратности профилирования в 2 раза при сохранении
81

неизменными параметров полевого группирования приборов и
взрывов приводит к возникновению резко неоднородного
лога по чувствительности и неравномерного по временным
гам А/ (рис. 21,г). Напротив, увеличение в 2 раза базы
боров (взрывов) способствует выравниванию
менного аналога по характеру распределения чувствительности
на большей части интервала суммирования (за исключением
начала и конца группы) и заполнению пауз по оси времени
(рис. 21,^). Можно также показать, что в случае применения
полевого группирования, не являющегося кратным в целое
число раз расстоянию между центрами групп приборов,
кают промежуточные варианты аналогов, отличающиеся
тером распределения элементов по ц и А/.
Нужно отметить, что в тех случаях, когда при анализе
наруживается неравномерность распределения элементов в
логе по оси времени, можно легко устранить замеченный
статок путем коррекции параметров полевого группирования,
увеличивая базу групп приемников или источников или изменяя
кратность профилирования.
Что же касается закономерности в распределении
тельности, то оказывается, что практически всегда (д,
шает 1. Это указывает на перекрытия при суммировании и
ляется показателем неоптимальности сочетания
онных систем.
При использовании многоэлементных источников этот
статок оказывается принципиально неустранимым, так как
стояния между соседними элементами в группе взрыва
ставимы с расстоянием между элементами в приемной группе
и, следовательно, не выполняется условие р^п.
Подобный эффект наблюдается также при замене
ного источника непрерывным, реализуемым в настоящее время
на базе использования ЛДШ. Особенно это заметно при
средоточении ЛДШ на площади с целью создания более
кого статистического эффекта. В этом случае возникает вопрос
о целесообразности применения многоэлементных и
ных источников в рамках системы многократного
вания, ответ на который может быть получен на основании
оценки направленных и статистических свойств сложных
ференционных систем. По результатам исследований можно
лать следующие выводы.
1. Применение многоэлементных источников возбуждения
в рамках системы многократного профилирования не влечет за
собой существенной потери в направленных свойствах всего
четания интерференционных систем при правильном выборе
раметров отдельных составляющих; основное требование при
синтезе оптимальной сложной системы заключается в
нии постоянной (не обязательно равной единице)
ности ц и равномерного распределения элементов по временной
оси АЛ
82

2. Для усиления статистических свойств
ных систем необходимо не только увеличивать число
руемых элементов и кратность профилирования, но и
менно стремиться к увеличению базы суммирования. В первую
очередь желательно увеличивать базу ОГТ. Но поскольку при
выборе базы ОГТ существуют определенные ограничения, то
усилить статистические свойства можно лишь за счет
ния баз отдельных звеньев.
Однако при выборе линейных размеров групп приборов и
взрывов также существуют ограничения по предельно
мым базам с позиции минимального искажения сигналов и
желательности чрезмерных перекрытий по границе между
седними трассами. Для дальнейшего усиления статистического
эффекта сложной интерференционной системы остается только
путь перехода от линейного группирования к площадному. Но
исследованиями [1] показано, что с формальных позиций
лиза сложных систем такая замена неоправданна, так как
с увеличением числа группируемых источников т мало
ется число суммируемых элементов Л^.
Переход к площадному группированию может быть
дан и по существу, если помехи строго коррелированы по всей
базе суммирования. Поэтому при использовании
ных источников возбуждения с целью обеспечения
ного статистического эффекта следует учитывать не только
структуру сочетания выбранного комплекса систем, что
лит избежать грубых просчетов при оценке ожидаемого
фекта, но и обязательно учитывать специфику волнового поля.
Необходимо прежде всего знать радиусы корреляции
рующих волн-помех нерегулярного вида, чтобы на этой основе
скорректировать расстояния между элементами в группах
емников и источников и правильно оценить реальный выигрыш
в соотношении сигнал/помеха за счет статистических свойств
сложной интерференционной системы.
Выше отмечалось, что система оптимальна, если ее
тудно-временной аналог представляет собой равномерную по
Д/ группу, однородную по чувствительности ц, и содержащую
максимально возможное для данного сочетания число
руемых элементов. Так, для сочетания [п, т, К] параметры
левой системы надо выбирать такими, чтобы р = с1т/((п = п, г д =
= йп1Aп = пт. В этом случае М = птК=Ытяи. Если д>пт, то Л^
остается равным Л^тах, но весь аналог растягивается, причем
равномерно, образуя периодический ряд из К разобщенных
между собой отдельных групп. Характер изменения ц в каждой
группе (блоке) не меняется. Если размер паузы то равен
меру Хт,п блока [п, т] или больше его в целое число раз, т. е.
выполняется условие то = 'тт, п, где 1=1, 2, 3, ..., то
ция возможна с помощью процедуры смешения 5] трасс и
мирования сейсмозаписей по способу ОТП общей кратностью
к = Б1Б2= A+Ц. Например, на рис. 21,а достаточно применить
83

только способ ОТП с параметром 52=2, чтобы аналог системы
[«, т, К\ стал однородным и равномерным, как произойдет
гое заполнение пауз с нулевой чувствительностью.
Точно такой же результат можно получить, если
зовать 2-канальный 100%-ный смеситель. Заметим, что при
этом не изменяется характер распространения чувствитель-
ностей.
Если р<п, д<п, т, то в суммарном аналоге возникают
крытия, аналог сжимается по оси времени, число Л^ становится
Л^тах, чувствительность изменяется по тому или иному закону.
Привести такой аналог к оптимальному виду очень часто
зывается принципиально невозможно, поскольку, например,
структура блока [п, т] уже предопределена заданными
метрами полевого группирования.
В подобной ситуации, как показывает анализ, обработка
по ОТП может способствовать сглаживанию чувствительности
по всей базе суммирования (см. рис. 21). Сравните, например,
аналоги рис. 21,6 и рис. 21,5, когда вместо периодического
ряда с треугольным распределением ц получена практически
однородная равномерная группа.
Таким образом, можно сделать вывод, что включение в цикл
обработки способа ОТП величины ^ = сопз^ (или смесителя)
всегда приводит к изменению структуры
ного аналога сложной интерференционной системы.
ция распределения А/ и выравнивания чувствительностей
можна лишь в определенных ситуациях, отвечающих условию
Основываясь на результатах анализа сложных
ционных систем и особенностях способов суммирования,
смотрим некоторые практические примеры выбора параметров
систем наблюдения в условиях преимущественного
нения нерегулярных волн-помех.
Для расчета параметров интерференционных систем
димо знание кинематических и динамических характеристик
сигнала и помех. Стандартная методика изучения волнового
состава колебаний не всегда обеспечивает точную
ную оценку отнощения Ап/Ас, особенно при доминирующей роли
помех нерегулярного типа. Поэтому целесообразно проводить
опытные работы по схеме матричных наблюдений, существо
торых заключается в следующем.
Расстановка из одиночных приемников размещается не по
линии профиля, а по квадратной сетке на некоторой площади,
зависящей от числа каналов станции и шага наблюдения.
следний выбирается исходя из априорных сведений о
ных значениях радиуса корреляции изучаемых помех. В
стве источника возбуждения используются и одиночные, и
повые взрывы в ЗМС (или ЛДШ).
Положение пункта взрыва определяется на основе
лов стандартной волновой картины в пределах области совме-
84

стной регистрации сигнала и помех. Наблюдения по данной
тодике целесообразно проводить не в одной, а в 15—20 точках
по системе непрерывного профилирования, чтобы впоследствии
иметь возможность оценить необходимый минимум числа
ментов системы по степени коррелируемости отраженных волн.
Отметим характерные особенности рассматриваемой методики
изучения волнового состава колебаний.
1. Отраженные волны регистрируются на ограниченном
странстве, поэтому годографы отражений представляют собой
практически горизонтальные оси синфазности.
ские отклонения от горизонтальной линии по совокупности
ражений могут характеризовать степень скоростной
ности верхней части разреза площади расстановки.
2. Наблюдения на площади позволяют исследовать
тику волн-помех по различным выборкам трасс — по профилю,
в перпендикулярном к нему направлении либо под углом 45°
A35°) к линии профиля — и на этой основе делать заключение
о целесообразности применения продольного либо площадного
группирования приборов и взрывов.
3. Использование большого числа каналов (га^48—96)
ночных ('"=1) и групповых (т^1) взрывов дает возможность
сопоставлять большое количество полевых систем,
щихся числом групповых элементов в диапазоне от Л^=1 до-
М=пт. Для этой цели удобно использовать аппарат
ления лабораторных групп приемников путем суммирования
записей различного числа каналов — от 1 до п при одиночном
и групповом возбуждениях.
В качестве примера практического опробования данной
тодики интересны результаты, полученные с крайне
ятными поверхностными условиями [1]. Сухие пески, слагающие
на площади зону малых скоростей мощностью до 70—80 м,
ляются по существу синонимом отсутствия качественного
мического материала при проведении работ способом ОГТ на
данной территории.
В условиях высокого уровня помех применялась 48-каналь-
ная расстановка приборов на площади 60X60 м^, одиночные
(т = 1) и групповые (т = 49) взрывы также на площади 60X
ХбО м^. Расстояние между приемниками и источниками в группе
составляло 10 м. Анализ всех сейсмограмм показал, что в
бочем интервале записи наблюдаются лишь отдельные следы
коррелируемых помех. В основном же вся совокупность
скоростных волн-помех образует нерегулярное суммарное поле.
На это поле фактически не сказалась ориентация приемной
группы по отношению к линии профиля, что позволило сделать
важный практический вывод о возможности применения
щадных расстановок и выполнения расчета параметров систем
наблюдения с позиций статистического выделения сигнала на
фоне некоррелированных шумов. В этом случае важнейший
комый параметр — минимальное число элементов интерферен-
85

ционных систем, при котором обеспечивается равное
ние интенсивностей сигнала и помех.
В результате последовательного перебора лабораторных
групп с разным числом элементов установлено, что корреляция
сигналов по профилю намечается лишь при одновременном
пользовании групповых взрывов из 49 скважин и группировании
не менее 20—25 приемников. Это означает, во-первых, что
тенсивность нерегулярного шума не менее чем в 35 раз
шает интенсивность отраженных волн, во-вторых, что
ние в поле интерференционных систем из 1000 элементов
чивает на исходной записи примерно равное соотношение
амплитуд сигнала и помех (аир=Ас/Ал—1). Дальнейшее
ние записи, необходимое для уверенного прослеживания
жающих горизонтов (при условии превышения сигнала над
мехой в 2—5 раз), может осуществляться за счет
ского эффекта при суммировании по способу ОГТ,
мого величиной ^/К, где К — кратность суммирования.
В рамках такого подхода наиболее важной является задача
практической реализации интерференционной системы,
щей из большего числа элементов (Л^^ЮОО). Решается эта
задача на основе комплексного сочетания трех простых систем:
группирования п приборов, т взрывов и суммирования к сейс-
мозаписей по способу ОТП (^ = сопз1;) так, чтобы Му = пткК^
5» 1000. Распределение по отдельным звеньям осуществляется
исходя из требования минимума экономических затрат и
ходимости обеспечения предельно допустимой базы
вания для неискаженного выделения сигнала. Было принято
следующее сочетание интерференционных систем:
ние 18 приемников на базе 85 м с шагом йп = Ъ м;
ние 20 взрывов в ЗМС на базе 95 м с шагом с?т = 5 м; обработка
по способу ОГТ кратностью /С=12. Система наблюдения —
центральная, взрывной интервал—100 м, максимальное
стояние взрыв — прибор — 1200 м.
В индексах анализа сложных интерференционных систем
данное сочетание записывается следующи.м образом: /г=18,
т = 20, р=1, к = Ъ, г = 20, /С=12, ^ = 40. Число суммируемых
ментов Л/^=469. Число суммируемых волн Л^тах = л'п^/С=21 600.
Число суммируемых волн Л^тах с учетом приведенных значений
га' и т' составляет Ктах=п'т'кК=ЪАОд. Здесь п' = /)„/^?п, тп'=
= 0п1Яп, поскольку расстояние между приемниками и
никами в группах меньше радиуса корреляции нерегулярных
волн-помех {/?„~10 м).
Статистический параметр Л^тах = 5400 обеспечивает
ное превышение по энергии сигнала над помехой. Структура
четания интерференционных систем представляет собой
мерную по оси времени группу с периодическим распределением
чувствительности по треугольному закону. Для улучшения
рактеристики направленности и повышения статистического
86

эффекта оправдано включение в общий цикл машинной
ботки процедуры суммирования по ОТП.
Фактический материал на исследуемой площади подтвердил
правильность выбранных параметров комплекса
онных систем. Результаты теоретических и экспериментальных
исследований эффективности комплексных интерференционных
систем позволяют сделать следующие выводы.
1. Если при перекрытиях звеньев интерференционной системы
образуется однородная равномерная группа (цк>1 = соп51, А/ =
= соп81), то направленные свойства такой группы из Л^
тов эквивалентны направленным свойствам оптимальной
группы из такого же числа элементов.
2. Перекрытия не изменяют статистических свойств
ния интерференционных систем, если помехи регулярны и кор-
релированы по всей базе суммирования. При наличии
ных (нерегулярных) помех, если отсутствует корреляция между
соседними и любыми другими элементами интерференционной
системы, статистический эффект определяется числом
симых наблюдений. Поэтому целесообразно группировать
шое число источников только в условиях интенсивных
лярных волн-помех.
3. Оптимизация сочетания сложной интерференционной
стемы возможна на этапе обработки с помощью добавления
операции смешения или суммирования по способу ОТП. При
этом изменяется структура амплитудно-временного аналога
сложной системы и, как следствие этого, эффект
ности.
4. Применение способа ^ = соп81 не затрагивает структуру
сочетания интерференционных систем. Возрастает лишь степень
перекрытий, что приводит к увеличению статистического
фекта в условиях неустойчивого от взрыва к взрыву поля
помех.
5. Направленные свойства способа ^ = соп81; обнаруживаются
лишь по отношению к дифрагированным волнам, а также к
которым типам кратных волн при наклонном залегании кратно-
образующих границ.
6. Способу ^ = соп81 присущ эффект более глубокого
временного усреднения условий возбуждения и приема
ний по сравнению со способом ОТП и смешением при
вом числе суммируемых элементов.
7. Дополнительные приемы обработки (по способу ОТП,
^ = соп8^) наилучшим образом реализуются при использовании
систем наблюдения с высокой кратностью профилирования и
малым взрывным интервалом, так как в этом случае
ние статистического и направленного эффектов происходит без
чрезмерных перекрытий по границе.
8. Для обоснования числа элементов сложной
ционной системы требуются данные об отношении
меха, которые могут быть получены экспериментально с по-
87

мощью схемы матричных наблюдений волновой картины. В
зультате последовательного перебора лабораторных групп из
разного числа элементов устанавливается то минимальное число
элементов, при котором достигается равенство сигнала и
мехи. На этой основе определяются параметры отдельных
звеньев сложной интерференционной системы.
9. Параметры полевого группирования должны
вать такое отношение сигнал/помеха на полевой сейсмограмме,
чтобы с учетом предварительных способов суммирования на
входе системы ОГТ обеспечивалось ЛсМпя^^О. Следствием
ного требования является то, что упрощение полевых систем
в связи с расширением возможностей лабораторной обработки
не может быть беспредельным, так как каждый из способов
суммирования обладает конечной помехоустойчивостью. В
деленных ситуациях самым экономичным источником может
оказаться мощное группирование взрывов, если только с его
помощью в сочетании с различными схемами суммирования
удается решить задачу разведки.
2.4. ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ВОЗБУЖДЕНИЯ
И РЕГИСТРАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИМПУЛЬСНЫХ
НЕВЗРЫВНЫХ ИСТОЧНИКОВ
Применение импульсных поверхностных источников
чески во всех районах СССР позволило получить отраженные
волны от основных целевых горизонтов разреза. При этом
бина разведки оказалась достаточно большой и практически
такой же, как при работах с использованием взрывных
бов возбуждения колебаний [34, 41, 54]. Это указывает на то,
что при воздействиях излучателей интенсивность возбуждаемых
полезных колебаний оказывается достаточной для
щего выделения отражений на фоне помех. Если же
зуются тротиловый эквивалент этих излучателей и оптимальная
масса зарядов, то получается явное противоречие.
Действительно, если принять, что в среднем по СССР
мальная масса заряда составляет приблизительно 5 кг тротила,
а скважинный тротиловый эквивалент излучателей ГСК-10
няется 35 г, то для достижения одних и тех же отношений
нал/помеха число накоплений сигнала должно равняться
л» 140. При этом предполагается, что амплитуды
мых волн связаны с массой зарядов тротила квадратичной
висимостью.
Реализация столь большого числа накоплений сопряжена
с рядом технических трудностей и вряд ли была бы
чески оправдана на данный период развития сейсмического
метода разведки. Уже большой опыт работ с поверхностными
импульсными излучателями показывает, что необходимый
мический эффект и приемлемые отношения сигнал/помеха
гаются при значительно меньшем числе накоплений. Практи-
88

чески во всех районах, где проводились работы с этими
установками, накопление 16—32 воздействий обеспечивало
деление и прослеживание отражений от глубоких горизонтов
разреза. Нетрудно подсчитать, что это число накоплений
валентно взрывам зарядов тротила массой 150—300 г. Столь
высокая сейсмическая эффективность излучателей связана
с большим коэффициентом полезного действия слабых
ников, в том числе небольших зарядов тротила, что делает
перспективным их применение особенно в способе ОГТ, где
пользуются интерференционные системы и на этапе обработки
происходит Л^-кратное суммирование, обеспечивающее
нительное повышение отношения сигнал/помеха.
Рассматривая особенности невзрывной сейсморазведки,
пользуются понятием «невзрывной источник» применительно
к импульсным газодинамическим излучателям типа ГСК и СИ.
Строго говоря, этот термин не совсем правильно применять
к газодинамическим источникам, так как их воздействие на
грунт осуществляется за счет взрыва газовой смеси из
рода и пропан-бутана во взрывной камере. Термином
ной источник» в данном случае подчеркивают, что используется
энергия, отличная от энергии, получаемой от взрыва ВВ.
этому в дальнейшем изложении термин «невзрывной источник»
без оговорок будем применять и к газодинамическим
ным поверхностным источникам.
Характер поведения реальных грунтов под действием
кратных импульсных нагрузок таков, что при небольшом числе
воздействий в одной точке поведение грунта стабилизируется и
амплитуды возбуждаемых колебаний остаются неизменными.
При дальнейшем приложении нагрузок происходит
ние структуры грунта и амплитуды возбуждаемых колебаний
уменьшаются. На рис. 22 приведены типичные зависимости
плитуды возбуждаемых колебаний Л от номера воздействий для
различных нагрузок на грунт. Чем больше нагрузка на грунт а,
тем при большем числе воздействий Л^к амплитуда колебаний
достигает максимума и тем меньше пологий участок кривой
Д=/(Л^). Число воздействий Л^к, при котором начинает
шаться амплитуда возбуждаемых колебаний, зависит от
туры, вещественного состава и влажности пород и для
шинства реальных грунтов не превышает 5—8 ударов. При
импульсных нагрузках, развиваемых газодинамическими
ками, особенно велика разница между амплитудами колебаний,
возбуждаемыми первым (Ах) и вторым (Лг) ударами,
ния которых могут достигать значений 1,4—1,6. Отличия между
величинами Аг и Аз, Лз и Л4 и т. д. значительно меньше.
этому при использовании наземных источников первое
ствие в заданной точке не суммируется с остальными и служит
лишь для предварительного уплотнения грунта.
Перед производственными работами с использованием
взрывных источников на каждой новой площади проводят цикл
89-

^Н2^3
Рис. 22. Зависимость амплитуд
колебаний от номера воздействия:
/ — при а<05; 2. 3 — при о>а^; а—
нагрузка на грунт; о^ — предел
гости грунта
ОПЫТНЫХ работ с целью выбора
оптимальных условий
дения и регистрации
ских волновых полей.
Поверхностными
лями возбуждаются сложные
волновые поля, в которых
мехи (поверхностные волны и
микросейсмы) превалируют над
полезными отражениями (рис. 23).
Для получения приемлемых
ношений сигнал/помеха
зуют методические приемы —
синхронное накопление воздействий, группирование источников
и приемников колебаний, частотную селекцию, выбор
ствующей системы наблюдений и др.
Обоснованное применение перечисленных методических
емов возможно при знании особенностей наблюдаемой
вой картины, кинематических и динамических параметров
стрируемых волн и областей прослеживания колебаний в
тервале расстояний от пунктов возбуждения до пункта приема
2—3 км. С этой целью выполняют зондирования для изучения
полезных и мешающих волн. Эти исследования проводят, как
правило, в два этапа. На первом этапе изучают особенности
низкоскоростных волн-помех, на втором — высокоскоростных,
включая полезные отраженные волны. При этом волны
дают ударами излучателя в точках, отстоящих друг от друга на
длину расстановки сейсмоприемников. Колебания принимают
неподвижной расстановкой одиночных сейсмоприемников с
гом между ними 5—10 м при изучении низкоскоростных помех
и 30—60 м при изучении отраженных волн. Колебания
руют цифровой сейсмостанцией «Прогресс» или «Горизонт»
в широком диапазоне частот с минимальными регулировками
уровня записи. Усиление усилителей определяется исходя из
интенсивности регистрируемых волн. При воспроизведении
писанных колебаний опробуют различные фильтрации, уровни
усиления и другие средства для получения наиболее четких и
читаемых записей помех и полезных колебаний. На втором
этапе получают сейсмограммы с записями отраженных волн.
На основании полученных материалов определяют области
прослеживания полезных и мешающих волн, их кинематические
и динамические характеристики. По этим данным рассчитывают
параметры интерференционных систем по методике,
ной в разд. 2.3, выбирают систему наблюдений и определяют
необходимое число накоплений.
Для ослабления волн-помех, а также для увеличения
лютной чувствительности сейсморегистрирующего канала
меняется группирование 25—30 и более сейсмоприемников на
значительной базе с небольшими расстояниями между прибо-
90

Рис. 23. Типичная волновая картина, возбуждаемая одиночным воздействием
невзрывного импульсного источника:
/—5 — поверхностные волны; 6 — отраженно-преломленные волны; 7 — преломленные
рами В Группе. При этом определенное значение приобретают
вопросы выбора вида группирования и способов соединения
приборов в группе.
Опыт показывает, что лучшие результаты можно получить
при применении групп с треугольным распределением
тельности (рис. 24, а).
При группировании большого числа сейсмоприемников на
канал важное значение имеют вопросы соединения их и
сования со входом сейсмостанции для получения наибольшей
чувствительности сейсмического тракта. Эффективность
шанного соединения сейсмоприемников определяется
ной частотной характеристикой (ЧХ) эквивалентной схемы
«^сейсмоприемник — соединительные провода — вход усилителя»
[34]:
ЧХ = [Ь^Лт ^ B.51)
где т — отношение числа последовательно и параллельно
единяемых идентичных сейсмоприемников; 2вх — входное
тивление усилителя; 2с — выходное сопротивление группы
смоприемников; Нк — сопротивление соединительных проводов.
Тогда выигрыш от смешанного соединения сейсмоприемников
составит:
ЧХ'|
14X1
т
(■+-т)
т-\-
_А_
В
B.52)
91

а
20
@
*тах'9Б
-^
1 1 1
5 10 15
^ I ПШШШЛ1
• • • •
• • • •
С • • • •
IПШШШЕ1
— 2
1
1
20 п
6
г
100
50
0
1
1,0
0.5
03 1
, , , 1
10
20
30 40 т
Рис. 24. Зависимость первого промежуточного максимума Лщ»! от числа
группируемых элементов я(а), кривые 2=/(т) при разных отношениях
/4/в(б), синтез треугольной группы с одним (в) и четырьмя (г)
лями:
/, 2 — соответственно равномерное и треугольное распределения чувствительности
групп сейсмоприемников; /—/V—/ —число суммарных воздействий в пределах группы
где |ЧХ'|—переходная характеристика одиночного сейсмопри-
емника; Л= |/?*+2вх|; 5=|2с|.
На рис. 24, б приведен график изменения величины 7. в
висимости от т и отношения А1В. Из него следует, что при
лых Л/В=1,0 выигрыш от увеличения т оказывается
шим и величина 2. стабилизируется уже при /п = 5ч-10. Это
зывает на то, что при малых Л/В вид соединения приборов
практического значения не имеет. С увеличением отношения
Л/В соединение приборов в группе начинает играть большую
роль, так как значение функции 1 растет в зависимости от
личины т и, например, при Л/В=10 и т = 50 достигает
ния 2^59,3. Отсюда следует, что для повышения абсолютной
чувствительности входного тракта при большом числе
руемых сейсмоприемников входной трансформатор станции
жен иметь большую индуктивность, что реализовано в
менных цифровых станциях.
Приведем пример оптимальной схемы соединения
приемников для станции, у которой индуктивность входного
трансформатора равна 5,6 Гн. Считая сопротивление
ного сейсмоприемника ^? = 190 Ом, а сопротивление
тельных проводов /?к=300 Ом, на частоте 20 Гц получим
шение Л/В = 5. По графику (см. рис. 24, б) находим, что при
А1В = 5 изгиб кривой 2=}{т) начинается с /71=10—15. Это
зывает на целесообразность применения таких схем включения
сейсмоприемников, при которых т=10-г-15, например две
раллельно соединенные секции приборов, внутри которых 28
сейсмоприемников соединены последовательно (т=14). На
«2

базе этого числа сейсмоприемников может быть реализована
треугольная группа, имеющая 12—13 дискретов, что
вает ослабление волн-помех на 20—25 дБ. Однако на практике
применение таких больших групп сопряжено с рядом
стей. Поэтому чаще всего применяют группы с меньшим числом
сейсмоприемников, а дополнительное подавление волн-помех
получают за счет группирования источников колебаний.
лее просто реализуются системы, у которых приемники
ний образуют равномерные группы, а источники — треугольную
группу. Такая система может обеспечить ослабление
мех в полосе гашений характеристики направленности на 40—
50 дБ.
Практическая реализация разночувствительных групп
ников колебаний зависит от числа одновременно работающих
на профиле излучателей. При проведении работ с одной
новкой в каждой точке выполняется в соответствии с принятой
схемой различное число воздействий, которые накапливаются
на магнитном носителе сейсмостанции. Так, для треугольной
группы (см. рис. 24, в) при « = 7 число ударов в каждой точке
изменяется от 1 до 4, а общее число воздействий равно 16. Та
же группа может быть реализована при одновременной работе
четырех излучателей, отстоящих друг относительно друга на
шаг между элементами группы и переезжающих после
дого удара на то же расстояние (см. рис. 24, г). Для
ции этой группы нужно только четыре удара четырех
временно работающих излучателей. Преимущества группы
ключаются в том, что она позволяет сократить число ударов,
приходящих на одну установку, и время, необходимое на
ботку одной физической точки. Однако в настоящее время
в связи с ограниченным числом излучателей в основном
няются равномерные группы источников с различными
метрами. Наилучшие результаты получены при базах групп
€0—80 м и расстоянии между точками ударов в группе
10—20 м.
Выше отмечалось, что первое воздействие излучателя на
точке предназначено для уплотнения грунта и не регистрируется
сейсмостанцией. В связи с этим часть воздействий расходуется
«вхолостую». Для оценки эффективности использования
телей введен коэффициент полезного использования источника,
определяемый как отношение числа ударов, взятых для
ления, к общему числу ударов, производимых установкой.
Коэффициент изменяется от 0,5 до 0,9 в зависимости от
ной методики работ.
Практически группирование источников осуществляется
новременно с синхронным накоплением воздействий. Единичные
удары излучателя записываются синхронно, а затем
ются в накопителе сейсмостанции. Для обеспечения
рительного суммирования должна постоянно контролироваться
степень синхронной работы излучателя.
93

Эффективность применяемых интерференционных систем и
в какой-то мере стоимость работ может оцениваться
циентом группирования, равным произведению числа сейсмо-
приемпиков в группе на число накоплений на одной физической
точке. Однако этот коэффициент не полностью отражает
ность работ, так как не учитывает кратность перекрытий и
сло одновременно работающих излучателей. Поэтому
разно для оценки сложности и эффективности применяемой
методики работ с невзрывными источниками ввести другой
метр — коэффициент накопления, под которым понимается
изведение коэффициента группирования на кратность
ний и на число одновременно работающих излучателей. Так, из
опыта работ на одном из участков в Ферганской впадине,
характеризующемся сравнительно несложными глубинными
сейсмогеологическими условиями, коэффициент накопления был
равен 1325; в Оренбургской области, в которой получение
лезных отраженных волн сопряжено с рядом трудностей,
фициент накопления равнялся 2688.
Системы наблюдений при применении поверхностных
чателей выбираются исходя их поставленной геологической
дачи, глубины залегания разведуемых границ раздела и
ления обеспечить наилучшие условия для выделения и
живания полезных отраженных волн. Поскольку в области,
примыкающей к пункту возбуждения, поверхностные волны
имеют очень большую интенсивность, широкое распространение
в невзрывной сейсморазведке получили системы наблюдений
с выносными пунктами возбуждения. Обусловлено это тем, что
регистрация слабых отражений на фоне сильных помех требует
применения аппаратуры с большим динамическим диапазоном
и очень малыми нелинейными искажениями. В противном
чае возможны серьезные ошибки при интерпретации
риалов.
Размер выноса пункта возбуждения /? должен выбираться
исходя из наблюдаемой волновой картины и может быть
ным. Как правило, он не должен быть меньше 300—400 м.
Синхронное накопление воздействий применяется для
ления слабых полезных сигналов на фоне нерегулярных помех.
Регистрирующая аппаратура позволяет осуществлять
ние различного числа воздействий. Однако увеличение
ния сигнал/помеха замедляется с ростом числа накоплений.
этому чаще всего применяется накопление 8—16 воздействий,
которое оказывается наиболее оптимальным. Обусловлено это
тем, что с увеличением числа накоплений может снижаться
эффект суммирования и возрастает время, необходимое на
работку одной физической точки. Число накоплений воздействий
определяется условиями проведения работ и уровнем микро-
сейсм. При небольших микросейсмах целесообразно уменьшить
число накоплений при сохранении длины базы возбуждения.
В тех случаях, когда 16 накоплений оказывается недостаточно,
94

необходимо увеличить число одновременно работающих
телей. В отдельных случаях эффект может быть достигнут при
увеличении числа накоплений до 32. Однако это заметно
жает производительность труда.
2.5. ВЫБОР УСЛОВИЙ ВОЗБУЖДЕНИЯ
ПРОДОЛЬНЫХ ВОЛН ВИБРАЦИОННЫМИ ИСТОЧНИКАМИ
В ряде районов при сравнении вибрационных и импульсных
излучателей обнаружены практически равная
вость их и возможность получения идентичных по качеству и
глубине освещения сейсмограмм и временных разрезов при
фильных работах способом ОГТ. Преимущества вибраторов
связаны с возможностями проведения работ в пределах
ленных пунктов и дорог без нарушения дорожных покрытий и
самого верхнего слоя грунта. Они позволяют также управлять
спектром возбуждаемых колебаний. Недостатки вибрационного
способа возбуждения колебаний обусловлены необходимостью
применения более сложной излучающей и регистрирующей
паратуры, а также специальных более трудоемких
онных способов обработки данных, приводящих к появлению
дополнительных волн-гармопик, снижающих динамический
пазон регистрации колебаний. Дальнейшие перспективы
тия невзрывной сейсморазведки связаны с разумным
нием обеих ее модификаций, исходя из условий проведения
работ, поставленных задач и наличия необходимых технических
средств.
В основу вибрационного сейсмического метода (ВСМ)
жена заимствованная из радиолокации идея о возможности
применения протяженных во времени сигналов для получения
отраженных волн от границ раздела в осадочной толще и
ной коре [38].
В вибрационном сейсмическом методе к поверхности земли
прикладываются усилия, представляющие собой
ческие колебания, частота которых изменяется от единиц до
десятков и первых сотен герц. Колебания, возбуждаемые
торами, в отечественной литературе получили название —
ходный, зондирующий, управляющий или опорный сигнал,
а в зарубежной — свип, или свип-сигнал, пилот-сигнал. Общая
длительность одной посылки управляющего сигнала во много
раз превышает период собственных колебаний грунта и
даемых при этом колебаний. Для этих сигналов 5 выполняется
условие
8 = АРТ^ I,
где АР и Т — соответственно полоса частоты и длительность
одной посылки.
Такие сигналы относятся к разряду сложных (в отличие от
простых возбуждаемых в импульсной сейсморазведке), у
рых АР" Т^1).
95

Записи колебаний, вызванные воздействиями сложных
налов и зарегистрированные сейсмоприемниками, называются
виброграммами. Они преобразуются в сейсмограмму путем
числения функции взаимной корреляции (ФВК) управляющего
5(^ — т) и зарегистрированного X (О сигналов.
Математически эта операция выражается интегралом
К('') = -^ I ХХ().8{(-х)сИ, B.53)
где Т — длительность опорного сигнала; т — временной сдвиг.
ФВК определяет взаимосвязь или степень сходства двух
анализируемых колебаний, поэтому ее наибольшие значения
будут наблюдаться в тех случаях, когда сигналы максимально
совпадают по форме между собой. Так как в выражении B.53)
зарегистрированный сигнал ХA) представляет собой
ние, обусловленное наложением волн, близких по форме к
равляющему сигналу 5@, то разрастания взаимно
ционной функции, определяемой соотношением B.53), будут
наблюдаться в тех случаях, когда временные сдвиги т между
анализируемыми функциями будут равны запаздываниям волн
относительно начала действия управляющего сигнала.
Отсюда следует, что величины т определяются глубиной
ведки и во всех случаях не должны быть меньше ожидаемого
времени прихода волны от самого глубокого разведуемого
зонта. Таким образом, при корреляционной обработке
сейсмических сигналов временные сдвиги т между опорными и
регистрируемыми колебаниями являются аналогом времени
в импульсной сейсморазведке. При этом в идеальных условиях,
когда форма управляющего сигнала сохраняется и отсутствуют
фазовые искажения в системе, моментам вступления волн будут
соответствовать наибольшие значения ФВК Я{х). Совокупность
кривых /?(т) для заданного числа сейсмических каналов
зует коррелограмму /?'(|, т), представляющую собой
ление значений ФВК в пространстве (|, т).
Современный вибросейсмический комплекс включает в себя
комплект вибраторов (как правило, пять установок) и
рующую аппаратуру «Прогресс-3» с блоком генератора сигнала
развертки (ГРС) и радиостанциями. Существует также
фикация комплекса на основе макетов станций «Прогресс-2ВС»,
выпускаемых производственным объединением «Центргеофи-
зика».
В процессе эксплуатации вибраторов выявились отличия
которых технических параметров от номинальных. Устойчивая
работа вибраторов наблюдается при температуре от —5 до
10 °С; реализуемый рабочий диапазон частот составляет 12—
100 Гц; на ряде образцов погрешность фазовой синхронизации
на частотах ниже 30 Гц составляет ±10°, а время вхождения
в фазовую синхронизацию при развертке в сторону высоких
96

частот доходит до 0,6 с. Последний параметр влияет на
тативность синхронного накопления воздействий — ухудшает
чество материала, получаемого при группировании источников,
что проявляется в уменьшении отношений сигнал/помеха в 1,5—
2 раза, а также в искажении реально возбуждаемого спектра
колебаний. Основу цифрового вибросейсмического
лекса в настоящее время составляет сейсмостанция
гресс».
«Прогресс-3» включает в себя ленточный 48-канальный
накопитель, просмотровый порядковый коррелятор СК-24 и
ратор сигнала развертки. Ленточный накопитель может
ровать до 128 воздействий длительностью до 71 = 28 с при
скретности ДГ=4 мс с предварительной оценкой качества
ходного материала. Коррелятор вычисляет в реальном времени
значения ФВК по алгоритму суммирования порядков
руемого и управляющего сигналов с учетом знака их мантисс;
результаты выдаются на визуализатор станции. Генераторы
развертки ГСР и ГСР-М предназначены для генерирования
опорных ЛЧМ сигналов, а также для выработки сигналов
хронизации начала работы группы сейсмических вибраторов.
Генератор ГСР-М в отличие от ГСР электрически совмещен со
станцией «Прогресс-3». При его подключении блок станции
ССВ-1 отключается.
Отличительная особенность макетов станции «Прогресс-
2ВС» — наличие твердотельного накопителя, просмотрового
коррелятора, видеоконтрольного устройства и системы контроля
фазовой идентичности вибраторов. Твердотельный накопитель
НСП-48/16 может суммировать до 99 воздействий
ностью Г] = 16 с при дискретности А7' = 4 мс или же
ностью 7'1 = 8 с при А7 = 2 мс. В накопителе не предусмотрена
оценка качества исходного материала перед суммированием.
Просмотровый знаковый коррелятор КЗП вычисляет в
ном времени значения ФВК по алгоритму определения
ности совпадения знаков, участвующих в корреляции.
В станциях «Прогресс» запись опорного сигнала
дится тем же вспомогательным каналом, что и отметка момента
взрыва (ОВМ). Это, как правило, 3-й канал формата ленты С-1,
что соответствует 2-му вспомогательному каналу (ВК-2) тракта
записи.
Успешное применение вибрационных источников во многом
определяется обоснованным выбором технологии полевых
бот, которая характеризуется некоторыми особенностями,
ловленными спецификой излучателей. Необходимо проводить
специальные опытные работы с целью выбора и обоснования
методики полевых наблюдений. Учитывая специфику обработки
материалов и значительный разрыв во времени между
дением полевых работ и получением их результатов на
лительных центрах, целесообразно опыты, особенно во вновь
осваиваемых районах, проводить заблаговременно.
4 Заказ М 1838 97

Опытные работы выполняют на двух-трех участках разведу-
емой площади, характеризующихся различными сейсмогеологи-
ческими условиями. При повторном проведении работ на
ной площади вопрос о необходимости опытных исследований
решается исходя из полученных до этого результатов. Опытные
работы целесообразно выполнять в следующей
ности [38]: 1) отработка и изучение волновых полей; 2) выбор
размера выноса пунктов возбуждения за расстановку и расчет
интерференционных систем; 3) выбор параметров
щего сигнала; 4) выбор числа накоплений; 5) выбор системы
наблюдений.
Волновые поля, возбуждаемые вибрационными источниками,
изучают в значительном интервале расстояний от пунктов
буждений, сопоставимых с глубиной залегания разведуемых
ризонтов. С этой целью отрабатывают сейсмозондирования так
же, как это делают с импульсными источниками, только волны
возбуждают воздействиями вибратора в точках, отстоящих друг
от друга на длину, кратную длине расстановки сейсмоприемни-
ков. Максимальное удаление пункта возбуждения обычно
ставляет от 2000 до 4000 м. Длительность управляющего
нала выбирают равной 6—16 с, а его частотный диапазон
берется максимально широким и ограничивается собственной
частотой применяемых сейсмоприемников и граничной частотой
аляйсинг-фильтра сейсмостанции и при существующей
туре составляет 1 —100 Гц. Накопление сигналов при
нии низкоскоростных помех, как правило, не применяется. Для
выделения полезных волн на фоне случайных помех
ется накопление сигналов. Их число определяется уровнем ми-
кросейсм и не превышает 8—10. Число возбуждений может
растать по мере удаления пункта возбуждения.
Колебания принимают неподвижной расстановкой
ных или групп сейсмоприемников, располагаемых с шагом 5—
10 м и 30—60 м соответственно при изучении низкоскоростных
и высокоскоростных волн. База групп выбирается сравнительно
небольшой, не превышающей 50—60 м.
На основании качественного анализа материалов
дирований составляется представление о характере
мой волновой картины, определяются области прослеживания
полезных и мешающих волн, их кинематические и по
ности динамические особенности. По этим данным определяют
оптимальное расстояние выноса пункта возбуждения за
новку, рассчитывают с использованием общепринятых способов
параметры интерференционных систем, выбирают параметры
управляющих сигналов, системы наблюдений и другие элементы
методики.
В современном подходе к изучению волновых полей с
ционными источниками все чаще привлекаются элементы
чественного анализа результатов волновых зондирований и
опытных работ. Это позволяет исключить субъективность в вы-
«8

боре основных параметров методики возбуждения и приема,
лее строго и однозначно решить вопрос их оптимизации.
чественный анализ предполагает прежде всего наличие и
пользование комплекса специализированных программ
обработки на базе ЭВМ или компьютизированных полевых
гистрирующих систем. Специализированные программы
ботки должны реализовывать в первую очередь следующие
алгоритмы: оценки энергетических, спектральных
стик сигналов и помех, обобщенные оценки временной и
мической разрешенности сигналов, расчета коэффициентов
герентности сигналов, оценки отношения сигнал/помеха, оценки
кинематических характеристик сигналов, расчета характеристик
направленности и др.
В настоящее время возможности количественного анализа
результатов опытных работ ограничены из-за отсутствия
ходимого количества программ и компьютизированных полевых
систем. В то же время перспективы развития и внедрения
способов количественного анализа результатов
дических работ связываются с началом серийного выпуска
полевой компьютизированной системы «Горизонт», полевого
вычислительного комплекса ПВК-2, а также с началом
разработки комплекса специализированных программ
ственного анализа в отдельных геофизических организациях
СССР.
Регистрируемые ВСМ волновые поля в общих чертах схожи
с полями, наблюдаемыми при возбуждении колебаний
ными поверхностными источниками. На записях выделяются
те же отраженнме волны и низкоскоростные помехи. Однако
есть и определенные отличия, основные из которых
ются в следующем.
1. Колебания, регистрируемые на коррелограммах,
ляются средней частотой управляющего сигнала, а не
ными процессами в среде, как в импульсной сейсморазведке.
Вследствие этого могут быть отличия в частотном составе и
тенсивности волн, особенно на небольших расстояниях от
тов возбуждения.
2. Наличие специфических для ВСМ помех, обусловленных
искажениями в процессе передачи нагрузок среде и побочными
максимумами корреляционной функции. Первые вызваны
нейными искажениями в системе вибратор — грунт, особенно
на низких частотах, гармоники которых попадают в полосу
гистрируемых частот. Наиболее интенсивными оказываются
ставляющие, имеющие удвоенную частоту. Например, сигнал
развертки с частотой 48—10 Гц будет сопровождаться
ками в полосе 96—20 Гц. В результате на сейсмограммах,
мимо основных волн, будут наблюдаться гармонические
ляющие, волны-спутники, образующие длительные,
шенные цуги относительно более высокочастотных колебаний.
Для сигналов с полосой более одной октавы время вступления
4* 99

волн-спутников относительно основного колебания определяется
формулой [38]
^ _ (л — 1) Т(т1п ^ ^ (л — 1) Т'/тах /2 54)
/н-/к ' " 2(/„-/к) • ^' '
где {» и /к — начальное и конечное время регистрации
моник, с; Т — длительность опорного сигнала, с; т| — номер
моники; /тах, /тш —максимальная и минимальная частоты
опорного сигнала, Гц; /„, /к — начальная и конечная частоты
спорного сигнала, Гц.
Как следует из приведенных формул, при нарастании
стоты в опорном сигнале (развертка вверх) волны-гармоники
регистрируются во времени до образующих их отраженных
волн, при уменьшении — после. Амплитуда волн гармоник
стигает максимума на времени
^ср^^^« + ^к)/2. B.55)
Из формулы B.54) следует, что при сигналах с разверткой
в сторону высоких частот (вверх) времена вступлений волн-
спутников будут отрицательными, т. е. они будут наблюдаться
на сейсмограммах до регистрации основных волн. При сигналах
с разверткой в сторону низких частот (вниз) величина /ср
новится положительной и волны-спутники будут накладываться
на записи полезных отражений и интерферировать с ними.
В вибрационном методе при Г^16 с чаще всего применяют
управляющие сигналы с разверткой «вверх», несмотря на то,
что более устойчивой для вибраторов является развертка
«вниз». В тех случаях, когда используют сигналы с разверткой
«вниз», необходимо выбирать такую длительность
щего сигнала Т, при которой волны-спутники появлялись бы на
временах ^ср за пределами записи колебаний целевых волн.
Корреляционные шумы снижают динамический диапазон
брационного сейсмического метода. На коррелограммах они
представлены или осями синфазностей, параллельными
ным волнам, прослеживаемым в начальной части сейсмограмм,
или шумами, повышающими интенсивность нерегулярных
мех. Суммирование по ОГТ снижает шумы корреляционного
преобразования на временных разрезах. Оценки показывают,
что при этом они ослабляются в К -фг раз, где п — кратность
ОГТ @,5</«0,7).
Наблюдения показывают, что волновые поля в ВСМ в
шей степени, чем в импульсной сейсморазведке, зависят от
верхностных условий и строения ЗМС. Вызвано это, очевидно,
меньшими потерями энергии на разрушение пород и в
ленной степени лучшим согласованием частотного диапазона
возбуждаемых колебаний с частотной характеристикой среды,
в частности ЗМС.
В вибросейсмическом методе вынос пунктов возбуждения
носительно базы приема необходим практически во всех слу-
100

чаях, поскольку на расстояниях примерно до 200 м
ность волн, регистрируемых в первых вступлениях, и
ствующие им корреляционные шумы настолько велики, что на
их фоне не выделяются полезные колебания. При выборе
стояния выноса пунктов возбуждения необходимо учитывать:
интервал разреза, подлежащий изучению; области регистрации
низкоскоростных помех, волн в первых вступлениях и целевых
отражений; технические возможности партии в отношении
здания достаточно мощных интерференционных систем для
лизации необходимых отношений сигнал/помеха.
На практике размер выноса пунктов возбуждения
ется на основании результатов изучения волновой картины
с учетом отмеченных выше условий. Для уточнения выбранного
размера выноса отрабатывается серия пунктов возбуждения,
находящихся на расстояниях до 1000 м от ближайшей
новки сейсмоприемников. Колебания регистрируются группами
сейсмоприемников с рабочим шагом между их центрами. При
этом следует иметь в виду, что за счет выноса пунктов
дения не удается полностью избавиться от поверхностных волн
и существенно ослабить соответствующие им корреляционные
шумы. Поэтому при выборе размера выноса необходимо
тывать весь комплекс методических приемов, который будет
реализован при полевых работах. Важное значение при этом
будет иметь и частотный диапазон управляющего сигнала. По-
аученные при этих исследованиях коррелограммы
ются, выделяются оси синфазностей, соответствующие целевым
отражениям, определяется их качество, области прослеживания
и т. д. По этим данным выбирается оптимальное расстояние
выноса пункта возбуждения. Желательно подобного рода
дования провести на нескольких (двух-трех) участках площади,
поскольку оптимальное расстояние выноса может изменяться
от ряда факторов, в том числе от наклона границ.
В районах со сложными сейсмогеологическими условиями,
характеризующимися низким качеством первичных материалов,
размер выноса приходится уточнять по временным разрезам
ОГТ. Для этого отрабатываются избыточные системы
дения, и на этапе обработки получают несколько временных
разрезов меньшей кратности с различными размерами выносов
пунктов возбуждения за расстановку сейсмоприемников.
лиз полученных материалов позволит оценить, как изменение
рассматриваемого параметра сказывается на качестве
живания тех или иных волн и какой размер выноса является
оптимальным. Опыт работ вибрационным сейсмическим методом
показывает, что при этом приходится идти на определенный
компромисс, так как уменьшение размера выноса способствует
выполнению более точной коррекции статических поправок,
более обоснованной интерпретации полученной информации и
лучшему прослеживанию неглубокозалегающих отражающих
горизонтов. Например, в Оренбургской области для прослежи-
101

вания верхнего опорного горизонта на временах 0,4—0,6 с
ведены работы практически без выноса источника. В то же
время следует учесть, что его увеличение обеспечивает большее
сжатие динамического диапазона и тем самым улучшение
слеживания целевых горизонтов на фоне корреляционных
помех.
Интерференционные системы рассчитывают на основании
оценок кинематических параметров волн-помех и полезных
раженных сигналов, а также их спектральных и энергетических
характеристик. На этом этапе определяются кажущиеся
рости и видимые периоды регулярных волн-помех (обычно
верхностных и преломленных) и отраженных сигналов,
тываются их длины. Используя данные количественной оценки
указанных параметров, с помощью палеток, таблиц
ристики направленности выбирают оптимальные (в смысле
давления волн-помех) параметры группирования источников и
сейсмоприемников. При этом обычно используют
стики направленности, у которых по оси ординат отложены
личины A1%, где й — шаг базы группирования; % — длина волны.
Параметры интерференционных систем могут
ваться также с помощью известных формул. Приведем пример
предварительного расчета параметров группы источников
смоприемников) с учетом оценки спектральных характеристик
волн-помех. Допустим, что поверхностные волны на
ском зондировании представлены расходящимся цугом
сивных колебаний с кажущимися скоростями ц„ = 300ч-700 м/с,
основная энергия спектра которых сосредоточена в полосе 12—
24 Гц (на уровне 0,25ч-0,5 Лтах характеристики спектра).
делим экстремальные значения волновых чисел:
ьгПОВ 2Я/1П1П 6,28- 12 п, 1.
Атш = = -— =и,1 М ,
тах 700
"к
^гпов Зя^тах 6,28-24 р, _ ^
Дтах = : = -— = и,0 М .
„ПИП 300
Параметры группы источников или сейсмоприемников
считаем по известным формулам
АI 2п 6,28 ^ ,р. ,,.
Л^ = = « Ш м;
А-пов 4-А'"°^ 0,5 + 0,1
Л^= Ле!^^ + 1 ^_015_ _|_ 1 =6 элементов,
Ь-пов 0,1
где М — расстояние между элементами в группе; Л — число
элементов.
Определим длину базы группы
^ = Л^(ЛГ—1) = АХ(п—1) = 54 м.
102

Интерференционная система с выбранными параметрами
группирования (шаг и число элементов) будет оптимальным
разом подавлять поверхностные волны с 1/к = 300—700 м/с и
лосой частот 12—24 Гц. Параметры интерференционных систем,
рассчитанных предварительно в процессе дальнейших
ваний, могут уточняться в зависимости от конкретных
ческих задач. Возможны варианты, когда параметры
вания сейсмоприемников несколько отличаются от параметров
группирования источников. В этом случае обычно решается
дача комбинированного использования двух групп для
менного подавления различного типа волн-помех с
щимися кинематическими, динамическими и спектральными
характеристиками.
Параметры группирования сейсмоприемников и источников
обычно выбирают для максимального ослабления случайных
помех и регулярных низкоскоростных волн. Последнее приводит
к сжатию динамического диапазона и уменьшению фона шумов
корреляционного преобразования.
Параметры группирования сейсмоприемников
ются на подавление низкоскоростных помех по методике, изло-
.^енной в разд. 2.3. В качестве исходных данных используют
результаты изучения волновых полей и выбора параметров
равляющих сигналов. Практика показывает, что в связи со
значительным диапазоном кажущихся длин волн-помех
кает необходимость применения групп сейсмоприемников
с большими базами F0 м и более) и малыми расстояниями
между приборами в группе (до 3 м). При этом эффективным
оказывается применение сложных групп сейсмоприемников,
стоящих, например, из двух аналогичных групп,
ных на подавление всего цуга помех, но разнесенных друг
носительно друга на расстояние, обеспечивающее максимальное
подавление доминирующей на записи помехи (аналог
ментного смесителя). В этом случае создается неравномерная
по чувствительности группа.
Перед группированием источников обычно ставятся задачи
повышения энергии возбуждаемых колебаний и ослабления
носительно высокоскоростных регулярных помех («к>1000 м/с)
с целью сжатия динамического диапазона записи. В связи
с этим оптимальны группы источников с базами 60 м и более
при расстояниях между точками возбуждения колебаний 20—
30 м.
Увеличение шага между источниками свыше оптимального
приводит, с одной стороны, к большему сжатию динамического
диапазона записи за счет подавления отраженных волн,
стрируемых на малых временах, а с другой — к тому, что
коскоростные помехи, возбуждаемые каждым источником,
нают разделяться во времени и занимаемая ими на записи
полоса расширяется. Влияние второго фактора на качество
лучаемого материала оказалось больше первого.
103

Так же как и при группировании сейсмоприемников, при
ботах ВСМ для подавления регулярных волн-помех могут
пользоваться линейные и площадные группы источников.
щадные группы источников в СССР применяют очень редко
вследствие повышенных требований к идентичности работы
большого числа вибраторов и трудоемкой технологии отработки
интерференционной системы. Рассмотрим наиболее часто
чающиеся варианты реализации интерференционных систем
с помощью наиболее технологичных линейных вибрационных
групп, которые позволяют отрабатывать профиль при
ном поступательном движении вибраторов вдоль всего профиля
(рис. 25).
При сравнительно небольших базах группирования и
точном числе источников применяют однопозиционную
дику реализации интерференционной системы (см. рис. 25, а).
В этом случае число группируемых источников Л^ и шаг между
ними А^ равны числу элементов и шагу выбранной системы
группирования. Группу источников устанавливают на пикетах,
соответствующих параметрам рассчитанной интерференционной
системы. На одной и той же стоянке (позиции) производится
синхронное возбуждение сейсмических волн группой вибраторов
с повторением необходимого числа воздействий. После
ботки участка от первого ПВ по команде группа вибраторов
перемещается вдоль профиля и в том же порядке
ется на следующем ПВ, на котором производят необходимое
число возбуждений, и т. д.
Эффективность подавления регулярных волн-помех
ляется в основном оптимальным расстоянием между
ками в группе (а не базой группирования).
Максимальный эффект от группирования источников
гается тогда, когда база группирования расширяется за счет
увеличения числа источников. При этом расстояние между ними
должно оставаться оптимальным. Однако опыт работы
вает, что оптимальное число одновременно группируемых
точников, как правило, 3—4. При этом, по крайней мере, один
источник должен находиться на профиле в качестве резервного.
При сравнительно больших базах группирования и
ченном числе группируемых вибраторов применяют
ционную методику реализации группы (см. рис. 25, б, в). Такая
методика необходима для реализации интерференционной
стемы при возбуждении, когда число элементов выбранной
стемы превышает число имеющихся вибраторов. В этом случае
группу вибраторов вначале устанавливают на первой позиции
с шагом А^ между источниками, кратным шагу с? заданной
интерференционной системы. После отработки нескольких
действий на первой позиции группа источников перемещается
на шаг (I и занимает вторую позицию с сохранением шага А^
между вибраторами. После отработки участка на второй
ции группа вибраторов переезжает на следующую позицию (см.
104

16 32 п
Рис. 25. Схематическое изображение группы источников при непрерывном
жении вибраторов вдоль профиля:
и — однопозиционная методика; б, в — нногопозиционная методика при различном числе
вибраторов в группе; г — то же, с неравномерным распределением чувствительности; й —
шаг группирования системы; Д1. — расстояние между источниками; V — обозначение
вибраторов, стрелкой показано направление движения группы вибраторов; 1—111 —
позиции вибраторов; д — изменения амплитуды волны A=0,3—0,4 с) от числа
лений п
рис. 25, в). После отработки отрезка профиля (двух или трех
позиций) группа вибраторов по команде перемещается на
дующий ПВ, где точно в таком же порядке повторяет цикл
буждений, и т. д. Число воздействий группы источников на
каждой позиции определяется из расчета Л1 = Лопт/л2, где Попт —
оптимальное число воздействий на каждом ПВ, зависящее от
числа одновременно работающих установок, Лг — число
зиций.
Описанная многопозиционная методика возбуждения легко
реализуется в случае использования режима ручного пуска сей-
смостанции «Прогресс-3» с остановом после выполнения
ного числа накоплений воздействий. Производительность работ
при этом (по сравнению с однопозиционной методикой)
ется незначительно и определяется временем одного или двух
переездов вибраторов на расстояние к. В то же время она
ладает существенно больщими возможностями (в смысле
нологичности) при отработке сложных интерференционных
стем, чем однопозиционная методика. Кроме того, в случае
использования многопозиционной методики при повторении
действий в больщей степени исключается вероятность потери
чества информации из-за механической «усталости» грунта на
каждой точке возбуждения.
С целью наиболее эффективного использования
ционных систем иногда применяют многопозиционную методику
возбуждения с неравномерным распределением
сти (веса) группы источников (см. рис. 25, г). В этом случае
колебания возбуждаются группой источников с нескольких
105

позиций, при этом шаг между источниками ^.^ и шаг между
позициями равны шагу между элементами группы й. Число
действий на каждой позиции вибраторов так же, как и в случае
равномерного распределения чувствительности, одинаковое.
Практическая реализация разночувствительных групп
ников возможна и с помощью однопозиционной методики
лизации интерференционной системы (с помощью разного
сла воздействий вибраторов на каждом пикете группы), однако
многопозиционная методика работ предпочтительнее, так как
она позволяет сократить время, необходимое на отработку
ной физической точки, и повысить отношение
ная помеха. Как и при использовании импульсных источников
(см. разд. 2.4), наиболее эффективным представляется
щение групп источников с треугольным распределением
вительности и групп сейсмоприемников с равномерной
тельностью и формирование тем самым группы с
ной чувствительностью [54].
Выбор параметров управляющего сигнала — одна из
лее ответственных процедур, во многом определяющая
тивность ВСМ. При их определении необходимо
ваться общими теоретическими представлениями об
стях управляющих сигналов и их корреляционных функциях
[38] и результатами опытных работ, выполняемых на каждой
разведуемой площади с целью:
а) согласования спектра возбуждаемых колебаний и
тельности развертки с частотной характеристикой среды и
ническими возможностями обработки (при этом желательно не
допускать потери энергии на частотах, соответствующих
вым отражениям, и возбуждения интенсивных низкочастотных
помех);
б) обеспечения необходимой разрешенности записей во всем
диапазоне времен регистрации целевых отражений.
При выборе управляющих сигналов необходимо
ствоваться следующими основными положениями.
1. Наименьшая частота управляющего сигнала /тш должна:
быть выше собственной частоты применяемых
ков не менее чем на \+2 Гц; достаточно стабильно и синфазно
возбуждаться группой вибраторов; соответствовать спектру
наиболее низкочастотной целевой отраженной волны; по
возможности обеспечивать ослабление низкоскоростных
ностных волн-помех. Одновременное выполнение этих
ний не всегда оказывается возможным. Поэтому в каждом
кретном случае, исходя из характера волновой картины и
тров полезных и мешающих волн, принимают решения о выборе
минимальной частоты управляющего сигнала. Например, при
интенсивных поверхностных волнах целесообразно несколько
увеличить минимальную частоту сигналов для ослабления
мех. Наоборот, при разведке глубоких границ раздела,
женные волны от которых обогащены низкочастотными состав-
106

ляющими, приходится уменьшать частоту сигнала, добиваясь
необходимого ослабления низкочастотных помех другими
тодическими приемами.
2. Наибольшая частота сигнала /тах должна: быть ниже
среза аляйсингового фильтра сейсмостанции, значение которого
определяется интервалом дискретизации F2,5 Гц при Д^ = 4 мс,
125 Гц при А/=2 мс и т. д.); соответствовать спектру наиболее
высокочастотной целевой волны; обеспечивать полосу частот
управляющего сигнала, по возможности не меньшую чем 2,0—
2,5 октавы, для получения достаточно разрешенных записей на
коррелограммах. Выполнение последнего условия также
зано с трудностями. Поэтому в отдельных случаях приходится
идти на некоторое уменьшение полосы управляющего сигнала.
Для практического применения можно предложить несколько
способов определения оптимального частотного диапазона
равляющего сигнала. Они основаны или на переборе
щих сигналов различного частотного состава, или на
нии широкополосных управляющих сигналов и фильтрации
регистрированных колебаний.
1. Способ узкополосных управляющих сигналов,
ный И. В. Крыловым и другими, заключается в замене
полосного управляющего сигнала серией узкополосных
ток. Искомые спектральные характеристики строятся путем
мерения амплитуд волн на коррелограммах и отнесения их
к средним частотам управляющих сигналов. Этот способ
ляет изучить спектры целевых отраженных волн в полевых
ловиях без ЭВМ, используя только серийную полевую
туру. Управляющие сигналы рассчитываются по формулам
АР = 0,17/ср; /ш!п = 0,915/ср; /т=х = 1,085/ср,
где /ср — средняя частота управляющего сигнала в Гц.
По совокупности полученных данных делается заключение
о начальной и конечной частотах управляющего сигнала. К
достаткам рассматриваемого способа следует отнести: а)
менение малоинтенсивных управляющих сигналов, в
тате которых получаемая запись имеет неразрешенный характер
с высоким фоном корреляционных шумов, особенно на низких
частотах; б) зависимость оценок спектральных составляющих
от уровня нелинейных искажений на разных частотах; в)
ниченность получаемых данных, затрудняющая выбор полосы
управляющего сигнала. Действительно, по материалам
риваемого способа нельзя оценить и учесть такие факторы, как
разрешающая способность выбранного управляющего сигнала;
характер изменения отношения сигнал/помеха с изменением
параметров развертки; влияние характера работы вибраторов
на конечный результат.
Согласно инструкции по эксплуатации вибраторов,
ность их работы обеспечивается через 0,5 с после запуска, т. е.
практически возбуждаются не все задаваемые частоты, часть
107

самых низких (при нарастании частоты сигнала) не
ется. При посылке узкополосных управляющих сигналов эти
потери невелики и границы спектра определяются достаточно
точно. Когда же начинают возбуждаться широкополосные
тимальные) управляющие сигналы, то потери возрастают до
3—4 Гц, в результате может возникнуть рассогласование
стотной характеристики среды с реально возбуждаемым
ром колебаний. Поэтому параметры, определенные описанным
способом, должны обязательно контролироваться по качеству
волн на коррелограммах.
2. Способ перебора /пип и /"тах свободен от указанных выше
недостатков. Его суть заключается в следующем. Выбирается
предельное, т. е. максимально широкое значение АР. В обычных
условиях (сейсмоприемники СВ-10; Д^ = 4 мс) АР—A2—14) —
— E5—62) Гц. Затем производится перебор /"пчп, т. е.
ная частота управляющего сигнала с любым выбранным шагом
постепенно увеличивается, значение /тах при этом остается
стоянным (например, 12—62, 14—62, 16—62, 18—62, 20—62.
22—62, 24—62, 26—62 Гц). На основании полученных корре-
лограмм выбирается оптимальное значение /тш (по коррело-
граммам визуально или путем построения амплитудных
ков), после этого аналогичным путем осуществляется перебор
!тзх при /п11п = соп51. Рассматривземый способ имеет следующие
преимущества: а) он дает возможность определить
ные величины /т1п И /тах; при ЭТОМ автомвтически учитываются
особенности среды и работы вибраторов (способ позволяет
нить спектральные характеристики отраженных волн и
скоростных помех); б) позволяет оценить отношение сигнал/
помеха при различных значениях /^т1п и /тах; в) перебор
чины 1шях позволяет выбирать максимальную частоту
ляющего сигнала с учетом достижения необходимой разрешен-
ности записи. Недостаток способа — определенная
ность в принятии решения, а также то, что качество материала
при современном уровне техники оценивается не по суммарным
разрезам, а по отдельным записям.
3. Способ выбора параметров управляющих сигналов,
бенностью которого является возможность его апробации на
этапе проектирования до проведения полевых работ. Он
дится к построению синтетических сейсмограмм по данным
стического каротажа. В качестве исходного импульса
ются автокорреляционные функции управляющих сигналов
с различными начальными и конечными частотами. Ими
лируются импульсные сейсмограммы — коррелограммы,
ветствующие управляющим сигналам. Сравнивая их, можно
определить оптимальный по полосе частот опорный сигнал для
прослеживания требуемых отражающих горизонтов. При
деленных достоинствах этот способ ограничен тем, что в
нах исследований часто отсутствуют данные акустического
ротажа, и тем, что он практически не учитывает влияния ВЧР.
103

Важное значение в вибрационной сейсморазведке имеет
выбор длительности сигнала, от которого зависит посылаемая
в среду энергия, а следовательно, помехоустойчивость ВСМ по
отношению к микросейсмическому фону. Следует иметь в виду,
что при больших Т спектр управляющего сигнала лучше
суется с частотными характеристиками отраженных волн по
сравнению с медленными управляющими сигналами.
ние длительности связано с производительностью полевых
работ, направлением управляющего сигнала, техническими
можностями вибраторов и объемом данных, которые могут быть
восприняты накопителями сейсмостанции и обрабатывающими
ЭВМ. В большинстве случаев длительность сигналов
ется в пределах 6—16 с.
При работе с аналоговыми сейсмостанциями его
ность ограничена протяженностью записи станции Гз.
чески максимально возможная длительность сигнала Т в этих
условиях рассчитывается по формуле Т=Тз—Т„, где Та —
тельность полезной записи. При работе с цифровыми станциями
длительность управляющего сигнала ограничивается
стями обработки и в определенной степени возможностями
левого накопителя. При 7'п=4-^6с и А/=4 мс оптимальной с
нической точки зрения можно считать длительность
щего сигнала 7= 14—12 с. В этом случае объем данных на
трассу составит У^4500 отсчетов. Такой массив данных может
обрабатываться в мультипрограммном режиме. При регистрации
с А^ = 2 мс следует учитывать возможности обработки и
можности осуществления синхронного накопления виброграмм
с заданной длительностью. Длительность 7'=12-=-14 с
мальна с точки зрения производительности и возможностей
браторов СВ-5-150. Опыт их эксплуатации указывает на то, что
ведут они себя наиболее устойчиво при длительностях сеансов
до 18—20 с.
Таким образом, каждый из рассмотренных способов выбора
управляющего сигнала обладает достоинствами и недостатками,
что заставляет в каждом конкретном случае решать задачу
конструирования сигнала, используя теоретические и
ментальные данные.
Неотъемлемым элементом методики работ с вибрационными
источниками колебаний является синхронное накопление
лов, направленное на увеличение отношения
ная помеха. В связи с этим число накоплений определяется
уровнем микросейсм и, как правило, выбирается равным 8—Юн
не более 16. Объясняется это снижением эффективности
ления при увеличении числа слагаемых, падением
тельности работ и другими факторами. Поэтому при
мости увеличения отношения сигнал/помеха следует применять
большее число установок. В подтверждение сказанного
дем результаты работ по оценке эффективности накапливания,
выполненные с вибратором СВ-5-150. На рис. 25 д приведена
109

экспериментальная характеристика накопления, в которой их
число изменялось от 1 до 32. При 1^п^8 отношение амплитуд
А^Ах соответствует зависимости А^:/А1 = !-\/п ■ При п>8
кривая выполаживается, что указывает на наличие фазовой и
амплитудной неидентичности суммируемых колебаний. Она
жет появиться вследствие несинхронной работы вибратора,
а также усталости грунта в точке приложения нагрузок. Таким
образом, полученные данные указывают на нецелесообразность
значительного увеличения числа накоплений.
При проведении исследований по выбору системы
ний СОГТ с вибраторами обычно учитывают результаты
логичных исследований со взрывами. Выбор расстояния между
пунктами приема производится с учетом оптимальных
ний, применяемых во взрывной сейсморазведке. Вынос пункта
возбуждения в ВСМ за пределы расстановки должен быть не
менее аналогичной величины, применяемой при проведении
бот со взрывами. Чаще всего за основную принимается система
наблюдений с одним пунктом взрыва, фиксированным по
шению к базе приема.
Исследования по выбору системы наблюдений проводят, как
правило, на базовых профилях, которые проходят по линиям
проложения взрывных профилей с применением многократной
фланговой или центральной систем наблюдений. При этом
дая расстановка сейсмоприемников может отрабатываться по
прямой и обратной системам с увеличенной длиной годографов.
Дальнейшая обработка полученных материалов с учетом
зультатов волновых зондирований позволяет синтезировать
рианты систем наблюдений (центральных и фланговых) с
личной кратностью и пространственным положением базы
ема на основе сопоставления разных фрагментов временных
разрезов.
Чаще всего при продольном профилировании с
нием вибраторов применяется фланговая система наблюдений
как наиболее технологичная. Главное достоинство центральной
системы наблюдений — наличие взаимных точек, что позволяет
по совокупности встречных годографов корректировать
ские и кинематические поправки.
Общая помехоустойчивость ВСМ, реализуемая на стадии
левых работ, оценивается по формуле [38]
В^ = Кп'^/71!Ч'^ХРТ. B.56)
где п', п", п"' — соответственно числа одновременно
щих вибраторов, группируемых сейсмоприемников и
ваемых сеансов излучения; /С — коэффициент, меняющийся
в пределах 0,35—0,65 в зависимости от числа работающих
новок, условий их работы, состава грунта и коррелируемости
помех.
Полевая оценка качества получаемой геологической инфор-
110

мации должна производиться в основном по коррелограммам,
при профильных наблюдениях целесообразно просматривать
каждое второе — пятое физическое наблюдение. На этапе
ния вибросейсмических комплексов следует регулярно
лировать запись управляющего сигнала.
Важная процедура правильного проведения опытных
бот — проверка стабильности и амплитудно-фазовой
ности комплекта вибраторов (калибровка вибраторов), с
рым планируются полевые исследования. Амплитудно-фазовая
идентичность комплекта должна проверяться по всему
ному диапазону развертки управляющих сигналов и по времени
входа в синхронизацию. Должна проверяться также работа
шифраторов блоков управления (БУ), определяющая
ность запуска вибраторов. Под стабильностью вибратора
мается сохранение идентичности по фазе и амплитуде колебаний
между датчиком плиты вибратора и управляющим сигналом,
вырабатываемым БУ вибратора и ГСР станции, при их
разовом сопоставлении.
Под идентичностью комплекта вибраторов понимается
тичность по фазе и амплитуде колебании, снимаемых у всех
пытуемых источников с датчиков плиты, выходов следящих
фильтров, выходов счетчиков управляющих сигналов, по
шению к управляющему сигналу, вырабатываемому ГСР
сейсмостанции. Фазовая неидентичность скорости движения
опорной плиты вибратора относительно управляющего сигнала
вибратора СВ-5-150 не должна превышать ±10°. Разброс фаз,
превышающий это значение, приводит к заметному ухудшению
качества материалов.
Соответствие излучаемого вибратором сигнала
щему сигналу в первом приближении может быть выполнено
с помощью оценок функций взаимной корреляции этих
налов.
Существует несколько способов контроля достижения
бильности и идентичности комплекта вибраторов. Остановимся
на достаточно простом способе, используемом в практике. Он
состоит в том, что источники поочередно размещают на одно и
то же место, под которым на малой глубине зафиксирован сей-
смоприемиик; контрольный сейсмоприемник может быть
лен на 50—100 м или же погружен в скважину и там
рован; по записям виброграмм от каждого воздействия судят об
идентичности вибраторов, входящих в комплект.
Амплитудную идентичность вибраторов, входящих в
лект, целесообразно проверять по записям внешнего сейсмо-
приемника. Он может быть помещен в скважину или же
положен на поверхности, но во всех случаях с грунтом должен
быть обеспечен качественный контакт. Поочередно каждым
братором комплекта возбуждаются колебания рабочим
ляющим сигналом при переменной мощности воздействий (т. е.
при различных положениях потенциометров «Амплитуда») и
111

строятся снятые амплитудные характеристики в зависимости от
положения потенциометра до регулировки амплитуд. После
оценки разброса амплитуд и соответствующей регулировки цикл
исследований повторяют и по вновь построенным амплитудным
характеристикам судят о достигнутой амплитудной
сти вибраторов.
Следует отметить, что исследования стабильности и
ности комплекта вибраторов должны предшествовать всем
дам опытных и профильных работ. Кроме того, контроль за
идентичностью вибраторов должен периодически повторяться и
в самом процессе полевых работ, так как от этого зависят
чество и корректность получаемых результатов.
Выше указывалось, что динамический диапазон ВСМ
ничивается уровнем шумов преобразования, обусловленных
остаточным фоном поверхностных волн. Поэтому на этапе
ных работ необходимы оценки степени ослабления
ных волн применяемыми методическими приемами. Визуальные
оценки по коррелограммам целесообразно дополнять
венными оценками по виброграммам, полученным при
вательном применении опробуемых методических приемов.
звано это тем, что корреляторы сейсмических станций не
печивают достаточной точности вычисления амплитуд волн на
прокоррелированных записях.
Современный вибролокационный комплекс включает
лект вибролокаторов (до 3 шт.), систему синхронизации
цесса возбуждения и приема, цифровую вибрационную сейсмо-
станцию на 48 каналов, полевой экспресс-анализатор,
ство подготовки и ввода вибросейсмической информации
в ЭВМ. В этом способе используется частотный принцип записи
и преобразования информации. Математически процесс
новления импульсной сейсмограммы описывается двумя
мулами;
АBа^) = А^а) = 8{^)Ь{^)= | Л(в)со5(©в—«9)^9; B.57)
о
I,
К (и = I л ((О) С08 (со/—а^) аа>, B.58)
где 5@= |А(9N(/—9)^9 —сигнал на выходе усилитель-
0
ного тракта;
Ь (О = Ьо 81П а1\ ^вк < ^ < ^вык, B.59)
^вк, ^вык — соответственно моменты включения и выключения
вибратора; Л(/), Т'д — соответственно импульсная реакция
логической среды и ее длительность; 2а — скорость нарастания
частоты вибраций; К(^т)—оценка Н{1т) (импульсная вибра-
112

ционная сейсмограмма); й) = 2а^ — мгновенная частота
раций.
Преимущество частотного способа, используемого в
локационном комплексе и разработанного под руководством
И. С. Чичинина, заключается в том, что объем регистрируемой
информации не зависит от длительности зондирования. Это,
с одной стороны, упрощает регистрирующее устройство,
а с другой — облегчает дальнейшую обработку данных на
ЭВМ. Кроме того, ввиду малой скорости нарастания частоты
вибраций в частотном способе имеется возможность в качестве
источника сейсмической энергии использовать не
ские, а более простые и дешевые электромеханические
торы дебалансного типа. Преимущество последних состоит
в том, что простым переключением питающих цепей можно
изменять направление силы воздействия на грунт и тем самым
с помощью одной и той же виброустановки возбуждать как
продольные, так и поперечные волны. Вместе с тем в
ном способе, так же как и в способе «Вибросейс», реализуется
оптимальная операция по выделению сигналов на фоне помех.
В существующих образцах комплекса «Вибролокатор»
имеется возможность возбуждения сейсмических волн в
пазоне частот 8—61 Гц. Как показывает опыт, возбуждать
волны в этом диапазоне не всегда оправдано, так как на
ких частотах наблюдается интенсивное затухание. Кроме того,
на низких частотах возникают интенсивные поверхностные
волны, которые существенно снижают возможности выделения
слабых полезных отражений. Поэтому выбор частотного
пазона вибраций в каждом конкретном случае должен решаться
индивидуально.
На этапе опытных работ рекомендуется возбуждать волны
в диапазоне от 7,8—10,4 до 48—55 Гц, т. е. в пределах двух
октав. При этом имеется возможность выбрать наиболее
дящий диапазон уже на этапе машинной обработки материалов.
В комплексе «Вибролокатор», как в вибросейсмическом методе
в целом, перегрузки могут привести к полной потере
ции о более глубоких горизонтах, поэтому весьма важно не
пускать ограничения сигналов. Контроль за усилением на
ходе усилителей постоянного тока сейсмостанции легко
ствлять по цифровой индикации на АЦП. Не допускается
режим работы сейсмостанции, при котором происходит
полнение разрядной сетки АЦП. Что касается подбора
ния на входных усилителях сейсмостанции (на
лях), то его необходимо в начальный момент полевых работ
подобрать экспериментально, контролируя уровень сигналов
на первых каналах при 4—5 точках возбуждения. Особое
мание должно обращаться при отработке частот, на которых
происходит наиболее интенсивная передача энергии грунту.
Размер выноса ПВ, параметры группирования сейсмоприем-
ников и источников в комплексе «Вибролокатор» выбирают
113

по общепринятым в невзрывной сейсморазведке принципам,
изложенным ранее. Наиболее радикальное средство борьбы
с поверхностными помехами — вынос пункта возбуждения на
такое расстояние, при котором мешающие волны
ются после прихода полезных волн. Расстояние выноса должно
составлять 300—1200 м при работах на продольных волнах,
а при работах на поперечных волнах оно может быть
тельно больше. В каждом конкретном районе вынос должен
определяться исходя из волновой картины. С комплексом
ролокатор» волновой зонд технологичнее отрабатывать при
менных пунктах приема и перемещающемся источнике. Шаг
между каналами должен составлять не более 10 м. Для
верки идентичности установки одиночных сейсмоприемников
следует проводить одно-два воздействия на расстояниях 500—
600 м в направлении, перпендикулярном к расстановке сейсмо-
приемников.
При вибросейсмических наблюдениях в настоящее время
наибольшее применение находят линейные развертки
ющего сигнала. Новая цифровая регистрирующая техника
зволила не только повысить качество коррелограмм линейных
сигналов, но и применять нелинейные источники, имеющие ряд
преимуществ перед линейными. В работе [27] изложены
ципы использования комбинирования управляющих сигналов
(комбисвип), обеспечивающего в некоторых случаях более
сокую эффективность ВСМ.
На рис. 26 показано различие между комбинированным
управляющим сигналом (трассы 3—6) и обычной
мической разверткой (трассы /, 2). Комбисвип состоит из двух
или более последовательных разверток либо с перерывами,
где уровень сигнала равен нулю (трассы 3, 4), либо без
рывов (трассы 5, 6). В общем случае комбисвип состоит из
набора отдельных управляющих сигналов (разверток) и
рывом между ними. Каждый из отдельных управляющих
налов может соответствовать какому-либо из типов обычных
вибросейсмических разверток — линейному или нелинейному
управляющему сигналу.
Перерывы между управляющими сигналами вводятся для
того, чтобы избежать наложения информации, полученной от
разных отрезков этих сигналов, и появления ложных
ций идентичных частот из разных отрезков. Чтобы виброисточ-
ннк излучал в среду как можно больше энергии, следует
экономичные» перерывы задавать как можно меньшими по
тельности за счет, например, сокращения времени регистрации
первых вступлений (до начала записи самого мелкого из
ражений). Верхняя шкала на рис. 26 C2 с) соответствует
максимально возможной длине записи существующих
вых сейсмостанций.
В принципе тот же результат, что и при комбинировании
управляющих сигналов, может быть получен и при использо-
114

12
:о 24 28 г,с
15 Гц'
5Гц' I I I |?.0Г
15 Гц
44
15Ги.
15 Гц
4 Г
18 Гц
18 Гц
44
60
24
60
52
23
23
^МI^ФЩ'Щ^'^■,
60 Гц
31 60 Гц
31 I изги
72 Гц I
72 Гц
24
66
Рис. 26. Сравнение обычного уппавляю-
щего сигнала с комбинированным:
/, 2 - обычный управляющий сигнал; 3,
4 — комбинированный управляющий сигнал
с перерывом; 5, 6 — то же. без перерыва (К
3, 5 - обычное изображение; 2, 4, 6 —
щенное изображение)
вании обычной
сморазведки, но он будет
достигнут с большими
ностями и за гораздо
шее время. Для успешного
применения технологии
комбинирования сигналов
в полевых условиях
димо предварительно
анализировать спектры
мощности сигналов и
ции автокорреляции.
В способе
ванного управления
лов имеется возможность
избежать или снизить
вень технологических
мов, присущих
мическому методу.
гические шумы здесь
делены как: а)
онный шум в ближней зоне,
определяемый отношением
А2/А1 амплитуд первого
симметричного минимума Лг
и главного максимума Ль
б) корреляционный шум в дальней зоне; в) асимметричные
корреляционные импульсы, вызванные гармониками.
Уменьшить корреляционный шум в ближней зоне, т. е.
улучшить отношение Лг/Л,, можно, комбинируя управляющие
сигналы. Корреляционный шум в дальней зоне снижается сам
но мере удаления от основного максимума, но все же он
жет исказить отражения на больших временах. Обычно в ВС.М
корреляционный шум в дальней зоне снижают путем
ния симметричных частотных весовых коэффициентов
ности), однако в современной полевой аппаратуре резкие
чения конусности обычно не удается ввести. Они могут быть
созданы способом комбинирования сигналов.
На практике можно использовать различные типы
рованных управляющих сигналов. Простейший вариант можно
получить разбиением сигнала на несколько отрезков,
ных перерывами, без изменения суммарного спектра мощности
Р{^). Этот вариант комбисвипа весьма полезен в случаях, когда
необходимо избежать или сдвинуть в нерабочую полосу времен
асимметричные корреляционные шумы. Эти импульсы вообще
не появляются, если единичные отрезки сигнала не превышают
одной октавы. Но уже существенное смещение этих импульсов
может быть достигнуто при использовании перерывов,
сколько больших одной октавы.
115

а в
О 2 4 6 8 10 14 18 22 26 30 4,с \ X ЛЪ 49 !/ 96
г г I I I I I I I I I 1  1 1 Г"""
I , I
Л
^- г
^ ^ ; I
УС ,
Рис. 27. Система переключений в способе комбинированного управляющего
сигнала:
а — время записи; б — схема комбисвипа; в - схема приема и коммутации сейсмо-
трасс; А, В — отрезки управляющего сигнала; С —группа вибраторов; х, а —
новки сейсноприеиннков; / — программный переключатель; // — трассы 49—96; /// —
переключатель трасс; /V —вход в 48-канальную сейсмостанцию; V —выход 96 трасс
В способе комбинирования сигналов может быть
вана неравномерная частотная характеристика. Можно
чить комбисвипы с симметричным распределением частот. Си.м-
метрия достигается путем перекрытия частотных спектров
личных отрезков, управляющих сигналов, причем степень
перекрытия постоянна. Эта операция приближается по идее к
смотренной выше процедуре конусности, но в данном случае
используется ступенчатая кривая. Это может быть применено
для подавления корреляционного шума в дальней зоне.
Применение комбисвипов позволяет более полно
вать возможности современной аппаратуры. На рис. 27
ставлен пример, как с помощью комбинации управляющих
налов можно лучше использовать число каналов регистрации.
В пределах 32 с задаются два отрезка сигнала: А —
тотный в полосе 20—80 Гц длительностью 8 с и после перерыва
в 2 с — низкочастотный отрезок В в полосе 12—48 Гц
ностью 16 с. Время, остающееся на регистрацию отражений,
составляет 6 с. Часть расстановки X (группы приборов I—48)
связана с сигналом А и предназначена для регистрации
жений от мелких горизонтов. Размер выноса для расстановки
X небольшой. Для расстановки У (каналы 49—96) размер
выноса увеличивается. Эта расстановка связана с
ным управляющим сигналом В и предназначена для
ции отражений от глубоких горизонтов.
Если необходимо отработать 96 групп 48-канальной сейсмо-
станцией, то можно применить следующую технологию
нирования сигналов. Расстановка X является регистрирующей
при отрезке А и соответственно расстановка У — при отрезке В.
Для выполнения таких работ потребуется программный
ключатель времени. В течение времени от О до 10 с
зок А) расстановка X подключена ко входу регистрирующей
системы, затем программное устройство переключает на вход
регистрирующей системы расстановку У. В интервале времени
116

от 10 до 32 с вибраторами излучается сигнал отрезка В. При
этом способе регулировка сигналов переключателем
ций последовательных отрезков записей А' и В'
щих отрезкам А и В) должна производиться отдельно. Тот же
результат мог бы быть достигнут при обычном ВСМ, но это
менее удобно и потребует больше времени.
Возможны и иные приемы, например, вместо подключения
к различным группам сейсмографов может быть осуществлен
запуск двух или более групп вибраторов, расположенных
в различных точках.
Надо отметить и еще одну важную особенность применения
комбинирования управляющих сигналов. Обычные 48-, 96-ка-
нальные регистрирующие системы могут перейти на
ние через 1 мс только путем уменьшения канальности до 12, 24,
48. Технологией комбинирования сигналов эта же задача может
быть решена без потери числа каналов.
2.6. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ
ПРИ МНОГОВОЛНОВОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКЕ
В настоящее время сложилось новое направление —
волновая сейсморазведка, основанная на комплексном
зовании волн разных типов (продольных, поперечных и
ных). Роль и место в комплексе каждого из типов волн
сят от решаемых задач, особенностей условий проведения
работ и технических возможностей. Проведенные работы по
многоволновой сейсморазведке в различных сейсмогеологиче-
ских условиях показали реальную возможность ее применения
и перспективы решения с ее помощью разнообразных
ческих задач.
Надо подчеркнуть, что способы поперечных и обменных
волн разрабатываются не для замены существующих
каций сейсморазведки, основанных на регистрации продольных
волн, а исключительно с целью расширения ее возможностей,
повышения надежности получаемых результатов при
ном использовании волн разных типов. Мало того, можно
лагать, что продольные волны еще длительное время будут
занимать ведущее место в этом комплексе.
В каждом способе (способы продольных, поперечных и
менных волн) регистрируется одна «своя» фиксированная
в пространстве составляющая колебаний B — для продольных,
У — для поперечных, X — для обменных волн). Причем
ным средством выделения полезных волн является селекция
по двум параметрам: частоте и направлению распространения.
Для повышения эффективности сейсморазведки под
ством Е. И. Гальперина развит поляризационный способ (ПС),
основанный на векторном анализе волнового поля с
ванием всех его параметров, включая поляризацию. Анализ
волнового поля в ПС основан на комбинировании направлен-
117

ного приема в точке по признаку поляризации (РНП I рода)
и в объеме по направлению распространения волн.
Прослеживание волн производится способом поляризаци-
онно-позиционной корреляции (ППК), в основе которой лежит
прослеживание не фиксированных, а следящих составляющих
с максимальным отношением сигнал/помеха. ППК позволяет
выделять и прослеживать волны разных типов (РР, Р5,
буждаемые единым источником, а также определять их
роду. С этой целью при полевых наблюдениях регистрируется
полный вектор колебаний с использованием трехкомпонеитных
сейсмоприемников, расположенных вдоль линии или площади.
В настоящее время развиваются различные модификации
ПС применительно к наземным (ПС ОВ, ПС ОГТ) и скважин-
ным (ПС ВСП) наблюдениям. ПС ВСП существенно
чивает возможность ВСП и позволяет определять скорости волн
Р и 5, отождествлять волны разных типов, выделенные по
земным наблюдениям и связанные с одной границей раздела,
стратиграфически привязывать их.
Условия возбуждения
Поперечные волны возбуждаются в основном источниками
с искусственно созданной управляемой направленностью
действия на среду (направленность I рода). В большинстве
случаев теоретической аппроксимацией практически
мых воздействий служит источник типа горизонтальной силы.
Для возбуждения волн 5Н в средах, близких к горизонтально-
слоистым, используют воздействие, перпендикулярное к
филю наблюдений (сила V). Волны 8У возбуждают с
мощью силы X. Возбуждение более сложнополяризованных
волн может производиться источниками с другими
ниями воздействия.
Эффективность возбуждения поперечных волн существенно
зависит от конкретных параметров источника: массы заряда,
силы удара, размеров неоднородности и др. [13]. Оптимальные
параметры источника в каждом конкретном случае
ются на основе специальных опытных работ. Опыты по выбору
параметров возбуждения поперечных волн допускается
дить при регистрации достаточно легко выделяемых заведомо
монотипных поперечных волн — преломленных или отраженных
от границ, залегающих на сравнительно небольших глубинах,
когда волны выделяются при малых мощностях источника.
Опыты целесообразно проводить вначале с элементами
ников: ряды мелких скважин, короткие по 5—10 м отрезки
траншей или щелей и т. п. При опытных работах источники
располагают на расстояниях, обеспечивающих устойчивый
рактер волновой картины и отсутствие влияния источников
друг на друга. Обычно это расстояние не менее 7—10 м.
стрируется в основном две или три компоненты: У, 7. или У,

т., X. При проведении опытов целесообразно использовать
паратуру, позволяющую получать разностные (А) и суммарные
(Е) записи непосредственно в полевых условиях.
Схематическое изображение основных видов взрывных
точников приведено на рис. 28. В первом из них — траншейном
(рис. 28,а), заряд размещается асимметрично в пределах
лости в непосредственной близости от одной из ее
ных стенок, а сама полость заполняется рыхлым грунтом. В
точнике такого типа за счет поглощения ударных волн рыхлым
грунтом-поглотителем по одну сторону от заряда
вляется горизонтально направленное воздействие на
ную стенку полости. В источниках другого типа (рис. 28, б—д),
которые могут представлять собой траншеи разной ширины
(в том числе и так называемые «щели»), заряды
ются вне полости. В этих случаях асимметрия воздействия
создается за счет поля, возбуждаемого взрывом заряда
у стенки полости. Все остальные типы взрывных источников
являются развитием или комбинацией этих двух основных
типов.
Из ударно-механических источников наибольшее
странение получили устройства маятникового типа, когда груз
массой до 1,5—3,0 т на мягкой или легкой жесткой подвеске
совершает движение по круговой траектории с высоты 1,5—
3,5 м и производит горизонтально направленное ударное
действие при скорости груза до 10—12 м/с. Воздействие
ществляется либо на вертикальную стенку предварительно
готовленного уступа в грунте, либо на специальную подставку
(платформу), прижатую к среде массой автомашины, на
рой смонтировано устройство. При ударе по уступу можно
выбирать наиболее выгодные грунтовые условия в пределах
первых 1—2 м, изменяя глубину уступа. Вместе с тем при
рах в уступ всегда существенно выше фон продольных волн на
сейсмограммах за счет компрессионных деформаций. Поэтому
в настоящее время почти всегда используют воздействия на
передающую платформу, размещаемую непосредственно на
поверхности земли.
В последнее время на базе невзрывных источников типа
«Сейсмодин» и ГСК-10 разработаны их модификации,
ющие осуществлять горизонтально направленные удары.
ность их, особенно последнего, пока невелика. Важным при
реализации горизонтальных ударных воздействий обычными
невзрывными источниками является способ связи передающей
платформы-подставки с грунтом и величина ее статического
прижима. Применяются подставки площадью 2—3 м^ с
мерно распределенными на них плоскими зубьями длиной 5—
10 см и шириной в основании 10—15 см, расположенными
пендикулярно к действующей силе. Такая платформа,
тая к грунту массой автомобиля (трактора), существенно
уменьшает проскальзывание и разрушение грунта при ударе.
119

Рис. 28. Схематическое изображение взрывных импульсных источников:
а — однотраншейный; б, в ~ щелевой двухбарьерный; г — барьерный; д — внешнепо-
лостной схважннный; е — внутриполостной скважинный; / — положение точечного
распределенного заряда; 2 — область, заполняемая рыхлым грунтом
Применяются подставки в виде плоских плугов,
щиеся в грунт перпендикулярно к действующей силе. Такое
расположение относительно направления удара выступающих
частей подставки приводит к появлению компрессионной
ставляющей и связанных с ней необращающихся волн-помех.
Для борьбы с ними предусматриваются возможность изменения
знака воздействия на противоположный и последующее
зование вычитания записей от противоположно направленных
воздействий.
Значительное повышение технологичности процесса
товки источника поперечных волн связано с использованием
плужных погружателей (ПДШ). В зависимости от типа
пользуемого ПДШ и конструкции ножей образуется различная
по характеру зона неоднородности, определяющая асимметрию
возбуждающегося волнового поля.
При использовании трехножевого укладчика ДШ в
мости от свойств грунта ножи пропахивают борозды глубиной
Лтр = 40—60 см. ДШ выпускается в борозду через трубки сзади
ножа либо у его основания, либо несколько выше
дуется от 5 до 15 см выше основания ножа). Два крайних
ножа являются рабочими, центральный — рыхлящий.
ние между рабочими ножами (б) можно варьировать от 30
до 88 см (рекомендуется 76 или 88 см). По своей морфологии
такой источник ближе всего к траншейному.
Для примера укажем, что, по данным Л. Ю. Бродова и
гих, при 12-кратном СОРТ в юго-восточной части Прикаспий-
120

ской впадины глубинность исследования 5—6 км на
ных волнах обеспечивалась применением упрощенного
шейного источника в две запашки длиной 100 м вдоль профиля,
заряжаемого четырьмя нитками ДША (800 м ДША на одно
воздействие или 1600 м ДША на одно физическое наблюдение).
В среднем Приобье (Западная Сибирь) освещение всего
реза осадочного чехла (до глубины 2700 м) обеспечивалось
в зимних условиях применением барьерного источника длиной
50 м, заряжаемого тремя нитками ДША C00 м ДША на одно
физическое наблюдение). В Башкирии зимой применялась
трехрядная группа с параметрами: Л=2 м; ^ = 0,4 кг; д = ОЛ кг;
Д|/ = 2,5 м; п=16; Ад: = 3 м. В Татарии при летних работах
пользовалась трехрядная группа с параметрами: Л = 2,5 м;
C = 0,8 кг; Д^=1,0 м; п=11; Кх=5 м; 19 = 0,8 кг.
Условия возбуждения при регистрации обменных волн типа
Р5 в основном совпадают с таковыми для продольных волн.
Однако, учитывая более высокий уровень нерегулярных помех,
при регистрации горизонтальных компонент на земной
ности целесообразно увеличивать в несколько раз мощность
воздействия.
К настоящему времени как в СССР, так и за рубежом
коплен определенный опыт использования вибросейсмических
комплексов для работ на поперечных волнах. В комплексе
«Вибролокатор» реализован частотный метод на продольных
и поперечных волнах. В результате опытных и
ных профильных работ с этим комплексом показано, что
речные волны, полученные с вибратором и от взрывов тротила
массой 2,2 кг в траншее на глубине 2 м (на разностных сейс-
мограмах), обладают одинаковой интенсивностью. Оценки
сительной интенсивности волн 8Н, ЗУ и Р, возбуждаемых
горизонтальным вибратором, проведенные по специальным
измерениям в неглубоких скважинах (до 100 м), показали, что
интенсивность волн 5Н и ЗУ практически одинаковая.
При работах способом ОГТ на поперечных волнах с
источником не требуется возбуждения и регистрации
правленных воздействий («-^-» и «—»). Соответственно
щается обработка материалов. Это основное преимущество
росейсмического метода на поперечных волнах по сравнению
со взрывами.
Регистрирующая аппаратура и ее параметры
Для регистрации поперечных и обменных волн используют
серийно выпускаемые промышленностью горизонтальные сейс-
моприемники СГ-1-10 с собственной частотой 10 Гц. При
боте необходимо документировать ориентацию и полярность
включения сейсмоприемников на профилях и стремиться
живать ее постоянной на всей площади. Горизонтальные сейс-
моприемники более чувствительны к условиям контакта кор-
121

пуса прибора с грунтом, поэтому необходимо следить за
тельностью их установки. Приборы СГ-1-10 очень
тельны к наклону, приводящему к затиранию и залипанию.
Учитывая, что они по своей механической прочности уступают
вертикальным сейсмоприемникам СВ-1-10Ц, необходимо
нять специальные меры предосторожности. Для регистрации
волн в ПМ применяют трехкомпонентные сейсмоприемники
Ц-ЮТ.
На профиле в каждой точке возбуждения для одной
страции возбуждаются поперечные волны одной полярности,
а затем, изменив полярность сейсмоприемников, возбуждают
волны другой полярности. При работе с импульсными
ными источниками подобная операция может проводиться
нократно для увеличения энергии возбуждения упругих волн
в каждой точке.
Следовательно, на каждую точку возбуждения при работе
на поперечных волнах необходимо иметь две самостоятельные
записи, которые подвергаются процедуре вычитания
вания). При работе с аналоговыми сейсмическими станциями
можно проводить суммирование этих двух записей и
ровать качество первичного полевого материала. С внедрением
цифровой регистрации в отечественных цифровых сейсмических
станциях такая возможность не предусмотрена, что в
тельной мере ухудшает качество полевого материала, а в
дельных случаях приводит к значительному браку при
нии полевых сейсморазведочных работ. Изготовление и
новка механического переключателя полярности на входе
цифровой сейсмостанции не обеспечивают полного решения
поставленной задачи.
Режим регистрирующей аппаратуры выбирают на
нии опытных работ. Время регистрации Т поперечных и
ных волн должно соответствовать времени распространения
продольных волн согласно средней величине у = V5/V■р до
следнего горизонта, представляющего интерес при разведке.
Обычно выбирают Грр : Грз : 783= 1 : 1,5—2 : 2,5—3,5. Точно
так же надо учитывать, что частотные диапазоны поперечных
и обменных волн сдвинуты в сторону низких частот, поэтому
нужно соответственно сдвигать и частотные диапазоны
страции. Обычно частоты выбирают: /рр .•/рз ."/^88 = 1 : 1/A,5—2) :
: 1/B—3), причем важно обращать внимание на соотношения
граничных частот как со стороны верхних, так и нижних частот,
обеспечивая по возможности более широкую полосу
ния. Со стороны нижних частот причинами ограничения обычно
являются низкоскоростные волны-помехи, со стороны
них — ветровые микросейсмы и промышленные помехи. Часто
бывает полезным для волн 5 обеспечить полосу от 4—6—8 до
30—40—50 Гц. При цифровой регистрации поперечных волн
возможно увеличение шага квантования в 2 раза и
вующий сдвиг антиаляйсинга фильтра.
122

Изучение волновой картины
Опытные работы по изучению волновой картины, которые
обязательно должны предшествовать профильным
ниям, мало отличаются от работ при наблюдениях продольных
волн. Эти работы должны включать наблюдения на
ваниях с шагом, обеспечивающим корреляционное
ние волн-помех, и с длинными расстановками для выделения
отраженных волн.
Для регистрации всех типов волн и последующего
ния их природы используются трехкомпонентные (X, У, 2)
расстановки приборов либо одиночных, либо при небольшом
(на базе 5—10 м) их группировании. Шаг между приборами
должен обеспечивать надежную корреляцию всех волн, т. е.
быть не более 5—10 м; интервал наблюдений — 0,3 км от ПВ.
Для возбуждения применяются оптимальные источники
буждения продольных и поперечных волн 5Н.
По результатам наблюдений составляются монтажи
грамм, по которым анализируются кинематические и
ческие характеристики волновой картины. Такие опыты
тельно провести на нескольких участках в пределах площади
работ. Здесь же проводятся зондирования и по регистрации
отражений с базами групп в источнике и на приеме,
ными на подавление низкоскоростных помех. Ввиду того что
повторение на одном и том же месте многократного
ния волн 5 взрывными источниками затруднено, чаще
зуют систему наблюдений с закрепленной расстановкой и
мещающимися ПВ.
Волновая картина при наблюдениях поперечных волн 5Н
характеризуется специфическими особенностями. В целом она
имеет более простой и стабильный характер, чем поле
ных волн. Благодаря меньшей роли некоторых типов кратных
волн слабее выражены интерференционные явления. Основные
группы отраженных поперечных волн приурочены к тем же
ражающим границам, что и продольные отраженные волны.
На этих границах перепад скоростей поперечных волн
сколько больше, чем продольных. Поэтому динамическая
женность волн Р и 5 неодинакова. Например, в связи с тем,
что подошва терригенной толщи нижнего карбона в
ской синеклизе для поперечных волн является более сильной
границей, отражение от нее будет опорным.
Основные помехи, затрудняющие выделение и
ние поперечных волн, — продольные волны и низкоскоростные
волны Лява. Первые не обладают признаком фазовой
сии при противоположно направленных воздействиях и поэтому
могут быть существенно ослаблены с помощью операции
тания, основанной на селекции волн по характеру их
зации в источнике. Волны Лява, обращающиеся при изменении
направления воздействия на 180°, могут подавляться с по-
123

мощью группирования приборов; в тех случаях, когда их
тенсивность очень высока, интервал наблюдения отраженных
волн выбирается вне области их регистрации. Сложный
тер волнового поля иллюстрируется (рис. 29) схематическими
годографами волн-помех. Низкоскоростные волны Лява,
стрируемые в интервале О—1000 м от пункта взрыва, особенно
интенсивны на участках развития пород неогена. Это —
фазные колебания с ^« = 200—300 м/с, часто на порядок
сивнее полезных волн, обладают признаком фазовой инверсии.
В поле помех выделяются воды с ^„ = 350 и у„ = 450 м/с,
также характеризующиеся высокой интенсивностью. В области
времен 2,5—3,0 с в интервале наблюдения от 400—500 и до
1000 м и более от пункта взрыва регистрируются иногда волны-
помехи с Ук = 800—1200 м/с с преобладающими периодами
0,04—0,05 с и интенсивностью, близкой к интенсивности
жений. В интервале от 400 до 2500 м от пункта взрыва
стрируются отраженно-преломленные волны с Ук=2000—
2400 м/с. Они близки к отраженным волнам как по
ности и частотному составу, так и по кажущимся скоростям.
В зависимости от степени интенсивности низкоскоростных
помех поверхностного типа и их распределения на плоскости
годографа исследуемые отраженные волны прослеживаются
на разных удалениях от пункта взрыва — либо вблизи от него,
либо на расстояниях от 0,8—1,0 до 2—2,5 км и более.
На рис. 29,6 показаны схематические годографы помех и
поперечных отраженных волн 5Н, зарегистрированных на
ной из площадей, расположенной в пределах Удмуртского
выступа. Основными помехами здесь являются волны Лява,
интенсивность которых вблизи пункта взрыва более чем на
порядок превышает интенсивность отраженных волн. Фазовые
скорости волн Лява изменяются от 250—400 до 800—1000 м/с,
видимые периоды — от 0,07 до 0,10 м. От изменения знака
действия на противоположный эти помехи обращаются по
фазе.
Другой тип помех — это высокоскоростные волны-помехи,
относящиеся к многократно отраженно-преломленным,
ным с верхней жесткой границей. Характеризуются они Ук=
= 1500—2500 м/с, регистрируются в зависимости от глубины
залегания кратнообразующей границы в интервале времен 2,0—
2,5 с и имеют преобладающие периоды 0,065—0,070 с.
Отраженные волны, зарегистрированные на
мом участке изучения волновой картины в интервале 500—
1500 м, интерферируют с довольно интенсивным фоном помех,
характеризующихся кажущимися скоростями от 750 до
2500 м/с. В интервале времен 1,6—2,0 с на расстоянии 700—
1600 м от пункта взрыва почти непрерывно прослеживаются
четыре отраженные волны от границ в карбоне. На временах
2,2—2,7 с поперечные отражения в данном районе
ются спорадически из-за высокого уровня помех. Продольные
}24

500
1000
1500 Х,м
Рис. 29. Схематические годографы волн-помех в поле поперечных волн на
одной из площадей Тат. АССР (а) и Удмуртии (б):
8Но, 5Н(; и 8Нр—поперечные волны, отраженные соответственно от горизонтов де-
аона, карбона, пермн

отражения от опорного девонского горизонта здесь также
слеживаются не повсеместно. Головная поперечная волна от
верхней жесткой границы — кровли нижнопермских
ков (время регистрации 1,1 —1,5 с на расстояниях 700—1800 м
от пункта взрыва) прослеживается увереннее, чем
вующая продольная волна, которая быстро затухает с
нием от пункта взрыва.
Дальнейшими исследованиями на соседних площадях была
показана возможность систематической регистрации
ных отраженных волн в диапазоне 1,7—1,8 с от кровли верей-
ского или яснополянского горизонтов, на временах 2,0—2,3 с —
от сарайлинской толщи и группы волн на временах 2,5—3,0 с,
связанной с верхами терригенного девона. Соотношение
стей регистрации исследуемых отраженных и доминирующих
волн-помех является определяющим фактором при выборе
терференционных систем наблюдения.
Выбор параметров интерференционных систем
При наблюдениях на поверхности земли поперечные и
менные волны практически всегда поляризованы в горизонталь-
нон плоскости. Только при выходах на поверхность
ростных пород в случае больших расстояний от источника
поперечные и обменные волны могут иметь значимую
кальную составляющую. Поэтому при постановке исследованпй
в простых структурных условиях с небольшими углами наклона
границ и малыми горизонтальными градиентами скорости для
выделения волн 8Н достаточно регистрировать только
ненту V, а для волн 5У и Р5 — только компоненту X. В
ных тектонических условиях необходимо, а в районах с
ренной дислоцированностью среды полезно регистрировать
две горизонтальные компоненты X и У, чтобы оценить роль
побочных составляющих в общей горизонтальной проекции
тора смещения, выяснить возможность изучения поляризации
поперечных и обменных волн и ее связи с локальными
ностями строения изучаемой среды.
При выделении поперечных волн в связи с использованием
для возбуждения приповерхностных источников группирование
имеет очень важное значение для борьбы с низкоскоростными
поверхностными волнами. При выборе параметров групп сейс-
моприемников и источников методика расчетов та же, что и
для продольных волн (см. разд. 2.3). Вместе с тем выбор групп
должен производиться более тщательно, так как диапазон
фазовых скоростей помех обычно такой же или больше, чем
для продольных волн, а полезные волны имеют значительно
более низкие скорости. Кроме того, более близки частоты
полезных волн и помех.
При выборе параметров групп для регистрации поперечных
волн необходимо учитывать конечную и ограниченную
ность используемых источников и стремиться к максимальному
126

повышению эффективной чувствительности канала. Обычно
группируют не менее чем по 20—30 сейсмоприемннков.
Шаг между центрами групп при регистрации поперечных и
обменных волн определяется в первую очередь возможностями
уверенной коррекции статических поправок при обработке,
т. е. латеральной изменчивостью ВЧР и точностью априорных
значений кинематических поправок. В спокойных условиях он
может быть такой же, как и для продольных волн. Но часто
приходится его уменьшать до 40—60 и даже 25—30 м. При
выборе шага учитываются также значение необходимой базы
приема, кратности прослеживания и канальность
мой аппаратуры.
Группирование источников осуществляется и с целью
средоточения заряда ВВ, что обеспечивает улучшение
сивности воздействия на грунт. Применяют как продольное,
так и поперечное группирование. Интервал между линиями
скважин, ДШ и другими источниками обычно равен 10—15 .м.
При использовании невзрывных источников применяют
хронное накопление воздействий.
При выборе систем наблюдений для регистрации
ных и обменных волн в настоящее время практически
местно предусматривают возможность суммирования по ОГТ.
Такой выбор базируется в основном на тех же критериях, что
и для продольных волн. При сравнительно небольших
нах регистрации полезных отражений предпочитают их
стрировать до прихода поверхностных волн, при этом выносят
ПВ на расстояние 400—600 м и даже 800 м. При больших
временах регистрации полезных волн их регистрируют вблизи
от источника за фронтом помех.
В связи с большим влиянием поверхностных условий на
буждение поперечных волн предпочтение должно отдаваться
встречным системам наблюдений, когда даже достаточно
шие по протяженности участки с неблагоприятными условиями
возбуждения могут быть перекрыты за счет меньшей
тельности к ним условий приема. Применяются также и
говые системы наблюдений. В связи с более высоким уровнем
разного рода случайных помех желательно увеличение
сти прослеживания по сравнению с продольными волнами.
При выборе систем наблюдений обменных отраженных волн
необходимо учитывать, что при малых расстояниях от
ника интенсивность обменных волн невелика. Это заставляет
делать размер выноса, величина которого обычно бывает
достаточной при /.т1п^@,1—0,2)Ятах- Область неискаженной
регистрации обменных отраженных волн обычно довольно
велика, однако не следует пункт взрыва выносить на 0'5ень
большое расстояние, так как это приводит к искажениям формы
записи волн. Учитывая несимметричность выборки трасс,
мирующей ОГТ, желательно, чтобы шаг между ПП был более
густым, чем для монотипных волн, однако достаточно хорошие
127

результаты получаются и при таком же шаге, как и у
ных волн, или даже несколько большем. Желательно
нять встречную систему наблюдений, обеспечивающую более
равномерное заполнение профиля точками отражения.
Комплексирование разных типов волн
Комплексное использование волн разных типов в той или
иной мере всегда полезно для решения разнообразных
ческих задач. Однако при планировании работ должны
тываться существующие технико-методические возможности
получения материалов, их обработки и интерпретации, вопросы
технологии и охраны окружающей среды. Естественно, что
наибольший эффект от применения поперечных и обменных
волн может быть получен на стадии детальных работ, когда
непосредственно готовятся места для заложения глубоких
скважин, оцениваются прогнозные запасы полезного
мого по высоким категориям. Здесь экономия достигается
средственно за счет сокращения объемов разведочного и
кового бурения, более точного на ранних стадиях разведки
прогноза запасов.
Принципиальное преимущество применения поперечных и
обменных волн на поисковом этапе разведки — это возможность
поиска более широкого класса ловушек, изучение их
ных свойств, повышение возможностей подсчета запасов уже
на этапе поиска. При региональных работах существенно, что
результаты могут быть получены быстрее и с меньшими
тами за счет разрежения сети наблюдений, но главным
ляется то, что уже на этом этапе могут быть получены
ния о характере разреза, его свойствах, т. е. оценены
ные свойства возможных резервуаров, их качество.
Благоприятными для применения поперечных и обменных
волн являются платформенные условия с малыми углами
клона, когда имеющиеся средства селекции волн наиболее
фективны. Здесь же можно ожидать наибольшего прироста
информативности при исследовании небольших объектов.
большие перспективы связаны с изучением терригенных
жений, но и при изучении карбонатных отложений также
получают новые данные.
Важное значение имеет возможность использования
ствующих технических средств возбуждения и приема.
Источники поперечных волн пока громоздки, мощность их
ограничена, применение сопровождается нарушением верхней
плодородной части земной поверхности, а также повышен
объём потрав сельскохозяйственных угодий. В этих условиях
целесообразно переходить на работы обменными волнами.
Однако они не всегда и не во всем могут заменить монотипные
волны 5.

Глава 3.
ПРОВЕДЕНИЕ

СТВЕННЫХ
РАБОТ
3.1. СУХОПУТНЫЕ
СЕЙСМО-
РАЗВЕДОЧНЫЕ
РАБОТЫ
Геодезическая
основа и
подготовка
сети
профилей
/ В зависимости от геологических задач и
I технической базы полевые сейсморазве-
дочные работы проводят на суше, в морях
и океанах, на реках и озерах. Между
ми направлениями работ имеются
чия в методике и технике разведки, в
тодике машинной обработки и
тации сейсмических материалов. Общими
остаются принципы использования разных
типов волн и основанные на этом способы
и методы сейсморазведки. Далее
рены некоторые особенности
ского процесса сейсмических
ний, характерные для определенного вида
полевых работ.
К сухопутным относятся работы,
емые в степных, лесостепных, таежных и
пустынных условиях. Некоторые из них
выполняются в экстремальных и особых
условиях, к которым можно отнести
боты в условиях Крайнего Севера, резко
пересеченного рельефа, жаркого климата
пустынь. Особые условия требуют
чения партий специальной аппаратурой,
техникой и оборудованием, использования
специальных методико-технологических
приемов, способов обработки и
тации. Рассмотреть все особенности
ведения сухопутных работ не
ется возможным, поэтому далее будут
рассмотрены вопросы, являющиеся
ми для всех видов сухопутных работ.
К основным исходным данным,
ляющим объем и методику производства
топогеодезических работ, относятся:
ко-географические условия района; топо-
геодезическая изученность, стадии
ведки и методы сейсмических
ний, характер планового размещения
филей. Технология выполнения
зических работ основывается на
нии трех методов: 1) биполярного (сети и
засечки), где измеряют только углы;
ницей измерения служит пункт (точка);
2) полигонометрического (ходы), где
мерению подлежат углы и расстояния;
5 Заказ № 1838
129

единица измерения — 1 км; 3) полярного, где определяется
планово-высотное положение множества точек или положение
площади, единица измерения — 1 км^.
В производстве топогеодезических работ при сейсмических
исследованиях к настоящему времени произошли большие
изменения — 80% трудовых затрат и стоимости
ских работ относится на разбивочно-привязочные работы, т. е.
на работы, сопровождающие сейсмическую разведку.
Топогеодезические работы при сейсморазведке выполняют
с целью: 1) обозначения на местности запроектированных и
следованных профилей; 2) топографических привязок профилен,
пунктов взрыва и наблюдений на местности с закреплением
каждой точки таким образом, чтобы в любой момент можно
было ее восстановить; 3) определения превышений пунктов
взрыва и приема, а также всех экстремальных точек рельефа;
4) однозначного документирования работ по определению
ложения и высот в виде карт и таблиц; 5) выполнения всех
работ с точностью, необходимой для проведения
ских работ; 6) соблюдения точности топографических работ
для всех сейсмических измерений независимо от стадии
ведки; 7) соблюдения допустимых значений смещения
ных скважин и допустимых углов излома профилей,
мых топографу руководителем сейсмопартии; 8) соблюдения
безопасного расстояния.
Топогеодезические работы проводят согласно специальным
требованиям, техническому проекту партии и изменениям
к нему. Исходным материалом для создания топографических
основ являются государственные топографические карты
штабов 1 : 10 000 и мельче. Требования к точности определения
координат и высот точек сейсморазведочных работ указаны
в табл. 7.
Направления профилей задаются теодолитом по
ному азимуту от пунктов триангуляции, опознанных по рабочим
топографическим картам.
Определенное на местности направление профиля
вается до ближайшего пункта излома профиля с помощью ве-
шения, осуществляемого теодолитом в холмистой местности и
биноклем — в равнинной.
В зависимости от метода сейсморазведки разбивается
таж через интервалы, заданные проектом работ, стальным
ром в одном направлении. Пикеты закрепляют колышками
с небольшой копкой земли. Длину шнура систематически
ролируют 20-метровой стальной лентой. При разбивке профиля
ведут пикетажный журнал, в котором записывают дату и номер
профиля, данные плановой привязки пунктов геофизических
наблюдений.
Точки плановой привязки, изломы и концы профилей
ляют на местности деревянными столбами (без закладки
подземного центра) и круглой земляной окопкой размером
ГЗО

2X2 м и высотой 0,75 м. На столбах надписывают номер
тии, профиля и год выполнения работ.
Профили и пункты взрыва в плане привязывают обратными
засечками по пунктам триангуляции и ориентирам местности,
опознанным по рабочим картам, и графически наносят на
графическую карту. Точность выполненных работ оценивают
по результатам сравнения измеренных отрезков с
ными.
Высоту пунктов возбуждения, приема и характерных точек
при наличии несложных условий местности определяют
чески путем интерполяции с народнохозяйственной
ческой карты заданного масштаба. При этом должна
живаться требуемая погрешность определения высот. Если
заданное требование не обеспечивается, то проводят
ментальную нивелировку профиля.
При региональных сейсморазведочных исследованиях
графические работы проводят с целью: 1) перенесения в
туру проекта расположения на местности точек сейсмических
наблюдений; 2) графического определения прямоугольных и
ТАБЛИЦА 7
Погрешности определения координат и высот точек
Метод
разведки
МОВ,
СОГТ.
всп
кмпв,


вания
Пункты привязки
Начальный,
ный пункты
ля или магистрали.
ПВ вне профиля.
«кресты»
ний профилей и
та их излома; устья
взрывной скважины
Начальный,
ный пункты
ля или магистрали.
ПВ вне профиля,
«кресты»
ний профилей и
та их излома; устья
взрывной
ны;
вания
Средние к
вадратические
погрешности определения
положения
пунктов и
ривяз-
ки относительно
исходных
в плане
0,8 мм
в
штабе

ной
карты
0,8 мм
по

те, н
±2
±5
взаимного
жения точек на
профиле (в плане)
в плане
Задается
проектом
на
ческие
работы, но
не грубее
1/200
тервала
То же
по

те, м
±1
±2
о ^, '^ * в
Ч 5 я и 3
3 * я о 5.
с 4) * О.*^
ой'Ьпй
«о. о.
Ь5°я
с ; * 5 а
о 5 = 2
1-гй « 2 «
5° в

нии,
1/200
в
стоянии
То же
131

географических координат точек со средней квадратической
грешностью ±100 м относительно ориентиров карты.
Перенесение в натуру проекта расположения геофизических
точек и их плановую привязку выполняют аэровизуально по
топографическим картам масштаба 1:100 000. На все
занные в плане точки составляют кроки с описанием их
положения и промерами до ориентиров. Для контроля
вильности опознания точек там, где это возможно, с помощью
буссоли или теодолита измеряют горизонтальные углы на
жайшие пункты триангуляции, ориентиры местности, а также
контролируют повторным опознанием другим исполнителем и
старшим геодезистом.
Ориентировку антенн сейсмических станций и направления
расстановки сейсмоприемников производят по магнитному
муту.
Предельные углы излома профилей при работах
по системе многократных перекрытий (СМП)
Сейсмические исследования по СМП проводят в основном
по сети прямолинейных профилей. Однако
ские условия работ нередко приводят к необходимости изломов
профилей. Применение систем многократного профилирования
со значительными длинами годографов требует оценки
стимых углов излома профиля. Такая оценка искажения
матической картины вследствие излома профиля выполнена
Б. В. Шальновым.
Изменения значений /о отраженной волны в окрестности
точки излома профиля могут быть вызваны, во-первых,
нием реальной точки отражения от положения общей
ной точки, определенной в соответствии с системой наблюдений,
и, во-вторых, ошибками ввода кинематической поправки. Обе
причины приводят к несинфазному сложению полезной волны,
однако рассматривать их необходимо порознь по следующим
соображениям. Так как угол наклона и направление падения
границы могут быть оценены до начала полевых работ лишь
приближенно, а учет и коррекция этих величин в процессе
суммирования представляют значительные трудности, на угол
излома профиля должны быть наложены достаточно жесткие
ограничения. Ошибки же ввода кинематической поправки
гут быть легко устранены на современных обрабатывающих
машинах путем несложного пересчета, поэтому здесь следует
выяснить лишь необходимость коррекции ввода
ской поправки.
Смещенные точки отражения от предусмотренного системой
наблюдений положения можно выразить формулами (рис.
30,а): г=/5ш(а/2) для Х^2/; г= (X —/) 81П (а/2) для
/^Л'<2/; г=0 для ;Г</.
Максимальное смещение точки отражения от проекции ли-
132

0,3 Мп11„
Рис. 30. Схема излома профиля (а), палетка допустимых значений угла
лома (шифр кривых — максимальная длина годографа, км) (б) и
мость относительной погрешности ввода кинематической поправки от угла
излома профиля (параметр кривых — максимальная относительная стрела
прогиба Мтлх1к){,в).
ОСМ--проекции линии профиля на отражающую границу; В — точка отражения,
предусмотренная системой наблюдений; С — истинная точка отражения; ОАМ-К
НИИ профиля достигается при Хтл\ = 21 и составляет г =
А тех • ^ ОЬ
2 2
Смещение реальной точки отражения от предполагаемого
положения ОГТ приводит к несинфазному суммированию
Б случае негоризонтального залегания отражающей границы.
Вообще говоря, наклон отражающей границы обусловливает
смещение как предполагаемого (при прямолинейном профиле)
положения ОГТ, так и реальной точки отражения при изломе
профиля, причем оба смещения направлены в одну сторону.
Это обстоятельство вносит в дальнейшие выводы ощибки
рого порядка малости, которыми можно пренебречь, так как
рис. 30, а рассматривается в плоскости границы.
Различие во временах регистрации 1^ отраженной волны
в случае наклонной отражающей границы и постоянной
ней скорости создается величиной АН=г{^\^, где ф — угол
ния границы, АЯ — приращение глубины по нормали к границе.
Зная, что ДЯ=Д^оVср/2, получим
а = 2агс5шA;срАУЛ'п,ах1бф)- C-1)
Зависимость величины а как функции обобщенного
мента «срА^^^бФ для различных значений Хтах (от 0,5 до 5 км)
приведена на рис. 30,6, который может быть использован как
палетка для оценки допустимых значений угла излома
филя при конкретных предположениях о строении среды.
133

Задавшись допустимой величиной расфазирования слагаемых
импульсов (например, 0,25 периода), необходимо рассчитать
значение аргумента для максимально возможного угла
ния границы н минимально возможной средней скорости
пространения волн. Ордината кривой с параметром Хтгх
при этом значении аргумента укажет максимально допустимый
угол излома профиля. При больших значениях аргумента
лые углы падения, низкочастотная запись) допустимы весьма
значительные углы излома профиля, при малых значениях
аргумента и большой длине годографа излом профиля
жен очень небольшим. Например, для условий Русской
формы, если предполагаемый угол падения горизонта
ляет 2°, допустимое расхождение во временах суммируемых
импульсов 0,005 с, а средняя скорость 4 км/с (^^—- » 0,57),
то при длинах годографа 3 км угол излома не должен
шать 22°.
Оценим необходимость коррекции ввода кинематической
правки за счет излома профиля (см. рис. 30,а), считая, что
отражающая граница является плоской и горизонтальной,
а предполагаемая и реальная точки отражений спроектированы
на плоскость наблюдения.
Если влияние излома профиля не учитывается, то
ность ввода кинематической поправки А^п будет максимальной
при максимальной разнице между Х=ОАМ и ОМ (см. рис.
30, а) и для наиболее удаленного от пункта взрыва прибора.
Это произойдет при значении 0М = ^тахС05 (ф/2). Считая, что
кинематическая поправка вводится с распределением по
боле четвертой степени, определим
М„ = Д^тах —С05*| /Д/тах С052-^ + 51П''-^[/о —д/М^+Щ^;^)]! ,
C.2)
где Д^тах — кинематическая поправка в точке Х=Хтах.
Для практических целей формулу C.2) удобно представить
в виде
А/п А^тах __.2 а ] А^ах ^^^2 " | ^{^2 «
2 I /„ 2 2
X
[1_д/1_2-^]]. C.3)
На рис. 30, в представлено семейство кривых, выражающее
зависимость между углом излома профиля и величиной
^^п/^о■ Как и следовало ожидать, погрешность ввода
ческой поправки вследствие неучета излома профиля
тает с увеличением относительной стрелы прогиба (большая
длина годографа) и угла излома профиля. При малых углах
134

излома профиля (до 10°) даже годографы с большой
тельной стрелой прогиба практически не потребуют учета
излома профиля. Рис. 30, в может быть использован как
грамма для определения необходимости коррекции ввода
матической поправки. Для этого необходимо определить
шение максимально допустимого значения расфазирования
слагаемых импульсов (например, Т/4) к /о отражения от
мого верхнего горизонта, представляющего разведочный
рес. Кривая с индексом, соответствующим относительной
стреле прогиба этого отражения (или интерполяции между
ближайшими кривыми) при абсциссе, равной А^п/^о, укажет
на оси ординат максимальный угол излома профиля, при
тором можно не учитывать влияние излома в процессе ввода
кинематической поправки. Например, для условий Русской
платформы работы способом ОГТ проводятся с целью
ния горизонтов на временах /о=1,0 с и более. Относительная
стрела прогиба при Л'тах = 3 км и Уср»4 км/с составляет 0,25.
Считая допустимым расхождение во временах суммируемых
пульсов на 0,005 с (А/п//о=0,005), определяем атах=17°.
В тех случаях, когда условия проведения работ приводят
к необходимости излома профиля на такой угол, что неучет
излома приводит к большим погрешностям, кинематическая
поправка должна быть пересчитана для фактических
ний взрыв — прибор, которые определяются по формуле (см.
рис. 30, а)
ОМ = л/х^—4/(х—/) 5^п«-^^-, C.4)
где ОМ — фактическое расстояние взрыв — прибор; X —
стояние взрыв — прибор по профилю; / — расстояние от пункта
взрыва до точки излома профиля.
Изложенное позволяет сделать следующие выводы.
При работах по СМП можно допускать незначительные
изломы профилей, определяемых по априорным сведениям
о поведении отражающей границы с помощью палетки
рис. 30, б.
Если условия работ, с одной стороны, требуют, а с другой —
допускают изменение направления профиля на значительный
угол, то следует оценить необходимость корректировки
тической поправки по номограмме рис. 30,0 и в нужных
чаях провести коррекцию с помощью уравнения C.4).
В тех случаях, когда физико-географические условия
дения работ требуют изменения направления профиля на угол,
превышающий допустимый, отрезки профиля, расположенные
с равных сторон от точки излома, должны рассматриваться и
с разных сторон от точки самостоятельные профили. Для увязки
горизонтов необходимо в этих случаях проводить наблюдения
из пунктов взрыва, располагающихся на продолжении каждого
135

профиля за точку пересечения, как это принято делать для
увязки профилей СОРТ при площадных работах.
Следует отметить, что сокращение фонда перспективных на
нефть и газ площадей и необходимость его расширения
ляют планировать размещение большого объема сейсморазве-
дочных исследований в районах с пересеченным горным
фом и в сельскохозяйственной зоне. Проведение прямолинейных
профилей произвольного направления здесь практически
можно. В этих случаях следует использовать криволинейное
филирование с последующим выбором интерпретационных
ний, обеспечивающих решение геологических задач.
Криволинейное профилирование — разновидность
ственных систем, и его результаты можно лабораторным путем
преобразовать к системе широкого профиля. Полевые же
боты технологически легче организовать по единому
нейному профилю, чем по системе профилей. Используемые
в настоящее время ЭВМ обладают малым быстродействием и
ограниченным объемом оперативной памяти, что заставляет
бегать к специальным приемам (сокращение разрядности
ных данных, составление информационных таблиц и т. п.), с
мощью которых обработка криволинейных профилей становится
экономически целесообразной. Успешный опыт по
нию криволинейных профилей накоплен в Узбекистане.
ченные здесь результаты показали, что этот вид работ может
с успехом применяться при пересечении рельефа с изменчивыми
поверхностными сейсмогеологическими условиями.
ное профилирование широко использовалось в адырах
ской и Сурхандарьинской впадин и в юго-западных отрогах Гис-
сарского хребта. Здесь в условиях горного рельефа была
дана Коштапинская антиклиналь, впоследствии оказавшаяся
нефтеносной.
Ослабление жесткости требований к прямолинейности
филя, или, что то же самое, учет искривлений линии
ния при обработке и перенесение результатов на заданное
правление (интерпретационный профиль), облегчает проведение
полевых работ в сложных поверхностных условиях. Однако при
интерпретации возникают трудности, связанные с учетом
имного положения точек взрыва, приема, точек
ного профиля и получением максимальной кратности при
чии петель и изломов линии наблюдения.
Изучение верхней части разреза
Изучение верхней части разреза (ВЧР) всегда предшествует
основным производственным работам по профилям на
дуемой площади. Оно производится с целью определения
ности зоны малых скоростей (ЗМС) и скоростей
ния упругих волн в верхних слоях для выбора наиболее
приятных условий возбуждения колебаний, для определения
136

статических поправок за неоднородности ВЧР и для
ния влияния неоднородной ВЧР на глубинные сейсмические
строения. Работы по изучению ЗМС проводят методами микро-
сейсмокаротажа (МСК) неглубоких скважин и
ных волн.
Используют два вида МСК: обращенный, когда источник
энергии находится в скважине, а приемник — на поверхности, и
прямой, когда источник энергии находится на поверхности,
3 приемник — в_^скважипе. Число точек МСК зависит от сейсмо-
геологических условий района работ и особенно от строения
ВЧР. Необходимо обязательное проведение МСК вблизи начала
и конца профиля, в точках пересечения профилей, в местах
менения формы рельефа земной поверхности. Скважины для
МСК рекомендуется бурить до линии приведения и обязательно
глубже ЗМС. Колебания при обращенном МСК возбуждают
путем взрыва одного или нескольких детонаторов, опускаемых
в скважину при помощи специальной детонаторной косы, на
торой расстояние между ПВ (детонаторами) в зависимости от
сложности разреза и детальности задач принимают равным
2—5 м. Группы 2.-, Х-, У-сейсмоприемнищв устанавливают в
скольких точках на поверхности на расстоянии 2—20 м от устья
скважины.
При изучении ВЧР методом преломленных волн системы
наблюдений на поверхности должны обеспечивать получение
встречных и нагоняющих годографов прямой и преломленной
волн. Взрывной интервал должен иметь длину, достаточную для
уверенного выделения преломленной волны. Сейсмоприемники
у пунктов взрыва сгущают. Например, у пункта взрыва
приемники устанавливают через 2, 3 и 5 м, в средней части
расстановки — через 10—20 м. При изучении ЗМС наземные
наблюдения целесообразно комплексировать со скважин-
ными.
При работах по СМП на продольных волнах в сложных
верхностных сейсмогеологических условиях, к которым
сятся районы Западной и Восточной Сибири, Средней Азии,
которые площади Прикаспийской впадины и других регионов,
проводят МСК при одновременном наблюдении сейсмических
волн на земной поверхности и во внутренних точках среды
(МСК НВТС). Расстояние между точками МСК НВТС вдоль
профилей при выдержанном по мощности строении ВЧР
дится в пределах 500—1500 м. При сложном строении ВЧР и
пересеченном рельефе местности плотность наблюдений МСК
НВТС необходимо сгущать или дополнительно изучать верхнюю
часть разреза МПВ.
Методика работ при проведении МСК НВТС предполагает
использование двух скважин, одинаковая глубина которых
должна быть равна сумме предполагаемой глубины залегания
акустически наиболее резкой границы в ВЧР и длины
даемой волны, а расстояние между ними на порядок меньше
137

глубины скважин. В одну из скважин помещают излучатели
(например, гирлянду электродетонаторов). Интервал
ния вдоль оси скважины зависит от частотного диапазона
следований. При работе в полосе частот до 125 Гц он
ляет 1 м. В устье и на забое другой скважины — измерительной
помещают одинаковые комплекты сейсмоприемников.
ния от каждого воздействия излучателя принимают синхронно
поверхностными и погруженными сейсмоприемниками.
Обработка материалов МСК НВТС включает построение и
исправление за непродольность наблюдений разностного
графа и получение монтажей записей НВТС. Пластовые
сти в слоях ВЧР определяют по усредненному исправленному
разностному вертикальному годографу, а глубину залегания
акустически наиболее резкой границы — в результате
ской интерпретации записей НВТС.
При выполнении обращенного МСК, который часто еще
зывают микросейсмоторпедированием (МСТ), с целью
рации прямых поперечных волн прием колебаний осуществляют
как минимум на двух компонентах 2 и X, располагаемых на
земной поверхности на расстояниях от 3—5 м до 0,3—0,5 Ятах
(Нтя% — максимальная глубина исследования в скважине),
с равномерным шагом по поверхности 5—10 м. Должно быть
обеспечено получение читаемых записей от первых вступлений
прямой продольной волны до времени регистрации прямой
перечной волны и далее. Шаг между точками взрывов по
жине выбирают исходя из требований обеспечения
онного прослеживания прямой поперечной волны. Масса
дов (число электродетонаторов сейсмических — ЭДС) должна
обеспечивать возбуждение монотипной поперечной волны.
Обычно она составляет 1—5 ЭДС, но не должна превышать
0,2—0,4 кг тротила.
В условиях резких границ раздела ВЧР, на которых
ются интенсивные обменные волны, глубина исследований
обычно на 20—40 м ниже их границ и выбирается исходя из
обходимости четкого разделения по времени обменных и
типных поперечных волн. МСК выполняют в скважинах,
ненных промывочной жидкостью. Наиболее эффективно
применение обращенного МСК в сравнительно однородном
низкоскоростном разрезе.
Применение прямого МСК наиболее целесообразно, когда
в ВЧР существует поглощение промывочной жидкости, а также
при наличии сравнительно высокоскоростного резкодифференци-
рованного разреза. МСК проводят при возбуждении волн 5Н
ударами на земной поверхности и трехкомпонентной
цией в скважине. Как правило, используют один ПВ на
стоянии 2—5 м от устья скважины. Конструкция скважинного
прибора должна обеспечить прижим снаряда к стенке
жины. Шаг между точками приема должен обеспечить
ционное прослеживание волн и достаточную детальность иссле-
138

дований. Целесообразно в отдельных точках профиля
лять данные по волнам 5Н и 5У.
Для изучения ВЧР при использовании преломленных волн 5
системы наблюдений должны обеспечивать получение встречных
и нагоняющих годографов волны, образующейся на горизонте,
подстилающем изучаемую толщу, а также точки ее пересечения
с прямой волной или волной от более мелкого горизонта.
буждение производят направленными источниками (чаще
ными). При использовании обменных волн целесообразно их
комплексирование с наблюдениями монотипных волн. Наиболее
эффективно совместное использование волн РРР и РР8.
кается использование волн Р55 при достаточно простой
вой картине. Качество регистрации и прослеживания этих волн
должно отвечать поставленной задаче. Для выяснения
ностей строения ВЧР и условий распространения поперечных
волн по площади строят зависимости /з (^р) и оз (^р) до линии
приведения, а также зависимости /$ (Н), Уз (Н), у (Н). Полезно
районировать такие зависимости для разных по строению ВЧР,
различных абсолютных отметок рельефа или его градиента.
Подошва ЗМС и границы внутри ее способствуют
нию интенсивных отраженных и обменных волн, поверхностных
волн Релея и Лява, а также различных интерференционных
волн. В таких условиях выделение различных типов волн часто
затруднено. Дополнительные возможности для распознавания
волн открываются при использовании информации о
ции. По характеру поляризации сейсмические волны могут быть
подразделены на линейно и сложнополяризованные. К линейно
поляризованным относятся объемные волны и поверхностные
волны Лява. К сложнополяризованным относятся волны Релея,
при распространении которых частицы описывают траектории
в виде эллипсов. Более сложные траектории частиц
ются при распространении интерференционных волн. Так,
ектории в виде эллипсов получаются в том случае, когда
ферируют колебания произвольных направлений, амплитуд, фаз,
по равных периодов. К более сложным траекториям (фигуры
Лиссажу) приводит интерференция волн различных периодов.
Обработка материалов прямого трехкомпонентного МСК
с построением траекторий различных волн показала, что
ние траекторий движения частиц открывает дополнительные
возможности для анализа волнового поля и распознавания
личных типов волн.
При изучении поляризации волн в ЗМС выявлена
мерность, заключающаяся в том, что для большинства волн с
менением глубины происходит смена поляризации. Это явление
наиболее заметно проявляется при регистрации
онных волн, которые особенно чувствительны к изменениям
ловий распространения. Представляет интерес сопоставление
закономерностей в смене поляризаций с данными о
физическом строении. Сведения о литологическом составе при-
139

поверхностных отложении,
данные прямого микросей-
смокаротажа и
онные диаграммы,
ные после обработки
смических записей трех-
компонентных наблюдений
в скважинах, приведены на
рис. 31.
Разрез верхней части до
глубины 15 м представлен
переслаиванием глин с
счаниками. Ниже залегают
водонасыщенные глины с
прослоями песчаника,
рые сменяются на глубине
35 м глинами с прослоями
известняка. Подошва ЗМС,
совпадающая с уровнем
грунтовых вод, находится
на глубине 15 м и хорошо
выделяется по излому
тикального годографа МСК-
Как видно из рис. 31, этой
границе соответствуют
также изменение характера
поляризации
онных волн.
Изменения в литологиче-
ском составе пород на глубине 35 м не отражаются на
кальном годографе МСК; в то же время для многих волн при
переходе этой границы отмечается смена поляризации.
ченные закономерности в изменении траекторий движения
частиц обусловлены, по-видимому, наложением волн,
щихся на границах, разделяющих слои различного литологи-
ческого состава, и наблюдались также на других участках
она исследований.
Таким образом, изучение поляризации сейсмических волн,
помимо сведений о характере и структуре волнового поля, дает
дополнительную информацию о геологическом строении верхней
части разреза.
При работе с невзрывными источниками изучение ВЧР
водят на зондированиях МПВ с длиной расстановки не менее
200 м. Наблюдения ведут из нескольких пунктов возбуждения
по встречным системам на различных расстояниях. Плотность
наблюдений определяется сейсмогеологическими условиями и
увеличивается на резкопересеченном рельефе, при большой
манности профиля и усложнении строения ВЧР. Возможны
перечные выносы ПВ (по ситуации местности), но не более чем
140
Рис. 31. Сопоставление
ных диаграмм с данными МСК:
/ — глина; г — песчаник; 3 — водонасыщенная
глина; 4 — известняк

150-ЗООм
200-400м
150-ЗООм
500-1000 м
Рис. 32. Схема зондирований МПВ по профилям СОГТ для изучения ВЧР
при работах с невзрывными источниками
на 5—10 м, т. е. на расстояние, не превышающее мощность
ЗМС. При использовании на ПВ источников более одного (два
или три) они располагаются рядом в поперечной группе.
Пример схемы отработки зондирований МПВ по профилям
СОГТ при работах с невзрывными источниками приведен на
рис. 32, который показывает, что зондирования обычно
лагают через 500—1000 м по профилю.
Преимущества этого способа изучения ВЧР заключаются
в простоте работ и возможности расчета абсолютных значений
статических поправок. Недостатки способа обусловлены
димостью проведения дополнительных наблюдении на профиле
и в дискретности получаемых данных, точность которых зависит
от характера строения зоны малых скоростей. В случае
ного строения самой верхней части разреза возможны ошибки
вследствие недостаточной длины годографов и погрешностей
ределения скорости в покрывающем слое.
Возможны другие способы изучения ВЧР и определения
тических поправок, которые основаны на использовании времен
прихода преломленных волн, регистрируемых в первых
ниях при профильных работах по СМП. При частом
жении пунктов возбуждения колебаний по профилю и
ной длине расстановки сейсмоприемников появляется
ность получения системы нагоняемых и нагоняюашх годографов
преломленных волн, соответствующих некоторому
ному преломляющему горизонту. При этом всегда можно
брать и проследить неглубокий преломляющий горизонт,
рый или совпадает с подошвой зоны малых скоростей, или
залегает под ней. По значениям /о, соответствующих этому
зонту, можно определить временные аномалии, обусловленные
неоднородностью верхней части разреза и поверхностным
ефом. При этом находят для каждой точки профиля разность
^* XI —^0X1— *Охс'
C.5)
где ^оx( —значение (о преломленной волны в точке х,- профиля;
^оx^ — среднее значение (о на всем отрезке профиля.
141

По разности C.5) вычисляют оценку статической поправки
для пикета профиля
А?с, = А/;е/со5 а, . . . , C.6)
где а=агс51п ('у1/угр).
При вычитании полученной величины из наблюденного
мени прихода отраженных воли одновременно с учетом неодно-
родностей верхней части разреза, поверхностного рельефа и
других искажающих факторов происходит перенос наблюденных
времен на линию приведения, совпадающую с мелкой
ляющей границей.
Оценивая возможность применения этого способа при
пользовании поверхностных источников, следует отметить
дующее. Опыт работ показывает, что в ряде случаев
ность волн в первых вступлениях оказывается недостаточной и
соизмеримой с фоном помех, что затрудняет применение этого
способа определения поправок. Такие ситуации возникают при
интенсивных нерегулярных помехах и значительном ослаблении
преломленных волн приемной группой сейсмоприемников.
леднее обстоятельство накладывает некоторые ограничения на
линейные размеры групп. Если считать, что кажущиеся
сти и периоды преломленных волн равны соответственно 2000—
2500 м/с и 0,05 с, то предельная база группы сейсмоприемников
не должна превышать Д^80 м.
По данным Т. М. Бахаревской, Л. Ю. Бродова и других
следователей, определенные возможности для изучения
метров ВЧР открывает интерпретация дисперсионных кривых
поверхностных волн Лява, которые могут иметь заметное
чие на разных участках площади работ. В последнее время
смотрены способы оптимизации обработки дисперсионных
вых на ЭВМ, которые позволяют определять статические
поправки с погрешностью, не превышающей половину периода
полезной волны. Использование волн Лява может быть
тивным в условиях резкой дифференциации разреза по
стям: наличие зоны малых и промежуточных (ЗПС) скоростей.
При проведении этих наблюдений необходимо обеспечить
мально возможную ширину частотного диапазона регистрации,
особенно расширение его со стороны низких частот.
Еще в начальных опытах по возбуждению и регистрации
перечных волн была показана возможность уверенного
живания отраженных волн от мелкозалегающих C0—50 м)
границ. Получение таких материалов также может
вать параметры ВЧР (послойное расчленение разреза с
делением скоростей в каждом слое). Это же касается и
зования обменных отраженных волн. Значительные перспективы
изучения ВЧР связаны с использованием закритических
ний, которые в сильно дифференцированных средах по попереч-
142

ным волнам могут отличаться хорошей выраженностью и
чивостью. При проведении работ на отраженных волнах
ходимы выбор соответствующих систем наблюдений,
ние группирования приборов и переход на регистрацию в
шенном частотном диапазоне.
При выборе методики изучения ВЧР необходимо учитывать
сезонные изменения состояния грунтов, влияющие на характер
волновой картины. Так, в зимних условиях вследствие
ния на поверхности высокоскоростного слоя мерзлоты
ется характер поверхностных волн, в связи с чем их
вание становится невозможным, затрудняется также
вание преломленных волн, зато отраженные волны выделяются
и прослеживаются более уверенно. В летних условиях
ется обратная картина.
Из-за трудоемкости специальных работ по изучению ВЧР и
ге всегда достаточной детальности получаемых результатов
большое значение имеет поиск возможностей определения
тических поправок для поперечных волн через поправки для
продольных волн или в зависимости от особенностей орографии
изучаемого участка. Кроме того, такие исследования полезны
для контроля поправок, определяемых другими способами
чения природы локальных скоростных неоднородностей.
Опережающая подготовка профиля к работам по СМП
Известны факторы, влияющие на повышение
ности и экономической эффективности сейсморазведочных
следований, главные из которых связаны с улучшением
низации работ на профиле, внедрением поточного метода и
сетевого планирования сейсморазведочного процесса. При
ном возбуждении значительные задержки и связанное с этим
падение производительности обусловлены отставанием
взрывных работ.
Выполнение наблюдений в способе ОГТ по СМП
венно увеличило объемы буровзрывных работ. Так, для
ботки 1 км профиля в настоящее время требуется пробурить
20—30 скважин общей глубиной 1,5 км и больше. Для
ния таких объемов бурения необходимо, чтобы на профиле
новременно работали 6—10 буровых станков, 15—20
возов или тракторов. При этом шум работающих буровых
ков мешает приему колебаний, а частые остановки агрегатов на
период записи взрывов приводят к непроизводительным
стоям буровых бригад. Заблаговременное бурение взрывных
скважин также оказывается малоэффективным, так как по
течении 2—3 ч после подъема бурового снаряда опустить заряд
на заданную глубину часто практически не удается из-за
тойчивости стенок скважин.
Рациональная организация технологического процесса
вых работ по СМП может быть достигнута разделением во вре-
143

мени операций подготовки взрыва (бурения скважин с
менной их зарядкой) и приема.
В соответствии с требованиями Единых правил безопасности
при ведении взрывных работ оставлять заряженные скважины
без присмотра со стороны персонала взрывной бригады или
циально проинструктированной охраны нельзя. Поэтому было
предложено несколько конструкций для консервации взрывных
скважин при сейсморазведке, позволяющих проводить
временную зарядку скважин без выставления постов охраны.
Устройство для консервации скважин в пустынных и
стынных районах (рис. 33, а) состоит из круглой крышки 5
с бортиком по краям, двух раздвижных рычагов 2, из двух
чагов зацепления 3, подвижного винта 4 с гайкой /, ключа для
вращения винта рычагов зацепления 8, специального ключа для
завинчивания в отверстие под винт 6, заглущки 7 и кольца для
подвязки взрывной магистрали 9.
Для выполнения консервации заряженной скважины
димо: 1) засыпать заряженную скважину грунтом, оставив
бодной лишь верхнюю часть ствола скважины B—3 м до устья);
2) замкнутые концы взрывной магистрали закрепить в кольцо Р,
находящееся на рычаге зацепления; 3) установить
ление на скважине, плотно прижав крышку к земле, снять
лушку 7 с помощью ключа 5, установленного в отверстие под
винт, вращать гайку 1, смещая ее вниз, и тем самым рычагами 2
раздвинуть рычаги зацепления 3; 4) после полной фиксации
устройства закрутить заглушку 7, которая надежно предохраняет
доступ к винту 4.
Расконсервация скважин производится в обратной
вательности. Масса устройства 17 кг, усилие для выдергивания
в рабочем положении не менее 300 кг. Применение устройства,
разработанного в ПГО «Узбекгеофизика», обеспечивает
ние экономического эффекта в 120 руб. на 1 км профиля за счет
ликвидации внутрисменных простоев буровых агрегатов или
кращения охранников, необходимых для круглосуточной охраны
заряженных скважин.
Другое устройство, разработанное для сравнительно
населенных районов, представляет собой цилиндрическую
трубу 5 длиной 1000—1500 мм (рис. 33, б), диаметр которой
висит от диаметра взрывных скважин. По оси трубы
жен винт 7. В нижней части трубы под углом 180° прорезаны
направляющие пазы 8, по которым передвигаются стопорные
лапки 15, шарнирно соединенные с передвижной гайкой 12
штифтом 13. Для предотвращения продольного прогиба винта
внутри трубы закреплены неподвижные опорные пластины 6.
Верхняя часть винта оканчивается трехгранником 16,
ным на 100 мм ниже заглушки 3, имеющей отверстие под
цовый ключ 2 нестандартных размеров. Сверху труба
ется крышкой / и запирается на замок. На крышке должна быть
надпись «Опасно — взрыв». В нижней части трубы имеется за-
144

Рис. 33. Схема устройства для консервации заряженных скважин в пустынных
и полупустынных условиях (а) и устройство для закупорки взрывных
жин в сравнительно густонаселенных районах (б)
щелка 14 для закрепления проводов участковой магистрали.
Ход винта 7 в вертикальной плоскости ограничен пластиной 9
и гайкой 10 с контргайкой //.
Для удобства при установке и снятии закупорки и
вания ее на уровне устья скважины предусмотрены ручки 4.
При завинчивании винта 7 подвижная гайка 12 поднимается
вверх и стопорные лапки 15 занимают примерно вертикальное
положение. В таком положении закупорка может быть опущена
в скважину или извлечена из нее. При помощи этой
ции можно закупоривать взрывные скважины любого
метра, для чего необходимо выбрать трубы соответствующего
диаметра и длину стопорных лапок.
Конструкция предельно проста в обращении и может быть
многократно использована. Применение ее в условиях БССР,
УССР и центральных районов РСФСР обеспечило высокую
пень безопасности и хорошие эксплуатационные качества.
Основные элементы технологии буровзрывных работ
чаются в следующем. Перед началом буровых работ старший
буровой мастер или инженер по бурению, который руководит
буровой бригадой, проводит рекогносцировку местности, выби-
145

рает подъездные пути к профилю и ближайшим водоемам для
обеспечения водой буровых установок. При этом учитывают
подземные и наземные коммуникации, наличие ЛЭП на
щади и промышленно-гражданские сооружения. Перед выездом
на профиль буровому мастеру передают протоколы тех ПВ,
торые предполагается пробурить в этот день (см. прил. 1).
В протоколе каждого ПВ есть схема его размещения,,
а также специальные указания (подъезд на профиль,
ченность водой и т. п.), облегчающие подготовку и проведение
бурения. После бурения каждой скважины сменный мастер
сит в протокол ПВ данные бурения и описание разреза (см.
прил. 2).
Заряжающий взрывник определяет с погрешностью ±0,5 м
истинное положение заряда и протоколирует его. По
нии бурения и заряжания скважин протоколы ПВ передаются
оператору сейсмостанции. После отработки профиля (в этот же-
день или другие дни, если идет предварительное заряжание)
ветственный за проведение взрывных работ подтверждает
писью выполнение взрывных работ.
При встречной системе многократного перекрытия взрывные
работы проводят двумя бригадами, так как сейсмостанция па
каждой расстановке регистрирует прямой (П) и вторичный (В)
взрыв. После каждого взрыва взрывник перемещается на
дующий пункт взрыва. При фланговых и центральных системах
наблюдения работа с двумя бригадами взрывников также
ряет отработку профиля, хотя и не является обязательной.
В простых геологических условиях допускается выносить
пункт взрыва перпендикулярно к профилю до 50 м; для
лей, расположенных по простиранию, расстояние выноса
тов взрыва не должно превышать 15 м. Смещение пункта
взрыва в направлении профиля недопустимо.
Требуемая погрешность регистрации отметки момента
взрыва составляет ± 1 мс. Для этого необходимо: момент
взрыва регистрировать от детонатора основного заряда; сигнал
момента взрыва не должен быть искажен электрическими
мехами.
Необходимая погрешность регистрации вертикального
мени составляет ± 1 мс. Сейсмоприемник вертикального
мени должен быть удален от устья взрывной скважины на
стояние 3—5 м.
Важным фактором повышения производительности полевых
сейсморазведочных работ является переход, где это возможно и
необходимо, на возбуждение линиями ДШ и шпуровыми
дами. Применение ЛДШ обеспечивает опережающую
товку профиля к работам по СМП, но внедрение этой
сивной технологии сдерживается не только отсутствием
димого количества ДШ, но и малосерийным выпуском
чиков ДШ. Для производственных работ можно рекомендовать
изготовление в полевых условиях или заранее однорезцового
146

укладчика на базе трактор а-бульдозер а С-100 или Т-130,
торые широко опробованы О. П. Корепановым и др. в
пийской впадине.
На рис. 34 показаны общий вид укладчика и схема укладки
ДШ в грунт. Укладчик характеризуется простотой и
ностью в эксплуатации.
Укладчик состоит из следующих узлов: съемный нож-резец
с трубой для подачи ДШ в грунт; съемные катушки-кассеты для
ДШ; каток для уплотнения грунта; крепежный палец.
зец изготовляется из листовой стали 45 толщиной 50 мм.
сота ножа-резца 1400 мм, ширина 300 мм, передняя режущая
часть заточена под углом 45°. Для постоянного заглубления
резца в грунт нож изготовлен с клиновидным выступом,
рый имеет угол атаки 25—30°. Нож-резец имеет три отверстия,
благодаря которым его можно закреплять на бульдозерной
патке на различном уровне от поверхности земли. Этим
чивается различная глубина погружения ДШ в грунт — от 30
до 65 см. К тыльной стороне ножа приваривается дугообразная
труба с внутренним диаметром й?=30 мм. В трубу вставлен
зиновый шланг, через который ДШ подается в грунт. Диаметры
трубы и шланга позволяют одновременно укладывать в грунт до
шести шнуров ДШ. Нож-резец крепится соединительным
цем к кронштейну подъема бульдозерной лопаты совместно
с блоком подъема.
Нож-резец и блок подъема устанавливаются по центру
ней плоскости бульдозерной лопаты для равномерного
деления сил реакции в процессе движения трактора при
лении ножа-резца. Катушка-кассета изготовляется из
риала, не дающего искры. Она крепится к фронтальной части
бульдозерной лопаты. Для свободного вращения катушки
меняются подшипники. Катушка центрируется относительно
трубы подачи ДШ.
На нижней фронтальной части бульдозерной лопаты на
кронштейне крепится каток для уплотнения грунта при укладке
ДШ. Каток расположен сзади ножа-резца на одной с ним
нии. Масса катка 50 кг.
Технология укладки ДШ в грунт на профиле включает в себя
следующие операции.
1. Подготовка ДШ на специальной площадке. Нарезка его
по заданной длине, изоляция концов и параллельное соединение
заданного числа шнуров (до 5 шт.) в одну линию.
ные линии ДШ собирают в бухты и доставляют на профиль
к укладчику ДШ.
2. Непосредственная укладка ДШ в грунт, заключающаяся
в том, что подготовленные линии ДШ растягиваются на пункте
взрыва вдоль линии, один конец ДШ через катушку
ется в трубу подачи и закрепляется проводом для
ния положения конца линии в момент начала движения
чика заглубления ДШ. Эта операция производится при подня-
147

1'/т»/;/;/////^//^///////л>////^//////////
Рис. 34. Схемы укладчика ДШ (а) и укладки детонирующего шнура (б):
/ —бульдозерная лопата; 2 —катушка; 3 — узел крепления ножа-резца; ^ —
зец с отверстиями для крепления и регулировки заглубления его; 5--каток для
лотнения грунта; 6 ^ лебедка бульдозера; 7 — труба для подачи ДШ; 8 —
ный провод. Стрелками показано направление движения при укладке ДШ
ТОЙ бульдозерной лопате, которая в этот момент опирается па
незаглубленпый нож-резец, а также удерживается тросами
бедки бульдозера. После окончания заправки ДШ в укладчик
производится заглубление ДШ в грунт при движении трактора-
бульдозера задним ходом. При этом лебедка бульдозера
можена, и бульдозерная лопата массой 2 т в момент движения
давит на нож-резец. Нож-резец под давлением лопаты и
годаря своей конфигурации заглубляется в грунт на заданнук>
глубину, укладывая детонирующий шнур. В процессе укладки
грунт уплотняется катком, закрепленным на бульдозерной
пате.
При работах по СМП с укладчиком детонирующий шнур
ладывают по профилю с заданным интервалом между пунктами
взрыва, обычно он составляет 100 м. Перед работами опробуют
различные группы ДШ. Из уже опробованных оптимальной
выбрана группа из двух линий ДШ длиной 50 м, расстояние
между линиями 8 м и в каждой линии по три шнура ДШ.
Одним из важнейших преимуществ применяемого укладчика
ДШ является его высокая безопасность в процессе работы. Для
обеспечения безопасности при работе с предложенным
ком необходимо соблюдать инструкцию по применению УДШ,
согласованную с представителем Госгортехнадзора. Работы
водятся в соответствии с Едиными правилами безопасности при
взрывных работах.
При работе с укладчиком ДШ тракторист защищен от
жения осколками при случайном взрыве ДШ бульдозерной
патой, двигателем трактора и значительным расстоянием
пни ДШ. При укладке ДШ большой диаметр подающей трубы
позволяет беспрепятственно пропускать места сростки ДШ, тем
самым исключается возможность затягивания шнура. В
цессе работы укладчик за одну рабочую смену может уложить
18 тыс. м заранее подготовленных линий ДШ при средней ско-
148

рости трактора 5 км/ч, что составляет 6 км профиля ОГТ при
6-кратном перекрытии и длине ДШ 300 м на один взрыв.
Транспортировка укладчика на профиле может
диться как в смонтированном виде, так и в разобранном. Весь
монтаж установки на трактор-бульдозер в полевых условиях
нимает 15—20 мин. Преимущество предлагаемой конструкции
укладчика заключается также б том, что используемая
ческая система бульдозера проста в эксплуатации и более
дежна в полевых условиях, чем гидравлическая. Такой
чик может быть изготовлен силами полевой партии при наличии
электрогазосварочного аппарата и металла.
При буровзрывных работах шпуровым источником взрывной
отряд состоит из заряжающей и отстреливающей бригад.
вой отряд, оснащенный двумя переоборудованными станками
УРБ-2,5А, за одну отрядо-смену отрабатывает обычно 4,4 км
профиля при 12-кратном перекрытии. Помимо обеспечения
сокой производительности, щпуровой способ наносит
щей среде в несколько раз меньше вреда, чем скважинный.
обходимый сейсмический эффект от взрыва шпуровых
ков при использовании в СМП с кратностью 12—^24 достигают
обычно при следующих параметрах этого источника: число
ров 11—21; масса единичного заряда 0,2—0,25 кг; диаметр
шпура 40—45 мм; глубина заложения заряда аммонита 1,7—
2 м. Базу и геометрию группового источника выбирают в
ветствии с известными требованиями оптимизации
ционных систем.
Профильные сейсморазведочные работы МОВ по СМП
В способе ОГТ, который характеризуется большими
ниями возбуждение — прием и сравнительно небольшими
стояниями между пунктами возбуждения, применяют два
приема, не требующих переноса косы после каждого взрыва.
Первый прием предусматривает использование двусторонних
сейсмокос, каждая из которых рассчитана на 24 канала. Как
правило, используют четыре косы при работах с 48-канальной
сейсмостанцией или шесть кос при работах с 96-канальными
станциями. Комплект сейсмокос укладывают вдоль профиля и
подключают группы сейсмоприемников. Косы соединяют с
дом сейсмостанции через специальный многоканальный
татор, позволяющий оператору в нужны момент выбрать
мые 48 или 96 каналов (рис. 35). Например, перед первым
вом на вход сейсмостанции подключаются 1—48-й каналы, перед
вторым взрывом (при 48-кратном перекрытии при встречной
стеме) 3—50-й каналы и т. д. Одна 96-канальная расстановка
обеспечивает прием 48 односторонних взрывов без
ной перестановки. Как только регистрация на первой косе
канчивается, она перемещается на новую стоянку, а сейсмостан-
ция либо переезжает на длину второй и третьей кос для под-
149

3
1 -
49 96
26 ; 73
25 ' 72'
5 : 52
-48
_50
ПК 1 2 3 4 5 232425262728 4546474в,49И5152 53 7172 73 959697-^ПК
'пЛ ***** А ЖАЛА* »»А*|аЛЛ*« Й Л Л & ,
—^1 ; см.
Мг
!1_Г
см
Рис. 35. Схема технологии работ на профиле по СМП с использованием
взрывного возбуждения упругих колебаний;
ВП — взрывпункты; ССЦ — сейсмостанцня цифровая; СМ — смоточная машина; ПК —
пункты приема колебаний; ПВ — пункты взрыва
ключения четвертой косы, заранее подготовленной к работе,
либо остается на месте и каналы четвертой косы подключаются
с помощью коммутатора.
Второй прием предусматривает использование секционных
двусторонних кос. Каждая секция включает 6—12 каналов и
следовательно перемещается, как только заканчивается прием
на ее длине. Этот прием мобильнее первого, но требует
ных и простых в обращении соединительных переходников и
большее число смоточно-размоточных машин.
Работы по смотке и размотке косы и расстановке сейсмопри-
«мников проводят разными группами рабочих. Транспортировка
■секций косы и сейсмоприемников осуществляется специальными
автомобилями. Необходима радиосвязь между группой
мотки косы и сейсмостанцией. Группа смотки получает
мацию о ходе работ от взрывника, имеющего постоянную связь
<; оператором.
В промежутке между взрывами оператор регулирует
ратуру, заполняет рапорт и протоколы пунктов взрыва. Для
каждого 2-го или 3-го взрыва воспроизводят магнитную запись
<: параметрами, установленными при регистрации. По
там воспроизведения оценивают правильность выбранных
метров, характер работы аппаратуры, правильность
ния кос и т. п.
В процессе проведения полевых наблюдений оформляют
дующие документы: протоколы и абрис ПВ (см. прил. 1, 2);
сменные рапорты оператора (см. прил. 3); регистрационный
лист (см. прил. 4).
Перезаписи всего материала, полученного за рабочий день,
для первичной обработки со специально подобранными
трами выполняются после окончания работы на профиле в тот
же день.
"При использовании невзрывных источников процесс смотки-
150

73
^ I— ■■ ..-1 —
49 = 96
25 ; 72
3 : 50
^ 2 "•
1 '
н48
ПВ
дДг! ,1пД:'-1
ПК ПК-»
. 1 » 25 48 49 72 73 96 ПВ —
НИ
_Л * Д 4_
1
-4^
см.
Рис. 36. Схема технологии работ на профиле с использованием невзрывных
источников:
ни — невзрывные источники при линейном продольном (а) и поперечном (б)
ровании; СМ —смоточная машина; ССЦ — сейсмостанцня цифровая; ПК.—пункты
ема колебаний; ПВ — пункты возбуждения
размотки сейсмокос или их секций остается таким же, как и
в случае взрывного возбуждения волн (рис. 36). Разница
ключается лишь в том, что профиль отрабатывается по
вой системе МП с обязательным выносом пункта возбуждения
колебаний. Группа импульсных невзрывных источников или
раторов располагается в пункте возбуждения с выбранным
стоянием друг от друга, и по команде оператора сейсмостанции
начинаются синхронные посылки энергии по выбранному до
этого закону. Отработав один ВП, все источники перемещаются
на определенное расстояние, чтобы возбудить колебания в
дующем положении выбранной расстановки, и т. д. Источники
могут создавать линейную продольную или поперечную группу
в зависимости от характера регистрируемых волн-помех,
а также площадные группы при наличии достаточного числа
точников и возможности обеспечения их синхронной работы
с заданной точностью.
При работе по СМП категорически запрещается
ваться косами с вмонтированными в них сейсмоприемниками,
так как при этом резко нарушаются условия расстановки
боров и ухудшается качество первичного материала. При смотке
секции сейсмокосы вначале снимают и собирают на
ные «булавки» группы сейсмоприемников, а затем секцию
мещают в кузов автомашины (авто- или просто смотки). Если
линия профиля проходит по непроходимой для автомашин
ности, косы переносят вручную. В некоторых условиях
няют сухопутные боны, которые волочат тракторы.
Исходя из опыта производственных работ, направленных на
повышение разрешающей способности сейсморазведки и
мизацию систем МП, необходимо учитывать следующие
ловия.
151

1. Массу заряда или интенсивность воздействия излучателя
выбирают минимальной для обеспечения необходимого
ния отношения сигнал/помеха на выбранной частоте
зоне частот). Если эффективность одиночного воздействия
чателя мала и дальнейшее увеличение массы заряда или
сивности воздействия не позволяет улучшить отношение
нал/помеха, применяют группирование воздействий на базах,
проекции которых на линию наблюдений не превышают 20—
25 м (при работе в диапазоне частот до 125 Гц).
2. Глубину погружения излучателя выбирают на основе
терпретации наземных и скважинных записей, по которым
деляют прямую и наиболее интенсивную волну-спутник.
дят их корреляцию и определяют область синфазного сложения,
по положению которой, а также по известной основной длине
возбужденной волны и знаку коэффициента отражения точно
определяют местонахождение акустически наиболее резкой
ницы с ВЧР. При основной частоте /о возбуждаемой волны,
впадающей с выбранной частотой разведки, глубину
ния излучателя выбирают из условий
Л = Ла Н—: —»
4 и
где Ла — глубина залегания акустически наиболее резкой
ницы; V — скорость распространения продольных волн в слое,
подстилающем выделенную акустически наиболее резкую
ницу.
Если основная частота возбуждаемого импульса ниже
стоты, выбранной для разведки, то при определении
ной глубины погружения излучателя следует использовать то
же самое условие с заменой /о на частоту, выбранную для
ведки. Такой прием позволяет усилить амплитуду выбранной
частотной составляющей за счет энергии волны-спутника и
ширить спектр возбуждаемых колебаний при уменьшении массы
заряда или интенсивности воздействий.
3. Оптимальность условий возбуждения контролируют в
дой точке МСК путем проведения дополнительных наблюдений
с расположением источника на '/в—'А длины возбуждаемой
волны выше и ниже выбранной по данным МСК глубины
жения источника и регистрацией колебаний на рабочей
новке сейсмоприемников.
4. Стабилизация динамических характеристик возбуждаемых
волн достигается: погружением источника на меньшие, чем
бранные для проведения разведки, глубины, необходимые для
усиления высокочастотных составляющих в спектре
мой волны; применением дополнительной интерференционной
■системы (группы излучателей) и проведением регулируемого
направленного возбуждения сейсмических волн. База
рования излучателей в этом случае должна быть на порядок
152

меньше глубины исследуемой границы. Число группируемых
лучателей выбирают из условия обеспечения достаточной
рины максимума характеристики направленности группы,
печивающей стабильность динамических параметров волн на
базе регистрации. Переориентация характеристики
ности сейсмического очага в соответствии с изменением
мального угла излучения достигается введением временных
держек в моменты срабатывания излучателей.
5. Для неискаженного приема колебаний в верхнечастотнок
части спектра (на частоте 100 Гц) волн, отраженных от
зонтов, залегающих на глубинах 2000—2500 м, базу
вания сейсмоприемников выбирают 20—25 м, а расстояние
между сейсморегистрирующими каналами не более 50 м.
6. Наблюдения по СМП должны обеспечивать образование
минимального числа разных типов общих глубинных точек. Это
условие достигается при минимальном значении отношения
тервала между пунктами возбуждения к шагу между
гистрирующими каналами. Применение центральных или
ных симметричных систем наблюдений при расположении
пункта возбуждения между пунктами наблюдений позволяет
лучить вдвое меньшее число разных типов общих глубинных
точек по сравнению с исходными фланговыми системами, а при
использовании 96-канальной сейсмостанции или при спаренной
работе двух 48-канальных сейсмостанции позволяет увеличить
производительность полевых работ. Объединение сейсморегист-
рирующих каналов в соответствии с числом разных типов общих
глубинных точек приводит к выравниванию характеристик.
Такой прием позволяет увеличить кратность систем наблюдений
и повысить производительность полевых работ.
7. Условия регистрации колебаний должны обеспечивать
отношения амплитуд низкочастотных и высокочастотных
ляющих в спектрах регистрируемых сигналов, не превышающих
значения мгновенного частотного диапазона регистрирующей
системы. При больших соотношениях амплитуд низкочастотных
и высокочастотных составляющих в спектрах регистрируемых
волн необходимо применить фильтр записи с небольшой
ной левого среза для обеспечения широкополосной регистрации
колебаний; интервал дискретизации не должен быть больше
2 мс.
При работах по регулярной сети профилей возможны
личные технологические приемы, направленные на решение
логической задачи, и выбор которых определяется
ными и глубинными сейсмогеологическими условиями, наличием
технических средств, требованиями экономического характера.
Рассмотрим некоторые из них.
Продольно-непродольное профилирование обладает тем
имуществом, что наряду с повышением КПД использования
точника возбуждения дает возможность иметь двойную
мацию по каждой линии ОГТ, что повышает достоверность сейс-
153

моразведки. Возбуждение может быть как взрывным, так и нё-
взрывным. Последнее заслуживает наибольшего внимания,
скольку в этом случае при работах обязателен вынос пункта
возбуждения за пределы интервала регистрации волн. Одна из
технологических схем работы на продольно-непродольных
филях приведена на рис. 37. Она предполагает работу двумя
48-, 96-канальными цифровыми сейсмостанциями и 1—2
плектами невзрывных источников. В случае одного комплекта
-его располагают на профиле / и возбуждаемые волны
руют расстановками групп сейсмоприемников на профилях /
и И. Отработав до конца эти профили обе станции
ются на интервал Ь. Невзрывные источники располагают на
профиле //, а регистрацию осуществляют на профилях // и ///.
Отработав эти два профиля, сейсморазведочный комплекс
мещается на следующий интервал А и т. д. В результате
ботки всех профилей на исследуемой площади и мащинной
работки материалов получают разрезы ОГТ по профилям /, //,
/// и промежуточным линиям /'—//' с интервалом между
ниями в данном случае 500 м.
Если работа осуществляется с двумя комплектами
ных источников, то регистрация поочередных сеансов
дения колебаний осуществляется дважды на профилях /, //, /',
//' и т. д. В этом случае по каждой линии можно иметь два
зависимых разреза ОГТ, что повышает достоверность
ваний в сложных сейсмогеологических условиях среды. В
виях сравнительно простого строения можно так построить
отработку профилей, чтобы иметь двойную информацию по
ниям ОГТ через 0,5—2^. В любом случае работа на продольно-
непродольных профилях заслуживает внимания, и этой
логии принадлежит будущее.
Причинами слабой эффективности сейсморазведки при
тах в горных условиях являются крутые углы падения
тов, криволинейность сейсмических границ, сложные формы
рельефа. Разнообразие поверхностных и глубинных
логических условий предопределяет необходимость применения
различных технологических приемов наблюдений на профилях.
В межскладчатых зонах на участках с относительно слабопере-
■сеченным рельефом основной системой наблюдения является 12-
кратное профилирование с фланговой системой и
ным расстоянием возбуждение — прием до 1150—2300 м
(рис. 38, а). В присводовых зонах на участках с резкопересе-
ченным рельефом система наблюдений усложняется (рис.38,б).
Она также обеспечивает многократное перекрытие, но
ется на применении встречной системы, причем базы
ния размещают по краям зоны на участках относительно
койного рельефа. Расстановки групп сейсмоприемников
няют интервал между базами возбуждения; протяженность
интервала регистрации варьирует в зависимости от условий
местности и составляет 2—4 км. На профиле, проведенном
154

92 93 94 95 96
Рис. 37. Схема технологии работ на продольно-непродольных профилях с
пользованием невзрывных источников и двух 48—96-канальных сейсмостан-
ций:
/ — продольный профиль; // — непродольный профиль; /', //' — линии общих
ных (срединных) точек; II, III — продольные и непродольные профили в зависимости
от технологии работ; ^ — расстояние между профилями, по которым идут пункты
возбуждения (ПВ), приема (ПК) или возбуждения и приема колебаний; ]? —размер)
выноса пунктов возбуждения
Рис. 38. Системы МП в различных по сложности глубинных и поверхностных
условиях горного рельефа местности

вкрест простирания слоев, с интервалом 50—100 м
вают перпендикулярные линии (рис. 38, в), на которых
щают равноудаленные от основного профиля пункты
ния и приема; общие глубинные точки (точнее их проекции)
приурочивают к основному профилю. Преимущество
мой технологии работ и соответственно системы наблюдений
стоит в меньшей зависимости ее от наклона отражающего
зонта и в некоторой степени от рельефа местности.
Одной из главных проблем в СМП является использование
кинематических поправок, обеспечивающих синфазное
вание по ОГТ сигналов однократных отраженных волн. Не менее
важен учет рельефа в верхней части разреза (статические
правки). В условиях сложно построенных структур и
ного рельефа эти проблемы становятся особенно важными.
При работах в сложных сейсмогеологических условиях соля-
нокупольной тектоники нередко применяют системы
ний с большими выносами пунктов возбуждения (до 10
торые в дальнейшем будем называть удлиненными системами
наблюдений (УСН). Эти системы используют с целью
ния отражений от нижних отражающих горизонтов при наличии
тектонических нарушений в вышележащих слоях, а также во
бежание искажающего влияния крутонаклонных границ кровли
соли на отражения от подсолевых горизонтов. Данные
зондирований МОВ в спокойных сейсмогеологических условиях,
где подсолевой горизонт П1 можно непрерывно проследить на
расстоянии до 10 км, показали, что на разных расстояниях от
пункта взрыва запись отраженной волны от подсолевого
зонта имеет свои особенности. Выявлено влияние других типов
волн на запись исследуемой волны и установлены условия ее
гистрации. В каждом конкретном случае модель среды
няют по данным профильных наблюдений (рис. 39).
Заметим, что УСН не рассчитаны на выделение верхних
ризонтов на временах регистрации ^о=0,5-ь2 с. Поэтому
чательный результат представляется комбинированным
ным разрезом, включающим данные как стандартных систем,
так и УСН. Практика технологии УСН в Прикаспийской
дине показала, что первый подсолевой горизонт П1
вается достаточно надежно на тех участках, где при обычных
профильных наблюдениях он практически отсутствует, хорошо
увязывается с обычными профильными наблюдениями и
няет их. Во многих случаях частота колебаний при работе
с УСН несколько уменьшается: очевидно, здесь больше
ваются фильтрующие свойства среды. В некоторых случаях
длина участка профиля, отработанного УСН, оказалась
статочной, чтобы закрыть «белые пятна» в прослеживании
солевых горизонтов. Следовательно, при работах по УСН
дует проектировать участки регистрации более протяженными
с выходом в спокойную зону.
Для сейсморазведки крутонаклонных границ раздела
156

|г^
20 30
90 ПК
V л 1
Л
КЗ'
67 75 83 91 99 107 115 123 131 137 145 153 161 ПВ
Рис. 39. Модель среды, ход лучей и система наблюдений при УСН по
филю I Улькентюбе (Прикаспийская впадина):
/ — пункты взрыва и приема (соответственно); 2 — расстановки групп сейсмоприемни-
«ов; 3 — изучаемые глубинные площадки; 4 — зона тектонических нарушений; /, // —
отражающие границы
(склоны СОЛЯНЫХ тел, плоскости сбрасывателей тектонических
нарушений и т. п.) существуют значительные трудности. В
шей мере они обусловлены тем, что из-за субвертикального
рактера их залегания практически невозможно
вать на земной поверхности прямые однократные отражения.
Поэтому новые приемы должны базироваться на широком
пользовании нетрадиционных сейсмических волн, возникновение
157

которых должно быть связано с наличием в среде
ных границ.
Из реально существующего многообразия сейсмических волн
конкретного внимания заслуживают так называемые
ные волны. Их кинематическая схема распространения
сматривает наличие двух последовательных отражений. Первое
из них происходит от субвертикальной границы, а второе — от
примыкающего к ней пологозалегающего горизонта (рис. 40).
Равнозначна и обратная кинематическая схема. За счет
нительного отражения дуплексные волны становятся
тивными при рещении задачи поиска конфигурации
щих границ раздела сред.
На сейсмограммах ОГТ однократных отражений годограф
дуплексных волн приобретает линейную форму. Например, если
угол между субвертикальной границей и пологозалегающим
ризонтом меньше прямого, то годограф этих волн представляет
собой наклонный крест, а оси синфазности имеют
ную кажущуюся скорость (рис. 41, б). Данный кинематический
признак характерен только для дуплексных волн; свойство
нейности их годографов на сейсмограммах ОГТ создало
димые и достаточные условия для разработки способа
мального обнаружения дуплексных волн на временных
зах ОГТ, а именно линейного суммирования их сигналов (см.
рис. 41, б).
С созданием способа линейного суммирования появилась
можность статистического накопления сигналов дуплексных
волн, которые в общем случае должны иметь слабую
скую выраженность. Вместе с тем возникли благоприятные
ловия для преимущественного выделения этих волн на фоне
терферирующих с ними регулярных волн-помех. И наконец, для
поиска дуплексных волн на временных разрезах можно
зовать хорошо разработанную технологию отработки профилей
по способу ОГТ.
Необходимо отметить, что способ ОТДО является одним из:
возможных подходов к решению комплексной проблемы
рования субвертикальных границ. Наиболее логично его следуег
применять совместно с такими известными способами изучения
строения крутопадающих границ, как ВСП, способ удлиненных
годографов, способы волн-петель и дифрагированных волн,
соб высвечивания толщи соли. Их комплексная реализация
должна обеспечить заметное повышение эффективности метода
отраженных волн при решении проблемы картирования круто-
залегающих границ раздела сред.
В районах, характеризующихся высокой интенсивностью-
низкоскоростных волн-помех, различием условий возбуждения^
резко выраженной тонкослоистостью всей толщи осадочных
ложений, регистрацией частично кратных отраженных волн-
спутников и сравнительно невысокой интенсивностью кратных
отраженных волн с дополнительным путем прохождения ниже
158

Н.км
Рис. 40. Схема распространения дуплексных волн при формировании общей
точки дуплексного отражения (ОТДО) (а) и изображение субвертикальной
границы после обработки по способу ОТДО (б):
1—5 — отражающие горизонты; А — субвертикальная
ОТДО; // — суммотрасса ОТДО
плоскость.
■ сейсмограмма
Рис. 41. Модель (а) среды н сейсмограммы ОГТ для однократных
ний {б—е).
Дуплексным волнам (ДВ) соответствуют прямолинейные оси синфазности с
тельными и бесконечными кажущимися скоростями (по Б. П. Шалимову, Б. А. Ужа-
«ину). /—I'— отражающие границы и годографы волн, отраженных от этих границ:
■Л — субвертикальная плоскость

очага взрыва, помимо суммирования общей глубинной точки
эффективно применять вертикальное суммирование отраженных
волн, а также комбинации этих двух способов.
При выполнении работ этим способом производят несколько
разновременных взрывов на разных глубинах с последующим
сложением записей, зарегистрированных обычной расстановкой
сейсмографов на поверхности земли (рис. 42). Синфазное
жение отраженных волн и ослабление волн-помех при
кальном суммировании обеспечивается за счет введения
ветствующих поправок за разницу в глубинах заложения
дов, которые с достаточной точностью могут быть определены
по конкретным значениям вступлений прямых волн 1^,
рируемых на каждом пункте регистрации от тех же взрывов,
что и отраженные волны.
Вертикальное суммирование (ВС), как и способ ОГТ,
печивает сложение отраженных волн от общей глубинной точки.
Поэтому этот способ суммирования можно рассматривать как
предельный случай способа ОГТ, при котором расстояние между
пунктами взрыва равно нулю, а взрывы рассредоточены по
тикали в пределах определенной базы. Такие
ские приемы проведения работ определяют следующие основные
особенности вертикального суммирования.
1. В отличие от ОГТ сам процесс суммирования происходит
до спрямления записи в линии /о, т. е. обеспечивается
симость эффекта сложения сейсмических сигналов от точного
знания скоростной характеристики глубинной части разреза.
нематические поправки вводятся лишь при автоматическом
построении сейсмических разрезов. Эта особенность
ния по вертикали позволяет использовать его в районах, для
торых нет точных данных о скоростях и мощностях глубоко
легающих отложений, а также при регистрации помех в
сительной близости от пункта взрыва.
2. Полезные колебания от разных взрывов распространяются
практически по одним и тем же направлениям. Это определяет
независимость эффекта суммирования от точности статических
поправок,и угла наклона отражающих границ. Последнее
воляет осуществить суммирование отраженных волн от общей
точки на участках развития флексур или в районах соляиоку-
польной тектоники.
3. За счет различного расстояния очагов взрыва от резких
границ в самой верхней части разреза при ВС создаются
вия для ослабления частично кратных отраженных волн с
полнительным ходом выше очага взрыва (волн-спутников).
В некоторых условиях достаточно высокоэффективным
зывается применение поперечных групп сейсмоприемников и
точников в сочетании с СМП, обеспечивающей реализацию так
называемого остронаправленного приема (ОНП). Достаточно
длинные группы сейсмоприемников, располагаемые
лярно к профилю, можно представлять как остронаправленные
160

ь
г 'г ''»^к-)]4(.
Рис. 42. Суммирование сейсмической записи по вертикали:
а — годографы прямых (А) и отраженных (В) волн, волн-спутников СО и
ростных помех (Л); б—наблюденные записи этих типов волн одним и тем же
налом при разных глубинах взрыва; в —запись тех же волн после введения
вок за разницу в глубинах взрыва; г — результат суммирования по вертикали 2!=6ЛГ
сейсмические антенны, оптимально ориентированные для
дачи — приема полезного сейсмического сигнала в
ной плоскости профиля. Параметры излучающих и приемных
групп, характеризующие остроту направленности системы,
считывают в зависимости от длины волны полезных сигналов—
глубинных отражений.
Например, в условиях юга Прикаспийской впадины системы
наблюдений предусматривают 6-, 12-кратное перекрытие при
фланговых и встречных расстановках. Длина расстановок
ставляет 1150 м, расстояние между приемными группами — 50 м,
размер выноса пункта взрыва от ближайшей группы— 1300 м,
длина базы излучения—250 м; используют 24 сейсмоприемника
па поперечной базе 160 м.
В условиях солянокупольной тектоники для надежного
ления наклонных отражающих границ при наличии
ного фона кратно-отраженных волн, образовавшихся в верхней,
залегающей близко к горизонтальной части разреза,
ние способа ОГТ оказывается недостаточным. Для лучшего
деления наклонных границ применяют предварительное
ление кратно-отраженных волн перед обработкой исходного
териала по алгоритму ОГТ с помощью лабораторного варианта
разновременного группирования источников.
Параметры группирования источников (число суммируемых
пунктов взрыва п, удаление базы регистрации от центра базы
группового источника Хс, базы группового источника б/, базы
приема 2Хо и функции запаздывания группового источника А/о,
(рис. 43) определяются таким образом, чтобы обеспечивалось
прослеживание неискаженных однократно-отраженных волн и
ослабление кратных волн на достаточно протяженном интервале
наблюдения.
Технология работ и выбор рабочих параметров в районах,
характеризующихся особыми условиями, несколько отличаются
6 Заказ № 1838 161

Рис. 43. Принцип лабораторного
группирования источников
ния волн
ОТ обычных. Например,
бинные условия Сибирской
платформы благоприятны для
применения сейсморазведки
МОВ с целью поисков
шек нефти и газа в рифей-
ских, венд-пижпекембрийских
и более поздних отложениях,
в том числе и в районах
вития пород трапповой
ции. Однако для реализации
возможностей МОВ
гия полевых работ и методика
обработки материалов должны
удовлетворять определенным
требованиям, которые
кают из весьма сложных и
своеобразных сейсмогеологи-
ческих условий региона.
В условиях широкого
вития пород трапповой
ции и сложного строения верхней части разреза эти требования
не могут быть реализованы в рамках традиционной
ведки по СМП, когда стремятся добиться регуляризации путем
увеличения кратности наблюдений (до 24 и более) при больших
расстояниях между центрами групп сейсмоприемников E0 м),
больших базах суммирования сигналов B,5—3,5 км) и
нением мощных интерференционных систем, т. е. путем
нения (интегрирования) волнового поля.
Глубинные сейсмогеологические условия региона,
чайно сложное и изменчивое строение ВЧР, пересеченный ре-
-льеф земной поверхности требуют совсем других, часто
рально противоположных по существу методических приемов.
Для выделения полезных сигналов здесь необходимо расчленить
волновое поле на составляющие на малых базах, использовать
дифференциальные характеристики зарегистрированных волн,
применять в приемной системе, объединяющей этап полевых
наблюдений и этап обработки материала, элементы адаптации
к сложным по вертикали и быстро меняющимся по горизонтали
сенсмогеологическим условиям.
Применительно к условиям Сибирской платформы
в СНИИГГиМС разработаны способ и технология
альной адаптивной сейсморазведки отраженными волнами
(ДАС-ОВ), удовлетворяющие подобным представлениям о сей-
«смогеологической ситуации в данном регионе.
Этот способ рассчитан на стандартные технические средства,
■широко применяемые на практике в настоящее время, и преду-
•сматривает технологические приемы работ на профиле, изло-
;женные ниже.
362

Источник колебаний должен обладать широким спектром
возбуждаемых частот, в том числе обеспечивать достаточную
энергию высокочастотных составляющих. Рекомендуется
менять одиночные взрывы под ЗМС по возможности небольших
зарядов тротила или нескольких детонаторов (при наличии
накопителя) в скважинах (глубиной 15 м) с водяной
кой. В случае использования мелких B—4 м) скважин лучше
применять ледяную укупорку заряда (скважины заполняются
водой или смесью воды и песка, взрывы производятся после
промерзания столба воды в скважине).
Для приема колебаний целесообразно использовать сейсмо-
присмники с максимальной высокой собственной частотой
баний и низким уровнем нелинейных искажений, цифровые-
станции с большим динамическим и частотным диапазоном и
наименьшим уровнем нелинейных искажений. Системы
ний: а) 6-кратная встречная система с длиной годографа
1 = 900ч-1200 м, расстоянием между сейсмоприемниками АХ =
= 10-;-15 м, б) трехкратная встречная система ^ = 500-=-900,.
Д^я=5 м. Наблюдения проводятся в ближней зоне от пунктаг
возбуждения. Применяют одиночные сейсмоприемники (или
группу на базе 10—15 м).
Регистрацию производят с выключенными фильтрами НЧ и
ВЧ или осуществляют резкое подавление низкочастотных
ставляющих до 20 Гц. Профили могут иметь изломы и изгибы —
нх лучше располагать по долинам рек, ручьев или временных
водотоков.
Главное направление развития сейсморазведки
тельно к условиям сложно построенной среды, насыщенной
траппами, состоит в конструировании общей системы типа ОГТ
из отдельных меньших по размеру систем подавления помех,,
сбора и локальной фокусировки сильно искаженного и
ного сигнала. Отдельные элементы такого подхода используют
в способе ДАС-ОВ.
Значительная часть территории Сибири характеризуется
личием зоны многолетнемерзлых пород (ЗММП), мощность
торой в северных районах, представляющих интерес для
ков нефти и газа, доходит до 500—600 м. Основным средством
изучения тектоники осадочного чехла в северных районах
ется сейсморазведка методом отраженных волн. Однако ЗММП
обусловливает сложные специфические сейсмогеологические
условия, что зачастую ведет к уменьшению возможностей
сморазведки и понижению точности метода. Неоднородности
зоны мерзлоты, связанные со сложным распределением
туры пород и соответствующими резкими изменениями скорости
распространения упругих колебаний, приводили на многих
ведочных площадях к частым разрывам в корреляции
ных волн и к низкой точности построения.
Совершенствование методики сейсморазведочных работ шло'
в последние годы в двух направлениях: I) внедрение цифровой
6* 165

регистрации колебаний и цифровой обработки материалов;
2) разработка методики многократного профилирования.
Технология полевых наблюдений по СМП, рассчитанная на
прослеживание горизонтов в низах мезозойских и более
них отложениях, определяется следующими параметрами,
бранными на основе выполненных расчетов и
ских работ [35]: 1) размер выноса ПВ менее 500—700 м; 2)
симальное удаление от пункта взрыва 2500 м; 3) шаг между
каналами и ПВ 50—60 м; 4) кратность прослеживания не
нее 12.
Следует остановиться еще на одном вопросе оптимизации
работ в сложных сейсмогеологических условиях. Во многих
болоченных местностях, особенно Западной Сибири,
вость свойств приповерхностных слоев, вызванная присутствием
толщ торфяников на отдельных участках профилей, приводит
к сильному искажению записей, делающему невозможным
ренное прослеживание отражений. Были предложены меры
устранения этих мешающих влияний путем погружения сейсмо-
приемников на глубину в коренные породы. Методика
ния сейсмоприемников была успешно испытана и применена
во многих северных районах. Однако возможно дальнейшее
витие этой методики, обусловленное широким применением
стем многократных перекрытий. Одной из отличительных ее
черт является густое размещение взрывных скважин на
филе, расстояние между которыми иногда уменьшается до 50 м.
Взрывные скважины для достижения хорошего сейсмического
эффекта бурят в толще коренных пород, подстилающих ЗМС.
Это создает новые возможности для применения данной
дики погружения, поскольку одни и те же скважины можно
использовать как для погружения в них приемников, так и для
производства взрывов. При таком двояком использовании
жин значительно снижается стоимость работ и применение ее
может оказаться не дороже, чем обычная методика наблюдений
с приемниками на поверхности.
Экспериментальные исследования возможности
ния одних и тех же скважин для взрывов и наблюдений дали
положительный результат. При этом было установлено, что
блюдения в скважинах должны предшествовать взрывам. В
тивном случае выделяющиеся в течение длительного времени
газообразные продукты взрыва создают значительный уровень
помех, затрудняющих регистрацию сейсмических колебаний.
Такая последовательность работ обеспечивает лучшую
ность скважин для выполнения в них как наблюдений, так и
взрывов.
Для создания необходимой последовательности работ
более удобной является фланговая система наблюдений. При
этом взрывные скважины должны быть пробурены заранее
вдоль профиля с таким опережением, чтобы в них можно было
разместить число приемников, образующих одну расстановку.
164

При переходе к следующей физической точке приемник
жают в новую скважину в конце стоянки и извлекают другой
приемник из скважины в начале стоянки. Для обеспечения
сокого темпа работы целесообразно погружать приемники с
которым опережением.
Важное значение имеет качество и надежность погружения
сейсмоприемников. Должны применяться хорошо
ванные приемники, закрепленные в достаточно жестких
хах и обеспеченные сильными прижимными устройствами.
метр кожуха вместе с прижимным устройством должен быть на
10—20 мм меньше диаметра скважины. Кожух необходимо
дежно скрепить со стальным тросом, чтобы обеспечить
чение приемника из скважины. Для погружения приемника
в скважину могут применяться шесты или специальные погру-
жатели.
При наблюдениях на поверхности обычно применяют
пирование приемников. В случае подземных наблюдений такое
группирование связано с большими дополнительными
дами. Однако следует отметить, что при подземной регистрации
наблюдается значительно меньший уровень как случайных, так
и регулярных помех, что может сделать группирование
ников вовсе ненужным. Если же возникает необходимость
пирования приемников, то значительно большая устойчивость
параметров регулярных волн при наблюдениях на глубине
зволяет существенно уменьшить число группируемых элементов.
Применяя для подавления помех совместное группирование
точников и приемников, можно сократить число элементов
в группе до двух-трех. Дополнительное уменьшение числа
ходимых для этого скважин может быть достигнуто
нием рассмотренного выше вертикального группирования
мирования).
Площадные сейсморазведочные работы МО В
по регулярной сети профилей
Повышение точности и глубинности сейсморазведки, а также
усложнение стоящих перед ней задач требуют резкого
ния объема получаемых данных, в связи с чем в отечественной
и зарубежной сейсморазведочной практике большое внимание
уделяется площадным системам наблюдений. Площадные
смические исследования по методу отраженных волн в основном
реализуются с использованием систем многократных
тий, позволяющих в процессе обработки выбирать трассы по
принципу ОГТ. Выполнение условия ОГТ для данного
ванного набора трасс, образующего сейсмограмму, диктуется
не принципиальными требованиями пространственной
ботки, а необходимостью селекции волн-помех (многократных,
обменных и т. п.) аналогично тому, как решается эта задача
при обычных сейсмических наблюдениях по профилям.
165

На выбор площадной системы наблюдений влияет
ность гелого-геофизических и экономических факторов.
К геолого-геофизическим факторам относятся особенности
сейсмогеологии района работ (поверхностные условия,
ника исследуемой толщи, характер волнового поля, решаемая
геофизическая задача, проектируемый граф обработки и
ритмический состав). Тектоника в первую очередь ограничивает
шаг между средними точками на поверхности наблюдений,
симальный размер поперечного выноса источника относительно
линии приема. Кроме того, априорные сведения о тектонике
пользуются для определения размеров и конфигурации площади
исследований. Например, наличие резко выраженных выпуклых
элементов границ раздела приводит к существенному
дению. Чтобы восстановить границу в процессе
ной миграции, необходимо увеличить площадь исследований до
размеров, позволяющих зарегистрировать по системе
кратных перекрытий волны, отраженные от крайних точек
тересующего нас наиболее глубоко залегающего выпуклого
объекта. Эта задача обычно решается путем моделирования
с использованием априорных сведений о геометрии границ и
характере распределения скоростей.
Особенности волнового поля (наличие интенсивных
ных волн-помех и количественные оценки его характеристик
(спектральный состав, кажущиеся скорости, отношение сигнал/
помеха по площади и глубине) определяют кратность
тий, распределение источников — приемников по расстояниям
возбуждение — прием в пределах одной сейсмограммы ОГТ,
размер выноса источника от ближайшего приемника. Если
ются лишь качественные сведения о помехах, то на начальном
этапе синтезируется система с заведомо избыточными
рами. Это позволяет в процессе обработки полученной
мации расчленить волновое поле на составляющие, оценить их
свойства и скорректировать систему.
Площадные наблюдения и пространственная обработка
формации, особенно в случае применения избыточных систем,
связаны с большими капитальными затратами. Поэтому для
изучения волнового поля могут применяться линейные системы
многократных перекрытий по двум или нескольким взаимно
ортогональным профилям. Характер решаемой задачи диктует
свои требования к системе наблюдений. В платформенных
виях, когда ведется поиск малоамплитудных поднятий, древних
палеорусел, врезов и других объектов, кратность перекрытий
обычно берется большей, чем при поисках крупных структурных
форм и том же отношении сигнал/помеха на входе. Очевидно,
что это вызвано более жесткими требованиями к точности
деления времен вступлений волн на разрезах, которые
ются при резком увеличении отношения сигнал/помеха на
ходе.
Тип проектируемой системы и ее параметры связаны с алго-
166

ритмическим составом обработки и параметрами
щей ЭВМ. Например, на площади 10X10 км^, отработанной по
системе 12-кратных перекрытий с шагом средних точек 6Хс=
= бУс = 0,05 км при полезной части записи в 5 с и шаге
тования в 2 мс будет зарегистрировано 1,2-10^ 16-разрядных
слов. При уменьшении шага средних точек до 0,025 км объем
информации увеличивается в 4 раза. В варианте линейного
гократного профилирования при редкой сети профилей такое
уменьшение шага и увеличение объема информации в 4 раза не
вступает в противоречие с вычислительными возможностями
пользуемых в настоящее время ЭВМ. В случае же площадных
исследований такое увеличение объема информации должно
быть подкреплено реальными вычислительными мощностями,
поскольку фактические сроки обработки могут непомерно
расти и будет нарушено одно из важных требований к
разведке— оперативность выдачи заключений.
Под экономическими факторами понимаются материальные
затраты на полевые работы. Они могут быть существенно
жены за счет стандартизации параметров системы наблюдений,
мобильности и технологической простоты процесса перестановки
приборов, оптимального сочетания числа приемников и числа
источников, в которых возбуждаются колебания, принимаемые
данной фиксированной расстановкой, использования там, где
это возможно, невзрывных источников и т. д. Наиболее
ный путь снижения затрат — это использование
нальных станций.
Конечно, определяя параметры площадной системы
ний, необходимо в каждом конкретном случае, учитывая всю
совокупность геофизических и экономических факторов, идти
на определенные компромиссы. Начало площадным системам
положили расстановки источников и приемников, где приемники
располагают в узлах прямоугольной сетки, а источник — в ее
центре (рис. 44, а).
В общем случае компоненты такой системы
няемы, т. е. ее можно составить из групп сейсмоприемников,
расположенных в центре, а в узлах решетки разместить
ники. В обоих случаях площадь отражающих точек составляет
1/4 площади наземной расстановки (рис. 44, б).
Явным недостатком такой системы наблюдений является
требность большого числа сейсмоприемников (источников), что
осложняет определение статических поправок для каждого из
них и соблюдение идентичности условий их расстановки,
а также ведет к затрате большого времени на установку и т. п.
Например, если сторона ячейки прямоугольной сетки равна
50 м, а сторона расстановки — 2300 м, то потребуется 2209
емников. В связи с этим возникла необходимость
ния площадных апертур, под которой понимается создание
стем наблюдений с меньшим числом элементов, заменяющих
многоэлементные, без потерь качества получаемого результата.
167

ААААААААА
А А А-А-Аг-А-А А А
АААААА^АА
аа1а«аааа
Аа1аААААА
А А А-А-Лг-А-А. А А
ААААААААА
ААААААААА
[13! ^
Рис. 44. Площадные системы наблюдений:
а — с одним источником (приемником); б — геометрия получения площади
ностного изучения горизонта: в—<Э ^ соответственно крестовая; Ь- и Г-образная
становки приемников и источников; У — приемник (П); 2 — источник (И); 3 —
щадь изучения границы
Так, вместо площадных расстановок приемников — источников
стали применять крестовую. В ее основе два перпендикулярно
расположенных профиля, на одном из которых установлены
точники, на другом — приемники. Площадь подповерхностного
освещения в этом случае также составляет 1/4 площади
ной расстановки. Схематическая крестовая расстановка с ее
модификациями представлена на рис. 44, в—д. Расстановки
/.- и Г-образные являются частями крестовой, и их применяют
168

V
V
•л
/
/
Г—2
.Л
1
41
81
121
181
201
к 1г и" \
V у V \
^
11 -^ V \
К К X
^
К м ^^ у
у у V /
2
\Щ
]
40
80
120
200
240
у
V
У
У , .
У
V
У
. - > .
У
у
у
у
у
у
2
У
V
V
V
У .
У
V
V-'
У
•X'--
у
V
V
V
у
V
V
у
У
Рис. 45. Современные площадные системы наблюдений с регулярной сетью
источников возбуждения и приема:
а — расположение профилей в виде «змейки»; б — многопрофильная технология
с многоканальной станцией; в — многосторонняя сеть наблюдений; / — источник; 2 —
линии регистрации колебаний
В тех районах, где невозможно использовать полную крестовую
расстановку.
В настоящее время в практике сейсморазведочных работ
применяют различные виды регулярных площадных
ственных) систем наблюдений: расположение профилей в виде
змейки (рис. 45, а), многопрофильная технология (рис. 45, б),
многосторонняя технология (рис. 45, в). Практически в основе
всех систем лежат элементы крестовой расстановки.
Широкое применение в сейсморазведке получил способ
рокого профиля (СШП) в различных модификациях, который
является развитием системы продольно-непродольного
лирования. На рис. 46, а, б приведено сравнение
ного профилирования с обычным способом многократного
крытия. Реализация технологии СШП в поле не намного
нее обычного многократного профилирования, так как число
точек приема и возбуждения на единицу длины профиля
няется прежним. Незначительное удорожание сейсмической
съемки в этом случае (за счет увеличения объема
ских работ) компенсируется ростом количества информации
о характеристиках отраженных волн в окрестности профиля.
Способы синтезирования приемных апертур обобщены
Ю. В. Тимошиным [51] и выделены два основных:
ный (монопольный) и двухэлементный (дипольный). Для
вого характерна неподвижность одного из преобразователей
(источника или приемника), в то время как другой сканирует
апертуру. Системы наблюдений с подвижным приемником и
неподвижным излучателем получили название прямых. В про-
169

ш л. • л. ^
СП
~пв
^ т
Т пв
1 ^ СП
Рис. 46. Системы наблюдений обычного профилирования (а) по способу
рокого профиля (б) и со сканированием апертур (в):
/, // —соответственно монопольное и днпольное сканирование; ///,/V—соответственно
прямые и обращенные -системы наблюдений; /, 2, 5, 6 — однократные систеиы; 3, 4.
7, 8 — системы многократного перекрытия; ДХ — расстояние между пувктанн приема
или пунктами возбуждения; /[ — расстояние от пункта возбуждения до первого пункта
приема; 1г — длина годографа
тивном случае они называются обращенными (рис. 46, в). При
дипольном сканировании апертуры (ДСА) по ней одновременно
перемещаются как излучатели, так и приемники. Основной
мент— диполь, состоящий из приемника и источника,
ных на определенном расстоянии друг от друга и совместно
ремещаемых по заданной области поверхности наблюдений с
хранением расстояний между ними. В этом случае также
используются прямые и обращенные системы. При монопольном
сканировании приемной апертуры получают синтезированные
сейсмограммы, подобные сейсмограммам обычного МОВ.
При дипольном сканировании апертуры кинематические и
динамические характеристики регистрируемых на
мах отраженных волн (ОВ) существенно отличаются от
вых, полученных МОВ. Например, синтезированный годограф
ОВ для плоской горизонтальной границы имеет вид
тальной прямой в отличие от гиперболического в обычном МОВ,
что исключает операцию ввода кинематических поправок.
Кроме того, длина синтезированного годографа ОВ равна длине
170

исследуемого участка отражающей границы, тогда как при
нопольном сканировании апертуры, как и при МОВ, длина
графа в 2 раза больше длины исследуемого участка границы.
Таким образом, при одинаковой плотности точек приема
лебаний на поверхности наблюдений, обработка сейсмограмм
дипольного сканирования требует затрат в 4 раза меньше, чем
обработка данных наблюдений МОВ. Добавим, что кратность
прослеживания границ при использовании дипольного
вания апертур равна числу используемых точек приема.
численные и некоторые другие преимущества способа ДСА
зволяют заключить, что полученные при этом сейсмограммы
удовлетворяют требованиям, заключающимся в обеспечении
вышения геологической эффективности и глубинности
ских исследований.
Системы трехмерных наблюдений могут применяться в
личных модификациях в зависимости от сложности решаемых
геологических задач и географических условий. Однако
димым и общим требованием ко всем системам является
жение равномерного распределения по площади общих
ных точек.
Для практической реализации площадных систем нужны
многоканальные регистрирующие системы с передачей сигналов
от сейсмоприемников к сейсмостанции по проводам, кабелям,
световодам, а в труднодоступных условиях по радиоканалу.
следний способ реализуется в телеметрических системах сбора
информации, которые наиболее удобны при организации
щадных систем наблюдения. Из многоканальных в настоящее
время следует отметить станцию «Горизонт», которая
зует 96-канальную кабельную передачу информации, и
рическую систему УКВ-АРС.
Бытует мнение, что применение площадных систем
ний ведет, как правило, к повышению стоимости работ.
дования показали, что при некоторых системах затраты не
только не возрастают, а, наоборот, значительно снижаются за
счет уменьшения объема буровзрывных и топографических
бот, сокращения потрав сельскохозяйственных культур и
шения ущерба окружающей среде, в том числе верхнему
родному слою.
Особенно возрастает роль площадных наблюдений при
тальной сейсмической съемке, когда расстояние между
лями не превышает 500 м, а иногда доходит до 200 и даже
100 м. При такой плотности наблюдений коэффициент
зования энергии возбуждения составляет не более 10%, если
работы ведутся по одному профилю. Повышение этого
циента может быть достигнуто за счет применения площадных
систем наблюдений, одним из вариантов которых служит
временный прием сейсмических колебаний по продольному и
серии непродольных профилей. Данные непродольных
дений могут обрабатываться по известным алгоритмам способа
171

ОГТ и дифракционного метода с учетом непродольности
лей. При этом, как показал опыт, эффективность непродольных
профилей практически такая же, как и продольных.
На современном технико-аппаратурном уровне
ведки наиболее приемлемыми являются схемы обычных и
щенных площадных наблюдений, описание некоторых из них
приводится ниже.
Технология площадных наблюдений
с одновременным приемом колебаний
по продольному и непродольным профилям
Такая технология позволяет одновременно получать два или
несколько сейсмических разрезов и может применяться при
тальной сейсмической съемке; сокращает объемы буровзрывных
работ и уменьшает потравы сельскохозяйственных культур.
Сущность технологии состоит в том, что колебания
ются по основному центральному профилю, а принимаются
новременно как по основному продольному, так и по одному или
нескольким непродольным, параллельным основному.
ния между профилями выбирают в зависимости от детальности
съемки, требуемого ослабления помех (в том числе кратных
волн) и с учетом поверхностных условий. Максимально
мое его значение Утах может быть определено исходя из
ного максимального расстояния взрыв — прибор Хщах и
дельно допустимого (для района работ) расстояния взрыв —
прибор Хпр, при котором выигрыш в отношении сигнал/помеха
еще обеспечивает прослеживание на разрезах исследуемых
ниц. Как показано Г. В. Мегелем и др., в этом случае
^тах= У-^тах — -Лпр- C-7)
Исходные величины ^тлх И Хпр могут бЫТЬ ПОЛуЧСНЫ ПОСЛС
анализа данных удлиненных наблюдений и предварительных
исследований способом ОГТ. Опыт работ показывает, что
стояние между взрывным профилем и профилем приема
ний может доходить до
У=2Хшах/3. C.8)
Расположение базы приема колебаний на продольном
филе и другие параметры такие же, как и при исследованиях
способом ОГТ. Для непродольного профиля эта база
ется из расчета, что
•Лпр = '\'Лп1ах — У • C-9)
Минимальное расстояние от проекции пункта взрыва на
нию наблюдений до первого сейсмоприемника б выбирается
с учетом максимального ослабления кратно-отраженных волн и
других помех.
172

Зная величины Хпр и б, можно определить расстояние между
сейсмоприемниками соответственно для симметричной и
говой систем наблюдений:
АХ,== 2(^пр-б) . ДХ,= ^"Р-^ . C.10>
Если расчетная величина АХ^^Хогт . то расстояние между
сейсмоприемниками следует принять такое же, как и при
тах способом ОГТ, что позволит использовать стандартные
смические косы.
Параметры группирования взрывов и приборов при работах
с выносом ПВ могут быть приняты на непродольных профилях
такие же, как и по центральному профилю. В тех случаях, когда
прием колебаний осуществляется вблизи проекции пункта
взрыва на линию наблюдений, характер группирования
ров может быть изменен таким образом, чтобы направление
групп было ориентировано вдоль некоторых линий (радиусов),
проходящих через пункт взрыва (или же перпендикулярно
к профилю наблюдений). Интервал такого группирования
ближенно определяется по формуле
Х«Г/2. C.11)
Технология выполнения площадных наблюдений
венно не отличается от таковой при обычных исследованиях
способом ОГТ, за исключением того, что для проведения
блюдений одновременно по двум или трем профилям
димы соответственно две или три обычные сейсмические
ции, действующие в синхронном режиме, или специальные
гоканальные.
При работе на двух профилях обычно удобно каждый
дующий центральный профиль совмещать с предыдущим
дольным, что упрощает учет статических поправок и создает
равномерную сеть сейсмических профилей. Кроме того, в 2 раза
сокращается объем буровзрывных и топогеодезических работ
в расчете на 1 км сейсмического разреза и почти в 2 раза —
травы сельскохозяйственных культур.
В случае работы с тремя профилями удобно каждую
дующую систему из трех профилей располагать так, чтобы один
из них являлся сопряженным. Однако при этом сеть профилей
будет несколько неравномерной; кроме того, усложняется учет
статических поправок. При таком варианте площадных
дений объем буровзрывных работ сокращается в 3 раза,
геодезических—на 1/3, потрав сельскохозяйственных культур —
почти в 2 раза. Можно достичь и равномерной сети профилей,
но при этом не будет экономии по топогеодезическим работам,
а объем потрав уменьшится только на 1/3. Объем
ных работ сокращается в 3 раза из расчета на 1 км
ского разреза.
173

Исследования с одновременной отработкой двух, трех или
нескольких профилей могут выполняться и при работах типа
поисковых или рекогносцировочных с целью более детального
изучения разреза вдоль отдельных полос (отсеивания боковых
аолн и других регулярных помех).
Технология обращенных площадных наблюдений
Она опробована в нескольких видах, позволяющих
дить исследования с применением одной стандартной сейсмо-
станции. Большинство из них по сути являются обращенными
ло отнощению к описанным ранее.
Наиболее простой вариант — непродольное многократное
профилирование, которое может применяться параллельно
с продольным (рис. 47, а) или самостоятельно (рис. 47, б, в)
при отработке труднопроходимых участков местности, занятых
посевами, речных долин, болот, населенных пунктов и т. д.
Сущность технологии заключается в том, что колебания
буждают на одном профиле, а принимают — на другом,
лельном взрывному. Профили располагают по разные стороны
участка, недоступного для буровзрывных работ. Расстояние
между ними и другие параметры выбирают в соответствии с
ложенными выше соображениями и с учетом размеров недо-
<;тупного для исследований участка. Однако ширина последнего
не должна превышать 2 км. В ряде случаев эта ширина может
быть увеличена почти в 2 раза путем расположения профиля
приема колебаний посредине недоступного участка (посева, на-
-селенного пункта, леса и т. п.), а профилей взрывов — по обе
•стороны от него (рис. 47, <Э).
При непродольном профилировании объем топогеодезиче-
•ских работ возрастает в 1,5—2 раза и приблизительно в 1,5 раза
увеличиваются потравы сельскохозяйственных культур, если
профили проходят через посевы.
Более сложным вариантом площадных наблюдений по спо-
•собу ОГТ является технология, в соответствии с которой
бания регистрируются по нескольким параллельным профилям,
один из которых — продольный, а остальные — непродольные.
Технология предназначена для получения временных разрезов
или сейсмических изображений с повышенным уровнем
ления кратных волн. Профили взрыва и приема колебаний при
непродольных наблюдениях располагаются симметрично
сительно центрального продольного (рис. 47, г) или некоторой
линии, лежащей посредине между ними. При этом получаемая
информация приводится к одной общей плоскости разреза.
В наиболее простом случае система наблюдений состоит из
продольного и двух непродольных профилей. Соответственно и
возможная кратность перекрытий возрастает в 2—3 раза по
сравнению с обычным продольным многократным
нием. Применение сопряженного профилирования с многократ-
174

2
2
1
!
. . V . V . V . . .
УУУу4 V V V V V
:::Н ::::::
.: л I.: I:::
; 2
;
»
I
Рис. 47. Обращенные схемы площадных систем наблюдений:
а—в — по непродольным B) профилям; г — по одному продольному A) и ряду
продольных профилен, расположенных симметрично относительно центрального
дольного) профиля: У — продольные профили; 2 — непродольные профили; 1—1У —
нии возбуждения; 2'— 4' — непродольные профили регистрации; д — с приемом
баний по основному центральному профилю 1 и возбуждением колебаниА по перпев»
дикулярным профилям; А — пункты возбуждения, Б — линии сейсмических разрезе»
ОГТ
ным прослеживанием отражающих границ позволяет усилить
степень ослабления кратных и других высокоскоростных волн-
помех. При расчете системы наблюдений необходимо учитывать
в основном те помехи (кратные волны), которые
ются в пределах исследуемого временного интервала.
Расстояние между профилями при непродольных
ниях должно удовлетворять условию
-^{Н'+^У ^DЯ^р + X^)^'^= ^^. C.12)
V »кр 2
где Н — глубина исследуемой отражающей границы; Якр — та
же, для кратнообразующей границы; V и Vкр — скорость
странения соответственно отраженной и кратно-отраженной
волн; л = 1, 2, 3 и т. д. соответственно для 1, 2, 3-го и т. д.
дольных профилей; Т — период колебаний.
Это же расстояние может быть определено и графически на
основании анализа волновой картины в пределах участка работ,
для чего необходимо построить годограф отраженной волны
для исследуемого интервала разреза (по Уср) и рядом нанести
годограф кратной волны таким образом, чтобы минимумы
графов совпадали. Если кратная волна коррелируется с
вом, то можно ограничиться построением сводного годографа.
Искомое расстояние между профилями находится как
ность между пикетами по оси х, один из которых соответствует
минимуму годографов (в точке касания), а другой — точке, где
^отр—1кр = Т12 — для первого непродольного профиля, /отр—^кр=
= Т — для второго и т. д.
Максимальное число непродольпых профилей определим па
формуле
Ша
ЧТ
(^и V')
где А!^тах — максимальное расстояние взрыв •
C.13>
прибор, приме-
175

няемое при исследованиях способом ОГТ; у„р и о — скорость
распространения соответственно кратной и полезной волн.
Величину гптах МОЖНО нзйти И ПО другой формуле
/Птах = 2А^шах/7', C.14)
где А^тах — разность функций запаздывания кратной и
женной волн для максимального расстояния взрыв — прибор на
исследуемом временном интервале сейсмограммы.
Для увеличения числа непродольных профилей, что может
быть целесообразным при высоком уровне помех, следует
миться к повышению рабочей частоты. Для некоторых условий
максимальное их число может доходить до 4—6.
Следующим видом технологии обращенных площадных
смических исследований является система наблюдений, при
торой прием колебаний осуществляется по основному профилю,
а возбуждение — по серии перпендикулярных, что сближает эту
технологию с технологией широкого профиля. Это позволяет
реализовать весьма детальную или сплошную сейсмическую
съемку на базе обычных сейсмостанций. Пункты возбуждения на
поперечных профилях размещаются так, что совместно с
лем приема колебаний образуют систему непродольных
лей. Это весьма удобно для последующей машинной обработки
материалов. Рассматриваемая схема наблюдений предполагает
преобразование сейсмической информации как по способу ОГТ,
так и с помощью дифракционного метода. Для этого записи
формируются так, что образуют систему непродольных
лей, обработка которых производится по уже известным
ритмам для нспродольного профилирования.
После увязки временных разрезов ОГТ последние
мируются в сейсмические разрезы, на основе которых делаются
детальные структурные построения. Сейсмические
ния в глубинном масштабе могут быть непосредственно
зованы для составления детальных карт с сечением изолиний
до 10 м.
Анализ описанных систем площадных наблюдений
вает, что их внедрение уже теперь может содействовать
шению эффективности сейсмических исследований при решении
геологических задач на стадии детальной разведки. Важное
место принадлежит им при отработке участков, занятых
ными культурами, реками, болотами, населенными пунктами,
трубопроводами, и т. п. В ряде случаев возможно повышение
коэффициента использования энергии возбуждения,
ние полевых работ и уменьшение потрав сельскохозяйственных
культур.
Технология работ по системе типа «крест»
В настоящее время в практике наземных сейсмических
дований все чаще применяются площадные системы
ний, построенные на основе крестовой расстановки и обеспечи-
176

вающие площадную выборку трасс по принципу ОГТ. Эта
стема формируется за счет последовательного перекрытия
стообразных расстановок источников и приемников. Например,
предположим, что 24 сейсмоприемника (группы сейсмоприемни-
ков) равномерно распределены по линии наблюдения,
ющей с осью X. Вдоль оси У, пересекающей расстановку сейсмо-
приемников в центре, равномерно и симметрично размещается
24 источника. Шаг источников бУ и сейсмоприемников 6Х
наков. Сигналы, возбужденные в каждом источнике,
ются всеми сейсмоприемниками. В результате такой отработки
формируется (рис. 48) поле из 576 средних точек. Если
довательно смещать расстановку сейсмоприемников и
кающую ее линию возбуждения вдоль оси X на шаг 8Х и
вторять регистрацию, то в результате будет достигнуто
ное перекрытие полосы, ширина которой равна половине базы
возбуждения. При последовательном смещении базы
ния и приема вдоль оси У на шаг 8У достигается
ное 12-кратное перекрытие, а общее перекрытие составит 144.
Естественно, что на практике применяют более
ные и экономически более обоснованные системы с меньшей
кратностью. В качестве примера на рис. 49 приведена
ная площадная система, для реализации которой используется
одна 240-канальная сейсмическая станция, принимающая
следовательно сигналы с 32 пикетов возбуждения. Рассмотрим
параметры этой системы. Все 240 сейсмоприемников (групп
сейсмоприемников) распределены на пяти параллельных
филях (по 48 на каждом). Шаг 6Х между точками приема
0,05 км, расстояние ДУ между линиями приема 0,2 км. Шаг
источников 6У по оси У 0,05 км. Показанное на рис. 49
рованное распределение источников и сейсмоприемников будем
называть блоком. После приема колебаний со всех 32
ков блок смещается на шаг Д^=0,3 км, вновь повторяется
прием со всех 32 источников и т. д. Таким способом
вается вся полоса вдоль оси X от начала и до конца площади
исследований. Следующая полоса из пяти линий приема
щается параллельно предыдущей полосе таким образом, чтобы
расстояние между соседними (ближайшими) линиями приема
первой и второй полосы равнялось расстоянию между линиями
приема в блоке (ДУ=0,2 км). В этом случае линии источников
первой и второй полосы перекрываются на половину базы
буждения. При отработке третьей полосы наполовину
ваются линии источников второй и третьей полосы и т. д. Таким
образом, в данном варианте системы линии приема не
руются, а в каждой точке источника (исключая крайние)
налы возбуждаются дважды.
Как показано В. И. Мешбеем и А. 3. Мурсакуловым,
ные соотношения, определяющие параметры системы и ее
ность, можно записать простыми формулами, для чего, следуя
рис. 49, введем следующие обозначения: ^^ — число линий при-
177

у
1
'^* , ,
>
'24
Рис. 48. Система наблюдений типа «крест>:
24 а
1°
1-
1-
о|/
V \2
■ \з
7 —точки размещения сейсмоприемников (центров групп сейсмоприемннков); 2 — точки
размещения источников; 3 — средние точки для каждой пары нсточников —
ников
ема; гпх — число точек приема на каждой линии приема
ного блока; гпу — число источников на каждой линии
ния данного блока; р — ширина интервала в центре линии
буждения, в пределах которого источники не размещаются; ^—
размер выноса (смещения) по оси X линии источников от
жайших точек приема.
Во всех случаях интервалы АХ, АУ и Ь кратны шагу бХ
либо бУ. Это обеспечивает получение равномерной сетки
них точек, что является обязательным условием при
щем построении вертикальных и горизонтальных срезов
странственного волнового поля и, кроме того, упрощает процесс
обработки. При этом
АХ = М8Х,
N = 1, 2, 3
178

® ®
32 г +32
Рис. 49. Система площадных наблюдений типа «крест» 16-кратная:
1 — точки размещения севсмоприенников; 2 — точки размещения источников; 3 —
ние точки; 4 —номера профилей возбуждения; /—V —номера профилей приема
АУ=М6У, М = 1, 2, 3 . . .
^ = 7бХ, G=1. 2, 3 . . .
Подсним'смысл параметра р (см. рис. 49). Сдвиг между
ниями средних точек (график средних точек, характеризующих
кратность перекрытий по оси У, приведен в левой части рис. 49),
отвечающих заданной линии возбуждения и двум первым
кам приема на соседних линиях приема, равен половине шага
ДУ. Если источники распределены равномерно (разрыв
ствует, /7=бУ), то для систем, аналогичных показанной на
рис. 49, кратность перекрытий по оси У равна И^' (числу линий
приема). Для уменьшения кратности перекрытий вдоль оси У
(сокращения затрат за счет меньшего числа источников)
ники в центре раздвигаются на величину
р = КАУ + 8У. C.15)
При К, равном соответственно I, 2, 3, кратность перекрытий по
оси У уменьшается на 1,2, 3.
Условие постоянной кратности перекрытий в любой точке
ОГТ при отработке следующей полосы без дублирования
ема на линиях предыдущей полосы предопределяет
мость дублирования линий возбуждения.
Рассмотрим основные соотношения, определяющие
ность перекрытий по осям X и У. Как уже отмечалось, для
стемы, аналогичной показанной на рис. 49, при /С=0 кратность
Пу перекрытий по оси У равна И^, т. е. равна числу линий
ема в данном блоке. При КФО, Пу~^—К- Согласно
179

в. и. Мешбею, запишем формулу, связывающую кратность
рекрытий Пу с параметрами бУ, АК и Шу-.
Пу = ту8У/2. C.16)
Отсюда выражение для числа источников гпу на данной
нии возбуждения можно записать следующим образом:
_2гчА^^ЛЕ^=К)^, C.17)
Для системы наблюдений, приведенной на рис. 49, число,
найденное по формуле C.17), равно 32.
Из выражения C.17) следует, что, поскольку шаг профилей
АУ всегда кратен шагу источников б У, число источников т^
для данного типа систем — четное. Распределяясь на прямой,
параллельной оси У, симметрично профилям приема, входящим
в данный блок, точки возбуждения либо совпадают с точками
приема, либо смещены относительно точек приема на б У/2.
Если число профилей приема ^ в данном блоке нечетное, то
источники всегда не совпадают с точками приема. Если \^
ное число, то возможны две ситуации: АУ/бУ—нечетное число,
источники совпадают с точками приема, АУ/бУ — четное число,
источники смещены относительно точек приема на бУ/2.
ный факт следует учитывать при синтезе системы (выборе
сла профилей приема и шага АУ между ними), поскольку от
этого зависит, будут ли в точках приема зарегистрированы
вертикальные времена, необходимые для определения
ных статических поправок.
Формула, определяющая кратность перекрытий Пх вдоль оси
X, может быть записана аналогично формуле C.16):
п^ = т^бХ/2АХ. C.18)
Зная Пх и Пу, запишем выражение, определяющее кратность
перекрытий по площади:
п^у^т;,ту8У/4^X^V. C.19)
Для системы, показанной на рис. 49, в соответствии с
нятыми значениями Шх, 6Х и АХ кратность перекрытий Пх по
оси X, вычисленная по формуле C.18), равна 4, а общая
ность Пху равна 16.
Рассмотрим пример синтеза системы наблюдений.
ложим, что регистрация ведется двумя 96-канальными
ческими станциями. Планируется реализовать 9-кратную
стему перекрытий за счет 3-кратного перекрытия по осям X и
У. Имеющиеся 192 канала распределим на четырех
ных профилях (по 48 каналов) с шагом 6^=50 м. Для того
чтобы шаг средних точек по осям X и У совпадал, выберем шаг
источников 6У=50 м. Расстояние АУ между профилями
мем равным 200 м. Поскольку число профилей приема и^' = 4,
а планируемая по оси У кратность Пу=3, необходимо в разме-
180

щении источников на линии возбуждения предусмотреть
рыв. Определим его величину. Для этого, учитывая, что К—
==\^—Пу=\, по формуле C.15) найдем р = /СА5'+бУ=200 + 50 =
= 250 м.
По формуле C.17) определим необходимое число
ков: ту = 3-2-200/50 = 24. Все 24 источника должны быть
мещены на п()ямой, ортогональной к линии профилей приема,
двумя группами по 12 источников в каждой. Шаг источников
в каждой группе 6У=50 м, расстояние между группами р =
= 250 м. Для ослабления влияния выброса на первые приемники
целесообразно линию возбуждения сдвинуть по оси X
тельно линии приема на 50—100 м. Размер выноса Ь может
быть существенно большим, если он определяется не только
ловием ослабления влияния выброса на первые каналы
новки, но и необходимостью улучшения свойств направленности
системы за счет увеличения значений функции запаздывания и
ее линеаризации. В окончательном виде рассчитанная система
показана на рис. 50. Определяя ее параметры, мы не
рели следующие принципиальные вопросы, на которые должно
быть обращено особое внимание в процессе синтеза системы
наблюдений.
1. Какой должна быть кратность перекрытий для решения
поставленной задачи? В нашем примере без соответствующего
обоснования мы приняли ее равной 9.
2. Что определяет число линий наблюдения, их длину и шаг
АУ между ними? Каким должен быть шаг ДХ и АУ приемников
и источников?
3. Чем ограничивается максимальное расстояние источник —
приемник по оси У?
Для ответа на эти вопросы проведем дополнительное
смотрение площадных систем. Наряду с площадной системой
наблюдений, предусматривающей перекрытие по оси У баз
возбуждения без перекрытия баз приема (см. рис. 49 и 50),
в соответствии с принципом взаимности на практике могут
меняться системы, у которых, наоборот, линии возбуждения
перекрываются при отработке очередной полосы, а дублируется
часть линий приема. Пример такой системы наблюдений
веден на рис. 51. Шесть линий приема, на каждой из которых
равномерно с шагом 6^= 100 м распределены 32 сейсмоприем-
ника, принимают сигналы, последовательно возбуждаемые
вятью источниками, равномерно и симметрично
ными на базе 800 м с шагом 6У=100 м. Шаг линий приема
АУ=300 м, а шаг линий возбуждения АЛ!'=400 м. При
ботке второй полосы три линии приема дублируются (вдоль
перекрывающихся линий приема на рис. 51 дано двойное
значение точек приема — окружности и треугольники), а линии
источников второй полосы по отношению к линиям источников
первой полосы оказываются сдвинутыми вдоль оси У на шаг
бУ. Таким образом, применяемая технология отработки не пре-
18»

Рис. 50. Система площадных наблюдений типа «крест» 9-кратная.
Условные обозначения см. на рис. 49
л лл лл л л л л л л лл лл л лл лл л л ^л л л/'
:9*
э:;
ЛЛ.ЛАЛЛАЛ АЛЛЛЛАЛААЛЛД^^'^-^^ ^
""^ "'^Г
ЛЛЛЛЛЛЛЛ ЛЛЛЛЛЛАЛЛЛД_ЛЛЛЛЛЛЛЛ.%Л ЛД ]Ц
32
!ДДйЛДДДЛД АЛ ДДДДЛЛДДДДДЛЛДЛЛДЛДДД
1.1У'
к л Л« й й Д А 6 л
32
ДДйДДДДДЛДДДДДДДйЛД
пх
1лллДДДДДДЛйДДДДДЛДДДДДДДДДАДДдлл
32
ш,и
/
V 2 ^ 3 Д 4
5 I X |б
Рис. 51. Система площадных наблюдений типа «крест» 12-кратная:
/ — точки размещения сейсмоприемников в первом блоке первой полосы; г — точки
размещения первого блока первой полосы; 3 —точки размещения источников первого
блока второй полосы; 4 — точки размещения сейсмоприемников в первом блоке
рой полосы; 5 — средние точки, соответствующие первому блоку первой полосы; б —
средние точки, соответствующие первому блоку второй полосы; 7—/V — номера
филей приема

дусматривает дублирования точек возбуждения. Все источники
размещены с шагом б У вдоль линий, ортогональных к
лям приема.
Согласно исследованиям В. И. Мешбея, рассмотрим три
дублирующихся профиля приема, на которых регистрируются
сигналы с двух линий возбуждения (линия возбуждения первой
полосы и линия возбуждения второй полосы). Полученная
стема эквивалентна системам с перекрывающимися
ками, прототипы которой приведены на рис. 49 и 50. Поскольку
число линий приема ^=8, а 18 источников распределены с
стоянным шагом 8У (К=0, р^бУ), кратность перекрытий Пу
по оси У равна 3. Действительно, подставив гПу, бУ и АУ в
нение C.16), получим
гпубУ 18-100 о
п„ = —2 = = 3.
* гдг 2-300
Кратность перекрытий определим по формуле C.18)
32-100
2-400
= 4.
Полная кратность такой системы 12. Таким образом, при
/С=0 и двойном перекрытии линий приема кратность Пу равна
числу перекрывающихся линий приема. В то же время, как
зывалось выше, при /С=0 и двойном перекрытии линий
дения она равна числу линий приема в блоке. Отметим, что при
двойном перекрытии источников независимо от того, четное или
нечетное число линий приема ]^ в блоке, кратность перекрытий
по оси У не меняется. Если же по оси У перекрываются линии
приема и И!'' нечетное число, то кратность Пу меняется, что,
естественно, осложняет процесс обработки и может сказаться
на результате. В принципе можно реализовать такую систему,
у которой Пу будет величиной постоянной, но для этого
димо непрерывно менять либо степень перекрытия, либо число
источников, либо то и другое, т. е. отказаться от стандартной
схемы и в результате усложнить технологию работ и
щую обработку. Поэтому на практике, когда предусматривается
перекрытие линий приема, число профилей целесообразно брать
четным.
Какой же вариант системы предпочтительнее: с двойным
перекрытием источников либо с двойным перекрытием линий
приема? Для ответа на этот вопрос рассмотрим систему
дений с перекрытием источников, альтернативную системе,
казанной на рис. 51. Будем считать, что наблюдения также
полняются двумя 96-канальными станциями и все 192 канала
распределены на шести линиях приема (по 32 на каждой) с
гом 8Х=100 М1. Шаг линий приема ДУ=800 м. Как и для
стемы, показанной на рис. 51, примем кратность перекрытий по
183

осям X и у соответственно равной 4 и 3. Поскольку шаг сейсмо-
приемников и их число гпх на каждой линии приема для обеих
■систем наблюдений одинаковы и равняются 32, для реализации
требуемой кратности перекрытий необходим одинаковый шаг
линий источников ДХ=400 м. Кратность перекрытий по оси У
будет равна 3, если величину А[^ принять равной 3. При этом
промежуток р, не заполненный источниками, будет равен
1000 м, а число источников на линии возбуждения при шаге
•6У=100 м определится по формуле C.17) и будет равно 18.
стема наблюдений, соответствующая приведенным параметрам,
локазана на рис. 52.
Отработка одной и той же площади (например,
ника со сторонами 10 км по оси А' и 9 км по оси У) для обеих
систем потребует одинаковое число источников B250)._Вместе
с тем технологически реализовать систему наблюдений с
крытием линий приема сложнее, поскольку потребуется в 2 раза
большее число перестановок. Кроме того, может оказаться, что
часть взрывных скважин не осыпается и позволяет выполнять
повторный взрыв, что является дополнительным аргументом
в пользу системы с перекрытием источников. Поэтому с точки
зрения экономии система наблюдений, показанная на рис. 52,
имеет несомненные преимущества. В то же время, если
титься к рис. 51 и 52, можно отметить следующее
ное различие. У системы, показанной на рис. 51, максимальное
расстояние взрыв — прием по оси У составляет 1150 м, а у
стемы, показанной на рис. 52,—2050 м. При больших углах
дения и произвольном азимуте границ раздела размер выноса
источника на 2 км по оси У может оказаться недопустимым,
скольку невозможно будет выполнить процедуру построения
временного разреза из-за отклонений точек пространственного
годографа ОГТ от аппроксимирующей гиперболы. В таких
виях предпочтение должно быть отдано системе, показанной
на рис. 51, либо должна быть применена принципиально другая
площадная система с существенно меньшим размером выноса
по оси У, либо с меньшим числом линий приема. Однако и то
и другое уменьшит площадь, перекрываемую одной полосой, и
усложнит технологию, т. е. приблизит ее к технологическому
процессу, характерному для системы, показанной на рис. 51.
Если же исследования выполняют в районе с пологозалегаю-
щими границами раздела, когда углы падения не превышают
5—10°, площадная система наблюдений, показанная на рис. 52,
предпочтительнее по всем своим характеристикам — она
чивает большую производительность при меньших затратах и
обладает примерно одинаковой направленностью по обеим
координатным осям, что очень важно при подавлении
кратных отраженных волн.
Установленные закономерности позволяют резко упростить
выбор параметров системы и свести его к следующим
лам.
184

®
0 [о гт|у Iу у у[г
^ [оо1«
© о
Рис. 52. Площадная система наблюдений 12-кратная:
/ ~ точки размещения сейсмоприемников; 2 — точки размещения источников; 3 —
ние ТОЧКИ; 4 — номера профилей возбуждения; 5 —средние точКи, для которых
полняется анализ временного поля; /—/V —номера профилей приема
1. В зависимости от имеющихся технических средств
(канальность станций и их число, имеющаяся буровзрывная
техника либо другие источники возбуждения), характера
верхностных и глубинных условий, глубины залегания основных
целевых горизонтов решают вопрос о перекрытии линий приема
либо линий возбуждения. При этом исходя из требуемой
ности перекрытий по осям X и У, требуемого шага средних
чек выбирают: число Т^ профилей приема в одном блоке, число
точек приема Шх на одной линии, шаг источников бУ и
ников бХ, коэффициент К, определяющий величину окна в
делах базы возбуждения (если перекрываются линии
дения).
2. Определяют число источников гпу, обеспечивающее
ходимую кратность Пу перекрытий:
а) при двойном перекрытии источников величину Пу
тывают по формуле C.17);
б) при двойном перекрытии профилей приема
т^, = И^'АУ/бГ. C.20>
3. Устанавливают положение линии источников по отношению
к первым либо центральным каналам блока (размер выноса ^)
и для заданного л» по формуле C.18) определяют шаг АХ
точников.
185

Синтезированная таким образом площадная система
дений позволит успешно решить геолого-геофизическую задачу,
€сли исходные параметры, использованные для ее расчета,
были правильными.
Все нестандартные ситуации, главным образом вызванные
условиями местности, требуют самостоятельного анализа, хотя
в целом они укладываются в общую схему расчета. Рассмотрим
пример. Пусть исходя из условий местности нам необходимо
максимально разредить точки расположения источников.
В частности, будем считать, что по оси У расстояние между
точниками не должно быть менее 300 м (положим 6У=300 м),
а по оси X не менее 400 м (примем ДЛ'=400 м). Такие
чения возникают при выполнении полевых работ на местности,
занятой сельскохозяйственными посадками, разделенными,
пример, лесозащитными полосами на прямоугольники 300X
Х400 м, вдоль границ которых имеются грунтовые дороги.
дем также считать, что размотку кабеля и установку сейсмо-
приемников выполняют вручную и условия местности не создают
сложностей для их размещения. Поэтому 192 канала (две 96-
канальные станции) распределим на шести линиях приема ^по
32 канала на каждой), расстояние между которыми АУ примем
равным 100 м. Шаг сейсмоприемников 6Х также выберем рай\
ным 100 м. При заданных параметрах Шх, 6Х и АУ кратность
перекрытий по оси X, найденная по формуле C.18), равна 4.
Учитывая малый шаг ДК, разумно применить систему
ний, не предусматривающую перекрытие линий приема. При
выбранном (правильнее сказать навязанном условиями
ности) шаге источников ДХ=300 м их число на каждой линии
возбуждения данной полосы равно 4.
Общий вид синтезированной системы площадных
ний показан на рис. 53. Оценим кратность перекрытий по оси У.
Для этого, учитывая, что 6У>АУ, предварительно исправим
формулу C.16), введя в знаменатель коэффициент у,
ризующий отношение бУ/ДУ:
Пу = ту8У/2уАУ = ту/2 = 2.
Таким образом, кратность перекрытий по оси У равна 2,
а общая кратность Пху=ХхПу=8.
Для отработки площади 10x10 км^ рассматриваемая
стема наблюдений потребует всего 825 источников.
Если условия местности не позволяют во всех случаях
живать шаг 6У=300 м, но при этом у — целое число, то поле
средних точек будет равномерным, но кратность перекрытий от
точки к точке будет меняться. Такая псевдорегулярная система
обладает существенными преимуществами по сравнению с
регулярной, поскольку позволяет на этапе построения
ного разреза по линии средних точек аппроксимировать
денный годограф однопараметрической кривой с одним неиз-
186

^
о
/
д
2
V
3
^
Рис. 53. Площадная система наблюдений 8-кратная:
1 — точки размещения сейсмоприемников первой полосы; 2 — точки размещения сейс-
моприемников второй полосы; /3 — источники первой полосы; 4 — источники второй
лосы; 5 — средние точки первой полосы; 6 — средние точки второй полосы
вестным Уогт- Поиск Оогт может выполняться в тех средних
точках, где кратность перекрытия наибольшая.
Известно, что кратность перекрытий определяет свойства
направленности системы и статистический эффект,
вающие ослабление регулярных и нерегулярных волн-помех.
Поэтому решение вопроса о требуемой кратности площадной
системы, как и в случае линейной системы, зависит от
ностей регистрируемого волнового поля [кинематических
теристик полезных волн и волн-помех, соотношения их
сивности на входе, обычно определяемого как отношение
плитуды (энергии) сигнала к амплитуде (энергии) помехи —
ЛсМп либо Ес/Еп]. Наиболее серьезной помехой при
ских исследованиях методом отраженных волн являются
гократные отраженные волны. Ослабление (подавление) их —
одна из главных задач первого этапа обработки данных
щадной сейсморазведки, реализуемой по схеме ОГТ.
Технология работ по системе широкого профиля
В последнее время широкое распространение получает
соб площадных исследований, известный под названием
рокого профиля». Его можно рассматривать как одну из
новидностей синтезированной площадной системы наблюдений,
позволяющей при наличии специальных программ обработки
изучать элементы пространственного положения границ, т. е.
проводить структурные построения и интерпретацию с учетом
187

реального трехмерного характера волнового поля. Вместе с тем
этот способ обеспечивает создание и площадной
онной системы, позволяющей ослабить всевозможные
ные помехи, распространяющиеся в разных направлениях
сительно основного профиля, а также подавить нерегулярные
случайные помехи. Эта особенность способа позволяет
довать его к широкому внедрению и в условиях, когда стоит
мостоятельная задача улучшения прослеживаемости
ных волн за счет исключения вредного влияния волн,
страняющихся преимущественно вне плоскости профиля.
Остановимся на вопросах обоснования систем «широкого
профиля» и исследовании помехоустойчй)90Сти, выполненном
в НВНИИГГ под руководством Б. И. Беспятом.
Системы наблюдения в способе широкого профиля (СШП)
предусматривают многократное профилирование серии
лельных равноудаленных друг от друга профилей. Возможны
различные варианты системы наблюдения и отработки в
мости от взаимного расположения пунктов взрыва на
лях. На рис. 54 приведено несколько вариантов систем
дения с использованием пяти линий взрыва и расположения
линии наблюдения между второй и третьей линиями. Системы
отличаются друг от друга совокупностью ряда параметров,
торые назовем р, д, /?, г, где р — расстояние между линиями
взрывов; д — расстояние между пунктами взрыва с различных
профилей при одном расположении косы с сейсмоприемниками;
Н — размер выноса пункта взрыва на линию наблюдения; г —
сдвиг косы по профилю наблюдения при производстве взрывов
на этой линии. Все указанные расстояния являются
ными величинами, выраженными в долях расстояния между
•сейсмическими каналами АХ.
Величина г определяет структуру амплитудно-временного
аналога. Она означает относительный сдвиг косы по линии
блюдения, выраженный в долях расстояния между каналами.
Этот сдвиг определяет кратность перекрытия каждого профиля
в отдельности. Представляет интерес вопрос исследования
рактера перекрытий и кратности при рассмотрении
сти профилей. В этом случае, если сдвиг г пункта взрыва по
дельным профилям равен дт, где т — число линий взрыва
в СШП, создается в целом система, характеризующаяся
мерным проектированием всех пунктов взрыва системы на
нию наблюдения.
При г<дт наблюдается перекрытие проекций пунктов
взрыва с различных профилей на линию наблюдения, что, как
будет показано ниже, приводит к снижению эффективности
СШП по сравнению со случаем отсутствия перекрытий пунктов
взрыва. С другой стороны, выполнение требования
ного проектирования пунктов взрыва при заданном числе
налов и линий взрывов накладывает определенные ограничения
на кратность перекрытия К'огт по отдельным профилям. В этом
188

Рис. 54. Система наблюдений в способе широкого профиля.
а — .чнния возбуждения; б — линия возбуждения и приема; I—5 — профили
случае кратность перекрытия по профилю может быть
лена по формуле
/(огт = Л^/2<7т, C.21)
где N — число приемных каналов.
При 9 = 0 пункты взрыва с различных профилен
ются друг в друга, т. е. наблюдается 100 %-ное перекрытие их
и поперечное расположение пунктов взрыва.
Общая кратность суммирования волн в СШП определяется
произведением т-/(огт- сЗднако амплитудно-временные
логи, характеризующие условия суммирования в СШП, могут не
содержать в общем случае числа элементов, равного
ному произведению, из-за перекрытия пунктов взрыва с разных
профилей. Вследствие этого ряд волн, участвующих в
вании, складывается синфазно. С увеличением степени
тия пунктов взрыва число синфазно складывающихся волн
растет.
Системы, представленные на рис. 54, характеризуются
дующими параметрами. Система /: р=1, ?=1, /?=0,5, г=5.
стема //: р=1, 9=1, ^ = 0, г=4. Система ///: р=1, Ц = \, /? = 0,
г=2. Система 1У: ^^=1, <7=0, /? = 0, г=2.
Использование 24-канальной станции, пяти линий взрыва
при системе / (см. рис. 54) позволяет обеспечивать равномерное
проектирование всех пунктов взрыва на линию наблюдения и
2—3-кратное перекрытие каждого профиля, а в целом 10—15-
кратное суммирование общих глубинных точек. В системе //
наблюдается периодическое перекрытие двух пунктов взрыва
и 3-кратное перекрытие по отдельным профилям, а в целом 15-
кратное суммирование. В системе /// отмечается перекрытие
трех пунктов взрыва, 6-кратное перекрытие каждого профиля и
в целом 30-кратное суммирование. И наконец, система /К
рактеризуется полным перекрытием всех пунктов взрыва,
189

6-кратным профилированием и в целом, как и в системе ///,
30-кратным суммированием. При 48-канальной станции
ность соответственно удваивается, поэтому работы по способу
широкого профиля эффективнее выполнять с использованием
48-, 96-канальных и более станций.
Рассмотрение характеристик направленности для волн
с криволинейной формой годографа (Ок=?^соп81) показывает, чта
системы /—/// имеют близкие характеристики направленности,
обладающие неглубоким минимумом при М1Т=Ъ со значением
■у'КНД = 0,23- Постоянная часть характеристики, описывающая
статистический эффект, имеет значения около 0,28—0,3. Все это
свидетельствует о том, что в плоскости профиля возможно
симальное ослабление регулярных и нерегулярных помех в 3—
4 раза. Однако при сравнении систем /—/// надо иметь в виду,
что одинаковая с системами / и // эффективность системы ///
достигается при увеличении буровзрывных работ в 2 раза.
стема IV, несмотря на 30-кратное суммирование, может
печить ослабление помех лишь в 2,5 раза.
Таким образом, проведенный анализ эффективности
ных систем наблюдения позволяет сделать выводы относительна
оптимальности систем в способе широкого профиля.
1. Оптимальными с позиции достижения максимально
можного выигрыша в ЛсМп являются системы,
щиеся равномерным проектированием пунктов взрыва на
филь наблюдения. Эти системы выгодны, ибо указанный
рыш достигается при минимально возможных затратах на
буровзрывные работы (система /).
2. Совершенно не обоснованы с экономических позиций и
с позиции достижения выигрыша в ЛсМп системы с полным
рекрытием проекций пунктов взрыва на профиль наблюдения
(система IV).
Рассмотрим методику расчета основных параметров систем
широкого профиля с учетом сейсмогеологических условий
она работ. Исследования, проведенные с целью изучения
мального размещения пунктов взрыва, явились одним из
более важных этапов на пути обоснования и расчета всех
метров СШП и всестороннего анализа помехоустойчивости
этого способа относительно волн, распространяющихся не
только в направлении основного профиля и в
ной к нему плоскости, но и в любом другом направлении.
Оптимальные СШП позволяют существенно приблизить
дачу выбора оптимальных параметров широкого профиля
к аналогичной задаче, решаемой в линейных
ных системах, в частности в способе ОГТ. В самом деле, суть
оптимальных систем наблюдений заключается в использовании
того же числа элементов суммирования, которое
ется в линейных системах СОРТ с позиций подавления кратных
волн-помех, но размещаются эти элементы не по одной линии,
190

а по нескольким. Поэтому одновременно с желаемым эффектом
ослабления кратных волн-помех, распространяющихся в
скости основного профиля (линии наблюдения), достигается
ослабление различного рода боковых помех. Таким образом,
выбор конкретных параметров системы широкого профиля при
оптимальных его вариантах может быть сведен к расчету
щего числа элементов и такому размещению их по площади,
чтобы одновременно удовлетворительно решались обе задачи:
достаточного ослабления кратных волн-помех в плоскости
новного профиля и боковых в перпендикулярной к ней
сти. При этом все соображения, касающиеся выбора размеров
площадной системы широкого профиля, базируются на
ном представлении этой системы. Отсюда следует, что для
чета параметров широкого профиля и анализа эффективности
выбранных систем вполне обосновано применение линейных
графиков -\/КНД (АИТ)у отражающих свойства
ной системы в двух основных направлениях.
Прежде чем привести рабочую схему расчета основных
раметров системы широкого профиля для оптимальных ее
риантов, рассмотрим кратко вопросы обоснования этих
метров в соответствии с сейсмогсологичсскими условиями и
нико-методическими возможностями.
Обоснование одного из наиболее важных параметров Хтах
в этой методике такое же, как и при линейных системах СОРТ:
учитываются остаточные крутизны волн-помех, которые
ется ослабить, и характер распространения наиболее
ных волн-помех, превышающих по амплитуде в десятки раз
лезные сигналы, регистрирующиеся в одном времени. В
ствии с интенсивностью волн-помех, на ослабление которых
рассчитывается система, определяют необходимую
ную кратность суммирования в широком профиле (Кщ").
Обычно Кщ" составляет 12—24, что связано с относительно
малой канальностью используемых сейсмических станций и
достаточной мощностью обрабатывающих ЭВМ. В частности,
при применении 24-канальной станции /С^" равно 12, при
48-канальной — /С"" равно 24 и т. д., т. е. выполняется
ношение
^^^=^ = ^2. C.22)
Ограниченность максимально возможной кратности
тически означает и ограниченную помехоустойчивость широкого
профиля. Это приводит к тому, что положительное решение
дачи повышения Ас/Ап за счет широкого профиля возможно
лишь в райо?1ах, характеризующихся следующим уровнем волн-
ломех:
Г^-шах
*"" ■ при Ук=С0П51,
2-^3
191

для 48-канальной станции
\ /4 с Лсх
<8ч-12 при 1)к = соп51. C.23)
Таким образом, повышение помехоустойчивости
ведки способом широкого профиля связано с применением
многоканальных станций.
При вариантах равномерного проектирования пунктов
взрыва на линию профиля между максимальной кратностью
широкого профиля, с одной стороны, и числом профилей т и
кратностью перекрытия по отдельным профилям /Согт, с другой
стороны, установлена следующая зависимость: ■
К^^ = тпКоп- C.24)
Из формулы C.24) следует, что кратность /Согт и число
профилей т взаимосвязаны, т. е. если обосновывается т, то
автоматически определяется /Согт. и наоборот.
Если способ широкого профиля применяется в упрощенном
варианте, без определения элементов пространственного
жения границ, а лишь с целью ослабления боковых волн и
улучшения качества прослеживаемости волн,
щихся в плоскости основного профиля, то величина т в
ципе должна определяться необходимой степенью подавления
боковых волн-помех, распространяющихся в плоскостях,
близких к перпендикулярному направлению:
т = B-^3)(Лб.пМс). C.25)
Если боковые волны и волны, распространяющиеся в
скости основного профиля, близки по интенсивности, то
вие C.25) может означать достаточность использования
т = 3. В работах французских авторов обычно даются
мендации на использование 3—6 профилей.
Если известны параметры боковых волн-помех («к^-", Г),
то можно рассчитать расстояние й между профилями, при
тором достигается максимально возможное ослабление этих
помех. Однако такой односторонний подход к выбору й (или
всей базы /)„) в способе широкого профиля не совсем
мерен, так как не учитывает возможность существенных
жений полезных волн из-за погрешностей расчета
ческих поправок. Источником таких погрешностей может
ляться трудность учета непродольности профилей, вредное
влияние которого усиливается с увеличением й (или Вп).
этому при выборе с? или Вп стремятся уравновесить две
тивоположные тенденции — тенденции увеличения й и /)«
с целью подавления боковых волн-помех и уменьшения с? и ^п
для исключения существенных искажений полезных волн из-за
непродольности профилей. Обоснованным может быть
но расстояние между профилями, не превышающее одного-
двух интервалов между приемными каналами по профилю,
192

т. е. р=1-=-2. Учитывая то обстоятельство, что обычно
яние между каналами равно 50 м, получаем й? = 50—100 м,
а 1>„^« 150—300 м (для т=4).
Использование сравнительно малых й (или то же самое
/?„, т. е. р=\-=г2) полезно также с точки зрения улучшения
помехоустойчивости в окрестности основного профиля, как
было установлено, при анализе пространственных
стик широкого профиля. С этих позиций также обосновано
использование р=1-ь2. Ограничения, накладываемые на
меры поперечной базы широкого профиля, не позволяют во
всех случаях гарантировать достаточное подавление боковых
помех. В зависимости от параметров волны и системы
ления будет достаточным, если значение УКНД для
мой боковой волны удовлетворяет условию
л/КНД=1/B-^3)(Лб.п/Лс). C.26)
Если же условие C.26) не выполняется, то систему
кого профиля необходимо дополнять группированием
ков, приемников (или и тем и другим), параметры которых
рассчитываются с учетом параметров волны и необходимой
степени ее дополнительного подавления.
Если определено т, то согласно формуле C.24)
мальная кратность /Согт по отдельным профилям может
быть найдена из соотношения:
/Согт = Л:шп7т, C.27)
а взрывной интервал по отдельным профилям
г^М/2К'огт. C.28)
где N — число приемных каналов.
Поскольку параметры обосновываются для случаев
мерного проектирования пунктов взрыва на линию профиля,
то взрывной интервал оказывается связанным с числом
филей т и проекцией д (расстояния между двумя пунктами
взрыва) следующим соотношением:
г-^дт, C.29)
где д выражено в долях расстояния между приемными
лами и всегда должно принимать значения целых чисел, т. е.
<7=1,2,3...»
Из формул C.27) — C.29) следует, что
д = К/2Когг- C.30)
Легко установить, что при выполнении соотношений C.22)
и C.24) <7=1.
7 Заказ .48 1838 193

Зная расстояние р между профилями и величину д, можно
оценить и угол наклона у параллельных линий, соединяющих
пункты взрыва на различных профилях, по формуле
7 = агс1ё(р/<7)- C-31)
Расстояние между указанными линиями (по направлению
профиля) равно взрывному интервалу на каждом профиле
в отдельности.
В условиях широкого диапазона изменения скоростей волн-
помех или неточных знаний о скоростях полезных волн и
мех при расчете параметров системы следует учитывать (во
избежание крупных ошибок) наименьшую скорость у
ных сигналов и наибольшую скорость у помех.
Используя полученные зависимости, а также учитывая
тодику расчета параметров СМП, которая входит составной
частью в данную методику, и принимая во внимание ряд
раничений, НВНИИГГ предложена следующая схема расчета
основных параметров систем наблюдения в способе широкого
профиля.
1. Необходимую степень ослабления В доминирующих
пов кратной и боковой волн вычисляют по формулам Бкр =
= Bч-3) (Л„р/Лод) и 5б. п= B-=-3) (Лб.пМод), если известны
сведения об интенсивности боковых волн.
2. Необходимую кратность суммирования широкого
филя (/Сшп) для ослабления кратных волн определяют по
формулам: /Спш"*^ ~^кр^ — для параболической формы
точного годографа кратной волны; по формуле Ктп'^Вк^ —
для прямолинейной формы.
3. Число приемных каналов на линии наблюдения
ляют по формуле N = 2 Кша"^^-
4. Число профилей для подавления боковых помех
рают по формуле т = Лб.п-
5. Оценивают кратность /Согт перекрытия (суммирования)
отдельных профилей по формуле C.24): /Согт =Кшп"^^/>п.
6. Расстояние с1 с целью максимально возможного
ления боковых волн определяют по формуле
^ = @,3 ^0,6)?^. п. C.32)
где А.6.п" = ^'к^°7'; Ук"", Т — соответственно кажущаяся
рость и преобладающий период боковой волны-помехи. Если
рассчитанная по формуле C.32) величина с1 превышает 50—
100 м, то в качестве й принимается значение 50—100 м.
7. Поперечную базу {Оп) рассчитывают по формуле Оп =
= {т—\)A.
8. Остаточную крутизну А/ кратной волны находят по
фику •у'КНД (рис. 55), соответствующему выбранному /Сшп"*^,
для величины Вкр(Вкр= 1/л/КНД). В случае равномерного за-
194

кона изменения временных запаздываний значения Д^/7"
числяют по формуле
Д^ ''(^тах ( 1 1
(- ^)- C.33)
V Икр Уод /
г 7" V Икр Уод
Базу наблюдения рассчитывают по формулам
^тах =- Л / ..С.1 ''^„.»^ °" ДЛЯ а = О, C.34)
/ 9/ Л<
■Л /
V
/ 2/(,Д< -,
1
-^1
С05* ф
-.2
■-од
С05*ф
,
ч
)
-)
для а = 90",
2 2
"кр "од
C.35)
где а — угол между направлениями падения границ и
ным профилем.
Вычисленное Хтах так же, как и в способе ОГТ, оценивают
с позиции проявления в его пределах на сейсмозаписи
вых картин интенсивных сравнительно низкоскоростных и
среднескоростных волн-помех, связанных с верхней частью
разреза и, как правило, не ослабляющихся в достаточной
пени одним суммированием. В случае необходимости
виться от их вредного влияния в пределах баз наблюдения
обычно рекомендуется соответствующее сокращение Хтлх
сто до 1,15 км).
10. Расстояние АХ между приемными каналами на
филе рассчитывают по формуле
ДX = ^/(^V—1), C.36)
где Ь — общая длина расстановки приемных каналов, равная
.^тах для фланговых систем и 2у'Гтах — ДЛЯ симметричных.
метим, что так же, как и в линейных системах СОРТ, в
собе широкого профиля наиболее обоснованы симметричные
системы наблюдений.
11. Взрывной интервал г АХ по каждому профилю
ляют по формуле
гАХ^МАХ/2Когг- C.37)
12. Угол наклона параллельных линий у, последовательно
соединяющих пункты взрыва на разных профилях, вычисляют
по формуле
7* 195

МП
Рис. 55. Характеристики направленности способа широкого профиля (а, б)
и поперечного суммирования в широком профиле (в, г):
л —0|^=соп51; б —о^^сопз!; в, г — соответственно для равномерного н
ского запаздывания; /—/// —соответственно для /С™*"' равного 12, 24,48; IV—VII —
соответственно для т, равного 6. 5, 4, 3
Приведем практический пример расчета параметров системы
широкого профиля. Пусть требуется определить параметры
систем широкого профиля для выделения
ных волн на фоне кратных и боковых волн для следующих
условий: Укр=1,7 км/с — наибольшая скорость у кратных волн;
у„бп = з км/с — наибольшая кажущаяся скорость боковых волн;
Уод=3,5 км/с — средняя скорость однократной волны,
щей одновременно с кратной и боковой; 115 = 0 — угол наклона
кратнообразующей границы; ф = 20° — угол наклона границы,
от которой исследуется однократная волна; /о=2с — время
регистрации волн; 7'=0,03 с — преобладающий период волн;
(Л кр/Л од) псх= 1,5 —относительная интенсивность кратной
волны; (Лб. п/Лод)исх=1,0 — относительная интенсивность
вой волны.
Предлагается следующая схема расчета.
1. Вычисляем необходимые ослабления кратной и боковой
волн: 5кр=3(Лкр/Лод)исх = 4,5; Вбп = 3(Лб.п/Лод)„сх = 3.
2. Определяем необходимую кратность систем широкого про-
196

филя /Сшп""". При параболическом характере годографа
ной волны /(„«"""«В^кр^г!.
Для удобства полагаем величину /Сшп'"*^=24. Достигнуть
эту кратность можно при использовании не менее 48 приемных
каналов (для оптимального варианта системы с равномерным
проектированием пунктов взрыва на линию профиля), т. е.
Л^=48.
3. Находим число профилей, учитывая при этом
нейный характер годографа боковых волн, по формуле т =
= Вб.„ = 3. Однако, учитывая особенности программ обработки,
принимаем т=4.
4. Определяем кратность перекрытия (суммирования)
дельных профилей К'ог-г = Ктп'^'''/т = 6.
5. Определяем расстояние с1 между профилями и
ную базу Оп. ^=0,5«„б° 7=0,05 км, Д„= (т—1)-«1=0,15 км.
6. Находим остаточную крутизну кратной волны по
теристике направленности (графику УКНД) для 24-кратного
суммирования (см. рис. 55,а,б). Для -\/КНД= 0,22(Вкр4,5)
относительная остаточная крутизна Д^/7'йг4, следовательно,
д^«4Г=0,12 с.
7. Рассчитываем Хтзх по формуле C.34): Хтах~1,3 км.
8. Вычисляем расстояние между каналами для фланговой
системы: АХ=Хтах/{К—1) =0,057. Принимаем ДХ=0,05 км.
9. Находим взрывной интервал по каждому профилю:
гАХ=МАХ/2Коп=0,2 км.
10. Определяем проекцию дАХ расстояния между пунктами
взрыва на линию наблюдения и направления линий ■у,
няющих пункты взрыва на разных профилях: дАХ=
=МАХ/2тК6п = 0,05 км, у=агс!д (аМХ) =45°.
Приведенная схема расчета основных параметров широкого
профиля, обеспечивающих наилучшее отношение сигнал/помеха
8 данных сейсмогеологических условиях при наименьших
тратах на буровзрывные работы (это основная статья
дов при сейсморазведке — 70%), фактически основана на
выборе среди широкого класса обобщенных графиков -\/ КНД.
Эти графики рассчитаны для фиксированных значений Кшл"'^^
и т, разного характера изменений временных запаздываний
и однородного распределения чувствительностей. Они решают
поставленную задачу достижения максимальной
чивости в двух главных плоскостях распространения волн при
наименьшем числе элементов. Далее, определяя на выбранных
характеристиках значения аргумента А{/Т, при котором
гается нужное значение выигрыша в отношении сигнал/помеха,
рассчитывается и другой важный параметр — база (Хтах)
блюдения и суммирования.
Напомним, что задача гарантированного выделения
лов на фоне интенсивных регулярных волн-помех, решаемая
на основе количественной оценки отношения сигнал/помеха на
197

выходе интерференционной системы широкого профиля,
можна лишь при выполнении условий C.23). В противном
чае, вследствие ограниченной помехоустойчивости систем
кого профиля, задача подавления волн-помех в плоскости
основного профиля решается частично. По графикам V КНД
можно проанализировать эффективность применения системы
и установить степень этого частичного подавления. Отсюда
логично вытекают дальнейшие рекомендации на комплексиро-
вание систем широкого профиля с другими
ными системами, п в первую очередь с группированием
ников и источников.
Приведенная схема расчета параметров широкого профиля
предусматривает использование лишь параметров волн-помех,,
распространяющихся в плоскости основного профиля и в
пендикулярном к нему направлении. Степень ослабления волн-
помех, распространяющихся в промежуточных плоскостях,
ходимо анализировать по пространственным характеристикам,,
которые позволяют дать количественную оценку изменения
ношения сигнал/помеха в любой плоскости распространения
волн.
К практическим примерам проведения детальных
ных сейсморазведочных работ на основе использования способа
широкого профиля можно отнести работы на эталонной
щади Карачаганак, приуроченной к северной бортовой зоне
Прикаспийской впадины. Объект детальной разведки
ляет собой крупную подсолевую положительную структуру
рифового типа площадью более 100 км^. Одной из задач
ведки было уточнение местоположения крутых склонов
туры с углами падения до 60°. Трудность этой задачи состояла
в приуроченности склонов структуры на большей части ее
контура к основанию крупных соляных тел, расположенных
в северной и южной частях площади работ (рис. 56).
ные обстоятельства предопределили выбор методики полевых
работ, обеспечивающей учет трехмерного сноса на этапе
ботки.
Для проведения детальных сейсморазведочных работ выбран
участок площадью 150 км^, который был покрыт сетью
лельных профилей общих средних точек (ОСТ)
стью 15 км каждый, расположенных с шагом 50 м друг от
друга на протяжении 10 км в поперечном направлении. Шаг
между ОСТ в продольном направлении (вдоль профилей)
ставлял 25 м.
Полигон отрабатывался последовательно по продольным
полосам. Каждая полоса представляла собой совокупность двух
приемных линий, расположенных на расстоянии 400 м друг
от друга, и четырех взрывных линий, расположенных между
приемными на расстоянии 100 м друг от друга (рис. 57).
пользовались две синхронизированные 48-канальные сейсмо-
198

^^
^^-р^^-^
мм' к:г |2
Рис. 56. Схема участка площадных сейсморазведочных работ на эталонной
площади Карачаганак:
7 — изолинии по подсолевому отражающему горизонту в км; 2 —соляные купола;
■3 — площадь работ; 4 — скважины
«танции, симметричные расстановки которых одновременно
перемещались по двум приемным линиям. Шаг пунктов взрыва
по каждой взрывной линии составлял 200 м, шаг проекции ПВ
на приемную линию — 50 м, максимальное расстояние проекции
ПВ на линию'приема от удаленного приемника—1175 м.
ким образом, по каждой интерпретационной линии ОСТ
чивалось 6-кратное перекрытие.
Описанная технология отработки полигона позволила
шить объем буровзрывных работ за счет одновременной
страции колебаний на двух приемных линиях (при этом может
использоваться одна 96-канальная станция и больше) и
нить альтернативную обработку материалов как с
нием расширенной технологии обработки материалов сети
широких профилей, обеспечивающей выполнение трехмерной
кинематической миграции, так и с реализацией двухэтапной
трехмерной динамической миграции.
При применении первого варианта для каждой приемной
линии формируются единичные ШП, включающие от 5 до
в интерпретационных профилей ОСТ на базе 200—350 м в
висимости от ограничений, связанных с лредельными наклонами
изучаемых границ. Реализация восьми интерпретационных
199

а , _^ +50м
1 '■ . 7,-
48 96
' 1 р-20Ом^~
, 1 „
8 я -Г
V 1< ,.
1 * -ГТ-эОм
^ 11 ^^ —
-X 1^ 1< а
о
\
1 ^ ^ 1^
" -''в- ■ «36
24 25
46
1175м-
V |2
- 1175м
-5
Рис. 57. Схема площадных работ способом
широкого профиля на эталонной площади
Карачаганак:
а — схема полевой отработки площади; б —
схема приемной расстановки; /—// — первая
лоса площадного исследования; //—/' —
щая полоса площадного исследования; I — пункты
приема; 2 —пункты возбуждения; 3 — линия
приема; 4 — линия возбуждения; 5 — линии
щих средних точек; 1—96 — сейсмоканалы
профилей ост с
ным перекрытием
лентна по стоимости
ботке одного продольного-
48-кратного перекрытия
профиля, однако в
чие от последнего
чивает возможность
полнения широкого круга
обрабатывающих
цедур пространственной
сейсморазведки.
С точки зрения
мизации решения
турной задачи выделим
в обработке три этапа,
рассмотрим их значение
и оценим необходимые
на их реализацию зат-
траты календарного и
шинного времени. Соот~
ветствующие этапы
ботки будем называть-
типовым, СШП и
мической миграции. Этап типовой обработки —
ный и служит для получения кондиционных разрезов ОСТ по-
интерпретационным линиям. Главная задача обработки (учет
трехмерного сноса) может быть решена на этапах СШП и
намической миграции, причем в первом случае решается
матическая, а во втором случае динамическая задача.
ческая двухэтапная трехмерная миграция применяется в
ние годы все более широко, и достаточно хорошо известны ее
преимущества, связанные с возможностью анализа различных
горизонтальных и вертикальных сечений волнового поля.
чем этот анализ ведется в большинстве случаев во временной
области, при попытках перехода в область глубин нас
дает закономерное разочарование, связанное с недостаточным
знанием скоростей модели среды. Сказанное в первую очередь
относится к районам развития солянокупольной тектоники, где
отмечаются резкие скоростные границы, значительная
кальная и горизонтальная изменчивость скорости. Здесь наряду
с ошибками трансформации временного поля в глубинное на
этапе выполнения динамической миграции возникает проблема
«фокусировки» сигналов. Неточное задание скоростной модели
среды на этапе трехмерной миграции может приводить к
рушению осей синфазности отраженных волн, удовлетворительно-
прослеживаемых на немигрированных разрезах, прежде всего
на участках под соляными куполами.
Выполнение кинематической миграции на основе СШП,
200

Ряс. 58. ГлубинныП разрез, построенный с учетом сенсмического сноса
лишенное отмеченного недостатка, может, как показывают
вые результаты работ на рассматриваемой площади, обеспечить
удовлетворительную точность структурных построений.
Рассчитывая на расшифровку волнового поля средствами
трехмерной миграции, не следует забывать о возможности
ориентирования системы профилей вкрест основного
ния простирания изучаемых границ и склонов соляных куполов,
что облегчит учет преломления лучей на этапе выполнения
миграции и позволит получить читаемые разрезы уже на
чальных этапах обработки. На рис. 58 представлен глубинный
динамический разрез по одному из профилей исследуемой
площади после выполнения двумерной миграции. На разрезе
хорошо прослеживается весь комплекс подсолевых отложений
(глубины более 3500 м), в том числе крутой северо-восточный
склон структуры по кровле подсолевых отложений.
Относительные затраты машинного времени на выполнение
рассматриваемых трех этапов обработки составляют 70, 50,
25 % для типовой, СШП, и динамической миграции
венно. При этом типовая обработка выполняется в режиме
с сохранением относительных амплитуд. Абсолютные затраты
машинного времени на обработку материалов полигона по
всем трем этапам составляют три месяца полной загрузки ЭВМ
третьего поколения.
В зависимости от конкретных задач и условий можно
заться от второго или третьего этапа обработки, а также
кратить объем затрат на первом этапе в 2 раза или больше.
Стоимость полевых площадных работ превышает стоимость
машинной обработки полученного массива информации не
лее чем в 1,5 раза.
Несмотря на значительные затраты и трудоемкость
ных сейсморазведочных работ по методике объемной сейсмо-
201

разведки на основе систем широкого профиля, их проведение
вполне оправдано при разведке объектов большой площади,
так как общая стоимость полевых работ и обработки данных
не превышает затраты на бурение одной глубокой скважины на
той же площади.
Площадные сейсморазведочные работы
в труднопроходимых условиях
При проложении сейсмических профилей способами
ного или площадного многократного перекрытия (ОГТ,
кий профиль, площадное ОГТ и др.) встречаются локальные
участки, в пределах которых регулярное размещение пунктов,
возбуждения и приема невозможно из-за сложных
ских, орогидрографических условий, наличия населенных
тов и т. п. Для изучения таких труднодоступных участков
ности применяется непродольное профилирование, при котором
профили возбуждения и приема располагают вблизи
мого участка параллельно друг другу. Минимальные расстояния
между ними определяются размерами участка
ния. Известны и другие модификации пространственной
разведки для изучения геологического строения участков, в
делах которых пункты возбуждения и приема не размещаются,
а профили возбуждения и приема располагаются под углом
друг к другу. К ним относятся, например, крестовые
ния. Размещение профилей возбуждения и приема в
доступных участках местности под углом, отличным от нуля,
в определенных условиях может оказаться наиболее
ным и единственно возможным способом проведения сейсмо-
разведочных работ. Ниже кратко охарактеризуем некоторые
способы пространственной сейсморазведки, которые могут быть
использованы для исследования труднодоступных участков
местности.
Система «слалом-лайн», предусматривающая размещение
пунктов приема по криволинейному профилю (пункты
дения размещают и на профиле и выносят за его пределы по
мере проходимости участка работ), — наиболее гибкая, но
меняемая методика обработки не предусматривает коррекции
кинематических поправок за счет изменяющихся углов между
линиями источник — приемник и направлением падения
жателя (которое неизвестно). Поэтому эта система не может
быть применена в районах с крутыми углами падения и
няющимися азимутами падений отражающих границ. Кроме
того, в системе «слалом-лайн» ограничены возможности в
боре направлений и длины профилей для построения
ных разрезов.
В работе [22] предлагается система наблюдений,
ная на возможности произвольного (по расстояниям и
там) взаимного расположения источников и приемников (сво-
202

водная система). Такая система позволяет наилучшим образом
учесть местные условия на площади полевых работ. В самом
общем виде требование к полевым работам заключается в том,
чтобы после отработки площадь была достаточно густо и
мерно покрыта общими срединными точками (ОСТ).
На рис. 59 показано положение источников и приемников
вдоль профилей произвольной формы. Расстановка приемников
отрабатывается при положении источников на линиях
ков (как в системе «слалом-лайн»), а также на смежных
филях (перекрестная отработка) н в отдельных точках
щади. Теоретически допустим случай, когда с каждой позиции
источника в радиусе /тах (например, 3000 м) отрабатываются
все расстановки приемников независимо от того, на каком
филе (зондировании) они находятся. Однако такие «тотальные»
наблюдения очень трудоемкие и не всегда нужны.
Необходимая для решения разведочной задачи плотность
ОСТ может быть достигнута и при избирательной перекрестной
отработке (избранные источники, избранные расстановки), т. е.
с меньшими затратами. С учетом проблемы расчета
ских поправок необходимо в максимальной мере совмещать
положение источников и приемников.
Ограничения способа связаны с трудоемкостью машинной
обработки материалов и с невысокой помехоустойчивостью
относительно регулярных волн-помех, особенно
ных, что обусловлено выбором композиции сейсмотрасс,
гаемых регулируемому направленному суммированию, без учета
выполнения условий эффективного ослабления этих волн-помех.
А для эффективного их ослабления за счет суммирования
ходимо, чтобы в композиции входили сейсмозаписи с волнами-
ломехами, прошедшими существенно различные по
ности пути в пространстве, что предопределяет наряду
с другими факторами возможность создания значительных
остаточных крутизн помех после введения кинематических и
статических поправок.
Фирма «Пракла-Сейсмос» предложила систему наблюдений,
предусматривающую использование непродольного
ного профилирования труднодоступных участков местности
с расположением профилей возбуждения и приема под углом
друг к другу, близким к 90°. Профили располагаются по
метру исследуемого участка. Использование в этом способе
непродольных профилей возбуждения и приема, располагаемых
под углом, отличающимся от О, позволяет получать площадное
размещение глубинных точек в пределах труднодоступного
участка местности и при высоком отношении сигнал/помеха
изучать геологическое строение участка. Недостаток способа —
низкая эффективность в условиях интенсивных помех,
щих качество сейсмического материала и, следовательно, его
геологическую информативность. Технология способа не
сматривает использования такого эффективного методического
203

Рис. 59. Произвольная площадная система наблюдений:
1,2 — пункты приема и возбуждения; А — направления интерпретационных профилей
приема, как многократное перекрытие, направленное на
ление помех.
Осуществить многократное перекрытие глубинных точек
в пределах труднодоступного участка — значит обеспечить
кую последовательность и конфигурацию в размещении
филей возбуждения и приема, при которых появляется
ность составления для каждой глубинной точки композиции
сейсмотрасс, соответствующих разным положениям профилей
возбуждения и расстановки сейсмоприемников, т. е. разным
расстояниям возбуждение — прием.
НВНИИГГ предложен новый способ пространственной
моразведки труднодоступных участков местности, основанный на
использовании профилей возбуждения и расстановок
приемников, образующих между собой угол, отличный от О,
и включающий трехмерное многократное перекрытие
мого участка по принципу ОГТ.
Пусть стоит задача изучения пространственной
ведкой недоступного для непосредственного проложения
филей возбуждения и приема некоторого локального участка.
Рассмотрим один из возможных вариантов реализации способа
(рис. 60) и на его примере поясним сущность предлагаемого
пространственного способа многократных перекрытий при
положении профилей возбуждения и приема под углом друг
204

У<1
ос = 45
Лп-315°
Рис. 60. Схема размещения профилей наблюдения и возбуждения при
щадном изучении труднодоступного участка
К другу. Выбираем первоначальные положения профиля
ема 1сп и профиля возбуждения 1пв- Пусть они образуют между
собой угол 45°, а профиль приема содержит 24 приемных канала,
профиль возбуждения —15 пунктов возбуждения. Расстояние
между пунктами возбуждения и приемными каналами
ковое. Технология способа заключается в следующем.
Вначале последовательно отрабатываются все 15 пунктов
на профиле возбуждения при неизменном положении линии
наблюдения. Положения глубинных точек отражения (их
екции на земную поверхность) определим как середину
стояния пункт возбуждения — пункт приема (принцип, который
используется в ОГТ). Глубинные точки образуют равномерную
сетку из 15 профилей (по числу пунктов возбуждения) по
24 точки в каждом. В целом они располагаются в пределах
параллелограмма с размерами сторон, в 2 раза меньшими
меров соответственно профиля возбуждения и приема.
ние между точками по оси X в 2 раза меньше расстояния между
приемными каналами, расстояние между точками по оси У
в 2 раза меньше расстояния между пунктами возбуждения,
считываемого по оси У.
После отработки расстановки приемных каналов всеми
пунктами возбуждения профиль возбуждения и расстановку
с приемными каналами (с сейсмоприемниками) перемещают
205

параллельно самим себе на одинаковую величину г
вый шаг), но во взаимно противоположных направлениях.
В рассматриваемом варианте профиль возбуждения
щался в направлении 135°, а профиль наблюдения — в
лении 315°. В результате такого перемещения профиль
дения занял новое положение 11пв> а профиль наблюдения —
положение Псп- Снова отрабатывают приемную расстановку
(теперь это Псп) всеми пунктами возбуждения, находящимися
на профиле Ппв- В результате получается та же сетка
ных точек отражения, но характеризующаяся иными
ниями пункт возбуждения — пункт приема и азимутами
костей распространения волн.
Далее опять перемещают профиль возбуждения и профиль
приема параллельно самим себе на одинаковую величину во
взаимно противоположных направлениях (профили займут
ложения соответственно Шпв и Шсп) и отрабатывают
ную расстановку всеми пунктами возбуждения профиля 111пв>
в результате получается та же, что и при предыдущих
ботках, сетка глубинных точек, однако с новыми значениями
расстояний и азимутов и т. д. Такие перемещения
ляют (/(огт—1) раз, где /Согт—требуемая кратность
тия исследуемого участка местности. При этом направления
перемещения профиля возбуждения (расстановки сейсмоприем-
ников) должны быть всегда заключены в диапазоне изменения
углов от о до 180°, а расстановки сейсмоприемников (профиля
возбуждения)—от а-|-180° до 360°, где а — угол между
филем возбуждения и расстановкой сейсмоприемников,
тываемый против часовой стрелки. Угол и первоначальное
расположение профиля возбуждения и расстановки
ников, направления перемещения выбирают заранее в
мости от конфигурации труднодоступного участка и
сти (целесообразности) размещения профилей возбуждения и
расстановки сейсмоприемников на конкретной местности.
мещаемые профили возбуждения и расстановка
ников рассматриваются в прямоугольной системе координат,
положительное направление оси X которой совпадает с
лением профиля возбуждения или расстановки
ников.
Следует подчеркнуть, что возможные направления
щения профиля возбуждения и расстановки сейсмоприемников
хотя и ограничены, но варьируют в довольно широком
зоне углов. Это позволяет создавать различные варианты
положения профилей возбуждения и приема на местности.
Нужно иметь в виду, что в предлагаемом способе возможно
изменение шага перемещения профиля возбуждения и
новки сейсмоприемников после каждого перекрытия глубинных
точек. Необходимость в изменении направления и шага
щения может возникнуть при практической реализации способа
в конкретных условиях местности.
206

Размеры профиля возбуждения и профиля приема в схемах,
предусматривающих охват исследуемого участка с двух сторон
(см. рис. 60), выбирают в 2 раза большими, чем линейные
меры участка вдоль осей X и У. В отличие от способа ОГТ
кратность перекрытия в рассматриваемом способе не зависит
от числа приемных каналов и взрывного интервала (шаг, на
который перемещаются профили возбуждения и приема после
каждого перекрытия). Как видно на рис. 60, число приемных
каналов (число сейсмоприемников или их групп) будет
вать влияние лишь на размер исследуемой площади участка
5 в направлении профиля приема, а взрывной интервал будет
влиять на общую базу суммирования волн и, следовательно, на
эффективность подавления волн. Число профилей глубинных
точек, параллельных профилю наблюдения, будет определяться
числом пунктов возбуждения на профиле. Взрывной интервал
и базу суммирования можно рассчитать исходя из априорных
сведений о характеристиках регулярных волн-помех. В общем
случае база суммирования будет определяться произведением
(•/СОГТ—!)'■. если все перемещения делаются в одном
лении с одинаковым значением, и суммой Г1 + Г2 + гз + Г4 + ...+
+Гп-1, если значение смещения после каждого перемещения
профиля возбуждения и расстановки сейсмоприемников разное.
Расстояния между глубинными точками в направлениях осей
X и V определяются соответственно расстояниями между
емными каналами на профиле наблюдения и расстояниями
между соседними пунктами возбуждения вдоль оси У на
филе возбуждения.
Выполнение предлагаемых условий по размещению
лей возбуждения ^и расстановок сейсмоприемников позволяет
осуществить многократное перекрытие глубинных точек
доступного участка с необходимыми параметрами (кратность
перекрытия, база суммирования) и тем самым создавать
посылки для повышения отношения сигнал/помеха после
мирования по ОГТ.
При несоблюдении условий перемещения профиля
дения и расстановки сейсмоприемников глубинные точки либо
не будут перекрываться, либо будут перекрываться лишь
тично. Это значит, что для исследуемого труднодоступного
участка или совсем не будет обеспечиваться повышение
шения сигнал/помеха, или оно будет достигаться лишь для
части исследуемого участка.
Особенности сейсморазведочных работ
методом преломленных волн
Метод преломленных волн (МПВ), широко применявшийся
для решения различных геологических задач в период, когда
в МОВ применялись однократные или системы с небольшой
кратностью A,5—3) перекрытия, стал использоваться все реже
207

//////
//////
пв пп
-1»6
многократного пере-
Рис. 61. Схема
крытия в МВП:
а — система наблюдений; б —
ное положение пунктов возбуждения (ПВ) и
приема (ПП) при проведении полевых работ;
Л — размер выноса; Д ЛГ — расстояние между
сейсмоприемниками; /, — длина приемной
становки
С развитием в МОВ систем
многократного перекрытия.
Однако в последнее время
наблюдается интенсивное
развитие метода
ленных волн в связи с
реходом на цифровую
страцию и обработку
ных, применением систем
многократного перекрытия,
обеспечивающих
вание по способу общей
глубинной точки или общей
глубинной площадки
(МПВ-ОГП). Появились
работы, свидетельствующие
об эф(})ективном
вании МПВ при
ровании залежей
родов и рещении других
важных и интересных
дач.
Рассмотрим многократные перекрытия в МПВ. На рис. 61
приведена схема расположения пунктов возбуждения и приема
при регистрации преломленных волн. В целом она соответствует
системам удлиненных годографов МОВ, применяется большой
размер выноса ПВ, расстояние между сейсмоканалами доходит
до 300 м. Такие параметры, как длина расстановки, расстояние
между каналами и размер выноса ПВ, зависят от глубины
ломляющих горизонтов, скоростей и углов падения. Эти
метры выбирают по общепринятым в КМПВ правилам. Если
N — число каналов в расстановке, п — число каналов, на
рое происходит перемещение пунктов возбуждения и приема,
то кратность прослеживания К=М/п. В примере, приведенном
на рис. 61, N=12, п = 2, /С=6. В каждом пункте приема
стрируют колебания от нескольких пунктов возбуждения.
сообразнее применять схему наблюдения с расположением
пунктов возбуждения с одной стороны (фланговую систему),
что упрощает технологию полевых работ. Системы
ных перекрытий дают возможность полнее и надежнее провести
машинную обработку и интерпретацию преломленных волн
способом временных задержек.
Сущность способа состоит в построении преломляющих
ниц по составляющим времен /о, называемым временными
держками, которые относятся к пунктам возбуждения и приема.
Временная задержка определяется как разница между
нем прохождения луча от линии наблюдения до преломляющей
границы и временем, необходимым для прохождения пути,
ного нормальной проекции этого луча на преломляющую гра-
208

ницу, со скоростью, равной граничной. Главная задача
претации— надежное разделение времени ^о на две временные
задержки. Существует несколько приемов определения
ных задержек, но операцию разделения времени ^о на
ные задержки в пункте приема и в пункте возбуждения можно
выполнить намного точнее при наличии многократного
тия годографов, используя способ последовательных
жений.
На рис. 61 общее время задержки соответствует каждому
кружку на схеме. В рядах расположены трассы, относящиеся
к одному и тому же пункту приема. Следовательно, в рядах
имеются общие времена задержек с одним временем задержки
в пункте возбуждения ^1, а в столбцах — с одним временем
задержки в пункте приема ^'о^. Вычитая принятое значение
мени задержки в пункте взрыва из общего, можно получить
приближенное значение времени задержки в пункте приема.
Подсчитав усредненное значение времен задержек в точках
приема в каждом столбце и разницу с этими усредненными
значениями в каждом кружке, можно узнать среднее значение
этих отклонений вдоль рядов, увеличивая тем самым точность
определения времени задержки в пункте возбуждения.
ные значения времен задержек в пунктах взрыва, вычтенные из
общего времени, дают более верные значения времен задержек
в пунктах приема и т. д. Это разделение задержек в пунктах
взрыва и приема и позволяет использовать записи, полученные
от взрывов, расположенных лишь по одну сторону от
новки. *
Различия между задержками в пунктах взрыва и приема
используются для определения граничной скорости. Отклонения
задержек от их средних значений в рядах или столбцах
теризуют погрешность определения этих времен. При
вании более точных значений граничной скорости в подсчете
общих времен задержек погрешность минимизируется.
При цифровой обработке материалов МПБ-СМП величины
Д/о» и Д/'о/ могут быть определены путем взаимной корреляции
сигналов, зарегистрированных в одной и той же точке. Для
подобной корреляции должен быть выбран временной интервал,
включающий первые вступления и участок фона, но не
дующие вступления. Зная величины Д^ог и А('о1 и граничную
скорость, можно вычесть из каждого наблюденного времени
время задержки на пункте приема и тем самым представить
записи от различных горизонтов на одном временном разрезе,
аналогичном таковому в МОВ. К подобному разрезу можно
применить процедуру деконволюции и другие способы
рации.
Разработанный ЗапСибВНИИгеофизикой способ МПВ-ОГП
основан на многократном суммировании полезной информации,
содержащейся в поле преломленных волн, формирующихся на
границах изучаемого геологического разреза, например на гра-
209

ницах в осадочном чехле платформ, на границах, связанных
с поверхностью фундамента, и границах внутри него. Способ
позволяет одновременно по единой системе наблюдений изучать
несколько геологических границ в разрезе, например, границу
в нижней части осадочного чехла, границы, связанные с
межуточным комплексом геологических образований и с
верхностью консолидированного фундамента. При этом
рые из целевых волн на полевых сейсмограммах могут
роваться в области последующих вступлений.
Полевая технология способа дает возможность
вать волны вблизи их начальных точек, что уменьшает
ности в структурных построениях по отношению к
ным методам сейсморазведки. Технология полевых работ этим
способом с использованием цифровых сейсморазведочных
ций любых марок проста. Источниками возбуждения могут
быть как взрывные, так и невзрывные источники. Мощность
точника, необходимая для получения одного физического
блюдения, ниже, чем при работах традиционными способами.
Обработка полевых материалов проводится на современных
вычислительных центрах, обрабатывающих сейсмическую
формацию. Результат обработки — временные и глубинные
резы изучаемого района, а также графики граничных скоростей.
Способ позволяет изучать в разрезах границы, например
поверхность фундамента, изучение которого другими
бами, в том числе отраженными волнами, невозможно или
малоэффективно. Получаемые данные о параметрах
ляющих границ в связи с многократным суммированием
ной информации достоверны и максимально свободны от
грешностей, связанных с рефракцией. Вследствие
ного изучения нескольких преломляющих границ, относительно
меньшей мощности источника возбуждения, необходимой на
одно физическое наблюдение, простоты технологии полевых
бот новый способ приносит существенный экономический
эффект.
На рис. 62 приведен фрагмент временного разреза по
ломляющим границам и графики граничных скоростей для этих
границ, полученные с применением взрывных источников в
ном из районов Западной Сибири.
В последнее время успешно применяется способ
ского поперечного профилирования на преломленных волнах
(ДПП-МПВ) на стадии оценок нефтегазоносности
мых рифогенных объектов, предварительно выявленных МОВ-
ОГТ. Для этого задается система поперечных профилей,
печивающих регистрацию преломленных волн,
щих границам, залегающим ниже и выше рифогенного объекта.
На этапе обработки и интерпретации материалов анализируют
относительное изменение амплитуд преломленных волн,
ветствующих разным границам среды.
Свойства целевой границы ниже рифа должны быть предва-
210

Рис. 62 Временной разрез (а) и преломляющие границы с граничными
ростями (б):
П] — границы в нижнеЛ части разреза осадочного чехла (верхняя юра); П2 — кровля
доюрского основания; Ф — поверхность фундамента
рнтельно изучены МПВ, что позволит, с одной стороны,
брать участки с минимальной дислоцированностью и
чивостью физических параметров, а с другой — учесть их
ние при интерпретации.»
Использование предложенного способа поперечного
лирования оправдано прежде всего незначительными
ниями расстояний между пунктами взрыва и точками приема
в случае длины наблюденного профиля, соизмеримой с
ром выноса ПВ. Например, для Западного Узбекистана при
размере выноса ПВ 25—30 км длина профиля не превышала
16 км и максимальное приращение радиуса отработки профиля
€ыло не более 1,5 км. В этом случае влияние расхождения
фронта волны оказывалось незначительным (рис. 63).
Кроме того, при поперечном профилировании можно
печить прослеживание целевых волн в первых вступлениях по
всему профилю, а узкая полоса интервала наблюдений
ляет прослеживать целевые волны на большом протяжении
профиля вне зон интерференции с другими волнами.
ное профилирование имеет следующие технико-экономические
преимущества: размер выноса ПВ может быть не очень
шим, что снижает затраты на буровзрывные работы;
ния можно проводить одновременно с разных сторон профиля,
получая информацию по двум разведочным линиям.
Дополнительно к поперечным профилям необходимо
рительно отрабатывать продольный профиль, на котором
дуют волновое поле в целом: определяют граничные скорости,
выбирают интервалы прослеживания целевых волн и
дят их амплитудно-скоростную увязку с волнами, регистрируе-
211

Центральный
ПВ ^
Рис. 63. Схема для выбора системы
людений на поперечных профилях:
I — поперечный профиль; 2 — продольный
филь; 3 — дальние и ближние пункты взрыва;
Ф|^1^ и Ф|лз2^—соответственно минимальные и
максимальные расстояния регистрации в первых
вступлениях фронта целевых волн; Д^С —
вал прослеживания целевых волн на
ном профиле
мыми на поперечных
филях. Продольный
филь должен проходить
через предполагаемый
риф. Его протяженность-
и система наблюдений
должны обеспечить
слеживание целевых волн
по обе стороны от рифа
и уверенное построение
сейсмических границ под
и над рифом.
Методика полевых
блюдений на поперечных
профилях имеет свои
бенности при выборе
левых волн, обоснования
разведочной сети,
ления местоположения
пунктов взрыва и
печения регистрации
писи волн в
ском режиме.
Основным элементом, определяющим успешность
ния способа ДПП-МПВ, — это выбор целевых волн:
ющие границы, или волноводы, должны размещаться как
можно ближе к объекту исследования. Это позволит с большой
точностью локализовать и стратиграфически привязать
руженные амплитудные аномалии. С другой стороны, целевые
волны должны обладать динамической выдержанностью:
бильной на значительном протяжении профиля формой записи,
частотой, слабым затуханием, постоянством граничной скорости.
Поисковая сеть поперечных профилей образует
ные линии, пересекающие предполагаемый риф. Расстояние
между профилями зависит от размеров объекта в плане и
обычно составляет 2—4 км. Положение крайних профилей при
отработке с разных сторон должно обеспечить регистрацию
волн как проходящих через риф, так и вне его, что позволит
при неизменном положении приемной установки
вать нормальное (вне рифа) и аномальное волновое поле.
Длину профилей выбирают с учетом размеров исследуемого
рифа в плане. Для оценки нормального поля амплитуд профиль
увеличивают за пределы рифа примерно на половину его
тяженности. При этом весь профиль должен находиться в зоне
уверенного прослеживания целевых волн в первых вступлениях
от дальнего центрального ПВ (см. рис. 63). Для каждого
речного профиля выбирают свою систему пунктов взрыва:
ние ПВ обеспечивают регистрацию в первых вступлениях
волны от подрифового горизонта и ближние — для прослежи-
212

вания волны от надрифового горизонта. С каждой сторонм
профиля размещают не менее двух дальних фланговых ПВ,
отработка из которых должна обеспечить перекрытие в просле^
живании целевой границы не менее чем на 4 км. Кроме того,
число ПВ с каждой стороны должно быть таким, чтобы
стояния от ПВ до точек приема в пределах интервала
живания различались не более чем на 10%. В этом случае
менение амплитуд за счет расхождения фронта волны и
поглощения ее энергии при пробеге различных расстояний
вдоль преломляющих границ будет незначительным, и его
можно учесть с высокой точностью. Поперечный и продольный^
профили имеют общий ПВ с каждой стороны профилей.
мер размещения пунктов взрыва и интервала прослеживания
целевых волн при длине профиля 16 км показан на рис. 63.
Упругие колебания рационально принимать несколькими
спаренными сейсмостанциями с расстановками сейсмоприемни-
ков, полностью занимающими всю длину поперечного профиля.
Для динамической увязки смежные расстановки перекрывают
на 8—10 каналов. Шаг между каналами составляет 100 м.
На каждый канал используют группу из 4—б сейсмоприемни-
ков, установленных в одной яме. Запись волн осуществляют на
открытом канале без фильтраций.
Особое внимание при возбуждении упругих колебаний
ляют подбору оптимальных условий размещения заряда, для
чего производят специальное динамическое МСК.
ский эффект взрыва должен обеспечить четкую запись целевых
волн в первых вступлениях с видимой амплитудой, значительно-
превышающей уровень помех.
3.2. РЕЧНЫЕ СЕИСМОРАЗВЕДОЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Сейсморазведочные работы на внутренних водоемах —
ках, озерах, прудах — характеризуются тем, что возбуждение
и прием колебаний осуществляют в водной среде, мощность
торой изменяется от долей до нескольких метров. Поэтому
техническое обеспечение и технология этих работ отличаются
от сухопутных.
Подготовка створа и топогеодезическое обеспечение
Перед началом работ проводят рекогносцировку, в период,
которой намечают будущий створ — линию профиля так, чтобы
по возможности сократить число изломов; на карте отмечают
характерные ориентиры. Во время отработки линии профиля
плановую привязку наблюдений производят с берега
ментальным способом. Высотное положение пунктов
дения и приема определяют путем линейной интерполяции
ветствующих отметок горизонта воды на водомерных постах,
где регулярно ведутся наблюдения за уровнем воды.
21»

Плановую привязку профилей производят к точкам
ного дальномерно-теодолитного хода, проложенного заранее
по берегу, с привязкой его к контурам местности, координаты
которых снимают с карты масштаба 1:100 000 графическим
способом.
Координирование контрольных буев относительно точек
дов осуществляют теодолитом полярным способом с
нием расстояний безреечным дальномером. Совмещение
рольных буев проводят по створам, выставляемым на берегу.
Выбор источника возбуждения
В настоящее время при работах на внутренних водоемах
применяют специально разработанные пневматические
ники, и в исключительно редких случаях с разрешения рыбвод-
хозов допускаются работы с зарядами ВВ малой массы.
Пневмокамеры соединяют с пультом управления и
сором шлангом и кабелем, подвешивают к поплавкам и
руют па капроновом фале за кормой судна на расстоянии
10—50 м. В условиях мелководья, когда глубина дна не
шает 5 м и резко колеблется, хорошие результаты получают
при применении четырехкамерного пневмоисточника ПИ-1В,
торый характеризуется повышенной мобильностью, а также
большим сейсмоакустическим КПД в рабочем диапазоне
тот и меньшей амплитудой пульсации газовой полости за счет
группирования нескольких камер. Последнее облегчает его
использование в речной сейсморазведке при различных глуби-
1гах водного слоя.
Практика показала, что группа из восьми камер с общим
объемом 20 л при давлении в 12 МПа и заглублении источника
на 1,3 м в сочетании с синхронным накоплением дает
тельные результаты.
Для ослабления влияния газового пузыря разработан
повой пневматический источник «Импульс-3», предназначенный
для возбуждения мощного упругого импульса в водной толще
при сейсмических исследованиях в условиях мелководья;
жет использоваться и в условиях моря.
Приемная система
Для приема колебаний применяют 48-канальные
ные бесшланговые (донные) и шланговые маслонаполнениые
пьезокосы с пьезоприемниками давления. Шаг между каналами
составляет 25—50 м. В условиях малых глубин пьезоприемники
имеют низкую чувствительность, поэтому применяют массовое
группирование (до 50 шт. на канал) приемников и регистрацию
осуществляют на повышенных коэффициентах усиления. Пьезо-
косу буксируют судном с малой посадкой, в качестве которого
используют водометные катера, речные буксиры и самоходные
баржи.
.214

При отсутствии пьезокос применяют речные боны,
ляющие собой цепочку бревен. Длина звена бона (длина
бревна) 10 м. Условия приема отраженных волн улучшаются,
если звенья бона состоят из двух спаренных бревен. Бревна
для бона выбирают прямые, очищенные от коры и сучьев,
метром 15—22 см в верхнем отрубе. Концы бревен заостряют.
На размеченных точках в звеньях бона сверлят вертикальные
сквозные отверстия под обычные электродинамические сейсмо-
приемники (СВ-1-10Ц). Готовые звенья крепят скобами к
сирному тросу диаметром 18 мм с интервалом между звеньями
10—15 см. Вместо троса можно применять спаренный утильный
каротажный кабель.
Головную часть бона швартуют за судно-сейсмостанцию, к
бон свободно вытягивается по течению реки. Головные и
стовые звенья его подвергаются наибольшим колебаниям от
течения и волнения, поэтому сейсмоприемники на них не
щают.
Если судно-сейсмостанция самоходное, то швартовать
ную часть бона необходимо под борт за кормовой кнехт. Такой
способ швартовки несколько затрудняет управление судном,
но полностью гарантирует букс»рный трос и кабельную косу
от попадания на гребные винты при заднем ходе судна. При
буксировке бона вперед водяная струя идет сбоку от бона к
меньше бьет на сейсмоприемники.
Соединительную косу от сейсмоприемников до сейсмостан-
ции изготавливают из кабеля со стойкой изоляцией, укладывают
поверх звеньев бона и прикрепляют шпагатом к
ально вбитым скобам. На стыках звеньев бона косу
ляют. Необходимо предусмотреть, чтобы при обрыве
ного троса коса могла сойти с бона с минимальными
ниями. Провода, соединяющие сейсмоприемники в группы,
должны также быть зажгутованы в косу. Стабильная
ция сейсмических волн может быть достигнута только при
пировании сейсмоприемников.
На участках, где русло реки песчаное, частота и
ность сейсмических волн уменьшаются. При переменных
ных осадках возбуждения в водоеме дают трудно
мые сейсмограммы, поэтому линию наблюдения (бон) следует
располагать по фарватеру реки, где изменчивость донных
ков наименьшая.
При работах на реках Якутии, например, установлено, что
на качестве сейсмических записей в условиях мелководных рек
существенное влияние оказывает изменчивость и
ность зоны вечной мерзлоты. Обычно положение усложняется
отсутствием сведений о мощности и строении зоны под руслом
реки.
Наличие мерзлых пород под руслом отрицательно
вается на условиях возбуждения и регистрации сейсмических
колебаний, так как их кровля является хорошей отражающей
215-

и преломляющей поверхностью. Проведенные исследования
казывают, что существует непосредственная связь между
тером строения зоны вечной мерзлоты и качеством
ских записей. Установлено, что качество сейсмического
риала резко улучшается при увеличении мощности слоя талых
пород, т. е. с увеличением глубины залегания кровли зоны
ной мерзлоты. Особенно неблагоприятными для получения
чественных записей являются участки перехода монолитной
мерзлоты к талым зонам. Здесь неоднородности зоны мерзлоты
приводят к образованию интенсивных волн-помех,
ющих с полезными отраженными волнами. В случае
ного строения зоны вечной мерзлоты качество сейсмических
записей, как правило, хорошее. В результате выполненных
работ установлено, что качество сейсмических записей
шается при наблюдениях на глубоких участках реки, удаленных
от берегов, и при расположении пункта возбуждения с той
роны пьезокосы, где глубина реки больше.
Уверенной корреляции полезных волн на всех профилях
мешают регулярные и нерегулярные помехи самого различного
происхождения. Наиболее существенными помехами при
страции отраженных волн оказываются боковые волны,
ставляющие собой отражения от склонов мерзлых берегов реки
и неровностей поверхности мерзлых пород под рекой. На
смограммах эти волны-помехи представлены в виде отдельных
групп осей синфазности, обычно со сравнительно низкими
щимися скоростями и сплошных цугов. Боковые волны
няют выделение полезных волн, образуя с ними протяженные
зоны интерференции. Для борьбы с ними следует правильно
выбирать линию наблюдения и регистрировать отражения,
меняя группирование источников и пьезоприборов.
При небольшой глубине реки широко распространенными
помехами, наблюдавшимися почти на всех речных профилях,
являются звуковые волны-помехи. Характер их проявления
мый разнообразный — от низкочастотного фона до четких осей
<;инфазности.
Технология профильных и площадных
речных сейсморазведочных работ
В условиях, например, Сибири речная сейсморазведка
ляется достаточно эффективным и не очень дорогим средством
рекогносцировочного и отчасти поискового этапов
ских работ. По ее данным могут выявляться структуры второго,
а при благоприятных условиях и третьего порядков. Поэтому
объемы речных сейсморазведочных работ здесь целесообразно
увеличивать. Наряду с крупными реками имеется большая
рографическая сеть мелких рек, проведение сейсморазведочных
работ по которым позволит значительно сократить сроки изу-
216

чения этого огромного региона. Однако для их проведения
необходимы источники колебаний, суда и оборудование,
рые были бы пригодны для применения в условиях мелководья.
Выполненными к настоящему времени исследованиями
жены основы технологии речных исследований, которые будут
совершенствоваться по мере роста объемов работ, улучшения
оснащения сейсморазведочных партий техникой и
нием.
На основании проведенных опытно-методических и
водственных работ по системам многократного перекрытия могут
быть сделаны следующие рекомендации по технологии
дения речных сейсморазведочных работ.
1. На этапе опытных работ необходимо изучать волновую
картину, выбирать оптимальные параметры излучателей и их
группирования, подбирать эффективный граф обработки
риалов.
2. При картировании глубоких целевых горизонтов
сообразно применять фланговую систему 12-кратных
тий. Размер выноса пунктов возбуждения определяется по
зультатам опытных работ я по проведенным исследованиям;
обычно он составляет 400—600 м,
3. На отдельных сложных участках отрабатывать системы
наблюдений ОГТ повышенной кратности B4—48), которые
зволят повысить надежность корреляции и точность учета неод-
нородностей ВЧР.
4. На мелководных участках необходимо сочетать системы
наблюдений ОГТ повышенной кратности с синхронным
лением (до 10) воздействий на физической точке.
5. На участках с низким качеством материалов
разно переходить на способ широкого профиля, что дает
деленный выигрыш в прослеживании отражающих
зонтов.
6. На начальной стадии обработки полевого материала
целесообразно применение деконволюции в сочетании с
совой фильтрацией до суммирования по ОГТ, что является
фективным средством ослабления регулярных волн-помех.
В граф обработки следует включать коррекцию кинематических
и особенно статических поправок.
Рис. 64, а иллюстрирует т'ехнологию проведения профильных
сейсмических исследований на реках в случае использования
маслонаполненной плавающей пьезокосы. При использовании
донной сейсмокосы ее погружают на дно реки при помощи
зил 9 и тралят судном-сейсмостанцией. Работу осуществляют
против течения реки, по сигналам от сейсмостанции с заданной
периодичностью возбуждают колебания при помощи группы
пневмоисточников 4, опущенных на выбранную глубину.
висимо от типа приемной установки (бон, плавающая или
ная коса) и сейсмоприемников (пьезодатчики, пьезосейсмо-
приемники, электродинамические) прием колебаний осуществ-
217

ПК48 *
6
^ /
-ТР
Рис. 64. Схема технологии профильных (а) и площадных (б) сейсморазведоч-
ных работ на реках:
ТР — течение реки; ДС — движение судна; / — судно-сейсмостанция; 2, 3 ~ лебедки
соответственно пьезокосы и невзрывных источников; 4 — пневмоисточники (ПИ); 5 —
трал ПИ; 5 — поплавки, удерживающие ПИ; 7 — шланговая пьезокоса; в — пьезопри-
Соры; 9 —груз, фиксирующий положение пьезокосы в воде; /О —дно реки
ляют группами и регистрируют цифровой сейсмостанцией
гресс».
При необходимости и если позволяет ширина реки, профиль
отрабатывают по способу широкого профиля (рис. 64,6).
В этом случае группы пневмоисточников относят в обе
роны от сейсмокосы на расстояния обычно 100 м и
ляют поочередное возбуждение и регистрацию волновых
лей. Если позволяют условия, то возбуждение выполняют и
по линии 'Приемной установки, получая, таким образом,
шую сумму ОГТ.
Использование пневматических источников и плавающих
пьезосейсмокос сблизило технологию речных и морских работ.
Часто в обоих случаях применяют одни и те же технические
средства сейсморазведки, за исключением транспортных
средств.
3.3. МОРСКИЕ СЕЙСМОРАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ
Морская сейсморазведка характеризуется следующими
ными особенностями: наличием толщи воды, определяющей
вия возбуждения, распространения и приема упругих колебаний
и существенно влияющей на формируемое волновое поле;
менением специальных источников возбуждения упругих
ний и приемных устройств; применением радиогеодезической и
гидроакустической привязки пунктов наблюдений;
нием судов в качестве основного вида производственного
спорта и возможностью выполнения работ, как правило, при
прерывном движении судна; высокой производительностью поле-
218

вых работ; удаленность районов от основных баз, что повышает
требования к контролю качества данных в реальном времени.
В зависимости от типа акваторий применяют различные
ды производственного транспорта, оборудования и
кого процесса.
При работе в глубоководной части океанов и на
тальном склоне используют преимущественно одиночные
ские суда с высокой автономностью, оборудованные системамк
сбора и обработки информации по комплексу геофизических
тодов на борту судна.
При работе на шельфе, помимо работ с одним судном,
можно проведение сейсморазведочных наблюдений с
ванием двух или нескольких судов, обеспечивающих
ния одним или разными методами при движении судна.
В пределах судоходного мелководья наблюдения могут
водиться как с движущегося судна, так и с остановками судна
и укладкой сейсмической косы на дно моря. Недоступные для
судов мелководные акватори1Г можно исследовать
кой с помощью плавучих средств с малой осадкой
ные баржи, катера, лодки), амфибийного транспорта, либо
тем проведения наледных работ с применением наземного или
авиационного транспорта.
Акватории, постоянно или большую часть года закрытые
дрейфующими льдами, исследуют сейсморазведкой с помощью-
судов ледового класса и методов авиадесантных
ваний.
При морских сейсмических исследованиях применяют методы,
рассчитанные на регистрацию отраженных и преломленных
волн. Медификации сейсморазведочных методов различаются
по типу и частотному составу используемых волн, а также по
системам наблюдений.
Метод глубинных сейсмических зондирований рассчитан на
совместную регистрацию преломленных и отраженных волн в
кочастотном сейсмическом диапазоне B—20 Гц) при
дениях на базах, достигающих нескольких сотен километров.
Метод преломленных волн рассчитан на регистрацию
мущественно преломленных волн в диапазоне частот от 5—10
до 80—100 Гц при наблюдениях на базах, достигающих
кольких десятков километров. При детальном изучении верхней
части разреза используются базы до нескольких сотен метров;
регистрация проводится на более высоких частотах.
Метод отраженных волн рассчитан на регистрацию
ных волн преимущественно в среднечастотном диапазоне B0—
80 Гц) при наблюдениях на базах до нескольких километров.
По особенностям систем наблюдений метод отраженных волн
подразделяется на способы: общей глубинной точки; широкога
профиля (СШП), характеризующегося наблюдениями с помощью
многоканального приемного устройства, размещенного по
кольким линиям или на площади; непрерывного сейсмического
21»

профилирования (НСП) или центрального луча
ризующегося наблюдениями с малым постоянным расстоянием
между источниками и одноканальным приемным устройством.
Метод сейсмоакустических исследований рассчитан на
гистрацию преимущественно отраженных волн в
ном сейсмическом A00 — 400 Гц) и сейсмоакустическом D00 —
10 000 Гц) диапазонах частот при наблюдениях на базах до
кольких сотен метров.
Навигационно-гидрографическое обеспечение
При проведении морских сейсмических работ абсолютная
грешность определения местоположения любой точки
ния на профиле должна быть не больше ± 1 мм в масштабе
четной карты. Относительная погрешность измерения интервалов
возбуждения при проведении сейсмических работ по
мам многократных перекрытий B5 — 200 м) не должна
шать 10 %. Для этого в морской сейсмопартии организуют
циальный отряд, возглавляемый начальником, который является
одновременно ответственным исполнителем работ по навигацион-
но-гидрографическому обеспечению сейсмических морских
дований.
В отечественной практике морских сейсморазведочных ис-
-следований применяют несколько видов систем для выполнения
навигационно-гидрографических работ. Прежде всего надо
тить морской автоматизированный навигационно-геофизический
комплекс «Марс», предназначенный для проведения
ных морских геолого-геофизических исследований (морской
сморазведки и геоакустики, гравиметрии, магнитометрии) и
их навигационно-геофизического обеспечения (спутниковые и
радионавигационные приемоиндикаторы, лаги, гирокомпасы,
эхолоты) на базе бортовых ЭВМ ЕС-1010 с целью поисков и
разведки месторождений полезных ископаемых на акваториях
океанов. Обеспечивает автоматическое управление работой
физических н навигационных датчиков, автоматический сбор,
индикацию и регистрацию данных, автоматическое управление
движением судна по заданному профилю, графическое
ставление результатов наблюдений и их обработку в реальном
времени.
Накопитель навигационно-геофизической информации
вая система сбора данных) «Град/АМ» предназначен для
ровой регистрации и предварительной обработки комплекса
ских геофизических навигационно-геодезических данных,
тает в составе комплекса «Марс» и в автономном режиме;
обеспечивает сбор, предварительную обработку и регистрацию
данных морской сейсморазведки, гравиметрии и магнитометрии
вместе с их навигационно-геодезическим обеспечением на
ную ленту в формате ЭВМ ЕС.
Спутниковый приемоиндикатор (СПИН) предназначен для
дискретного (через 1—3 ч) определения места геолого-геофи-
220

зических судов на всех акваториях океанов с целью точной
новой привязки морских геофизических наблюдений и
ния пути в любое время суток и независимо от погодных
вий. Поиск сигнала спутника — автоматический и ручной.
Приемоиндикатор глобальной фазовой радионавигационной
системы средне- и длинноволнового диапазона (ПИ-ФРНС-СД-
ВД). Он предназначен для непрерывного определения места
дов в океане, а также для увеличения точности счисления
динат и определения текущих параметров движения судна на
интервале между» спутниковыми обсерваториями; работает
в автоматическом режиме.
Доплеровский акустический лаг «Аква-Ь устанавливается
на научно-исследовательских и экспедиционных судах и
значается для обеспечения морских геолого-геофизических
бот данными о продольной, поперечной и путевой скоростях
жения судна, угле сноса и путевом угле, пройденном
нии, текущей широте и долготе, а также для графического
отображения и прокладки пути судна на морских меркаторских
картах.
Возбуждение упругих колебаний
Способы возбуждения колебаний в морской сейсморазведке
выбирают в соответствии с задачами и методикой работ в
симости от геологической и экономической эффективности.
Обычно применяют невзрывные источники возбуждения
ний: пневматические, электроискровые, газовой детонации, как
не наносящие вреда растительному и животному миру морей.
В исключительных случаях с разрешения Рыбнадзора могут
пользоваться в качестве источников колебаний взрывы
ших зарядов A00 — 200 г) твердых ВВ.
Установлено, что на спектр излучаемого источником сигнала
влияют глубина его погружения, объем камер, давление
того воздуха в камере источника и параметры группирования
источников. Максимальное сосредоточение энергии возбуждения
в диапазоне частот полезных волн достигается при оптимальной
глубине погружения источника, соответствующей 1/4 длины
лезной волны. С увеличением объема камер и уменьшением дав-
«пения сжатого воздуха в камерах спектр возбуждаемого сигнала
сдвигается в сторону низких частот. Группирование
ков обеспечивает увеличение амплитуды возбуждаемого сигнала,
а также способствует подавлению пульсации газовой полости
и формированию сейсмического сигнала с равномерной
ральной плотностью в широком диапазоне частот. Понижение
спектра возбуждаемых источником волн увеличивает дальность
регистрации полезных колебаний вследствие уменьшения
хания, но уменьшает разрешенность волнового поля.
Выбор источников, глубины их погружения и параметров
группирования осуществляют опытным путем на интервале
слеживания целевой волны. При прочих равных условиях пред-
221

почтение отдают источнику, параметрам группы и глубине
погружения, обеспечивающим наиболее разрешенную запись
целевой волны при оптимальном отношении сигнал/шум.
В процессе производственных работ на профилях следует
соблюдать постоянство выбранных условий для возбуждения
лебаний. Глубина погружения источника должна поддерживаться
на заданном оптимальном уровне с погрешностью ±10%.
Для работ, в которых предусмотрено определение физических
параметров разреза, обязательна рагистрация излучаемого
гнала на каждом пункте. Отметка момента возбуждения должна
быть четкой и устойчивой, обеспечивающей его определение
с погрешностью ±0,001 с. Отметку момента регистрируют
ком, располагаемым на постоянном небольшом расстоянии от
источника.
Несмотря на то, что при проведении морских сейсмических
исследований испытано большое разнообразие источников,
ванных на различных принципах возбуждения упругих
ний, до сих пор в арсенале морской сейсморазведки отсутствует
универсальный источник, способный обеспечить решение
горазведочных задач в существенно различных сейсмогеологи-
ческих условиях.
Можно отметить перспективность линейных источников
буждения, основанных на взрыве ЛДШ или газовой детонации.
В практике морских сейсмических исследований также
няют излучатели, использующие гидродинамическую энергию
схлопывающейся полости и обладающие преимуществом
вать длительные пульсации.
Зарубежными фирмами разработана модель источника
ханического типа, использующего эффект схлопывания. Этот
точник предназначен для проведения сейсмических работ в
виях мелководья с малотонажных судов и обеспечивает
ность исследований до 2000 м.
Большой интерес вызывает способ возбуждения, получивший
название мини-СОСИ. В его основу положен принцип
ния импульсов, использующий теорию связи при обработке
мических сигналов. Для возбуждения упругих импульсов
зуется один или несколько источников, не обязательно большой
мощности, но обладающих высокой частотой излучения A—2
Гц). Существенно, что при работах по этому методу нет
димости заранее выбирать схему суммирования. Решение
сительно выбора необходимой кратности перекрытий может быть
принято непосредственно в процессе регистрации данных.
В последнее время делаются попытки использовать при
ских сейсмических исследованиях поперечные волны. Известна
система, обеспечивающая возможность возбуждения и
ции поперечных волн в донных осадках, в которой применен
точник электродинамического типа.
Очевидно, в ближайшие годы будут развиваться все
ленные типы источников, а их совершенствование будет заклю-
222

чаться в увеличении КПД в сейсмическом диапазоне частот и
■создании систем с регулируемой частотой посылки, формой
сигнала, направленностью сейсмического излучения.
Приемная система
В настоящее время приемные устройства для морской сей-
■сморазведки развиваются в трех направлениях и
ются соответственно на три типа технических средств: 1)
чие (буксируемые) сейсмические пьезокосы; 2) буйковые
устройства, подвешенные в толще воды; 3) автономные донные
-станции (АДСР) или донные пьезокосы.
Плавучие сейсмические пьезокосы в подавляющем большин-
-стве выполнены в виде шланговых маслонаполненных устройств,
а их совершенствование идет путем увеличения протяженности
приемного устройства до 4800 м и числа каналов до 500 и более.
Особое место в настоящее время при морских исследованиях
занимают буйковые телеметрические системы с передачей данных
по радиоканалу. Высокая перспективность буйковых устройств
заключается в возможности реализации работ МПВ в односу-
довом варианте, а также в значительных преимуществах при
ведении сейсмических работ на мелководье. В дальнейшем, по-
видимому, на основе буйковой телеметрической аппаратуры
гут быть реализованы площадные системы наблюдений.
Важную роль играют при морских сейсмических
ниях автономные донные станции, которые используются как
лри работах МПВ, так и ГЗС. Преимущественно аппаратуры —
возможность компонентных измерений, а также большая
бинность исследований и высокое качество материалов за счет
отсутствия помех, возникающих при буксировке приемных
устройств или волнении моря.
Для регистрации сейсмических данных в настоящее время
пользуют в основном сейсмостанции с мгновенной регулировкой
усиления (формат с «плавающей запятой»), обладающие рядом
преимуществ перед сейсмостанциями с бинарной регулировкой
усиления и прежде всего значительно меньшим уровнем
ний.
Совершенствование сейсмических станций развивается в
равлении увеличения числа регистрирующих каналов. Это
воляет проводить работы с использованием нескольких приемных
устройств, например, по способу широкого профиля или
вать площадные системы наблюдений. Другой важной
ностью современных сейсмостанции является то, что они могут
применяться для решения различных задач. Это достигается
ширением возможности выбора шага дискретизации. Так, при
квантовании по времени через 0,1 мс можно регистрировать
налы в сейсмоакустическом диапазоне частот, а шаг
зации в 8 мс позволяет использовать сейсмостанцию при
бинных сейсмических зондированиях.
223

в настоящее время в отечественной практике применяют од-
ноканальные и многоканальные приемные устройства.
ристики приемного устройства зависят от его типа и
ции, конструкции приемников, способа их группирования,
бины погружения и системы отвязки от водной поверхности (буя,
судна). Выбор типа приемного устройства, глубины погружения
и системы развязки осуществляют опытным путем на интервале
прослеживания целевых волн. При прочих равных условиях
почтение отдают приемному устройству, обеспечивающему
более разрешенную запись целевой волны при оптимальном
отношении сигнал/шум.
Оптимальная глубина погружения плавучих и буйковых
емных устройств составляет 1/4 видимой длины волны.
нение глубины погружения от оптимальной не должно
шать ± 10 % (для глубин моря, обеспечивающих указанное
глубление). Специальные средства заглубления обеспечивают
буксировку пьезокосы на заданной глубине при наибольшей
бочей скорости. Для сохранения выдержанности глубины
зокосы при буксировке могут использоваться стабилизаторы
бины.
Контроль за глубиной погружения пьезокосы и
ностью ее положения при буксировке обеспечивают датчиками
глубины, устанавливаемыми с интервалом не менее одного
чика на 600 м вдоль приборной части пьезокосы. Погрешность
определения глубины датчиком должна быть не более 5 % (Зм).
Работа с донными пьезокосами ПСК-2М на приемных судах,
установленных на якоре, ограничивается глубинами до 100 м.
Технология морских исследований
Технологический процесс строят таким образом, чтобы
печить получение сейсмических материалов высокого качества
с достаточно высокой производительностью в различных сейсмо-
геологических, гидрологических и погодных условиях. До начала
работ на профиле на малом ходу B — 3 узла) осуществляют
размотку сейсмокосы с лебедки, ее вынос и заглубление, а также
спуск, заглубление и вынос источников возбуждения.
ную часть сейсмокосы выносят с целью снижения шумов
ровки: создаваемых судном, от кильватерной струи, вызываемых
вибрацией участка снижения сейсмокосы и т. д. В зависимости
от конструкции косы, рабочей скорости и погодных условий раз-
мер выноса может составлять 200 — 500 м. При проведении
бот МОВ по СМП в глубоких осадочных бассейнах (толща
ды 5—15 км) размер выноса должен быть максимально
чен (до 1000—1500 м) для повышения эффективности метода.
Источники возбуждения удаляют от кормы судна в
мости от интенсивности излучаемого сигнала, его
сти, фронта нарастания и спада давления. Размер выноса должен
обеспечивать безопасное ведение работ для судна. Для
тических источников безопасным считают расстояние 30 — 50 м.
224

Глубина погружения источника существенно влияет на
тенсивность сигнала и пульсаций, на длительность периода
саций, на временной интервал мезкду основным и отраженным
от границы вода — воздух импульсом и т. п. При работе без.
подавления пульсаций глубина, например, группового пневмо-
источника «Импульс-1», <Л\мпулъс-3» D излучателя объемом по
3 л) обычно составляет 10 — 12 м. При работе с подавлением
пульсаций глубину уменьшают до 6 м.
Сейсмические исследования с однократными приемными
стемами по способу центрального луча (ЦЛ) проводят на
ростях 5—10 узлов. С использованием многоканальных пьезо-
кос работы МОВ по СМП проводят на скоростях 4 — 6 узлов.
Исходя из геологических задач, скорость судна выбирают
можно большей для обеспечения наивысшей
сти работ. Причинами, препятствующими повышению рабочей
скорости, являются неблагоприятные погодные условия,
кий уровень буксировочного шума, потеря непрерывной
реляции целевых горизонтов.
На шельфе сейсмические исследования выполняют при
нии моря до 4 баллов включительно, в открытом море и океане —
до 5 баллов включительно. При резком изменении
ния профиля соптветствующее изменение курса судна
вляют плавно во избежание заглубления пьезокосы ниже
тимого для пьезоприемников уровня. При маневрах на профиле
(циркуляция, разворот и т. п.), а также при переходах с
филя на профиль, выполняемых на большой скорости,
дуют уменьшать глубину погружения пьезокосы, для чего ее
бирают на барабан сейсмолебедки до грузовой секции
ника с целью снижения динамических нагрузок на буксиры. Ра-»
диус циркуляции должен быть не менее половины длины
зокосы.
По завершении работ на профиле выборку и подъем на борт
источников и пьезокос производят на малом ходу судна A—2
узла).
Следует более подробно остановиться на вопросах
ровки излучателей и приемников упругих волн [29]. Известно,
что эффективное использование энергии упругих волн для
го типа источника, работающего на принципе физического
ва, достигается при вполне определенных соотношений между
энергией и глубиной его погружения. Аналогичная ситуация
возможна и для приемников упругих волн, устроенных по типу
преобразователей давления в электрический сигнал. Поэтому
устройства для буксировки (при работе в движении) и
жания излучителей и приемника на заданной глубине являются
одним из основных элементов комплекса аппаратуры для
мических исследований. Очевидно, что задача буксировки
чателей в техническом отношении более проста, чем
ка приемника. Для последнего важны не только стабильность
его положения в водной толще, но и уровень помех, которые в
8 Заказ Л'г 1838 225-

зависимости от методических приемов буксировки и
емых технических средств могут изменяться в 10 — 15 раз.
Например, при буксировке электроискровых источников
бование выноса излучателей из «кипящей» зоны кильватерной
струи, где вода насыщена воздушными пузырьками, является
принципиальным. В противном случае наблюдается сильная
стабильность формы и интенсивности возбуждаемых упругих
волн, приявляющаяся более резко при уменьшении энергии
точника (особенно при использовании контейнерных
лей).
Необходимость всемерного снижения уровня помех,
ваемых судном при его движении, вынуждает буксировать
земную косу на расстояниях, измеряемых десятками или
ми сотнями метров. Здесь указанный эффект практически
тим на фоне источников помех другой природы, в частности
«вмороженного звука», переносимого турбулентными вихрями,
■сопутствующими следу судна. Вынос приемников и излучателей
из зоны кильватерной струи, поддержание и регулировку
ходимой глубины их погружения наиболее эффективно
ствлять с помощью активных буксирующих систем. Однако до
настоящего времени они остаются весьма дорогостоящими
ройствами, а их промышленный выпуск только начинает
живаться. Вполне удовлетворительных результатов достигают
при использовании пассивных средств — вынос излучателя из
«кипящей» зоны с помощью стрел, выдвигаемых за борт судна
на расстояние 1,5—3 м, и его удаление от кормы.
На рис. 65 представлены схемы буксировки излучателей и
приемников, обычно используемых на практике. В схемах
пользуется принцип рычага — с помощью малого груза,
шенного на большом расстоянии от точки опоры, добиваются
такого же отклонения плеча, как с помощью большого груза,
подвешенного на малом расстоянии. В количественном
нии такая аналогия, конечно, невозможна, поскольку
ческий профиль кабеля с грузом при буксировке в водной
толще и характер действующих сил — сложная функция формы
поперечного сечения, гибкости и распределения массы вдоль
кабеля, состояния его поверхности, скорости судна и т. п.
Одна из практических трудностей, связанных с увеличением
глубины буксировки забортных устройств путем увеличения
ла вхождения кабеля в воду, заключается в том, что силы
талкивания в первом приближении пропорциональны (для
линдра) квадрату скорости его обтекания, квадрату синуса
угла вхождения кабеля в воду и первой степени его диаметра.
Тогда при прочих равных условиях сила выталкивания при угле
атаки в 20° оказывается примерно в 15 раз больше, чем при
ле 5°. Практически это означает, что для изменения глубины
гружения буксируемых приборов необходимо прикреплять к
белю грузы, масса которых увеличивается непропорционально
быстро по отношению к увеличению глубины.
226

Рис 65. Схема буксировки источников возбуждения (а — вид сверху, б —
вид сбоку) и приемной .системы (в) при морских сейсмических
ниях:
/ — грузы; 2 —датчики глубины; 3 — питающая энергомагистраль; 4 — излучатели
ночные или групповые (многоэлектродные электроискровые); 5 — поплавки; 6 —
бель-трос; 7 — амортизаторы; в — сейсмопьезокоса; Я — хвостовой буй; 10 — судном
// — лебедка
Для преодоления этой трудности нужно увеличить длину
беля между точкой его подвеса к судну и точкой крепления
груза, а также распределить несколько грузов по действующей
длине кабеля. При этом оптимальное распределение грузов
зависит от скорости движения судна. Более радикальные
ства решения обсуждаемой проблемы — снижение
мического сопротивления кабеля, что достигается не столько
уменьшением его диаметра, сколько специальными покрытиями
из упругих волокон или лент. При движении результирующий
профиль такого кабеля автоматически приобретает обтекаемук>
гидродинамическую форму, а экспериментально подбираемые
конструкции обеспечивают уменьшение сопротивления
нию в 10 раз и более.
Дополнительными устройствами являются механические
фильтры для развязки приемной косы от рывков, связанных
с качкой судна при работе в период волнений, и от вибраций
буксирующего кабеля, всегда возникающих при его обтекании
даже невозмущенным водным потоком. Первый фильтр низкой
частоты создается системой амортизатор — эффективная масса
кабеля, грузов и косы плюс силы трения. Амортизатор
ливают вблизи точки крепления кабеля к судну. Достаточный
эффект достигается обычно при использовании резинового
тизатора, работающего в линейной области его характеристик.
Лучший эффект с точки зрения надежности работы достигается
при использовании составного амортизатора, который
ляет собой кусочно-линейный упругий элемент. Он состоит из
дельных жгутов, концы которых закреплены в одной точке. По
мере увеличения нагрузки в работу последовательно
ются один, два и т. д. жгута. Это обеспечивает более узкую
полосу пропускания механического фильтра при рывках
шой амплитуды и снимает опасность разрыва амортизатора.
Второй механический фильтр устанавливают
но вблизи креплений кабеля к приемной косе. Для этой цели
пользуются либо специальные достаточно сложные механиче-
8» 227

ские и гидравлические фильтры, монтируемые непосредственно
в шланге косы, либо более простые фильтры типа масса —
гость. Опыт показывает, что указанные меры позволяют снизить
уровень помех в 10—15 раз в полосе частот 40—350 Гц при
рости судна 6— 10 узлов. Можно ожидать, что дополнительные
меры по улучшению гидродинамических характеристик кабеля,
использование гасителей вибраций, рассредоточенных по всей
его длине, наконец, использование средств, применяемых для
защиты от автоколебаний проводов на ветру, могут обеспечить
еще большее снижение вибрационных помех. Насколько
ципиально и экономически целесообразно усложнять подобные
конструкции, пока неясно, так как отсутствуют необходимые
данные по вкладу отдельных источников помех, которые
руют суммарный шумовой фон.
Технология работ КМПВ-ГСЗ зависит от применяемых
нических средств. При работе в односудовом варианте с борта
судна, оборудованного спуско-подъемными механизмами,
печивающими безопасность работ, производят спуск АДСР
или расстановку по профилю буйковых приемных устройств, а
также спуск источника на заданную глубину и безопасное
стояние от судна. Вынос и спуск источников и автономных при-
-емных устройств осуществляют судовыми или специальными
палубными механизмами соответствующей грузоподъемности,
обеспечивающими подъем объекта с палубы, вынос его за борт
на расстояние не менее 1 м и спуск в воду с соблюдением
вил техники безопасности. Заглубление буксируемых
ков на заданную глубину обеспечивают подбором длины
рующего троса и магистралей, подбором скорости буксировки,
а также применением специальных заглубителей и
ров (датчиков) глубины. Скорость судна, буксирующего
ник, ограничивают только возможностью удержания источника
на заданной глубине. Конструктивные характеристики
ника и подводящих магистралей подбирают таким образом,
чтобы обеспечить нормальную работу источника при
мальных скоростях судна.
При работе в двухсудовом варианте с борта приемного судна
производят размотку донных или буксируемых пьезокос. Спуск
источника производят с борта судна в соответствии с
ными выше требованиями. Донные или буксируемые пьезокосы
разматывают на малом ходу судна с помощью специальной
бедки. Скорость буксировки многоканального приемного
ройства определяют допустимым уровнем шумов на пьезокосе.
Для уменьшения уровня шумов донные приемные устройства
или ближайшую к судну рабочую секцию пьезокосы удаляют
от приемного судна на расстояние не менее 500 м.
В морских работах КМПВ-ГСЗ при изучении разреза
ностью до десятков километров, применяют пневматические
источники упругих колебаний ПИ-5 и ПИ-15 с емкостью камеры
30 л и рабочим давлением 205-10^ Па, а также пневмоисточник
228

■«Импульс-2», состоящий из двух камер емкостью 15 л каждый
с рабочим давлением 133 • 10^ Па. При изучении разреза
ностью до первых километров применяют среднечастотные
лневматические источники Пи-1 и групповые «Импульс-1»,
«Импульс-3» с рабочим давлением 133-102 ц^^ з качестве
лриемных устройств применяют серийные аналоговые пьезокосы
ПСК-2м, секционированные по 50 и 100 м, цифровые пьезокосы
«Град», радиоакустические буи системы «Спрут», АДСР.
В последнее время при морских работах МПВ, так же как
и при сухопутных применяют СМП. Работу осуществляют в
двухсудовом варианте, при этом каждое судно может иметь
источники возбуждения и приемную систему, или на одном судне
располагают источники, а на другом — приемную систему. Схема
технологии морских работ по СМП приведена на рис. 66.
В варианте на рис. 66, а, б оба судна, имеющие источники и
приемники, располагают на предварительно выбранном
стоянии, обеспечивающем область прослеживания определенных
границ, и поочередным возбуждением с одного и другого судна
регистрируют колебания. Такая технология обеспечивает
зацию встречной СМП с последующей обработкой материалов
по способу ОГП (ОГТ) МПВ.
В варианте на рис. 66, в, когда расстояние между двумя
■судами увеличивается и с одного осуществляют возбуждение,
а с другого — прием колебаний, последующая обработка
чивает изучение волновой картины и получение информации
V0 более глубоким горизонтам. Возможны и другие
ческие схемы отработки профиля по фланговым системам.
В морской сейсморазведке МОВ основной является система
непрерывного профилирования, позволяющая изучать
ческие границы непрерывно вдоль профиля. При непрерывном
профилировании применяют системы наблюдений однократного
■и многократного прослеживания волн. Выбор кратности
крытия границ зависит от отношения сигнал/помеха, степени
детальности исследований, решаемых геологических задач и т. п.
Многократное перекрытие, как правило, проводят по
говой системе наблюдений с выносным пунктом возбуждения
упругого сигнала, располагаемым у судна за пределами базы
приема. Размер выноса пункта возбуждения составляет обычно
300 — 500 м. При работе на профиле размер выноса не
няют. Расстояние между соседними пунктами возбуждения
(интервал возбуждения) выбирают таким, чтобы при
руемой системе наблюдений обеспечивалось прослеживание всех
волн, подлежащих изучению. Обычно интервал возбуждения
выбирают кратным расстоянию между точками приема или
целочисленной доле этого расстояния.
При однократном прослеживании с многоканальным
ством интервал возбуждения принимают равным половине
длины приборной части приемного устройства. При способе ЦЛ
интервал возбуждения составляет 50 — 200 м.
229

Рис. 66. Схема технологии морских работ по системам многократных
крытий при постоянном (а, б) и увеличивающемся (в) расстоянии между
судами:
/, 2 — первое и второе судно; 3, 5 — источники возбуждения; 4, 6—приемные
стемы; 7 — дно моря; 8 — исследуемая граница
Расстояние между точками приема (каналами приемного
устройства, центрами групп) выбирают наибольшим, при
ром сохраняется возможность уверенной корреляции всех
ных волн, прослеживаемых для решения поставленной
ческой задачи. На выбор расстояния между точками приема
влияют следующие факторы: характер прослеживаемости
ных волн (интенсивность по сравнению с помехами, постоянство-
форм записи и т. п.); кажущаяся скорость полезных волн;
частота регистрируемых колебаний. В зависимости от указанных
факторов расстояние между точками приема изменяется от 12,5-
до 100 м и более.
Системы наблюдений многократного перекрытия
вают путем одновременного перемещения одним судном пункта
возбуждения и точек приема (приемного устройства). Обычна
230

в морской сейсмор;азведке МОВ используют системы с
ностью перекрытия 12, 24, 48 и более.
При площадных морских сейсмических исследованиях
няют способ широкого профиля, при котором источники
дения относят в обе стороны от пьезокосы на выбранное
ние, изменяющееся в зависимости от сейсмогеологических
вий от 50 до 150 м. Система ШП не отличается от аналогичных
систем, используемых при сухопутных работах и
ных ранее. Технология же отличается тем, что, как показано
на рис. 67, отработку площади осуществляют непрерывными
рейсами судна, пока площадь не покроют регулярной сетью
профилей.
Общие требования технологии сейсмоакустических работ
аналогичны изложенным выше. Глубина погружения источника
при этом обычно составляет 0,8 — 2 м. В зависимости от
струкции пьезокосы, рабочей скорости и погодных условий
мер выноса составляет единицы (буксировка у борта), десятки
метров при работах на шельфе либо 500 — 600 м — при работах
в океане. Обычно добиваются меньшего размера выноса,
зуют приспособления и приемы для вывода пьезокосы из
ватерной струи. В процессе работ на профиле размер выноса
не изменяют. Пьезокосу по возможности заглубляют на 1/4
длины регистрируемой волны. При невозможности выполнения
этого требования (например, из-за волнения моря) пьезокосу
помещают на глубину, близкую к проектной глубине
ния по осадкам, но не превышающую допустимой глубины
•погружения для используемых пьезоприемников (для ПДС-7 —
не более 50 м, для ПДС-21 — не более 100 м). При отработке
профиля глубину погружения пьезокосы не изменяют.
Сейсмоакустические исследования проводят на скоростях
от 4 до 15 узлов. Скорость судна выбирают возможно большей
для обеспечения высокой производительности работ.
Глубоководное профилирование в зависимости от
мых технических средств выполняют на скоростях 1—3 узла.
Глубоководный аппарат буксируют на расстоянии 25—100 м
от дна при глубине моря до 6 км. При глубоководном
ровании используют буксируемые глубоководные аппараты
-«Галс», ГИК, «Звук» или им подобные. Для набортной
страции данных в этом случае применяют комплекс ГАК.
Непрерывная работа, например, с аппаратурой «Аквамарин»
заключается в следующем (рис. 68). Источник сейсмических
сигналов возбуждает импульсы давления в воде при
ческом разряде накопленной энергии через излучатель 4,
рые достигают исследуемого дна и проникают в глубину
ных и коренных пород. Отраженные от дна и в дальнейшем от
слоев пород волны, распространяясь, принимаются пьезокосой5.
Под их воздействием возбуждаются электрические сигналы,
которые поступают на регистрирующие устройства 1, 2 н
«фиксируются носителями записи.
231

я!—-к гпт \
\ ш_
Рис. 67. Схема отработки площадной
системы наблюдений при морских
исследованиях способом широкого
профиля:
1^4 — рейсы судна
Рис. 68. Схема технологии сейсмо-
акустических морских исследований
с электроискровым источником:
/ — набортный экспресс-регистратор; 2 —
набортный магнитный регистратор; 3 —
набортный накопитель; 4 —
вой излучатель СКАТ-1; 5 — пьезокоса
Нередко нефтегазоносные структуры находятся частично
в области суши, шельфа и могут уходить дальше в область
боководного моря. В этих случаях приходится изучать их
лексом сухопутно-морских средств. При глубинах от 25 доЗм
применяют морскую технологию с использованием плавающих
пьезокос. В области мелкого шельфа при глубинах от 3 м и
менее применяют плоскодонные суда, понтоны, мелкие катера
с регистрацией волн на донных пьезокосах. В области суш»
продолжают исследования по технологии сухопутных работ.
3.4. СКВАЖИННАЯ СЕЙСМОРАЗВЕДКА
В последнее время перед сейсморазведкой ставятся все
лее сложные задачи, поэтому существующие методы
жают развиваться и совершенствоваться, а также появляются'
новые направления. Одним из таких направлений является
изучение сейсмического волнового поля во внутренних точках
среды с использованием скважипной аппаратуры. Существует
несколько модификаций, основанных на наблюдениях во
ренних точках среды: скважинная сейсморазведка,
ное сейсмическое профилирование (ВСП), способ обращенного
годографа (СОГ) и др. Этими способами решают различные
задачи, начиная от изучения физики формирования и
странения волнового поля и структурными построениями.
Наибольшее развитие получило вертикальное сейсмическое
профилирование, выросшее из сейсмокаротажа и скважинкой
сейсмики. Основные возможности ВСП сводятся к следующему:
изучение физики формирования и распространения волнового
поля; изучение скоростной характеристики среды; определение
природы и стратиграфическая привязка волн.
232

с разработкой способа обращенного годографа найден
вый путь повышения эффективности использования отраженных
волн для изучения глубинного строения осадочной толщи,
занный с переходом на регистрацию отраженных волн во
ренних точках среды (в глубоких скважинах). Способ ОГ
стоит в возбуждении колебаний в мелких взрывных скважинах,
расположенных с заданным шагом по горизонтальному
филю, и регистрации волн во внутренних точках среды скважин-
ным зондом, помещенным ниже первой жесткой границы на
такой глубине, где поле волн-помех, связанных с верхней частью
разреза, достаточно ослаблено.
Г. Е. Руденко, Л. Л. Худзинским и другими показано, что
отработка одних продольных профилей (профилей, проходящих
через устье каротируемой скважины) ограничивает возможности
способа ОГ, а комбинированное применение продольных и
непродольных профилей расширяет его разведочные
сти, в связи с чем был развит способ непродольного
ного профилирования (НВП). Сущность его состоит в
щем.
Допустим, требуется изучить форму одной или нескольких
отражающих границ в окрестности глубокой разведочной или
эксплуатационной скважины (скважина может вскрывать
ницы или подходить к ним достаточно близко). Перемещая зонд
от забоя вверх по стволу скважины и возбуждая колебания
на некотором расстоянии от ее устья, например в точке ПВ-4
(рис. 69), т. е. отрабатывая непродольный вертикальный
филь, регистрируем волны, отраженные от разных точек границ.
Определив времена прихода волн в функции глубины
ния зонда, можно решить обратную задачу — построить рельеф
некоторых участков отражающих границ. Для ПВ4 (см. рис. 69)
такой участок отмечен линией IV, проведенной ниже границы
исследования 5. При этом волны других типов (первые падающие,
преломленные) могут быть использованы для решения
тельных задач — определения наклона промежуточных границ,
горизонтального градиента пластовых скоростей и т. п.
Для облегчения интерпретации, повышения точности и
ности результатов следует отрабатывать не один профиль,
а систему непродольных вертикальных профилей. Число
лей и расположение пунктов взрыва относительно каротируемой
скважины определяются конкретными сейсмогеологическими
условиями и решаемыми задачами.
В отношении прослеживаемых участков исследуемых границ
принятые выше условия не полностью соответствуют
нию систем наблюдений в МОВ. На рис. 69 показаны участки
прослеживания для случая однородной покрывающей толщи,
горизонтальной отражающей границы, вертикального ствола
•скважины и базы наблюдений, проходящей через весь диапазон
глубин от границы до земной поверхности. Из приведенной
схемы видно, что при НВП длина отражающей площадки
233

//тъ
Рис. 69. Система наблюдений по способу
непродольного вертикального
вания:
/ — лучи-распространения волн; 2 —годографы;
3 — база наблюдения; 4 — пункты возбуждения;
5 — граница исследования; /—Л'—
мые участки отражающих границ от
ствующих систем наблюдений при ПВ1—ПВ4
изучаемой границы
няется при смещении
пунктов взрыва по
зонтали, в то время как
в МОВ она составляет
половину базы
ния и не зависит от
ложения пункта взрыва.
Кроме того, при
нии встречных
фов по способу НВП
ражающие участки не
перекрываются, а лишь
примыкают друг к другу
в точке вскрытия
ницы скважиной.
Непродольные
фили целесообразно
батывать из пунктов
буждения, расположенных симметрично относительно кароти-
руемой скважины, чтобы иметь возможность использовать при
интерпретации разностные методы. Построения разрезов будут
наиболее просты и точны при расположении вертикальных
филей вкрест простирания изучаемых структур. Однако в
щем случае пункты возбуждения можно располагать по
щади, например по «кресту» или шестиугольнику.
Дальнейшим развитием скважинных наблюдений с цельк>
повышения эффективности исследований околоскважиннога
пространства является скважинная модификация способа общей
глубинной точки (СМСОГТ). Сущность ее заключается в
ющем. Возбуждая колебания в '•нескольких пунктах взрыва,
удаленных на разные расстояния от скважины, можно
стрировать на вертикальном профиле волны, отраженные от
какой-либо одной фиксированной площадки границы, приче.м
каждому расстоянию пункта взрыва от каротируемой скважины
соответствует определенная глубина приема (рис. 70). При
щении площадки вдоль границы точки регистрации отраженных
волн (Я:) смещаются вдоль ствола скважины. Чтобы получить
Л^-кратное прослеживание некоторого участка границы,
димо: получить запись отраженных волн при возбуждении
колебаний в Л^ пунктах взрыва, расположенных определенным
образом; определить глубины в скважине (или номера трасс),
куда приходят волны из разных ПВ, отразившиеся от какой-либо
фиксированной площадки; определить и ввести статические и
кинематические поправки; просуммировать соответствующие
трассы. Иначе при использовании СМСОГТ необходимо
нить ряд операций, характер и последовательность которых
практически те же, что и при способе ОГТ в наземной
кации. Однако методика наблюдений и техника определения
234

Рис. 70. Схема распространения
чей при многократном
нии в скважинкой модификации
соба общей глубинной точки
поправок и суммирования о ПВ1 пв^ с
в СМСОГТ оказываются
«ложнее, чем при наземных
наблюдениях.
Практика показала, что
точность изучения скоростных
параметров разреза
тельно повышается, если в
плексе с ВСП выполняют
стический каротаж [21] на
раженных волнах.
Под акустическим карота-
лсем будем понимать методы
скважинной геофизики,
ванные на возбуждении в скважине упругих возмущений и
гистрации волн, отраженных от стенки скважины и акустиче-
■ских неоднородностей, находящихся в прискважинной зоне.
тоды акустического каротажа на отраженных волнах
цируют следующим образом.
1. По виду зондирующих посылок. Зондирующие сигналы
могут быть непрерывными и импульсными, широкополосными
и узкополосными. Например, из непрерывных сигналов могут
использоваться модулированные по амплитуде, фазе, частоте
или по другим параметрам сигналы, белый или
ный» шум и другие широкополосные или узкополосные сигналы.
Импульсные зондирующие сигналы обычно широкополосные и
могут быть одиночными или представлять собой
ные радиоимпульсы.
2. По способу облучения наблюдаемого объекта. Облучение
объекта упругими волнами может производиться как
ленным, так и направленным излучателем со сканированием.
3. По способу приема отраженных сигналов. Сигналы могут
приниматься отдельными приемниками, а также обратимым
электромеханическим преобразователем, совмещающим
ции излучения и приема. В импульсном режиме эти процессы
разделены по времени. В непрерывном режиме применимы
другие способы разделения сигналов. Приемная система может
иметь большое число элементов, подключаемых параллельно
или поочередно к устройству обработки информации, или
ночный элемент, сканирующий поверхность исследования,
В АК на отраженных волнах типично сканирование по спирали.
4. По способу обработки сигналов. Устройства АК могут
■быть аналоговыми или цифровыми, использовать не только
электронные, но и оптические или электромеханические
собления.
К способам АК на отраженных волнах следует отнести
способ, основанный на измерении времени реверберации
жины (так как оно существенно определяется процессом
следовательных отражений волн от неоднородностей), отдель-
235

ные разновидности АК в процессе бурения с исследованием
шума в скважине, импедансный метод, акустическую
фию и другие способы исследования скважин.
АК на отраженных волнах оказывается эффективным при
исследованиях как открытых, так и обсаженных скважин.
При исследовании открытых скважин метод дает информацик>
об изменении импеданса (волнового сопротивления), плотности
горных пород, а также геометрию стенок скважины.
ную информацию о стенках скважин и прискважинной зоне
дают акустическое телевидение, скважинная акустическая
графия, а также фазокорреляционные диаграммы отраженных
сигналов. При исследованиях обсаженных скважин АК на
женных волнах дает информацию о характере контакта на
нице цементного камня с колонной и породой, а также о
чии дефектов (вертикальных каналов, разрывов и трещин)
в цементном камне. Оценки показывают, что при
щем подборе частоты излучения в обсаженных скважинах
лучают информацию об акустических свойствах горных пород.
Выбор условий возбуждения и регистрации колебаний
в сейсмическом диапазоне частот
Первичный годограф ВСП или обращенный формируется
из совокупности записей, полученных от дискретных
ков, поэтому необходимо принимать меры для обеспечения
намической идентичности условий возбуждения. При
ниях в скважинах для возбуждения сейсмических колебаний
наряду с обычными взрывчатыми веществами могут применяться
различные типы невзрывных импульсных вибрационных
телей сейсмической энергии. Изменяя параметры возбуждения,
можно регулировать форму и длительность импульса прямой
проходящей волны и тем самым в определенной степени
лять формированием волнового поля.
Практика комплексного применения СОГ, НВП и ВСП, и.ч
общие методико-технологические основы предопределяют
ный подход к изучению условий и выбору параметров
дения. Поэтому такие работы обычно проводят на участках,
где проектируется размещение пунктов возбуждения ВСП. Для
систем наблюдений, создаваемых на отдельно расположенных
скважинах, условия возбуждения целесообразно изучать как
минимум в трех точках, выбираемых на линии одного из
ектируемых профилей. В СОГ ориентировочные расстояния от
наблюдательной скважины должны составлять 50—100, 1000—
1500, 2000—3000 м. При профильных наблюдениях, когда
стояния между наблюдательными скважинами небольшие
A000—1500 м), условия возбуждения могут изучаться на одном
пункте, размещаемом вблизи каждой наблюдательной
жины.
Оптимальная глубина взрыва выбирается по записям, полу-
?.36

ченным с помощью многоприборного зонда, установленного
в наблюдательной скважине. Выбранную глубину размещения
заряда корректируют путем постепенного уменьшения (или
увеличения) не менее чем в 1,5 — 2,0 раза при каждой пробе.
Оптимальными считаются такие условия возбуждения, при
торых обеспечиваются наиболее простая форма прямой
дящей волны, устойчивая длительность и интенсивность записи,
надежное прослеживание и динамическая разрешенность
вых групп волн.
Для каждого продольного или непродольного профиля
тельно выбрать и соблюдать единый оптимальный уровень
мещения заряда. Это позволяет обеспечить динамическую
родность первичных записей и заметно упростить процесс их
последующей обработки.
Для изучения скоростной характеристики приповерхностной
части разреза и уточнения ее строения проводят как прямой,
так и обращенный микросейсмокаротаж. Возможно
ние первых вступлений прямой волны, записанной глубинным
контрольным прибором (ГКП) вертикального времени, который
установлен на устье взрывной скважины. При этом глубинный
контрольный сейсмоприемник помещают в специально
ную на пикете взрыва скважину на глубину
Нк = //взр + ^1
где к — длина волны.
Обычно величина Як = 70—100 м. Сейсмоприемник
зируют, опускают в скважину, с помощью несложных
соблений устанавливают вертикально и засыпают щламом.
Применение ГКП позволяет контролировать стабильность
ловий возбуждения, отметку момента взрыва (ОМВ) и отметку
вертикального времени (ОВВ). Кроме того, проводят и
нительные исследования: микросейсмокаротаж взрывных
жин, выбор условий возбуждения при ВСП и др.
Контроль за отметкой момента взрыва (ОМВ) основан на
том, что сумма времен вступления контрольного прибора Тк и
прибора вертикального времени т есть величина постоянная, не
зависящая от глубины взрыва:
Гк = т -|- Тк = С0П51 = а.
Рассмотрим причины, из-за которых величина Гк может
клоняться от постоянной а.
1. Тк<.а. Уменьшилось т и тк- Налицо ошибка в ОМВ. Для
исправления времен, приведенных к земной поверхности,
ходимо к Т„р прибавить удвоенную ошибку в ОМВ, т. е>
(а-Гк):
' испр ^^ 'пр~г(,й[ ^пр)-
Небольшое уменьшение Гк (~1—2 мс) может быть обусловлено
линейностью применяемого заряда.
23Т

2. 7'к>а примерно на 1—3 мс. Равномерное увеличение т
и тк, которое может быть связано с неточностью отсчетов; с
доучетом поправки за наклон сейсмического узла к
ному прибору при смене взрывных скважин; с разрушением
горных пород при большом числе взрывов. Эта поправка, как
правило, не вводится.
Величина Хк осталась той же, т увеличилось. Это возможно,
если прибор вертикального времени стоит не в положенном
сте (например, при смене взрывной скважины прибор ВВ не
переставлен). В этом случае в величину т необходимо ввести
поправку за наклон сейсмического луча. Расстояние от прибора
ВВ до устья взрывной скважины распределяют по схеме
положения взрывных скважин и контролируют по величине
Гк = т соз X + Тк = а.
3. Гк>а[(Гк — а)>3 мс]. Ошибка в ОМВ. Для исправления
времен, приведенных к земной поверхности, необходимо из /пр
вычесть удвоенную ошибку в ОМВ, т. е. Тк — а:
' испр = ■/ пр (•/ к — о) ■
Обработка материалов ВСП, выделение волн в первых
лениях с введением подобных поправок позволяют получить
вертикальный годограф практически без разброса точек от
дняющей и в значительной мере повысить точность определения
•средних и пластовых скоростей. При постоянной величине Т^
возможны контроль глубины заложения заряда и определение
ее истинного значения.
В последние годы в практику сейсморазведки широко
ряются невзрывные источники. Одной из главных предпосылок
их эффективного применения в скважинной сейсморазведке
является отсутствие внутри среды, начиная с некоторой глубины
A50 — 200 м), низкоскоростных волн-помех, распространя-
тощихся вдоль земной поверхности. В этих условиях для
ния удовлетворительной записи отражений и улучшения
леживания сигнала на фоне нерегулярных помех достаточно
небольшого, гораздо меньшего, чем при наземных наблюдениях,
числа воздействий в каждой точке профиля. Только в условиях
интенсивных промышленных помех число накоплений может
достигать четырех, восьми и более. При вибрационных способах
возбуждения выбор интенсивности и числа воздействий, а также
оценка возможности их группирования, подбор частотных
теристик и длительности свип-сигнала осуществляются
риментальным путем на основе наблюдений многоприборными
зондами в скважинах.
Выбор зоны регистрации (глубины погружения зонда)
сит от решаемых геологических задач, конкретной ссйсмогеоло-
гической обстановки, технических особенностей и состояния
наблюдательных скважин. Во всех случаях глубину размеще-
238

ния зонда необходимо оценивать по материалам ВСП,
зуя данные, полученные с нескольких пунктов взрыва.
На выбранном участке вертикального профиля все целевые
волны должны прослеживаться с уверенным кинематическим
разделением по направлению подхода и хорошей разрешен-
ностью по отношению к падающим и обменным волнам. Нельзя
размещать зонд на участках вертикального профиля, где
блюдаются специфические волны-помехи, связанные с
цией и техническим состоянием скважины (незацементирован-
ное затрубное пространство, каверны, зоны поглощения
вочной жидкости, участки интенсивного водопроявления).
Целесообразно размещение зонда в пределах литологически
однородного пласта, характеризующегося постоянством
ных параметров.
Если необходимо подавить только приповерхностные помехи,
то зонд опускают ниже зоны их распространения. При
нии или подавлении многократных волн его следует размещать
ниже наиболее сильных границ в верхней части разреза, на
которых такие волны образуются и затрудняют
ние целевых отражений. Для выяснения деталей строения
дельных отражающих горизонтов иногда целесообразно
нять наблюдения на двух-трех уровнях.
Глубина регистрации в значительной степени определяет
протяженность изучаемого участка отражающей границы
(рис. 71,а). Длина этого участка всегда меньше половины
длины годографа и тем меньше, чем ближе к отражающей
нице размещается зонд.
Учитывая это обстоятельство, при проведении профильных
или площадных наблюдений с целью решения структурных
дач необходимо стремиться размещать зонд как можно выше
изучаемых границ. Вместе с тем наблюдения вблизи этих
ниц обеспечивают более высокую степень детальности
мых данных, на основании которых возможны оценка
ральной изменчивости их отражающих свойств, изучение зон
литологического выклинивания, выявление рифовых объектов
и др. При допущении, что углы наклона отражающей границы
не превышают 10°, длина ее изучаемого участка может быть
приближенно определена по формуле [37]
1[Х{Н~Н)]/{2Н—Н), C.39)
где / — длина изучаемого участка отражающей границы; Л' —
длина годографа СОГ; Я — глубина отражающей границы; И.—
глубина размещения зонда.
Важным условием, от которого во многом зависит
ность выделения полезных волн, является правильный выбор'
параметров регистрирующей установки — базы вертикальной
группы и расстояния между сейсмоприемниками. Они зависят
от скорости распространения волн в пласте, в котором
водится регистрация, и от частот регистрируемых колебаний.
23»

Скв.1
4 Скв.5
Я*ис. 71. Системы наблюдений в скважинкой сейсморазведке:
•а — схеиа для определения длины участка отражающей границы при наблюдениях
способом ОГ; б — система наблюдений способом ОГ на отдельно расположенных
ведочных скважинах: / — скважина наблюдений, 2, 3 — соответственно продольные и
.непродольные профили СОГ; в — система наблюдений СОГ для однократного
рывного прослеживания отражающих границ; г —схема для определения длины
крытия годографов при наблюдениях СОГ; ПВ — пункты возбуждения; ПП — пункты
приема и регистрации колебаний (положение зонда)
База зонда должна быть тем больше, чем выше скорость в
сте. При этом фазовый сдвиг волны в пределах базы
ции должен быть не меньше половины видимого периода
баний. Расстояние между сейсмоприемниками должно
вать устойчивую корреляцию волн в пределах базы
ции. Она оценивается по формуле [37]
АН < «плГМ, C.40)
где Упл — скорость в пласте, в котором размещается зонд; Т —
видимый период изучаемых колебаний.
При использовании многожильных каротажных кабелей
обычно применяют зонды, состоящие из пяти-шести приборов,
расстояния между которыми 15 — 25 м.
Расстояние между пунктами возбуждения в СОГ
ляют по формуле [37]
АЛ' = [«ТBЯ—Л)]/[4(Я-Л)], C.41)
На практике при проведении скважинных исследований СОГ
или НВП приходится детально изучать тектонически
ные структуры, неструктурные ловушки, зоны выклинивания и
240

другие сложно построенные объекты, поэтому расстояния между
пунктами возбуждения целесообразно выбирать опытным путем.
Для платформенных районов они могут достигать 100 — 200 м,
на участках с большими углами наклона границ и
кими нарушениями их следует сократить до 50 м.
При максимальной длине годографа должно обеспечиваться
надежное разделение восходящих и падающих волн. Это следует
учитывать наряду с размерами, формой и расположением
чаемых геологических объектов при выборе длины ветви
графа. Практически при изучении границ, залегающих на
бинах 2000—3000 м, максимальная длина ветви годографа
жет достигать 3000—3500 м.
Поскольку скважинные наблюдения обычно проводят на
этапе детализации объектов, целесообразно колебания
ровать в возможно более широком динамическом диапазоне.
Для этого рекомендуется применение цифровых станций
гресс» с шагом дискретизации при цифровой записи не более
2 мс.
Выбор систем наблюдений
В^бор систем наблюдений определяется геологическими
задачами, сейсмогеологической обстановкой, обеспеченностью
скважинами, в которых проводят наблюдения, и их техническим
«остоянием. Наблюдения СОГ в отдельно расположенных
жинах обычно проводят по системе продольных и непродольных
профилей, ориентированных по различным направлениям (см.
рис. 71, б). Максимальное расстояние пунктов возбуждения
иа непродольных профилях от скважины не должно превышать
максимальных длин ветвей годографа.
При наличии на площади нескольких скважин,
ных друг от друга на расстояниях, не позволяющих проводить
непрерывные продольные наблюдения, целесообразно формиро-
"вать вокруг каждой из них автономные системы профилей.
Такие работы дают возможность установить элементы залегания
слоев в околоскважинном пространстве, оценить соотношение
структурных планов различных стратиграфических комплексов
и обеспечивают оперативную ориентацию глубокого бурения
на площадях, где изучен верхний этаж и проектируются сква-
•Жины на большие глубины. Если скважинными исследованиями
^ебуется охватить некоторую площадь и для этого необходимо
■бурение специальных наблюдательных скважин, то системы
^продольных и непродольных профилей должны найти самое
широкое применение. Благодаря этому достигается
ное сокращение объема буровых работ и одновременно резко
-увеличивается объем полезной информации на единицу иссле-
ЛХуемой площади.
\ Находящиеся на одном профиле и достаточно близко
положенные друг от друга скважины могут быть использо-
»айы для создания систем встречных годографов, обеспечи-
241

^огт=500м
^'^Н
900 1300 1700 2H0 2500
;? = 300м500700 1100 1500 1900 2300 2700 2900
Н,м
500
1000
г
о
о
II
1500
-* '
-"-2000
*2500
3000
-
шин////
1 1 1 # * +
( 1—/—/—Г—Г—г—'
1 1—/—/—Т и / / X л
1 \ \ Г Ш / / / ^ /}
^1^^
\<'^\ \ 1 1
г 1 1 1 1 1 г 1 1 1
100 200 300 400 500 700 900 1Ю0 1300 1500Хм
600 800 1000 1200 1400
Рис. 72. Номограмма для расчета системы многократного перекрытия при
изучении отражающих границ способами скважинкой сейсморазведки
вающих многократное непрерывное прослеживание границ (см.
рис. 71^ в).
Создавая встречные системы, следует учитывать отмеченное
выше соотношение длины годографа и характеризуемого им
участка отражающей границы. Из этого соотношения следует,,
что при взаимном расположении пунктов возбуждения и
чек регистрации часть отражающей границы между скважинами
остается неосвещенной. Для непрерывного прослеживания
ризонтов должно быть предусмотрено некоторое перекрытие
встречных ветвей годографов путем выноса пунктов взрыва
за соседние скважины на расстояния, обеспечивающие
цию волн на обоих годографах от общей точки отражения
на границе. При заданной длине годографа X величину
крытия X', влияющую на выбор расстояния между скважинами,
при незначительных углах наклона границ (до 10°)
ляют по формуле [37]
Х' = ХН/2Щ~-Н). C.42>
242

Если работы проектируются в уже пробуренных глубоких
или структурных скважинах, то перекрытия годографов при
заданном расстоянии Хс между скважинами можно определить
по формуле [37]
Х'-ХсЛ/2(Я—Л). C.43)
Из формул C.42) и C.43) следует, что при разных глубинах
регистрации будут соответственно различны и длины
тий (см. рис. 71, г). Это создает определенные неудобства
в технологии проведения работ. На практике величину
тий следует определять с расчетом на максимальную глубину
погружения приборов.
Для ослабления многократных отражений, обусловленных
•несколькими сильными границами, располагающимися на
личных глубинах, практикуется проведение скважинных иссле-
лований по системам наблюдений со взаимным расположением
пунктов возбуждения и приема, обеспечивающим многократное
прослеживание отражающих горизонтов по принципу общих
глубинных точек или площадок. Такие системы наблюдений
{рис. 72) с учетом скоростных параметров в покрывающей
толще рассчитывают для изучаемой отражающей границы с
данной детальностью расположения на ней точек отражения.
Организация работ на скважине
Сейсмические наблюдения в скважинах производят с
людением действующих инструкций и директивных
тов. Технологический процесс скважинных исследований состоит
жз следущих этапов и операций: подготовительные работы на
базе; переезды с базы на скважину и обратно; подготовитель-
-ные работы на скважине; сейсмические наблюдения ВСП
ж скважине и СОГ на профилях; спуско-подъемные операции
без производства наблюдений; заключительные работы на
жине.
Сейсмические наблюдения в скважинах и на профилях
СОГ производят под руководством начальника отряда или
другого ответственного инженерно-технического работника,
назначенного приказом по предприятию, осуществляющему эти
|работы.
Наблюдения в скважинах выполняют с использованием
необходимого комплекта исправной аппаратуры, приборов,
оборудования и материалов. Перед выездом отряда на
жину ответственный за проведение работ знакомит весь состав
^:полнителей с предстоящим геолого-техническим заданием.
По приезде на скважину и возвращении на базу персонал
отряда разгружает аппаратуру, оборудование и снаряжение.
Погрузку (разгрузку) аппаратуры, оборудования и снаряже-
243

ния, а также их транспортировку к скважине и обратно на
базу проводят с соблюдением мер, обеспечивающих
ность и работоспособность.
При производстве наблюдений в скважине
тор обеспечивает бесперебойное в течение рабочего дня
нение намеченного объема исследований. Предварительную
работку первичного материала (визуализацию магнитограмм),
анализ сейсмозаписей, заполнение сменного рапорта оператора,
оформление надписей на сейсмограммах, составление сводных
сейсмограмм и т. п. производят непосредственно на скважине.
Окончательную обработку полевых материалов осуществляют
сотрудники групп обработки на ЭВМ и интерпретационного
подразделения.
По возвращении на базу всю техническую документацию и
первичные полевые материалы сдают по акту комиссии,
рая проверяет соответствие выполненных работ
ческому заданию, степень решения геологической задачи и
дает оценку качества принятого материала. Кроме того,
нимаются меры по устранению обнаруженных неисправностей
в аппаратуре и оборудовании.
К геофизическим наблюдениям скважину должно
вить предприятие, предоставляющее ее для исследования.
ред началом сейсмических работ скважину промывают и
ливают жидкостью. Подготовленность скважины к
дениям определяют путем контрольного шаблонирования до
забоя. Диаметр шаблона должен быть меньше минимального
диаметра необсаженной скважины на 25 мм, а при шаблони-
ровании обсаженных скважин — на 10 мм меньше
ного диаметра обсадных труб. Ствол скважины должен
печивать беспрепятственное прохождение скважинных сейсмо-
приемников (зондов) до установления глубин исследований.
Готовность скважины к наблюдениям оформляется актом,
торый подписывается буровым мастером, геологом
тия, предоставляющего скважину, и представителем
ской организации, проводящей скважинные наблюдения.
При отсутствии ротора устье скважины оборудуют
альной плитой или мостками для установки на них блок-
баланса и площадкой, обеспечивающей безопасную работу
обслуживающего персонала. При проведении спуско-подъем-
ных операций шаблоны, грузы и скважинные приборы массой
более 40 кг поднимают и спускают в скважину с помощью
ручной, буровой лебедки или специальных приспособлений.
При применении буровой лебедки к работе привлекают
вую бригаду. Во время спуско-подъемных операций
ется наклоняться над кабелем, переходить через него, браться
руками за движущийся кабель. На барабан подъемника
бель направляют специальным механическим водильником.
Кабель в месте подсоединения к скважинным приборам н
шаблону должен иметь ослабленный участок, разрывающийся
244

"йри напряжении, не превышающем 2/3 его номинальной проч-
||0сти на разрыв.
При спуске зонда необходимо внимательно следить за
контролирующими приборами и своевременно обеспечить
кращение операции при самопроизвольной остановке приборов
в скважине во избежание перепуска кабеля. При спуске
боров на максимальную глубину на барабане лебедки должно
оставаться не менее половины последнего ряда витков кабеля.
Работы по ликвидации прихвата приборов в стволе
жины должны вестись по методике, согласованной с
телями бурового предприятия, предоставившего скважину.
При производстве взрывных работ обязательно соблюдают
пускаемые расчетные расстояния пунктов взрыва от
тельной скважины с тем, чтобы избежать разрушения ее
ствола разгерметизации обсадной колонны.
Сейсмические исследования в морских скважинах
При скважинных морских сейсмических исследованиях
меняют ту же скважинную и регистрирующую аппаратуру, что
и на суше. Разница заключается в технологии работ и
нике возбуждения, который при морских исследованиях
ется невзрывным. Работы в морских скважинах осуществляют
по схеме, изображенной на рис. 73. Колебания возбуждают
обычно пневмоисточниками ПИ-1-5, ПИ-1-15, «Импульс-1»,
«Импульс-3» с судна возбуждения, установленного на якоре
в 200—400 м от скважины. Регистрацию колебаний
дят морской цифровой сейсмостанцией, установленной на
водной площадке (эстакаде) вблизи скважины. Связь сейсмо-
станции с подъемником, находящимся на основании у устья
скважины, и источником возбуждения колебаний осуществляют
по телефону и по радио. По этим же каналам передают
Рмс. 73. Схема проведения сейсморазведочных работ в морских скважинах:
' —скважинный прибор с прижимным устройством; ^ — каротажный кабель; 3 — блок-
баланс; 4 — лебедка; 5 — сейсмостанция; 6 — эстакада или одиночное основание; 7 —
■овтрольный прибор; 8 — линия синхронизации и подачи отметки момента возбужде-
ря; 9 — якорный буй; 70 — пульт управления установки возбуждения; // —судно
буждения; 12 — контрольный прибор вблизи источника; 13 — источник возбуждения
245-

стметку момента возбуждения и сигналы контрольных приборов,
расположенных вблизи пункта возбуждения и каротируемой
«скважины.
При морских скважинных исследованиях возникают
фические помехи, связанные с пульсацией газового пузыря.
Для их ослабления, так же как и при профильных наблюдениях,
применяют группирование источников возбуждения.
Сейсмоакустические исследования скважин
в процессе бурения
В последнее время разрабатывается акустический метод
•оперативной диагностики технологических и
ческих параметров процесса бурения скважин, который
ется одним из наиболее перспективных методов контроля
бойных условий бурения (О. Л. Кузнецов, В. Н. Рукавицын и
др.). В качестве источника излучения в методе применяется
эффект взаимодействия долота с горной породой или забойный
гидроакустический преобразователь, включаемый в
новку бурильной колонны.
Сущность метода акустической диагностики заключается
в одновременном приеме колебаний от верхней части бурильной
колонны и на земной поверхности с использованием
ванного беспроводного канала связи забоя скважины с земной
поверхностью и в последующем анализе этих колебаний при
мощи разработанных вычислительных комплексов.
ональная схема информационно-вычислительного комплекса
ставлена на основании требований к системе измерений и
.алгоритмов обработки (рис. 74). Прием упругих колебаний,
возникающих при бурении скважины, осуществляют
выми сейсмоприемниками с собственной частотой 10—30 Гц и
регистрируют цифровыми сейсмостанциями «Прогресс». Для
улучшения условий приема волны с забоя сейсмоприемники
устанавливают в специальную скважину (шурф) на глубину
Я>Лзмс с выбранным шагом по глубине. Устье скважины или
шурфа располагают от устья у контролируемой скважины на
расстоянии ^>Я,, где К — преобладающая длина волны
стрируемых упругих колебаний. Б контролируемой скважине
устанавливают в верхней части бурильной колонны (на
люге или ведущей трубе) вертикальный (например, С1-30) и
горизонтальный (СГ-110) сейсмоприемники, совмещенные в
одной точке измерения и служащие для регистрации упругих
колебаний, распространяющихся от забоя. Для выделения
лезного сигнала на фоне помех, создаваемых наземным
вым оборудованием (насосы, 'компрессор и др.), применяют
следующие методические приемы.
1. Группирование сейсмоприемников на каждом
тельном канале для ослабления поверхностных волн-помех.
2. Перемещение группы сейсмоприемников в шурфе по мере
.246

Ю
11
^хх.
8
9
п
13
14
углубления ствола
ролируемой скважины;
этот прием используют
при бурении глубоких и
сверхглубоких скважин,
а также кустовых, когда
сейсмоприемники
навливают в ранее
буренную скважину куста.
3. Для повышения
мехоустойчивости
стемы измерения в
ных сейсмогеологических
условиях применяют
тановку над долотом
циальных
ских преобразователей,
модулирующих поток
качиваемой промывочной
жидкости в соответствии
с задаваемым законом
модуляции. Применение
гидроакустических
разователей позволяет
равлять спектральным
ставом и мощностью
лучаемых на забое
гих колебаний,
дит к возрастанию
шения сигнал/помеха и
повышает достоверность
выделения прямой волны от забоя контролируемой скважины.
Выбор наиболее информативного частотного диапазона
рации и коэффициента усиления приемной аппаратуры
ствляют регулированием полос блока предварительной
ции в следующих режимах: а) регистрации упругих колебаний
при работе только наземного оборудования; б) регистрации
ругих колебаний при «холостом» ходе турбобура (вращающееся
долото приподнято над забоем); в) регистрации упругих
баний при работе турбобура (при ступенчатом регулировании
осевой нагрузки на долото).
Выбранные параметры регистрирующей аппаратуры (коэф-
^фициент усиления, полоса фильтрации и др.) впоследствии при
'бурении скважины не изменяют.
^ Колебания записывают на многоканальный магнитный но-
■■ситель с последующим воспроизведением. Прием колебаний
€ забоя осуществляют при отключенном вспомогательном бу-
■;^овом оборудовании (компрессор и вибросито). Для ослабле-
•Вия низкочастотных помех, возникающих при работе буровых
^ 24Г
Рис. 74. Функциональная схема
ских наблюдений с использованием
водного канала связи забоя буровой
жины с земной поверхностью:
/ — буровая установка; 2 — бурильная колонна:
3 — турбобур; 4, 5 — датчики соответственно
продольных и поперечных колебаний,
ленные в верхней части бурильной колонны;
6" -— забойный гидроакустический
тель: 7 — датчики упругих колебаний,
ленные на земной поверхности (или в шурфе)
около устья скважины; блоки: 8 — усиления:
9 — спектрального анализа;
ного анализа; П — вычисления параметров
ных пород; 12 — вычисления технологических
параметров углубления ствола скважины; 13 —
визуализации и отображения информации; 14 —
предварительной фильтрации

насосов, во время записи включают фильтры, ограничивающие
полосу пропускания со стороны низких частот A0—16 Гц).
Глубину забоя буровой скважины определяют по показаниям
датчика глубин.
Кроме серийной сеймостанции, можно использовать
номную аппаратуру, которая додержит два измерительных
земных 'канала и соответствующую схему обработки с
страцией данных на самописец, лентопротяжный механизм
торой связан с датчиком глубины.
3.5. СЕЯСМОРАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ
НА ТВЕРДЫЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ
И ПРИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
При проведении сейсморазведочных работ на твердые
ные ископаемые используют те же принципы, что и при
тах на нефть и газ, но упор делают на получение
решающей записи за счет специальных приемов при
нии полевых работ. В первую очередь это касается выбора
массы заряда (способа возбуждения).
Параметры сейсмического импульса следующим образом
зависят от массы заряда: амплитуда и длительность импульса
пропорциональны корню кубическому из массы заряда; абсо-
-лютная ширина спектра обратно пропорциональна корню
бическому из массы заряда; амплитуда спектра импульса
порциональна корню кубическому из квадрата массы заряда.
По результатам анализа полевых записей, полученных при
изменяющейся массе зарядов, можно сделать следующие
воды.
1. Нельзя изменить нормализованный спектр импульса
изменением массы заряда.
2. Можно сдвинуть спектр в область нужных частот путем
изменения массы заряда.
3. Если нормализованная ширина спектра недостаточна, то
•ее можно изменить путем суммирования при обработке
сей, полученных при разных массах заряда, взорванных
дельно.
4. При попытке улучшения разрешенности записи путем
пользования малых зарядов возникает проблема отношения
нал/помеха. Для улучшения отношения в этом случае может
оказаться полезным вертикальное суммирование.
Следующим шагом является выбор условий расстановки
сейсмографов. В результате опытов доказано, что наибольшая
разрешенность записи может быть достигнута при применении
одиночных сейсмографов. Обычная расстановка при разведке,
например, на уголь менялась от 470 до 564 м при растоянни
между каналами 10—12 м и размере выноса от 30 до 100 м
для избавления от поверхностных помех, вызванных возбужде-
248

йием. Даже подобные укороченные расстановки могут ока-
}аться фильтром для высоких частот при наблюдениях по па-
щению пластов, когда приращение времен регистрации между
каналами может оказаться выше расчетного. Исследованиями
показано, что срезание высоких частот происходит даже в слу-
4ае применения групп на очень малой базе за счет незначи-
гельных фазовых сдвигов, учесть которые невозможно даже
ари очень тщательной установке сейсмографов. Частотная ха-
|)актеристика одиночного стандартного прибора также не пол-
яостью соответствует задачам высокоразрешающей
ведки. Повторные максимумы на высоких частотах приводят
< появлению искажений типа квазисинусоидальных колебаний
(звон). Чтобы избавиться от этих недостатков, надо иметь
частотную характеристику горизонтальной в полосе до 500 Гц.
Затухание высоких частот в ЗМС во много раз больше, чем
в подстилающих породах, где оно меняется обычно от 1/2 до
I дБ на длину волны. Это существенное препятствие может
5ыть преодолено только путем погружения одиночных
графов под ЗМС. Лучше всего использовать гидрофоны, но-
только при условии ведения работ с хорошей водной укупоркой.
Столб жидкости над гидрофоном должен быть не менее 3 м.
Полевые сейсмостанции, применяющиеся при работах,
жны быть многоканальными и обеспечивать шаг дискретизации
I и 0,5 мс. Результаты исследований показывают, что на частоте
250 Гц уровень полезной энергии на 20 дБ выше фона, при
1астоте 500 Гц это значение уменьшается на несколько деци-
5елов. При шаге дискретизации 1 мс устанавливают антиаляй-
^инговый фильтр на частоте 375 Гц вместо обычных 250 Гц.
П[ри этом полезная часть спектра сохраняется, а затухание
Слабых сигналов на частоте 500 Гц (частоте Найквиста) в
зультате крутизны ветви фильтра 72 дБ/октаву увеличивается
на 40 дБ. При работах применяют фильтр с крутиз-
яой 12 дБ/октаву, срезающий частоты до 40 Гц, в результате
*его исключают влияние низкочастотных поверхностных
волн.
Следует отметить, что применение одиночных приборов
жет привести к появлению на записи фона поверхностных
Юлн-помех, несмотря на высокую частоту фильтра слева —
Ю Гц.
Поэтому в дальнейшем необходимо предусматривать при-
иенение веерных фильтров (скоростных) и деконволюции.
:■,, Второй проблемой является введение статических по-
||)авок, точность определения которых должна при высокораз-
мнающей сейсмике быть гораздо выше, чем при обычной.
^ути решения проблемы статических поправок заключа-
К>тся в проведении тщательных исследований, направленных на
пзчное определение мощности ЗМС. Знание мощности ЗМС
103В0ЛИТ не ошибиться при помещении зарядов и
фа заведомо в коренные породы. При пересеченном рельефе
249

за поверхность приведения принимают поверхность, плавно
изогнутую таким образом, чтобы статические поправки
где не превышали 20 мс, тогда можно надеяться, что
ности введения статических поправок не превысят 2 мс.
Иногда погрешности определения статических поправок могут
быть не связаны с неточностями определения времен. Имеются
примеры того, как на определенном пункте профиля
ющие горизонты или фазы отражений как бы меняют свою
лярность, что может быть связано с появлением в
ностном разрезе тонких пропластков высокоскоростных пород.
Для подтверждения этого был проведен специальный
мент, при котором пробурено шесть скважин на участке, где
было известно, что пласт известняка мощностью 5 см залегает
в глинах на глубине 5 м. Скважины, разнесенные на 10 м,
рили с последовательно нарастающей глубиной так, чтобы
сечь пласт известняка. Получены записи от сейсмографов, рас-
лоложенных на поверхности, выше пласта известняка и ниже
■его, по которым отмечается четкий фазовый сдвиг выше и ниже
известняка. Это указывает на присутствие волн-спутников
между земной поверхностью и пластом известняка. Чтобы
диться, что фазовый сдвиг связан с описываемым пластом, ра-
•боты были повторены при расположении всех сейсмографов
глубже на 2 м, на полученных сейсмограммах хорошо видно
явление дополнительных фаз на временах 0,4 и 0,5 с.
Специфика условий работ при инженерно-геологических
следованиях предъявляет особые требования к сейсморазведоч-
ной аппаратуре. В связи с необходимостью изучения малых
(в пределах десятков метров) глубин аппаратура должна быть
высокочастотной. При наблюдениях на земной поверхности
«на должна обеспечивать возможность регистрации упругих
волн в диапазоне 30—150 Гц, а при наблюдениях в горных
работках—до нескольких сотен герц.
Участки работ при выполнении инженерно-геологических
следований нередко расположены в труднодоступной таежной
или горной местности, поэтому аппаратура должна быть
тативной и обеспечивать возможность переноски ее вручную.
Вследствие этого же обстоятельства аппаратура должна быть
экономичной по питанию.
Сложность организации взрывных работ и высокая их
мость предопределяют широкое использование при инженерно-
теологических исследованиях невзрывных источников колебаний
и, в частности, возбуждения сейсмических волн ударами.
Многоканальная аппаратура обеспечивает более
венный первичный материал, позволяет использовать его более
полно и получить в конечном итоге надежные результаты.
этому там, где это можно, следует отдавать предпочтение
наблюдениям с многоканальными сейсмостанциями. Но в то же
время при изучении самой верхней части разреза она, как
вило, не может обеспечить требуемой точности, и в этих усло-
250

ВИЯХ одноканальные установки оказываются более
ными.
Поэтому в ряде случаев оптимальное решение поставленной:
задачи можно получить лишь при совместном использовании
одноканальных установок и многоканальных сейсмических
ций.
В настоящее время при сейсморазведке на уголь, руду, на
поиски карстовых полостей и при специальных инженерных
исследованиях применяют те же аппаратурно-технические
плексы, которые используют при разведке на нефть и газ.
буждение осуществляется взрывами, невзрывными импульсными
(ГСК-4, ГСК-2Т, ГСК-6, СИ-32 и др.) и вибрационными
(СВ-5-150) источниками, а также ударами. Разработаны и
серийно выпускаются специализированные виброкомплексы'
ВСК-1, ВСК-2. Для регистрации используют цифровые сейсмо-
- станции «Прогресс».
Работы проводят МОВ и МПВ по системам многократных
перекрытий с кратностью до 48. В труднодоступных районах
применяют переносные сейсмические одноканальные (СНЦ-1)
и трсхканальные (СНЦ-3) цифровые сейсмостанции.
В последнее время в СССР и за рубежом при поисках
прибрежно-морских россыпей, изучении рельефа прибрежной
зоны морей, строения верхней части осадочной толщи водоемов
при инженерно-геологических изысканиях, определении
положения подводных коммуникаций, а также в других
стях народного хозяйства огромное значение приобретает
тод звуковой геолокации, хорошо зарекомендовавший себя
в гидроакустике. Исследования с помощью звуколокатора
водят при движении судна по галсам. Приемно-излучающую-
систему погружают в воду на 0,3—0,5 м.
Наличие характерных структурных признаков россыпных
месторождений привело к преимущественному примененик>
структурных геофизических методов при ведении
дочных работ в мелководной зоне моря. Из этих методов
большее распространение и развитие получило сейсмоакустиче-
ское профилирование (САП). Применение САП связано с
дом существенных особенностей морской специализации на
объектах, на которых изучаются рыхлые отложения с
шой скоростной дифференциацией и относительно высоким
глощением энергии упругих колебаний при установлении
ницы между литологическими разностями и кровлей коренных
пород. Эти особенности следующие: 1) небольшая глубина дна
водоемов (в основном до 50 м); 2) небольшие глубины
ния осадков; 3) детальность изучения объектов в плане на
щади 50—500 м^ (обеспечивающая выявление структурных
форм); 4) верхний предел детальности изучения разреза пО'
вертикали 0,5—1,5 м.
Опыт показал, что методом САП можно решать на шельфе
Следующие картировочные и поисковые задачи: 1) детальное
25!

изучение поверхности дна моря; 2) прослеживание палеогидро-
графической сети, затопленной морем и не выраженной в
ефе дна; 3) изучение различных современных аккумулятивных
-форм (валов, подводных террас и т. п.); 4) определение
ности рыхлой толщи и во многих случаях ее расчленение.
На прогнозно-оценочном этапе САП — основной источник
получения данных о шельфе, особенно при отсутствии скважин
вообще или при наличии редких опорных скважин. Для этих
работ рекомендуется способ съемки по отдельным профилям
(расстояние между ними 2—5 км), которые задаются вкрест
простирания основных морфологических элементов дна.
жение профилей должно удовлетворять следующему критерию:
на каждый отрезок берега (резко отличающийся по
гии прилегающей суши, коэффициенту аллювиальной
грузки, гидродинамическим и волновым условиям) должно
ходиться не менее одного профиля. При этом обязательны
варительная геолого-гидродинамическая оценка местности и
следующие работы по опробованию верхних слоев осадков.
Базовые профили проводят до бровки континентального
шельфа.
Комплекс сейсмоакустических методов, используемый в
стоящее время в инженерной геологии и гидрогеологии,
чает в себя следующие виды работ: сейсмическое
вание по земной поверхности; сейсмическое профилирование
в горных выработках (штольнях, шахтах и т. д.); сейсмическое
просвечивание между различными горными выработками,
а также между горными выработками и земной
ностью; вертикальное сейсмическое профилирование;
ское профилирование и просвечивание в горных выработках и
на обнажениях; ультразвуковой, акустический и сейсмический
каротаж; ультразвуковые измерения на образцах горных
пород.
Перечисленные сейсмоакустические исследования
зуют далеко не в равной мере. Некоторые из них применяют
лишь при изысканиях на особо сложных и ответственных
женерных сооружениях. В целом же состав комплекса зависит
от поставленных задач и особенностей геологического строения
участка.
Основные факторы, определяющие выбор методики
дений, следующие: назначение исследований; масштаб и
дия работ; сейсмогеологические условия исследуемой
рии (участка); состав, назначение и объемы других видов
работ (гидрогеологические, инженерно-геологические и
зические).
Этими факторами определяется выбор конкретных задач
сейсмоакустических исследований и параметров наблюдений:
выбираемый частотный диапазон (сейсмический, акустический,
ультразвуковой); вид наблюдений (профилирование на земной
поверхности, профилирование в горных выработках, просвечи-
252

вание, каротаж и т. д.); сеть наблюдений (расположение на
местности наземных профилей, размещение профилей внутри
-массива и т. д.); азимут наблюдений (ориентировка линий на-
<5людений, направление измерений при просвечивании и т. д.);
■база измерений (расстояние между пунктами возбуждения и
точками приема); шаг измерений (расстояние между соседними
измерениями); методика наблюдений (продольное или непро-
лольное профилирование или просвечивание); система
дений (одиночная, многократная, встречная, нагоняющая и т. п.);
<;хема наблюдений B—2, У—У, 1—X и т. д.); периодичность
наблюдений при стационарных исследованиях.
Следует отметить, что как на состав комплекса, так и на
методику работ влияет глубинность исследований, которая при
различных видах гидрогеологических и
ских работ может варьировать от 10—15 м (при инженерно-
геологических исследованиях для объектов массового
тельства) до 100—200 м (при изысканиях под крупные
технические сооружения) или даже до 500—1000 м (при
изучении гидрогеологических условий артезианских бассейнов).
3.6. ГЛУБИННЫЕ РЕГИОНАЛЬНЫЕ
Я ДЕТАЛЬНЫЕ СЕЙСМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Повышение эффективности сейсмических работ при
нии сложнодислоцированных толщ геологического разреза,
и в первую очередь при картировании кристаллического и
•складчатого фундаментов осадочных бассейнов, связывается
с использованием сейсмического просвечивания земной коры
удаленными источниками колебаний, в качестве которых могут
быть использованы и землетрясения.
Оптимальные условия наблюдений и интерпретации
сеянных волн от землетрясений обеспечиваются следующими
методическими приемами: выбор системы полевых наблюдений
^(конфигурации расстановки и длительности регистрации),
обеспечивающей получение заданной плотности информации;
анализ волнового поля и выделение двух типов обменных волн,
вступающих соответственно в фазе и противофазе с
ной, и определение времен их прихода; определение
ских параметров волн (фазы, амплитуды, спектральной
сти); локализация точек обмена в пространстве; усреднение
значений динамических параметров, их корреляция в плоскости
разреза или в трехмерном пространстве; геологическая интер-
лретация динамических разрезов.
Синтез систем полевых наблюдений базируется на данных
а детерминированной компоненте скоростного разреза,
ляющей траекторию сейсмических лучей, и статистических
рактеристиках регистрируемых волн от землетрясений: их рас-
нределения во времени, по азимутам, глубине, эпицентральным
253

расстояниям. В отличие от известных способов расчета систем
наблюдений в сейсморазведке, основывающихся на
стях позиционной корреляции волн, регистрируемых на
ности земли, выбор систем наблюдений при детальных сейсмо-
геологических исследованиях неоднородных сред исходит из-
требования обеспечения корреляции во внутренних точках;
среды некоторого динамического параметра, определенного по-
рассеянным обменным волнам. Для обеспечения корреляции
динамического параметра расстояние между регистраторамРЕ
устанавливается в зависимости от ширины контуров,
мых полем обменных волн, распространяющихся от неоднород-
ностей, представляющих разведочный интерес. Практически
это приводит к существенной зависимости расстояния между
регистраторами не только от размеров неоднородностей,
трального состава регистрируемых колебаний и особенностей
очага землетрясений, но и от заданного интервала глубин
следования.
Для выполнения глубинных региональных и детальных
следований отечественной промышленностью выпускаются
личные виды аппаратуры. Наибольшее применение имеют
переносные телеуправляемые сейсмические ' станции «Тайга»,
аппаратурный комплекс «Земля» и разработанные на основе
этого комплекса автономная сейсморазведочна$^ станция
ЛСС-6/12 («Черепаха») и аппаратура сейсмических сигналов
в ждущем режиме «Обь-автомат».
При работах МПВ с аппаратурой «Тайга» применяют
ные корреляционные системы наблюдений с шагом между
налами, зависящим от геологической задачи и условий
димости. При региональных работах с использованием мощных
взрывов расстояние между регистраторами составляет 5—
10 км. В других условиях его сокращают до 300—500 м.
Опыт работы с аппаратурой «Земля» и «Черепаха»
ляет сделать следующие выводы.
1. Производительность исследований с этой аппаратурой и
стоимость работ существенно зависят от числа одновременно
применяемых станций и продолжительности наблюдений на
одной расстановке. При 25 станциях записи
ность работ составляет 5 км/сут (шаг наблюдений б км); при
15 станциях — 5,3; 3; 3,28 км/сут при шаге наблюдений
ветственно в 9, 6, 4 км.
2. При региональных исследованиях оптимальной можно-
считать следующую методику профильных наблюдений: 25
станций записи с шагом 5—6 км, продолжительность
ний на одной расстановке в среднем 15 дней, число
ционных станций 1—2, число выносных станций 2—3.
временно на одной расстановке регистрируются волны от 3—
5 взрывов.
3. При детальных работах оптимальной можно считать
дующую методику: число станций записи 15—25, продолжи-
254

тельность наблюдений 15—20 дней, шаг между станциями
500 м—2 км, число корреляционных станций 1—3. В
ных районах нередко необходимо проведение 1—2 взрывов на
стоянке для выяснения скоростной характеристики среды.
4. Максимальная стоимость работ наблюдалась в районах
Сибири и особенно там, где применялось малое число станций
лри большой продолжительности наблюдений на одной
новке (долговременные наблюдения).
5. В результате работ можно выполнить: картирование
верхности фундамента и глубоких границ раздела земной коры
и верхней мантии; детально расчленять и изучать внутреннее
строение складчатых фундаментов; определять размещение
очагов современных движений коры и мантии; выяснять
ростную характеристику коры и мантии по волнам Р и 5.

Глава 4.
ПРИЕМКА
ПОЛЕВЫХ
МАТЕРИАЛОВ
И ИХ
ПЕРВИЧНАЯ
ОБРАБОТКА
В процессе проведения полевых работ
ществляют приемку полевых сейсмических
материалов: ежедневную — старшим
зиком сейсмической партии;
ную — начальником партии;
ную— комиссией экспедиции;
ную по завершении работ на базе партии —
комиссией сейсмической партии;
тельную на базе экспедиции — комиссией
экспедиции.
К первичным полевым материалам,
лежащим приемке, относят: магнитные
смограммы (аналоговая регистрация),
бины магнитных лент (МЛ) полевых
наблюдений и МЛ с записью
стовой информации (цифровая
ция); сейсмограммы воспроизведения
вых наблюдений и аппаратурных проверок;
сменные рапорты операторов сейсмостан-
ций; паспорта каждой бобины МЛ; при
боте с импульсными невзрывными
никами— сейсмограммы и графики,
тверждающие идентичность воздействия
отдельных источников и синхронность их
работы при группировании (контролируется
не менее 6—8 ударов, начиная с первого);
при работе с вибрационными
ками— тестовые сейсмограммы фазовой и
амплитудной идентичности источников,
пользуемых в группе.
При морских сейсморазведочных
тах первичной полевой документацией
ляются: цифровые и аналоговые записи на
магнитной ленте, полученные при
нии работ; аппаратурные цифровые и
логовые записи на магнитной ленте;
ные рапорты оператора; журнал
ратурных лент; данные
мации, полученные в масштабе реального
времени; данные визуализации
турных записей и материалы по их
работке; данные оперативного контроля
тракта записи — воспроизведения;
кол выполнения сбора (регистрации)
ных, выдаваемых на пультовую ПМ или на
АЦПУ; данные полевого контроля
ства информации и предварительной
ботки материалов, полученные в
ном режиме работы; дневник начальника

партии (отряда); акт о готовности аппаратурных и
ных средств к проведению морских работ; информационный
отчет о рейсе.
4.1. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПОЛЕВЫХ СЕЙСМОЗАПИСЕЙ
И ИХ ДОКУМЕНТАЦИЯ
В камеральной группе сейсмопартии ведут следующие
налы полевой документации: регистрации рапортов оператора;
регистрации расхода ВВ, ЭД, пропана, кислорода;
ции магнитных записей или магнитных лент; регистрации
смограмм воспроизведения с указанием качества полевой
отработки участка профиля (оценки): регистрации сейсмограмм
МСК или сейсмограмм МПВ; отправки магнитных записей на
вычислительный центр; графиков МСК и расчета статических
поправок; аппаратурпо-диагиостических лент.
Возможны изменения и дополнения этого перечня,
сящие от вида сейсморазведочных работ и особых условий их
проведения.
На основании сведений, содержащихся в сменном рапорте
оператора или в паспорте диагностических данных, в
ной группе заполняют паспорта (штампы) воспроизведений
с магнитограмм и МЛ (см. прил. 3); этикетки бобин (см.
прил. 4) и журнал регистрации магнитных лепт и
дения с них.
На сейсмограммах, используемых для обработки, кроме
порта указывают следующие данные.
1. Разметку марок времени от момента возбуждения,
обычно исправленного за его глубину (^о)- Маркировку
каждой ленты можно заменить маркировкой монтажа
сейсмограмм, если в дальнейшем отдельные ленты не
пользуют.
2. Надписи сейсмических трасс соответственно пикетам
становки приборов на профиле.
3. Особенности стоянки (изломы профиля, выносы
ров, сгущение и разрежение точек наблюдений и т. п.).
Специфические особенности отдельных записей
ющие или имеющие обратную полярность каналы, перенос
отметки момента или отметки вертикального времени на
обычные для установленного стандарта трассы и т. п.) должны
быть отмечены на сейсмограммах. Отметку момента
дения контролируют по лентам-дублерам. Допустимые
дения отметок, приведенные к одному уровню взрыва, не
жны превышать 0,003 с.
Аппаратурные ленты надписывают соответственно их
начению с указанием параметров записи и результатов.
Приемке и оценке подлежат физические наблюдения, под
которыми понимают сейсмозапись или совокупность сенсмоза-
^49 Заказ № 1838 257

писей, полученных на одном пункте возбуждения при
ном расположении сейсмоприемников. Физические наблюдения
оценивают по сейсмограммам воспроизведения. Обязательное
дополнительное условие приемки физических наблюдений —
ответствие характеристик тракта регистрации требованиям
струкции по эксплуатации конкретных типов сейсмостанций по
данным контрольно-проверочных работ.
При работе с цифровыми сейсмостанциями физическое
людение считается браком (коэффициент качества 0), если
предъявленная к приемке магнитная сейсмограмма с цифровой
записью имеет хотя бы один из следующих недостатков: номер
этикетки магнитной сейсмограммы не соответствует указанному
в репере или паспорте диагностических данных; отсутствуют
ежедневные контрольные ленты (сейсмограммы
ния аппаратурных поправок); отсутствует или ненадежна
метка взрыва или вертикального времени, т. е. погрешность
снятия времени превышает ±2 мс или на моментной трассе на
участке ожидаемого времени возбуждения в интервале ±0,1 с
имеются помехи, соизмеримые по амплитуде и форме с отметкой
момента возбуждения; по причине неправильного выбора
дики работ (условий возбуждения и приема, системы
ний), а также параметров регистрации не обеспечивается
альное выделение осей синфазности целевых отражений;
чие в пределах сейсмической записи аппаратурных помех,
превышающих допустимые для данного типа сейсмостанций;
взаимное влияние между каналами, визуально проявляющееся
на сейсмограммах воспроизведения, выполненных на открытом
канале без смесителя; имеется перенасыщение магнитной
пленки в рабочем интервале времени; общее число
щих каналов и каналов с обратной полярностью больше 7 %
трасс (два канала для каждой 24-канальной группы трасс);
микросейсмы и промышленные помехи препятствуют выделению
целевых отражений; интенсивные электрически наводки, если
на обрабатывающем центре не имеется средств для их
давления; магнитная сейсмограмма получена при
дении установленных сроков проверки регистрирующей
ратуры.
Физическое наблюдение считается также браком
ент качества 0) вне зависимости от качества сейсмозаписи, если
по причине пропуска или брака смежных физических точек
тическая кратность наблюдений не обеспечивает корреляцию
целевых отражений.
Физические наблюдения, характеризующиеся наличием
зуально выделяемых осей синфазности целевых отражений и
не забракованные в соответствии с изложенным выше,
нимаются с оценкой «отлично», «хорошо» и
тельно».
1. Физическое наблюдение принимается с оценкой
лично» (коэффициент качества 1) при высоком техническом
258

и методическом качестве полевых работ и высоком качестве
регистрации при наличии прослеживаемых осей сннфазности
целевых отражений.
2. Физическое наблюдение принимается с оценкой «хорошо»
(коэффициент качества 0,9), если оно не имеет определенно
выраженных перечисленных выше недостатков, но получено
с небольшими отклонениями от выбранной методики полевых
работ (не строго соблюдена глубина заложения заряда, масса
заряда; без обоснования изменены параметры регистрации
отражений; нарушена единая система в принятой длине
становки или взрывном интервале).
3. Физическое наблюдение принимается с оценкой
ворительно» (коэффициент качества 0,8), если оно имеет
численные выше недостатки, не превышающие указанных
делов, или если целевые отражения визуально не выделяются,
но имеют бесспорные доказательства невозможности их
чения с помощью технических и методических средств,
смотренных проектом.
Коэффициент качества сейсмических записей вычисляют по
формуле
К = A.0<71 + 0,9<72 + 0,&7з)/(<71 + Я^ + Яз + Ч*),
где <71 — число физических наблюдений, принятых с оценкой
«отлично»; 92 — число физических наблюдений, принятых
с оценкой «хорошо»; дз — число физических наблюдений,
нятых с оценкой «удовлетворительно»; д^ — число
ных физических наблюдений.
На каждом сменном рапорте оператора или в паспорте
диагностических данных, а также в журналах регистрации сей-
смозаписей и воспроизведений ставят оценку каждому
скому наблюдению, указывают число полученных за день,
нятых и забракованных физических наблюдений, объем в
метрах профиля и массу ВВ, израсходованных на принятый и
забракованный объем.
Участок сейсмического профиля (сейсмозондирования)
тается отработанным и подлежащим приемке, если на нем
регистрированы и прослежены волны, обеспечивающие
ние сейсмических границ, подлежащих прослеживанию согласно
техническому проекту, или если проведенные работы
вают невозможность получения таких результатов с помощью
технических или методических средств, предусмотренных
ектом.
Обязательна приемка предусмотренных проектом объемов
вспомогательных работ (МСК, МПВ) для изучения верхней
части разреза, а также топогеодезических работ. Отрезки
филя, на которых отсутствие информации вызвано браком
блюдений, не засчитываются в выполнение объема работ в
лометрах профиля.
//,9* 259

в необходимых случаях проводят повторную отработку
стков профилей (сейсмозондирований) с применением
тельных технических или методических средств.
При проведении на одном и том же профиле наблюдений
различными методами сейсморазведки учет выполненных работ
в километрах профиля производят раздельно по каждому
тоду.
4.2. ПОЛЕВАЯ ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ
И ИХ ПОДГОТОВКА ДЛЯ МАШИННОЙ ОБРАБОТКИ
В результате полевой обработки сейсморазведочных
риалов должны быть подготовлены документы, обеспечивающие
дальнейшие операции на вычислительном центре,
мые интерпретационной группой партии и сотрудниками
лительного центра (центра машинной обработки). Главная
дача полевой обработки материалов — расчет априорных
ческих поправок, которые вычисляют на основе результатов
чения параметров верхней части разреза (обобщение МСК,
тикальных времен при взрывах, построения по преломленным
волнам и др.).
Эффективность способа ОГТ определяется тем, что в
нительно однородной среде годограф ОГТ на значительных
зах хорошо описывается двупараметрической кривой 1=
= ё{^о, 1'огт)- Фиксируя один из параметров (обычно ^о). можно
всего лишь одномерным перебором установить и факт наличия
полезного сигнала, и значение второго параметра — V у
метим, что годограф общего пункта взрыва описывается тремя
параметрами и его выделение путем суммирования вдоль оси
синфазности требует уже двупараметрического перебора, если
использовать значительные длины годографов). Вместе с тем
очевидно, что качество суммирования сигналов существенно
висит от того, насколько реальный годограф действительно
удовлетворяет теоретической функции д((о, Иогт)- Наличие
зовых сдвигов между наблюденным и теоретическим
фом приводит к ослаблению суммарного сигнала в несколько
раз. В то же время для уверенного прослеживания отражений
расфазирование сигналов до суммирования не должно
шать 40—30%.
Причины, приводящие к возникновению указанных фазовых
сдвигов на реальном материале, заключаются в неоднородности
среды, в которой распространяются сейсмические волны, него-
рнзонтальности поверхности наблюдений и погрешности
дений (неточная расстановка сейсмоприемников и т. п.).
Результаты теоретических и модельных исследований
зывают, что неоднородности в нижней части геологического
реза (наличие градиентов пластовых скоростей, преломляющих
границ сравнительно сложной формы), как правило, не
дят к такому резкому изменению формы годографа ОГТ, чтобы
260

он плохо описывался кривой вида [/о! ХМ . Об этом
V ''ОГТ у
свидетельствует и огромный опыт массовой обработки нолевых
наблюдений. Существуют ситуации, когда это не так
мер, в преломляющей среде кинематика годографа ОГТ вообще
может быть отрицательной), и разрабатываются специальные
способы выделения негиперболических годографов. Однако в
давляющем большинстве случаев годографы ОГТ вполне
летворительно описываются гиперболой.
Совсем по-другому сказываются на форме наблюденных
дографов ОГТ негоризонтальность земной поверхности и
нородность в верхней части разреза (ВЧР) (которая в
ном характеризуется низкими скоростями распространения
ругих волн). Возникающие здесь временные сдвиги сигналов
могут достигать 30—100 мс и существенно или даже полностью
разрушить суммарный сигнал.
С целью исклщащия влияния верхней части разреда на
пространяющиеся сейсмичёсТСИе волны наблюденныеданные
обходимо привести к некоторой поверхности, условно
щей верхние отложения от подстилающих, которые
зуются относительной стабилизацией параметров. Эту условную
границу называют линией приведения. Как правило, линию
ведения располагают ниже подошвы ЗМС и ЗПС вблизи забоев
взрывных скважин. Иногда линия приведения помещается не
только ниже подошвы ЗМС и ЗПС, но и ниже первой жесткой
границы с целью учета неоднородности покрывающей ее толщи.
Приведение наблюдений к выбранной поверхности означает как
бы перемещение пунктов возбуждения и приема волн на линию
приведения. Таким образом, чтобы учесть влияние верхней
сти разреза на кинематику сейсмических волн, необходимо в
щем случае вычислить поправки двух видов.
Первая поправка — это задержка, связанная с
нием сейсмической волны через ВЧР от источника к
щей границе и назад к приемнику. Существует несколько
собов учета поправки за ВЧР. В одних верхняя часть разреза
«устраняется» целиком, т. е. все сейсмоприемники как бы
мещаются на линию приведения, которая находится ниже
дошвы ВЧР; в других ВЧР «замещается» слоем с
ростными отложениями, которые расположены ниже подошвы
ВЧР.
Вторая поправка — за рельеф имеет особое значение в
нах с резко пересеченным рельефом.
Поправки вычисляются делением разности между
нием пункта взрыва и пункта приема относительно линии
ведения на скорость распространения сейсмической волны
в ВЧР. Обе поправки, хотя и вычислены отдельно, могут быть
объединены алгебраически в одну поправку. Эта объединенная
поправка за ВЧР и рельеф есть статическая поправка. Таким
9 Заказ № 1838 261

образом, статическая поправка представляет собой разность
действительного времени регистрации сейсмических волн и
полагаемого их прихода при условии, что источник
ния и сейсмоприемник находятся на линии приведения.
тическая поправка будет одинаковой и неизменной на
тяжении всей длины отдельной сейсмической трассы, но будет
различной для каждой рассматриваемой трассы (рис. 75), так
как каждой трассе присущ определенный сейсмический луч
(траектория распространения волны в данную точку приема).
Изложенное выше базируется на упрощенном предположении,
что эффект от влияния верхней части разреза заключается в том,
что данной точке на земной поверхности присуща постоянная
временная задержка независимо от траектории выходящей
к ней волны. Во все трассы, соответствующие определенному
пункту приема, вводятся одинаковые поправки за пункт приема,
а во все трассы, соответствующие определенному пункту взрыва,
вводятся одинаковые поправки за пункт взрыва.
На рис. 76, а схематически изображены источники,
ники, общая глубинная точка, отражающая граница в
ном сечении и объединенные временные компоненты
ской трассы. Общее время Г,;, представленное на сейсмической
трассе (см. рис. 76, а, б), может быть разделено на временные
компоненты, связанные с частями траектории, проходимой
мической волной внутри толщи отложений:
7',; = Гвг-|-Гпу + Го+П, D.1)
где Тц — время отражения на трассе; 7^1 — время от источника
до линии приведения; Тп) — время от приемника до линии
ведения; Го — двойное время по лучу нормального падения от
линии приведения к отражающей границе; Т^ — компонента
ращения времени, обусловленная расстоянием взрыв — прием.
Модель, представляющая наблюденное время в виде D.1),
называется аддитивной 4-факторной математической моделью
временного сдвига. При этом требование аддитивности модели /
(см. рис. 76) сводится к предположению о том, что лучи в
нем слое, выше линии приведения, распространяются
кально. В случае исключения из рассмотрения какого-либо из
факторов (например, 7о или Г*, либо обоих вместе) модель
ответственно называется трех- или двуфакторной. Уравнение
D.1) отражает то, что каждое измеренное время в сейсмической
записи состоит по крайней мере из четырех компонент,
ных друг с другом, и задача заключается в их раздельном
ределении.
Процесс определения статических поправок состоит из двух
шагов: 1) определение априорных статических поправок; 2) их
коррекция.
Необходимость первого шага определяется тем, что для
числения статических поправок с помощью системы уравнений
D.1) (при всех возможных I и /) необходимо знать наблюдеи-
262

Рис, 75. Схема распространения сейсмических лучей в ВЧР:
й — И1<чг; 92>в1; б —о,>02, е2<в,; и, — скорость в ВЧР; Оа —скорость в
щем слое; 6» — угол входа; 61 — угол выхода лучей
С>' б
";
<
Рис 76. Схема для определения составляющих времени регистрации сигнала:
/ — земная поверхность; // — линия приведения; /// — отражающая граница
ные времена Тц, т. е. прокоррелировать опорный горизонт и все
соответствующие ему годографы ОГТ вдоль профиля. Однако
сама эта процедура при «негладком» (из-за воздействия ВЧР—
статических поправок) наблюденном годографе ОГТ, больших
расстояниях A00—200 м) между каналами и невысоком
шении сигнал/помеха нетривиальна. Она требует использования
все той же техники суммирования (для определения формы
опорного сигнала), взаимной корреляции сигналов (а
тация функции взаимной корреляции при наличии больших
сдвигов между сигналами довольно затруднительна).
В этом смысле задача определения статических поправок
противоречива: для определения поправок нужно знать времена
9» 263

прихода волн, но для надежного определения времен требуются
значения поправок. Выход из противоречия и состоит в
чете по априорным данным (мощности ВЧР и скорости
странения сейсмических волн в ВЧР) априорных статических
поправок и их использовании на этапе определения времен Тц.
Априорные параметры среды известны обычно недостаточно
точно для получения высококачественного временного разреза
с использованием расчетных поправок. Окончательное
ление статических поправок (необходимое для получения
более высококачественного временного разреза) сводится к
ределению сдвигов, дополнительных к априорным. Эта
цедура и называется коррекцией статических поправок.
Рассмотренная выше аддитивная модель статических
вок не является исчерпывающей. Она одна из наиболее общих.
Известно, что при большой мощности ВЧР или когда
ностные слои характеризуются более высокой скоростью
пространения сейсмических волн, чем подстилающие, допущение
о вертикальности сейсмических лучей в ВЧР не правомочно.
Примером такого случая является слой вечной мерзлоты.
Волны, вступающие в слон вечной мерзлоты, преломляются и
отклоняются от вертикали, что вызывает различные временные
задержки для разных лучей в одном и том же пункте приема
или пункте взрыва (см. рис. 76, б).
Как показывает опыт последних лет, наметилась
мость коррекции (учета) таких временных задержек,
щих за счет невыполнения основного принципа вертикальности
распространения лучей в ВЧР. Такие временные задержки
правки) могут быть названы потрассными, поскольку зависят
от расстояния взрыв — прием и могут иметь различное значение
и даже знак для разных трасс, принадлежащих одному пункту
наблюдения. Эти временные поправки могут изменяться для
ражений на разных временах регистрации. Потрассные
равки служат только для улучшения процесса суммирования и
могут включать в себя остаточные кинематические поправки.
Неучтенные поправки за влияние верхней части разреза
зывают заметное действие на всю последующую обработку
мического материала и на окончательный вид сейсмического
разреза. По их воздействию статические поправки принято
лить на высокочастотные и низкочастотные. Качественно под
высокочастотными составляющими понимают «гармонические»
компоненты статических поправок с пространственным
дом, равным приблизительно расстоянию между несколькими
пикетами, а под низкочастотными — компоненты с периодом,^
равным расстоянию от нескольких пикетов до нескольких длин
расстановок сейсмоприемников (рис. 77).
Неучтенная высокочастотная компонента статических
вок создает относительные фазовые сдвиги трасс, относящихся
к одной и той же глубинной точке, что приводит к плохому
честву суммирования и потере слабых волн на временных раз-
264

*-/
Рис. 77. Составляющие остаточных статических поправок:
а — кривая остаточных статических поправок; в, в — соответственно низкочастотная
и высокочастотная составляющие остаточных статических поправок; Д — длина
становки сейсмоприемников
резах. Низкочастотная компонента статических сдвигов
жает их структурные планы и стратиграфию, поскольку неверно
определяются кинематические параметры отраженных волн.
Более точно можно сказать, что неверное определение
ческих поправок приводит к ряду нежелательных последствий.
1. Ухудшению когерентности суммированной записи и
кальной потере прослеживания отражений, которые могут быть
проинтерпретированы как ложные нарушения (сброс, грабен).
2. Случайным и систематическим искажениям в поведении
линии {о(Х) горизонтов, появлению ложных аномалий в
ках сейсмических скоростей и характеристик пластовой модели
среды, которые, в свою очередь, ведут к погрешностям
ния литологической модели среды и глубинного динамического
разреза.
3. Искажение величин Уогт (^) отражающих горизонтов
(иными словами, формы годографов ОГТ).
4. Случайным и систематическим искажениям формы
налов и невозможности достоверного прогноза неоднородностей
среды, в том числе залежей углеводородов по динамическим
рактеристикам отражений — амплитуде, энергии, частоте. При
этом неверное определение низкочастотных компонент
ских поправок (при правильном нахождении высокочастотной
составляющей) приводит к тому, что суммарный временной
рез существенно улучшается качественно, кривые ^оС^) и
«ОГТ (X) превращаются в сравнительно гладкие,
ные» функции. Естественно, что по внешним признакам
ботчик оценивает результат ошибочной коррекции статических
поправок как положительный. Вместе с тем использующиеся
в настоящее время весьма тонкие методы дальнейшей обработки
265

полученных на предварительном этапе кинематических
ров волн (такие, как определение пластовых скоростей с
пользованием первых и вторых производных годографа ОГТ,
глубинные построения в рамках пластовой модели среды,
мические преобразования временного разреза с учетом
ления и т. п.) предъявляют очень высокие требования к
сти исходных данных. Наличие в кривых (о(Х) и Уогт(^)
ких» и недиагностируемых искажений в значительной мере
дят на нет теоретические возможности этих способов обработки.
Таким образом, целью учета влияния верхней части разреза
па сейсмическую запись (определения статических поправок)
следует считать не только получение высококачественного
марного временного разреза, но и получение возможно более
точных значений кинематических параметров отраженных волн.
Отметим, что применяющиеся в настоящее время способы
рекции статических поправок обеспечивают главным образом
улучшение высокочастотных компонент поправок.
Учет влияния верхних неоднородностей путем ввода
ских поправок имеет принципиальное значение при обработке
данных площадной сейсмики. Эта задача в настоящее время
шается так же, как и при обработке данных линейного
кратного профилирования, т. е. вначале вычисляются
ные статические поправки, а затем выполняется их коррекция.
Качество коррекции во многом определяется диапазоном
грешностей вычисления априорных поправок. Поскольку
щадные системы обычно характеризуются существенно
шим числом точек возбуждения по сравнению с числом точек
приема, априорные поправки за пункт приема определяются
путем площадной интерполяции поправок, найденных в точках
возбуждения. Очевидно, что если некоторые источники совпали
с точками приема, то в них можно непосредственно по
ниям вертикальных времен и уровню приведения вычислить
риорные статические поправки.
Априорные статические поправки в каждом случае
ляют по отношению к горизонтальной линии приведения,
рую выбирают таким образом, чтобы она проходила ниже ЗМС
и чтобы изменение значений поправок соответствовало
зону ввода поправок применяемого обрабатывающего
ства. Если невозможно провести единую горизонтальную линию
приведения для всего профиля, необходимо выбирать различные
линии приведения. Априорные статические поправки принято
разделять па две категории: поправки за пункты взрыва (ППВ)
и поправки за пункты наблюдения (ППН).
Рассмотрим пример вычисления априорных статических
правок в случае, когда пункт взрыва имеет смещение,
кулярное к направлению профиля. На рис. 78 изображен
рез, перпендикулярный к линии профиля и проходящий через
какой-либо ПВ. Статические поправки рассчитывают по
мулам
266

н
пв
ППВ-=
— Я[1Р —Лтах
■>}1
дл,
1'1
ппн =
^1 ^ПР Лщ!!!
VI
ДЛг
V^
D.2)
и=
D.2)
Рис. 78. Схема для
поправок:
Я„_—высота ПВ
расчета статических
над уровнем моря;
"пр-
л в
высота линии приведения над уровнем моря;
Я, — высота проекции ПВ на линию профиля
над уровнем моря; А^д,^- глубина нижней
"т! ""
заряда; 1'[ — поправочная
кальное время
скорость; < — вертн-
Как ВИДНО ИЗ рис. 78
И формул D.2), при
чете ППН
ется, что в точке профиля
ПВ было бы
ровано такое же 1^, что
и на истинном пункте
взрыва. При групповых
взрывах Лтш надо брать для скважины, около которой стоит
сейсмоприемник вертикального времени, а Лщах равно среднему
значению по всем скважинам.
Для системы наблюдений без выноса ПВ или с выносом,
кратным АХ, вычисленная таким образом ППВ будет
ствовать поправке для реального канала, совпадающего с
ной проекцией пункта взрыва.
При размере выноса, равном КАХ/2, где К — целое число,
необходимо определить поправки за пункт наблюдения.
ление ППН включает в себя следующие операции:
1) определение поканальных поправок с помощью линейной
интерполяции между значениями ППВ на пунктах взрыва;
2) уточнение ППН с использованием годографов отраженных
волн; 3) контроль поправок по увязке во взаимных точках.
Для выполнения первой операции на кальке
ровке) строят линию рельефа в масштабе: горизонтальный АХ—
5 мм, вертикальный — 1 мм = У1 (км/с), где 1»!—скорость 1П1же
ЗМС.
На каждом пункте взрыва откладывают от линии рельефа
значения ППВ в масштабе 1 мм = 1 мс и проводят линию
правок. Для всех промежуточных пунктов приема выписывают
ППН как разность между линией рельефа и линией поправок.
Такн.м образом, получают приближенные значения априорных
статических поправок как результат интерполяции опорных
чений.
Для выполнения второй операции по совокупности
фов отраженных волн с введенными кинематическими
ками строят кривую поправок, жестко привязанную к опорным
267

значениям ППН. Затем для каждого канала измеряют
ние, уточненное ППН.
Третью операцию проводят для встречных систем
ния. Для этого каждую ветвь годографа увязывают в 4—5
ках вблизи пункта взрыва. Увязку производят по наиболее
разительному отражению. Невязку с соответствующим знаком
наносят на систему наблюдений. Если в пределах одной ветви
годографа получаются систематические невязки, то надо
ректировать ППВ для данного пункта. Если на одной ветви
дографа систематическая невязка с одним знаком, а на другой
ветви того же годографа систематическая невязка с
ложным знаком, то необходимо скорректировать ППН в точке
взрыва. Если невязки большие (>±5 мс) и несистематические,
то надо еще раз проверить их по другим отражениям. Если
какими приемами не удается уточнить поправки и получить
вязки менее ±5 мс, то каналы, образующие данную взаимную
точку, исключают из дальнейшей обработки. Полученные
ческие поправки являются расчетными, которые уточняют в
цессе уже предварительной машинной обработки материалов,
т. е. осуществляют коррекцию статических поправок.
Коррекция статических поправок, обеспечившая в
стве случаев значительное улучшение прослеживаемости
жений, основывается на: сочетании ручных и автоматических
операций; использовании различных видов суммирования в
чаях низкого отношения сигнал/помеха на исходных записях;
дополнении коррекцией кинематических поправок и операциями,
оптимизирующими суммирование; использовании ряда
риев, позволяющих выявить наличие длиннопериодных
ных поправок.
В то время как автоматические программы хорошо
ются с коррекцией короткопериодных статических поправок,
коррекция длиннопериодных поправок с учетом разнородной
полнительной информации надежнее выполняется ручными
собами с привлечением результатов автоматических способов.
Операции ручной и автоматической коррекции перемежаются на
наиболее сложных участках. Без коррекции короткопериодных
составляющих временные разрезы, используемые при ручной
коррекции, могут оказаться пекоррелируемыми. С другой
роны, автоматические программы часто приводят к искажениям,
переходам на фазу там, где резкие протяженные аномалии не
учтены.
При коррекции на основе различных видов суммирования
широко используются временные разрезы ОТВ и ОТП полной
и частичной кратности, а также горизонтальные скоростные
спектры. Протяженные неоднородности проявляются на
ных разрезах дважды: когда над неоднородностью
ются пункты возбуждения и пункты приема колебаний. В
делах базы суммирования происходит усреднение
щих сдвигов. До тех пор, пока синфазность суммирования
268

существенно не нарушена сдвигами на базе и корреляция
жений на временных разрезах имеется, можно считать
близительно верным соотношение
«^ Л_ X а;,, D.3)
П 1=1
где б^^ — сдвиг суммарного сигнала; Д/, — сдвиги сигналов на
базе; п — кратность суммирования.
Вычисление статических поправок по временным разрезам
возможно путем решения систем линейных уравнений,
ленных с учетом соотношения D.3). Один из подобных
ритмов основан на итерационном процессе последовательных
оценок факторов: статических поправок за пункты
ния, за пункты приема, структурного (^о от линии приведения)
и вычитания их влияния на времена суммарных импульсов.
личие нескольких разрезов ОТВ и ОТП повышает надежность
решения.
При ручной интерпретации разрезов ОТВ и ОТП необходимо
выделить границы зон неоднородностей с привлечением
щейся дополнительной информации о ВЧР и сейсмограмм ОТВ,
оценить уровень статических поправок в пределах зон. Из-за
ставляющей, связанной с базой суммирования, конфигурация
осей на разных разрезах может различаться. В этих условиях
важно выделить одинаковые искривления осей синфазности,
приуроченные к границам неоднородностей, и определить
щения поправок на них, исходя из трапецеидальной формы
малии. На начальной стадии составляется хотя бы грубая
дель статических поправок, и она последовательно уточняется
на следующих этапах коррекции.
Для определения поправок могут быть использованы
лии скоростей Оогт на горизонтальных скоростных спектрах, что
выполняется с помощью специально составленных программ.
Так как резкой границе неоднородности должна соответствовать
аномалия Иогт определенного вида, то горизонтальные спектры
можно качественно использовать для выделения зон
ностей.
Наличие статических аномалий может быть установлено по
тем эффектам, которые они производят на временные разрезы
ОГТ, ОТВ, ОТП и на скорости иогт-
На временных разрезах ОГТ протяженные аномалии
вают суммарные сдвиги, зависящие от схемы суммирования.
Линии (о, построенные по разрезам частичной и полной
ности, на участках аномалии не совпадают. Максимальное
хождение во временах между разрезами половинной
сти, не совпадающими по базе суммирования, превышает саму
остаточную аномалию в диапазоне периодов 0,5—2^
ния указаны для системы без выноса). По разнице ^о могут
быть выявлены составляющие в остаточных поправках с
одом до 2—2,51.
269

значениям ППН. Затем для каждого канала измеряют
ние, уточненное ППН.
Третью операцию проводят для встречных систем
ния. Для этого каждую ветвь годографа увязывают в 4—5
ках вблизи пункта взрыва. Увязку производят по наиболее
разительному отражению. Невязку с соответствующим знаком
наносят на систему наблюдений. Если в пределах одной ветви
годографа получаются систематические невязки, то надо
ректировать ППВ для данного пункта. Если на одной ветви
дографа систематическая невязка с одним знаком, а на другой
ветви того же годографа систематическая невязка с
ложным знаком, то необ.ходимо скорректировать ППН в точке
взрыва. Если невязки большие (>±5 мс) и несистематические,
то надо еще раз проверить их по другим отражениям. Если
какими приемами не удается уточнить поправки и получить
вязки менее ±5 мс, то каналы, образующие данную взаимную
точку, исключают из дальнейшей обработки. Полученные
ческие поправки являются расчетными, которые уточняют в
цессе уже предварительной машинной обработки материалов,
т. е. осуществляют коррекцию статических поправок.
Коррекция статических поправок, обеспечившая в
стве случаев значительное улучшение прослеживаемости
жений, основывается на: сочетании ручных и автоматических
операций; использовании различных видов суммирования в
чаях низкого отношения сигнал/помеха на исходных записях;
дополнении коррекцией кинематических поправок и операциями,
оптимизирующими суммирование; использовании ряда
риев, позволяющих выявить наличие длиннопериодных
ных поправок.
В то время как автоматические программы хорошо
ются с коррекцией короткопериодных статических поправок,
коррекция длиннопериодных поправок с учетом разнородной
полнительной информации надежнее выполняется ручными
собами с привлечением результатов автоматических способов.
Операции ручной и автоматической коррекции перемежаются на
наиболее сложных участках. Без коррекции короткопериодных
составляющих временные разрезы, используемые при ручной
коррекции, могут оказаться некоррелируемыми. С другой
роны, автоматические программы часто приводят к искажениям,
переходам на фазу там, где резкие протяженные аномалии не
учтены.
При коррекции на основе различных видов суммирования
широко используются временные разрезы ОТВ и ОТП полной
и частичной кратности, а также горизонтальные скоростные
спектры. Протяженные неоднородности проявляются на
ных разрезах дважды: когда над неоднородностью
ются пункты возбуждения и пункты приема колебаний. В
делах базы суммирования происходит усреднение
щих сдвигов. До тех пор, пока синфазность суммирования
268

существенно не нарушена сдвигами на базе и корреляция
жений на временных разрезах имеется, можно считать
близительно верным соотношение
«^ _^ 2 А^^ D.3)
П ,=1
где б^ — сдвиг суммарного сигнала; Д/,- — сдвиги сигналов па
базе; п — кратность суммирования.
Вычисление статических поправок по временным разрезам
возможно путем решения систем линейных уравнений,
ленных с учетом соотношения D.3). Один из подобных
ритмов основан на итерационном процессе последовательных
оценок факторов: статических поправок за пункты
ния, за пункты приема, структурного (^о от линии приведения)
и вычитания их влияния на времена суммарных импульсов.
личие нескольких разрезов ОТВ и ОТП повышает надежность
решения.
При ручной интерпретации разрезов ОТВ и ОТП необходимо
выделить границы зон неоднородностей с привлечением
щейся дополнительной информации о ВЧР и сейсмограмм ОТВ,
оценить уровень статических поправок в пределах зон. Из-за
ставляющей, связанной с базой суммирования, конфигурация
осей на разных разрезах может различаться. В этих условиях
важно выделить одинаковые искривления осей синфазности,
приуроченные к границам неоднородностей, и определить
щения поправок на них, исходя из трапецеидальной формы
малии. На начальной стадии составляется хотя бы грубая
дель статических поправок, и она последовательно уточняется
на следующих этапах коррекции.
Для определения поправок могут быть использованы
лии скоростей «ОРТ на горизонтальных скоростных спектрах, что
выполняется с помощью специально составленных программ.
Так как резкой границе неоднородности должна соответствовать
аномалия Уогт определенного вида, то горизонтальные спектры
можно качественно использовать для выделения зон
ностей.
Наличие статических аномалий может быть установлено по
тем эффектам, которые они производят на временные разрезы
ОГТ, ОТВ, ОТП и на скорости Иогт-
На временных разрезах ОГТ протяженные аномалии
вают суммарные сдвиги, зависящие от схемы суммирования.
Линии /о, построенные по разрезам частичной и полной
ности, на участках аномалии не совпадают. Максимальное
хождение во временах между разрезами половинной
сти, не совпадающими по базе суммирования, превышает саму
остаточную аномалию в диапазоне периодов 0,5—2^
ния указаны для системы без выноса). По разнице ^о могут
быть выявлены составляющие в остаточных поправках с
одом до 2—2,51.
269

Несколько более чувствительной к длиннопериодным
точным аномалиям может быть комбинация времен на
чно кратных разрезах ОТВ и ОТП (В. С. Козырев):
Мг^-^ц —//б Ч-Г/д +116 ' D.4)
где индексы «д» и «б» указывают на то, что в
щую сумму были включены дальние или ближние трассы для
данного ПВ или ПП. Номера ПВ и ПП (I и /) выбираются
таким образом, чтобы полнократные суммы ОТВ и ОТП
ответствовали /-Й средней точке ОГТ.
Еще более чувствительны к остаточным статическим
лиям результаты погоризонтного скоростного анализа.
ками наличия локальных остаточных статических аномалий,
содержащих частотные составляющие до 3—4^, могут
жить: 1) аномалии Уогт характерной формы, совпадающие по
положению на профиле для разных горизонтов; 2)
ние амплитуды аномалий ^огт со временем; 3) примерное
стоянство амплитуды аномалии на всех временах при пересчете
^огт в остаточную кинематическую поправку б/.
Модель поверхностно согласованных статических поправок
может не обеспечить повсеместного прослеживания
щих горизонтов при том сложном строении ВЧР, которое
мечается в районах развития, например, неоднородной
лоты и трапповых интрузий. Поправки за такие
сти обладают свойствами как статических, так и
ских поправок, не являясь в сущности ни теми, ни другими.
Поэтому необходимо дополнение коррекции статических
рекцией кинематических поправок, которая также должна
водиться непрерывно вдоль профиля.
Рассмотрим основные этапы работы со статическими
правками на примере обработки материалов, полученных в
ловиях траппов. С целью привлечения максимально возможной
дополнительной информации на начальном этапе обработки
анализируются геологические и геофизические, в том числе
сейсмические данные о строении ВЧР и поведении границ
в разрезе. Основная задача этого этапа — разбиение профиля
на участки с различным типом строения ВЧР, выделение не-
однородностей. Просматриваются сейсмограммы повального
вывода, зарегистрированные по многократной системе,
деляются участки с различными скоростями волн в первых
вступлениях с различным уровнем и характером помех.
После выделения участков смены поверхностных условий
определение первичных поправок за неоднородность
ется с построения нагоняющих годографов отражений в
ходных зонах. В районах с пересеченным рельефом к этому
моменту желательно вводить поправки за рельеф или поправки
до выбранной линии приведения, если волновая картина в
вых вступлениях обеспечивает изучение ВЧР хотя бы до
которой глубины. Искривление годографов в переходных зонах
270

или изменение стрелы прогиба дает первую оценку первичных
поправок в зонах неоднородностей. Особенно легко
ются по системе нагоняющих годографов поправки на неодно-
родностях протяженностью до 1—1,5/-.
На этом же этапе для построения поправочной кривой
пользуются результаты специальных работ по изучению ВЧР,
если они проводились, и вся информация, которая может дать
оценку задержек волн в верхних слоях хотя бы в отдельных
точках. Такой информацией могут быть сведения о средних
скоростях до границы, расположенной глубже неоднородной
зоны, глубина которой известна, закон 1;ср(Я), СрсС^о) на
дельных участках, точная глубина до непрерывно
ного отражающего горизонта вблизи подошвы неоднородной
зоны.
На следующем этапе проводится коррекция поправок,
печивающая синфазность суммирования в различных вариантах
и хорошее качество скоростного анализа. При этом
ются как программы автоматической коррекции короткопериод-
ных составляющих, так и способы выявления протяженных
тических аномалий. При операциях ручной коррекции
ется внимание в основном на протяженные неоднородности от
1/21—I до 21—4^. Поправки за ПВ и ПП на таких неоднород-
ностях, по крайней мере на первом этапе, можно считать
мерно совпадающими.
Обычно достаточно одпой-двух коррекций протяженных
статических аномалий, третья коррекция может понадобиться
лишь на некоторых участках с пониженным качеством
риала.
Таким образом, автоматическая коррекция короткопериод-
ных поправок с фиксированием горизонта в некоторых точках,
сопровождаемая коррекцией кинематических поправок или
рациями, оптимизирующими суммирование, завершает процесс
обработки. Па окончательном этапе проверяют остаточные
длиннопернодные поправки. Если коррекция статических
вок проводилась в основном по одному отражающему
зонту, то на этом этапе возможна проверка поправок и
нительная коррекция по отражениям в других временных
зонах.
Для передачи на вычислительный центр одновременно
с расчетом статических поправок в группе полевой
тации должны быть подготовлены следующие материалы:
1) магнитные ленты с паспортом (см. прил. 5); 2)
ционные листы; 3) сейсмограммы полевого воспроизведения
с соответствующим штампом (см. прил. 6); 4) невелировочные
■разрезы; 5) системы наблюдений; 6) сейсмогеологическнй
рез верхней части каждого профиля; 7) результаты МСК; 8)
проводительная записка с кратким описанием особенностей
геологической модели профиля, указанием времен регистрации
целевых отражений профиля, особенностей отработки профиля и

встретившихся трудностей; 9) информационные листы; 10)
порта оператора; И) скоростной закон; 12) дефектные
мости; 13) таблицы априорных статических поправок.
Рассмотрим требования к этим документам.
1. Магнитные ленты оформляют по соответствующей форме.
2. Регистрационные листы заполняют для каждой бобины
магнитной ленты при работах с цифровой сейсмостанцией.
3. Сейсмограммы полевого воспроизведения должны быть
отмаркированы и оформлены согласно изложенным выше
виям.
4. Нивелировочный разрез изготовляют на кальке тушью
с особой тщательностью. Масштаб расстояний принимают
ным масштабу отчетных временных разрезов, получаемых на
вычислительном центре. На разрез наносят все скважины,
пункты МСК, пересечения с другими профилями, азимут
филя и в верхней части ППН, а также степень кратности
с учетом пропусков.
5. Систему многократных наблюдений изображают на
щенной плоскости. В качестве основы системы принимают
тикальные линии ^ = соп51, соответствующие общим точкам
ражения. Для вычерчивания системы наблюдений удобно
пользовать трафарет, отпечатанный на кальке. На рис. 79 дан
образец трафарета, который может применяться для
жения любых систем наблюдений при условии, что пункты
взрыва смещены относительно ближайшего центра группы сей-
смопрнемников на величину АХ/2.
В верхней части рисунка короткими и длинными
ками условно изображены места расположения сейсмоприем-
ников и пунктов взрыва. Наклонные линии предназначены для
обозначения проведенных наблюдений. Сплошные
ные линии в нижней части изображают участки отражающей
границы, перекрытые данными наблюдений. Над каждой
кой линией проставляют пикет ПВ, а в кружке — номер
нитной ленты. В самом низу рисунка в больших кружках
писывают номера выходных сейсмограмм, т. е. сейсмограмм,
полученных в результате машинной обработки. Вертикальные
пунктирные линии отделяют эти сейсмограммы одну от
гой.
Используя данную схему для изображения системы
кратных наблюдений, можно пронумеровать пункты взрыва,
сейсмоприемники и общие точки отражения в таком порядке,
который определяется типом системы обработки данных.
6. На сейсмогеологическом разрезе от линии рельефа
бражают все взрывные скважины, скважины МСК, значения
(в, положение ЗМС и зоны промежуточных скоростей, границы
слоев в верхней части разреза, взятые из протоколов ПВ.
7. Результаты МСК представляют в соответствии с
лами, принятыми в данной геофизической организации.
8. В сопроводительной записке дают перечень всех пере-
272

Рис. 79. Образец трафарета для изображения системы наблюдения при
правке полевых материалов на ВЦ
даваемых на ВЦ материалов, -краткое описание особенностей
профиля и встретившихся трудностей при отработке и
вой обработке материалов. Дают краткое описание
ческой модели среды с указанием времен регистрации целевых
отражений.
9. Информационные листы служат для стандартного
ставления всех данных о номерах взрывов и номерах
грамм, параметрах, принятых расстановках, статических
правках, качестве каждого зарегистрированного канала. Вид
информационных листов определяется системой обработки
ных на ВЦ.
10. Рапорта операторов (см. прил. 3).
11. Для каждого профиля составляют таблицу скоростного
закона по следующей форме:
Номер
профиля
Номер
таблицы
Координаты по профилю, м
ДО
/о< мс (Я, м)
и. м/с
273

Иначе скоростной закон приводят в числовой форме
кального годографа, либо в виде зависимости скорости от
мен, либо в виде изменения кинематических поправок как
функции времени.
Все отклонения от стандартных параметров приводят в
фектной ведомости по следующей форме:
Координата
пункта взрыва, м
Номер
полевой
сейсмозаписи
Координата ПП
1-го канала, м
Координата
ПП 24-го или
48-го канала, м
Примечание
Материалы для ВЦ подготавливают немедленно вслед за
отработкой профиля. Магнитные ленты и регистрационные
сты обычно передают на ВЦ не реже 1 раза в 2 недели.
Остальной материал полевой обработки передают на ВЦ
в сроки, принятые в данной геофизической организации.
4.3. ПОЛУЧЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО
ВРЕМЕННОГО РАЗРЕЗА
Цифровая обработка сейсмических материалов, полученных
по СМП, с целью структурных построений включает большой
набор процедур и программ, обеспечивающих преобразование
полевых сейсмических записей во временные разрезы. Этот
набор зависит как от особенностей материалов в районе работ,
так и от насыщенности пакета программ, которым владеет
пользователь.
Повышение информативности сейсмических данных на
этапе обработки может быть достигнуто лишь при условии
успешного решения двух задач — ослабления интенсивного
поля помех и исключения временных искажений, связанных
с неоднородностями ВЧР. При этом в зависимости от
ческих задач и категории качества материала необходимо
пользовать различные уровни машинной обработки (Ю. А.
расов, И. В. Тищенко, А. И. Пудовкин и Др.).
По целевой направленности и содержанию процедур
ляют следующие уровни (и соответствующие им графы)
ботки: типовой, детальный и специальный.
Типовой граф обработки предназначен для решения задач
структурной геологии (кинематических задач) на основе
нения обязательного набора процедур, обеспечивающих
статочную эффективность обработки всего объема материала
в пределах средних отраслевых затрат машинного времени на
обработку одного стандартного физического наблюдения (оно
соответствует 24-канальной сейсмограмме длительностью 5 с,
274

затраты машинного времени на обработку стандартного
блюдения составляют 4 мин). Аналоги таких процедур
ются во всех используемых обрабатывающих
ных пакетах программ.
Детальный граф обработки также предназначен для
ния задач структурной геологии, является продолжением
вой обработки и имеет целью дальнейшее улучшение
ния сигнал/помеха за счет использования высокоточных и
цифичных процедур. Денежные и временные затраты на
реализацию детального графа могут в 2—3 раза превышать
траты, необходимые на реализацию типовой обработки, что
ограничивает объемы его применения.
Специальный граф обработки предназначен главным
зом для решения неструктурных (динамических) задач,
нозирования геологического разреза и оценки отложений на
содержание углеводородов. Задачи этого уровня обработки
решаются при использовании программ амплитудного,
ного, скоростного анализов и др.
В типовой граф обработки в качестве его составной части
входит стандартный граф, который включает в себя
ный набор процедур, необходимых для получения
рительного результата безотносительно к сейсмогеологическим
условиям и строению региона. В состав процедур стандартного
графа, утвержденного, например, УГР Мингео СССР, входят:
фильтр-тест, предварительное суммирование с полосовой
фильтрацией входных записей и выравниванием суммы,
матическая коррекция статических поправок, коррекция
матических поправок, окончательное суммирование с
вой фильтрацией и выравниванием записи.
Коэффициент сложности обработки К по стандартному
графу принимается за I. Сложность типовой, детальной и
специальной обработки характеризуется соответствующими
коэффициентами сложности, значения которых определяются
как отношение затрат машинного времени, необходимого на
обработку одного стандартного физического наблюдения по
рассматриваемому графу (или процедуре), к затратам на
ботку его по стандартному графу.
Типовой граф обработки
Предварительное накопление
Из процедур обработки, применяемых на стадии
тельного накопления, следует обратить внимание на
рование записей после прохождения препроцессинга
рование и устранение «отскоков» амплитуд), ввод априорных
статических поправок (СтП), использование полосовой
трации и деконволюции до суммирования, роль вычитания
волн-помех с прямолинейными осями синфазности на этой
стадии.
275

Редактирование. Применение невзрывных источников
колебаний в сложных сейсмогеологических условиях, а также
резкое затухание энергии сейсмических сигналов во времени
приводят к тому, что на временах регистрации целевых
ражений полезный сигнал становится соизмеримым с
турным дрейфом нуля цифровых сейсмических станций (дрейф
достигает 42—48 дБ). Вследствие этого, а также из-за высокого
и неравномерного уровня помех, характерного для сложных
регионов, приобретает важное значение применение такой
вспомогательной процедуры обработки, как центрирование
писей (снятие низкочастотной составляющей) и ограничение
амплитуд наиболее сильных помех, превышающих средний
уровень записи в 10 раз и более. Пренебрежение этой
рой приводит к плохим результатам работы программ
ровки амплитуд, деконволюции и пеоптимальной (в смысле
подавления помех) работе программ суммирования. Например,
в пакете СОС эти редактирующие функции реализуются в
грамме «НАРМО». В других пакетах при отсутствии
ной процедуры для этой цели может применяться
стотная полосовая фильтрация и обнуление участков записей
с высоким уровнем помех. Применение других редактирующих
процедур (мьютинг, обращение полярности, обнуление
ков записей и др.) не отличается от традиционных.
Ввод априорных СтП. При вводе априорных СтП
следует обратить внимание на выбор линии приведения,
пользуемой на этапе обработки материалов. В отличие от
иболее часто используемой горизонтальной и глубокой A00 м
и более) по отношению к земной поверхности линии
ния на начальных фазах обработки до анализа КнП
дуется использовать близко залегающую к поверхности
зонтальную или наклонную линию приведения, которая не
должна быть обязательно прямой. Априорные СтП,
ные от глубокой линии приведения, на стадии обработки
сообразно разделять на две составляющие: высокочастотную,
характеризующую поправки относительно приповерхностной
линии приведения, и низкочастотную, соответствующую
кам до глубокой горизонтальной линии приведения. При этом
на стадии скоростного анализа используется первая линия
приведения, а при получении временных разрезов — вторая.
Такой исход, реализуемый в пакетах СОС программой Н15ТА
в варианте К5, дает возможность на стадии скоростного
лиза изучать и учитывать неоднородности ВЧР,
щие низкочастотные искажения поля глубин, а также получать
неискаженные значения Ыэф от земной поверхности.
Процедуры фильтрации. Применение деконволюции
по исходным сейсмограммам средней категории качества
казало высокую эффективность этой процедуры.
ный эффект деконволюции проявляется в улучшении
ческой выразительности записи, разрешенности и значительном
276

ослаблении интенсивности поля низкочастотных регулярных
помех. Все это позволяет увереннее идентифицировать
именные фазы целевых отражений через разрывы в корреляции
(дискретная корреляция для материалов средней категории
чества является во многих случаях неизбежной из-за плохого
отношения сигнал/помеха). Часто положительный эффект де-
конволюции очевиден уже па стадии предварительного
ления, еще более он усиливается на последующих стадиях
работки. С большей осторожностью следует относиться к
менению деконволюции по исходным записям низкой категории
качества.
Для всех категорий качества материала следует избегать
применения на начальной стадии обработки высокочастотной
полосовой фильтрации для подавления низкочастотных помех.
Опыт обработки материалов, полученных в разных регионах,
показал, что спектр полезных отражений, зарегистрированных
на земной поверхности, содержит интенсивные
ные составляющие, ослабление которых приводит к снижению
эффективности последующей обратной фильтрации.
Вычитание регулярных помех. Задачу ослабления
регулярных волн-помех с прямолинейными осями сипфазности
можно решить путем применения процедуры вычитания. Это
подтверждается опытом применения адаптивного вычитания
средне- и пизкоскоростных волн-помех ВАКОТВ, 511ВС0Ы
в системе «СЕИСПАК». Однако, учитывая относительно
шие затраты машинного и календарного времени, необходимые
для реализации процедуры вычитания и анализа поля помех,
можно рекомендовать применение этой процедуры лишь на
этапе детальной обработки.
Коррекция кинематических поправок
Анализ скоростей остается важным этапом обработки,
тесно взаимосвязанным с этапом анализа СтП. Коррекцию
КнП в рамках типового графа обработки целесообразно
нять дважды, причем первый раз перед этапом анализа СтП и
второй раз после него. Программные средства, выбираемые
для анализа скоростей на каждой из названных стадий,
жны учитывать характер решаемых на этих стадиях задач.
На первой стадии коррекции КнП ставится задача
чения грубых ошибок в заданной априорной скоростной
симости и учета ее горизонтальных изменений по профилю,
здавая таким образом предпосылки для успешного выполнения
коррекции СтП. Трудности коррекции КнП на этой стадии
связаны с наличием существенных искривлений годографов
отраженных волн, обусловленных влиянием
ных априорными СтП неоднородностей ВЧР. Искривление
дографов приводит к тому, что на различных участках
филя оптимальность суммирования достигается при использо-
277

вании резко различающихся фиктивных значений скоростей,
не связанных с изменением средних скоростей вдоль профиля.
Чтобы исключить возможные ошибки и не затруднить
ние этапа коррекции СтП, рекомендуется на этой стадии
лизировать скорости на достаточно протяженных участках
филя длиной 5—10 км.
Для этой цели наиболее подходящей программой
ного анализа в системе СОС является программа 50М1У, с
мощью которой можно выполнить суммирование участка
филя с использованием веера скоростных зависимостей.
дый из скоростных законов обеспечивает во всем временном
интервале на максимальном расстоянии канала от ПВ
ковое приращение 7'кнп (как правило, кратное 16 мс) от
риорного значения, что обеспечивает равномерное и
вое для любого временного уровня изменение качества
марных разрезов при изменении законов суммирования
В сравнении с программой суммирования с постоянными
ростями программа 50М1У является более экономичной
цедурой, так как всего пять-шесть скоростных законов
точно для охвата диапазона возможных изменений
ных скоростей.
На второй стадии коррекции КнП, следующей за этапом
анализа СтП, выявляются локальные скоростные
ности, связанные с глубинным геологическим строением
дельных участков профиля. На этой стадии лучще
вать вертикальные и горизонтальные спектры скоростей,
лучаемые с помощью программ АЫУ1Т и АЫУ1Р в системе
СОС и позволяющие получать более точные оценки значений
скоростей, чем на стадии предварительного анализа.
ние двухэтапной коррекции КнП оправдано для материалов
сокого и среднего качества.
Коррекция статических поправок
Важнейщий этап типового графа обработки для больщин-
ства регионов — этап коррекции статических поправок.
мендуемая методика коррекции СтП основана на
тельном выполнении четырех этапов обработки, из которых
лишь четвертый является обязательным. Решение о
димости выполнения любого из трех первых этапов коррекции,
а также о числе циклов обработки внутри каждого этапа
нимается . по результатам анализа предварительного
ного разреза и промежуточных материалов коррекции. Этот
этап обработки также наиболее трудоемкий. Затраты
ного времени, необходимого на выполнение этого этапа,
теризуются коэффициентом сложности обработки, лежащим
в диапазоне 0,35—1,5 в зависимости от сложности входного
териала и качества априорных СтП.
Первый этап — предварительная автоматическая коррекция
СтП — применяется в случае, когда низкое отношение сиг-
278

нал/помеха и большой разброс остаточных СтП не позволяют
получить достаточно протяженных отражающих границ на
суммарных разрезах ОТВ, ОТП. Применение предварительной
автоматической коррекции СтП в этих случаях позволяет
улучшить прослеживание границ на участках с относительно
благоприятной структурой СтП и локализовать участки
филя, требующие выполнения тщательной многоэтапной
рекции на последующих фазах.
В системе СОС для этих целей следует применять
устойчивую программу коррекции высокочастотных СтП
5АТАМ, используя в ней низкочастотную внутреннюю
вую фильтрацию и широкое окно анализа временных сдвигов.
В системе «СЕЙСПАК» на первом этапе используются
граммы АНСТАТ, РА5ТВ, АКЗР, причем для материалов
ней категории сложности коррекции СтП должна
вать узкополосная фильтрация, обеспечивающая
ное отношение сигнал/помеха вдоль опорного горизонта. Это
требование вызвано невысокой помехоустойчивостью
ных программ коррекции СтП. Другая возможность решения
задач первого этапа корреляции СтП в системе «СЕЙСПАК»
реализуется путем устранения больших временных сдвигов по
энерготрассам. Для этой цели используются программы
РЕДАКТ и АНСТАТ. В системе СЦС-3 хорошо
вала себя программа \\^ШС0Р5, которая позволяет
влять как коррекцию сдвигов, так и формы сигналов по
рию согласования индивидуальных трасс с переменным во
времени и пространстве эталоном. Имеется положительный
опыт применения этой программы на рассматриваемом этапе
обработки в режиме коррекции формы сигнала с
щей ей процедурой вычитания волн-помех.
Целесообразность выполнения ручной коррекции СтП на
втором этапе обработки особенно очевидна для материалов
среднего качества. Эта коррекция выполняется по
мам ОТВ, суммарным разрезам ОТВ и ОТП. Она позволяет
устранить средне- и длиннопериодные высокоамплитудные
искажения временного поля, неустранимые автоматическим
способом. В рамках типового графа обработки оправдано
менение одного- двух циклов ручной коррекции СтП.
При обработке материалов хорошего качества, как правило,
можно полностью отказаться от выполнения ручной коррекции,
а на материалах низкого качества эффективность нельзя еще
считать доказанной.
На третьем этапе коррекции СтП для учета средне- и длин-
нопериодных СтП в дополнение к ручной коррекции
дуется использовать в ограниченном объеме программы
матической коррекции СтП, предназначенные для этих же
целей. В системе СОС и СОУРС к ним относятся программы
ЯАТЬШ и 5ТАТР1СК соответственно. Параметры этих
рамм необходимо настраивать на выявление аномалий протя-
279

жениостью 0,75 длины расстановки и более. Рекомендуемое
ограничение объема обработки по этим программам C0 % от
общего объема) связано с их большой времяемкостью и
стями выбора оптимальных рабочих параметров.
На четвертом этапе осуществляется окончательная
матическая коррекция короткопериодных СтП. В системе СОС
применяется программа 8АТАМ в режиме работы по
ному целевому горизонту с разделением сдвига на статическую
и кинематическую составляющие, в системе «СЕЙСПАК» —
программа АНСТАТ, а в системе СЦС-3 программа \VINС0К5
в режиме коррекции сдвигов и формы сигнала и программа
РАК5, позволяющая выполнять коррекцию КпП и СтП в
рационном режиме.
Окончательное накопление
Типовой граф обработки заканчивается этапом
тельного накопления. На этом этапе выполняется повторный
скоростной анализ, уточняются параметры оптимальной
совой и когерентной фильтрации, получают окончательный
разрез ОГТ с уточненными параметрами обработки. В
мах СОС, СЦС-3 и «СЕЙСПАК» когерентная фильтрация
полняется с помощью программы АМСОВ и СОНАТА (СЕЙ-
СПАК).
Детальный граф обработки
Основная причина выделения детального графа в
тельный этап обработки связана с большими затратами
шинного времени, необходимыми на его реализацию, и
нием относительного прироста информации на единицу затрат
машинного времени. Это заставляет ограничивать применение
детального графа наиболее важных в геологическом
нии задач.
Для условий сложно построенных районов к процедурам
детального графа обработки могут быть отнесены следующие:
последовательные итерации многоэтапной коррекции СтП по
программам 5АТАК, \\^ШС0К5, РАК5, фазооптимизирован-
ное и адаптивное суммирование (в системе СОС программы
Ш, АВАРТ, в системе — программа ВУУЕОиТК); процедуры
многоэтапного вычитания волн-помех с прямолинейными и
перболическими осями сипфазности по программам ВАКОТВ,
омФ, ок^V, \VК^V (Сеиспак, сцс-з) и вАкот, зоизт
(СОС); процедуры миграции — по программе '\У^ЕМ1СЗ (СОС)
и др. Из эффективных процедур детального графа следует
делить те, в которых осуществляется совместный анализ
матических и статических искажений в нескольких временных
окнах (программы '\УШС0Р5, РАК5, ОУУЕОиТК), что
бенно необходимо, например, в условиях Тунгусской сине-
клизы. Средние затраты машинного времени, необходимые на
280

выполнение миграции и одной итерации какого-либо одного
из перечисленных выше видов детальной обработки
зуются коэффициентом сложности обработки К=1.
Специальный граф обработки
Выполнение машинной обработки по специальному графу
с целью изучения физических свойств разреза и прямого
гнозирования залежей углеводородов целесообразно лишь по
материалам с хорошим качеством, т. е. тогда, когда уверенно
решается кинематическая задача сейсморазведки, где
ние сигнал/помеха на окончательных стадиях обработки
вышает 5. Для этих районов приемлемы все применяемые в
стоящее время и хорошо себя зарекомендовавшие методики
специальной обработки и анализа сейсмических данных —
чение пластовых скоростей, обработка с сохранением
тельных амплитуд, комплексный анализ параметров волнового
поля и т. д.
Для материалов средней категории сложности
ется использовать специальные виды обработки с целью
шения надежности решения основной структурной задачи и
лишь в некоторых случаях на наиболее благоприятных
ках— с целью изучения физических свойств разреза и
лии типа залежь (АТЗ). Для материалов со сложной волновой
картиной применение специальных методик обработки
мендуется в ограниченных объемах и только в опытном
рядке.
Процесс опробования различных процедур обработки на
материалах характеризующихся сложной волновой картиной,
нельзя считать завершенным. Основным направлением
шения эффективности сейсморазведки на стадии обработки
в этих условиях является более широкое применение
ных процедур, повышение надежности коррекции СтП и КнП,
а также совершенствование способов скоростного анализа и
определение скоростной характеристики сложно построенной
среды.
Для районов со сложными сейсмогеологическими
ями применение указанного комплекса программ также
шает результат. Однако уже теперь очевидно, что для столь
сложных районов потребуется, наряду с внедрением новой
техники и методики полевых работ, разработка специального
математического обеспечен*ия. Оно должно, в первую очередь
обеспечить более полное подавление интенсивных регулярных
и нерегулярных помех, фокусировку и анализ отражений в
ловиях их крайней раздробленности на резких скоростных не-
однородностях покрывающей толщи.
В интерпретационный этап обработки сейсмических
риалов, выполняемый в камеральный период работы партии,
входят следующие процедуры: построение карт изохрон отра-
10 Заказ № 1838 281

жении; построение уточненной скоростной модели среды;
образование временных карт в глубинные.
Минимальный объем набортной обработки материалов при
морских сейсмических исследованиях состоит в формировании
монтажей сейсмограмм; корреляции и предварительном
лизе волнового поля; установлении интервалов в прослеживае-
мости; оценке качества записи целевых сейсмических волн для
корректировки проектной системы наблюдений. При наличии
ЭВМ на борту судна производят экспресс-обработку материалов
с получением временных и предварительных глубинных
зов для оперативной оценки степени решения геологических
задач.
Более глубокую обработку морских сейсморазведочных
ных осуществляют на стационарных ВЦ с использованием
практически всех перечисленных выше процедур обработки
данных наземной сейсморазведки, за исключением процедур,
связанных с расчетом и коррекцией статических поправок.
4.4. ПОСТРОЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ
СЕЙСМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ УЧАСТКА РАБОТ
Априорное представление о геолого-геофизической модели
участка работ облегчает выбор параметров регистрирующих
стем, условий возбуждения, приема и особенно
ской привязки отраженных и преломленных волн.
ние в настоящее время — неотъемлемая часть технологического
процесса машинной обработки и интерпретации сейсмических
данных. В каждой сейсморазведочной партии должно уделяться
серьезное внимание прогнозированию параметров эффективной
сейсмической модели (ЭСМ) и эффективной сейсмической
лонки (ЭСК) [32].
Идея прогнозирования параметров эффективных
ских моделей с детальностью на уровне пласта и слоя
чается в совместном рассмотрении малочисленных, но
надежных данных о сейсмических моделях изучаемых реальных
геологических сред, полученных методом ЭСМ на
ных, значительно удаленных друг от друга (опорных)
площадях, и массовых малонадежных данных о моделях сред
130]. Последние можно извлечь из результатов бурения, про-
мыслово-геофизических, сейсмических наблюдений в
нах, наземных сейсмических наблюдений, из существующих
представлений о геологическом строении региона,
стях изменения геологического строения по глубине и
ранию, процессах седиментации и тектогенеза. Путем
ляции совокупности данных можно пытаться получить
ставление об ЭСМ в некоторой заданной части
мого региона. Такой подход не нов и постоянно используется
в практике сейсморазведки при прогнозировании
стых моделей.
282

Вначале рассмотрим прогнозирование моделей на уровне
реперного компонента (ЭСМ РК). Это означает, что в
ной части региона необходимо определить число сейсмических
реперов, положение их по глубине или распределение друг
носительно друга, средние параметры реперов: мощности,
рости распространения волн, средние параметры в межреперных
интервалах.
Задачу рекомендуется решать в следующей
ности; 1) обобщение результатов исследований ЭСМ; 2)
строение карт глубин ряда стратиграфических границ,
стей комплексов отложений, отдельных пластов, средних и
средних интервальных скоростей; 3) определение параметров
ЭСМ РК и уточнение их.
Выполнение первого пункта позволит получить
ния о законах изменения по простиранию выделенных
ческих реперов, выделить реперы с устойчивыми и плавно
меняющимися параметрами, выделить неустойчивые реперы,
определить границы существования реперов, выделить области
однородности, т, е. области, в пределах которых модели
ются однотипными по числу и стратиграфической
ности сейсмических реперов.
Полученные представления о моделях изучаемой среды й
законах изменения ЭСМ по простиранию определяют подход
к построению карт глубин, мощностей, скоростей. При этом
целесообразно строить карты глубин только для тех
фических границ, которые участвуют в формировании наиболее
выдержанных по эффективным параметрам сейсмических
ров малой мощности. Для изменяющихся реперов и
ных интервалов строят карты мощностей. Такой же подход
осуществляют при построении карт средних и средних
вальных скоростей: карты средних скоростей строят до кровли
наиболее выдержанных реперов, а карты средних интервальных
скоростей—для двух наиболее устойчивых по свойствам
ных комплексов отложений.
Набор карт глубин и мощностей различных отложений
зволяет в прогнозируемом геологическом разрезе находить
ложение одних и тех же элементов двумя-тремя способами, что
сокращает возможность появления грубых погрешностей при
прогнозировании модели в целом.
Для определения средних и средних интервальных
стей по результатам сейсмических наблюдений в скважинах
строят несколько карт средних скоростей и карт средних
вальных скоростей.
Построение ЭСМ РК в заданной части региона после
щения и подготовки данных сводится прежде всего к
нию области однородности, в пределах которой прогнозируется
модель и которая определяет состав, число, стратиграфическую
принадлежность сейсмических реперов. Затем по совокупности
построенных карт находят глубины залегания, мощности репе-
10* 283

ров, мощности межреперных интервалов, средние скорости,
рактерные для элементов ЭСМ.
Следует отметить, что обобщение геологических и
ческих материалов включается в процедуру построения ЭСМ,
поскольку появление новых данных вызывает необходимость
уточнения построенных карт. Другой особенностью описанного
подхода к прогнозированию является то, что плотность
вых скважин и геофизических наблюдений в различных частях
региона неодинаковы, поэтому степень надежности
вания ЭСМ на различных площадях также будет неодинаковой.
Прогнозирование эффективной сейсмической колонки
(ЭСМ)—это дальнейшее уточнение параметров модели репер-
ного компонента, определение деталей строения, физических
характеристик сейсмических реперов и межреперных
лов. Если главная цель прогнозирования модели на уровне ре-
перного компонента — оценки кинематических характеристик
поля отраженных волн, то цель прогнозирования ЭСК —
лучение оценок структуры поля, кинематических и
ских характеристик поля в целом и его аддитивных
щих.
Для достижения поставленной цели требуется найти
мические параметры ЭСМ, которые зависят от распределения
скоростей распространения продольных ор,-, поперечных Уз;
волн, плотностей пород а^ коэффициентов поглощения
ных ар{, поперечных аз/ волн в пластах, слоях. Результаты
следований методом ЭСМ позволяют изучить законы
ния величин ар,- и аз/ по глубине. Определение нулевых
жений этих параметров не вызывает трудностей.
Таким образом, при прогнозировании ЭСК главное
ние следует уделять уточнению величины орг и нахождению а<.
Для решения этой задачи к описанным выше материалам
влекают образы сейсмических реперов и закономерности их
менения по простиранию, установленные в процессе
ний методом ЭСМ (рис. 80); данные статистической обработки
Vр^, полученные по псевдоакустическим и акустическим
ным (табл. 8); статистические данные об экспериментальных
и теоретических эффективных амплитудных коэффициентах
ражения X (табл. 9); статистические параметры плотностей
горных пород а,-; литолого-фациальные карты.
Особое значение в рассматриваемом способе построения
ЭСК отводится эффективным амплитудным коэффициентам
ражения. Эти коэффициенты в тонкослоистой среде в каждом
случае отображают влияние на поля отраженных волн границ
реперов, а их средние значения и дисперсии количественно
рактеризуют пределы изменений моделей реперов.
Перебор возможных вариантов построения ЭСК приводит
к последовательности процедур, которую схематично можно
описать так: определяют (грубо) образы моделей
ских реперов и межреперных интервалов; затем, используя
284

Скв.Д-8 Скв.0-1 СКВ.1-Д Скв.Б-1
Скв.Г-1
04 г- 05
Скв.Р-2 Скв.Н-1 Скв.Р-2
100 м/с
Скв.Г-1
Рис. 80. Образы сейсмических реперов, выделенных в процессе исследований
методом эффективной сейсмической модели,
иифры у графика иэиевения скорости — индекс репера
литолого-фациальные карты, вносят ожидаемые изменения
в образы моделей реперов; на основании статистических
ных задают распределение Vр^ с учетом результатов измерений
в близлежащих скважинах;-с учетом изменения литологии
сят изменения в распределение прогнозируемых скоростей
пространения продольных волн в пластах, слоях. Под образом
сейсмического репера следует понимать устойчивую
стику названного элемента ЭСМ, которая позволяет судить
о числе пластов, формирующих репер, их мощностях,
положении пластов, о физических свойствах пластов,
сти изменения свойств от пласта к пласту и т. п.
Следующую процедуру начинают с уточнения моделей
ров и межреперных интервалов. Для этого привлекаются
ные об экспериментальных коэффициентах отражения, с
рыми сравниваются теоретические коэффициенты
мой модели. Чтобы получить некоторые начальные
ские коэффициенты отражения, распределения ор/ дополняются
плотностями горных пород. Нулевые приближения плотностей
задаются на основе результатов предшествующих построений
ЭСМ и одноименных элементов на опорных площадях с
том изменений литологического состава пород по простиранию.
Используя начальное распределение по разрезу величин
Vр^, Ог, прогнозируют коэффициснт отражения. Если
ные коэффициенты отражения незначительно отличаются от
285

средних по региону, то первоначальные параметры ЭСМ
храняют, в противном случае их уточняют. При уточнении
стоянно учитывают средние величины Ор,- и о; и их значения
дисперсии.
Рассмотрим на примере Восточно-Даниловской площади
Московской синеклизы реализацию описанного способа
ения ЭСМ. Эта площадь удалена от ближайших глубоких и
структурно-параметрических скважин, от площадей, где
ены ЭСМ высоких приближений, на десятки и сотни
ров и относится к малоизученной части региона. Выбор
щади объясняется не только тем, чтобы испытать способ
в сложных условиях, но и тем, что в этой части региона
ставлялась возможность сравнить результаты прогнозирования
модели и поля с результатами обработки наблюдений СОГТ и
с результатами динамических наблюдений.
Прогнозирование модели на уровне реперного компонента
выполнено в пределах профиля, который нанесен на все
енные карты в пределах однородной площади, в которой
став реперов и их стратиграфическая принадлежность
лялись как 02—013 [21]. Используя представление о типе мо-
ТАБЛИЦА 8
Данные статистической обработки Vр^, полученные
по псевдоакустическому и акустическому каротажу
в центральной части Московской синеклизы
Стратиграфический комплекс
(сейсмический репер)
Порода
ПАК
м/с
м с
АК
м/с
м с
III
С2-1-3
С,уг @10)
Сх (между СгУГ С1]г)
С,]р @9)
0,ап -I- 1Ь @8)
ОзПп + !г
В)^г @7)
0,кп + р
Оз+Ог
О, + О1:
митинские слои
кукерские слои @5)
кундские слои @4)
€15
еь
Карбонатная
Терригенная
Карбонатная
Терригенная
Карбонатная
(верхние)
Терригенная
Карбонатная
(прослои)
Терригенная
Карбонатная
Терригенная
»
Карбонатная
Терригенная
(прослои)
Терригенная
Карбонатная
»
Терригенная
4730
3480
4900
3340
4560
3170
3820
3060
4550
3140
3570
5360
3640
455
378
430
480
340
320
220
240
435
280
186
390
506
3940
4600
4520
4580
3900
4150 200
210
350
410
344
370
4500
5270
3420
4670
360
230
420
306
4060
5090
3400
3580
5310
4050
3960
4670
4700
4680
4160
4250
239
396
180
230
506
414
330
670
—
191
450
295
9
3
7
8
8
286

дели в области однородности, определили образ ЭСМ РК
в целом. В этой качественной модели образы реперов и межре-
перных интервалов вырисованы без деталей. Например,
пер 09 представлен простым тонким пластом яснополянского
горизонта нижнего карбона, репер 07 — тонким пластом сарга-
евских известняков среднего девона и т. д. Глубина залегания
границ реперов, мощности реперов и межреперных интервалов
определены по совокупности карт. Для каждого выделенного
элемента в прогнозируемой модели заданы некоторые
ные значения скорости распространения продольных волн.
чения Ур, определены на основе средних скоростей по региону
{см. табл. 8) для соответствующих элементов ЭСМ.
Имея мощности отложений, глубины залегания реперов,
средние и средние интервальные скорости, нетрудно получить
грубые оценки вертикального годографа и времен регистрации
волн, отраженных от границ различных сейсмических реперов.
Прогнозирование ЭСК начиналось с уточнения образов
делей сейсмических реперов и межреперных интервалов,
рые во многих случаях по простиранию меняются плавно, и
выделенных в ЭСМ РК сейсмических реперов: числа слоев в
пере, чередования слоев с повыщенной и пониженной
стью, акустической жесткостью, характера чередования.
временно уточнялись образцы межреперных интервалов с
том строения ЭСМ на близлежащих опорных площадях (Дани-
ТАБЛИЦЛ 9
Эффективные коэффициенты отражения х для условий
Московской синеклизы
Репер
013
012
011
010
09
08
07
06
05
04
03
02
01
Л1
Л2
А
Экспериментальные
число
измерений
2
1
4
5
3
8
13
5
6
—
3
1
1
4
2
2
X
0,3±0,1
0,34
0,34 + 0,15
0,37 + 0,05
0,44 + 0,11
0,32 + 0,06
0,34 + 0,05
0,33 + 0,07
0,26 + 0,07
—
0,19 ±0,05
0,20
0,20
—
0,23
0,28
Теоретические*
число
измерений
1
2
6
10
6
6
10
3
5
3
4
2
2
4
1
3
и
0.20
0.18 + 0,02
0,21 + 0,06
0.33 ±0,07
0.41 ± 0.096
0.32 + 0,09
0,33 ± 0,090
0,33 ±0,01
0,22 ± 0,08
0,23 ± 0,09
0,21 ±0,08
0,12 ±0,03
0,26 ±0,06
0,18 + 0,05
0,27
0,18 ±0,08
* Коэффициенты отражения определены для одной формы импульса.
Л1, Л2 —локальный репер.
Л — поверхность фундамента.
287

ловской, СКВ. Д-8; Галичской, скв. Г-1; Толбухинской скв. Т-1
и др.) и с учетом литологических изменений, ожидаемых на
этой площади. После уточнения образов сейсмических реперов
и межреперных интервалов задавалось начальное распределение
по разрезу Vр^ и а^ на основании статистических данных.
дует отметить, что успешное решение задачи на этом этапе
прогнозирования ЭСК во многом зависит от накопленного
опыта в процессе предшествующих исследований методом
ЭСМ.
Учет изменения литологии по простиранию (литолого-фаци-
альных карт) и мощностей одноименных пород привел к
нению мощностей отдельных слоев, образующих реперы и меж-
реперные интервалы, числа слоев, средних пластовых
стей. Например, в восточном направлении региона происходит
увеличение глинистости и уменьшение карбонатности в
ниях верхнего ордовика. Это вызывает изменение параметров
ЭСМ репера 06: сокращение мощности отложений с
ной скоростью распространения продольных волн и увеличение
мощности пород с пониженной скоростью. Эти изменения
в строении репера позволили получить оценки ожидаемых
менений средних пластовых (средних реперных) скоростей.
В процессе прогнозирования и первых уточнений строения
моделей сейсмических реперов установлено, что наиболее
ренно определяются параметры реперов 011, 010, 09, 07, 06, 03»
менее надежно реперов 013, 012, 05, 04. При определении
метров моделей реперов 08 и 02 сделаны допущения, что их
строение несущественно отличается от строения на
ской опорной площади.
Модель поверхности фундамента принята в виде границы
толстого пласта. Основанием для этого послужило то
тельство, что там, где удалось на монтажах ВСП в
ском режиме выделить волну, отраженную от фундамента, она
по форме совпадает с падающей волной.
Описанная процедура позволила построить приближение
Vр (г), которое было дополнено распределением а (г), а затем
вычислены коэффициенты отражений. Расчеты показали, что
разброс прогнозируемых коэффициентов отражений х
тельно средних по региону велик (см. табл. 9). Большие
гнозируемые эффективные амплитудные коэффициенты
ний были получены для реперов 011 (х=0,35), 010 (>с=0,4),.
06 (и=0,4). Наоборот, малые коэффициенты получены для
перов 03 (х = 0,15), 08 (х = 0,15) и 09 (х=0,3). При уточнении
коэффициентов отражения выяснилась необходимость учета
закономерностей изменения вертикального годографа и
водной этой функции. При этом принято, что вертикальный
годограф должен отображать характер изменения скорости по
глубине, близкий к среднему между наблюдаемыми законами
в СКВ. Т-1 и Л-1 (Любимская). На следующих этапах
ния ЭСК появилась необходимость учета изменений особенно-
288

■стей строения и физических свойств пород, происходящих за
•счет литологических замещений. Например, вертикальный
граф в прогнозируемой модели, судя по изменению состава
род, в интервале от кровли нижнепермских отложений до
кровли варлыгинских должен быть ближе к годографам,
лученным в СКВ. Д-8, Л-1, 0-1 (Ореховская), Т-1; для додевон-
ских отложений — ближе к годографам по скв. Л-1, Д-8, Б-1
(Букаловская), а в верхней части разреза — ближе к средним
между годографами для скв. Л-1, Д-8, поскольку на Восточно-
Даниловской площади мощность и глубины залегания
ний ВЧР увеличиваются незначительно.
В результате выполненной процедуры построена модель,
которая достаточно хорошо качественно и количественно по
Vр^ и а, И коэффициентам отражения вписывалась в ранее
лученные результаты построения ЭСМ более строгим методом.
Параметрические функции Vрг{г) и о (г), определенные
«писанным способом, дополнены параметрической функцией
V5{г), которая задана по зависимости вида у=05(гIУр{г),
лученной в ходе построения ЭСК, дополнены распределением
Vр(г), закономерности которого установлены в процессе
строения ЭСК. С найденными параметрическими функциями
^р(г), V8{г), а (г) вычислены теоретическое поле отраженных
волн (однократных, кратных) и сумма этих волн.
ское поле по графику А^{^^)—изменения интенсивности поля
по оси времен на центральном канале — сопоставлено с
риментальным, которое получено в динамическом режиме
циально для этих целей.
Сравнение динамических характеристик двух полей А^(^о)
показало, что относительная интенсивность полей отраженных
волн хорошо согласуется "в интервале времени 0<^о<1.3 с. За
пределами этого интервала хорошей согласованности достичь
не удалось (см. рис. 80). Интервал времени между 0<^о<1.3 с
соответствует регистрации однократных отраженных волн от
границ реперов 010—Об. Поэтому можно сказать, что
чился прогноз двух частей среды: наиболее сложной и быстро
меняющейся (до кровли нижнепермских отложений) и менее
сложной, выдержанной, медленно меняющейся по простиранию
части.
Результаты прогнозирования показали, что на основе
щения данных промыслово-геофизических и сейсмических
блюдений, а также геологических с использованием
тов построения ЭСК на опорных площадях в сложных
виях на малоизученной площади можно построить ЭСМ,
рая по своим характеристикам представляет среднее между
делью на уровне реперного компонента и ЭСК. Такая модель
используется не только для определения достаточно детальных
кинематических характеристик, но и очень грубых
ских характеристик. Результаты сравнения прогнозируемого
теоретического поля с экспериментальным свидетельствуют
289

б
А
а о
2000 4000 6000
н—I—I—^
^р.м/с ,
0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 12 ^3 1,4 1.5 16 1,71 1,8 1,9 2,0
1лИ/1д/ил/>
-ис
-г-
Рис. 81. Результаты прогнозирования эффективной сейсмической колонки на
Восточно-Даниловской площади:
а — распределение скорости распространения продольных волн в зависимости от
бины- / — первый вариант изменения пластовых скоростей; 2 — уточненный вариант
распределения пластовых скоростей; 3 — вертикальный годограф; б — сравнение
ретических сейсмограмм и составляющих поля отраженных волн: / — однократных.
// — двукратных, /// — частично-кратных; е-график зависимости амплитуды А
марного поля отраженных волн от и. I — экспериментальное поле; 2 — теоретическое
поле, вычисленное для первого варианта ЭСМ, 3 — теоретическое поле после
ния строения модели среды

о том, что надежность прогнозирования может быть всегда
проконтролирована специальными наблюдениями. Прр
зировании использовались области однородности по ЭСМ РК.
Результаты показали, что даже в этих условиях без выделения
^олее детальных областей однородности прогнозирование ЭСМ.
не столь безнадежно, как это казалось вначале, а
ствование способа, основные положения которого изложены,
может дать ценные практические результаты. Даже в этом,
далеко не совершенном виде способ привел к модели, которая,
судя по результатам сравнения полей, несущественно
ется от надежной ЭСК этой площади.
Надежность прогнозирования возрастает, если площадь
сположена в части региона, где плотность данных ЭСМ,
строенных по результатам промыслово-геофизических и
смических исследований в скважинах, будет выше. Естественно
ожидать, что надежность прогнозирования еще более возрастет,
если для него будут использованы непосредственно данные
промыслово-геофизических исследований, что дает
ность достаточно уверенно строить модели реперов, а также
данные сейсмических наблюдений в скважинах.
Полученные результаты прогнозирования на
ловской площади можно рассматривать с несколько иных
ций — с позиций решения обратной задачи сейсморазведки.
В процессе построения ЭСМ описанным способом в
ной степени использованы все имеющиеся данные о строении и
физических свойствах разреза и определена главная
мость искомых параметров от особенностей строения среды.
Чтобы получить ее окончательный вид, достаточно найти
правки к этой зависимости путем использования результатов
намического профилирования: В15емена вступления волн, их
тенсивность и т. п.
Уточнение начато с верхней части модели и с интерпретации
той части экспериментального поля, где регистрируются
кратные отраженные волны. Параметрические функции
лись с учетом результатов построений отражающих границ
Перми, карбона и девона принятыми в МОВ способами.
рием правильности найденных поправок служила степень
сованности кинематических и динамических характеристик
ретических и экспериментальных полей. Получены
вающие результаты: строение модели приобрело несколько иной
вид, а согласованность экспериментального и теоретического
полей улучшилась (рис. 81).
4.5. ПОЛЕВОЕ АКТИРОВАНИЕ ВЫПОЛНЕННЫХ
ОБЪЕМОВ РАБОТ
Ежемесячно и ежеквартально на основании оценки и
емки полевых материалов сейсмическая партия оформляет акты
обмера завершенных работ, которые служат основанием дляоп-
291

латы выполненного этапа работ. Сметную стоимость работ по
завершенным геологическим заданиям и их этапам,
ным к оплате, определяет НТС объединений, управлений,
тов или комиссия по приемке материалов, исходя из
ных объемов работ.
В процессе полевых работ периодически составляют и
правляют в вышестоящие геофизические организации
ции, ПГО, НПО, тресты) технические отчеты о выполненных
ботах. Периодические технические отчеты должны содержать
сведения о выполнении плана, методике, технике и качестве
бот, а также основные результаты, полученные по материалам
выполненных объемов работ. Если за отчетный период
дались отступления от проекта, то в отчете должны быть
заны необходимые обоснования. Периодический отчет должен
содержать кроме того данные о плане и направлении работ
на последующий период, а также сведения о выполнении правил
безопасного ведения работ.

Глава 5.
ЛИКВИДАЦИЯ
ПОЛЕВЫХ
РАБОТ
В процессе проведения полевых работ
ществляют ликвидацию их последствий.
В первую очередь это касается ликвидации
последствий возбуждения. В соответствии
с Законом об охране окружающей среды
технологию сейсморазведочных
ний выбирают таким образом, чтобы
сти минимальный вред плодородному слою
почвы, лесам, лугам и посевам, не
нить грунтовые воды и не испортить
ники питьевой воды.
Состав ликвидационных работ и их
сроки зависят от конкретных условий,
ределяются техническим проектом и
нениями к нему. Ликвидационный период
подразделяют на два этапа: ликвидации
в поле и на базе экспедиции.
5.1. ЛИКВИДАЦИЯ
ПОСЛЕДСТВИЯ
ВОЗБУЖДЕНИЯ
В результате взрыва нередко образуется
воронка, опасная для жизни животных и
человека. Если взрывные скважины бурят
в районах газовых месторождений, то
редко ими вскрывают приповерхностные
скопления газа и через скважины
сится шлам и окружающая скважину
рода. Со временем в этом месте возникает
воронка. Поэтому последствия взрывных
работ подлежат обязательной ликвидации
в соответствии с Инструкцией по
ции последствий взрывов при производстве
сейсморазведочных работ. При этом ствол
использованной скважины забивают
лей и специальными буксами, а затем
сто взрыва и стоянки бурового станка
равнивают лопатами или бульдозером.
В результате использования
ных источников могут возникать ямы от
плиты, а поскольку применяют
ние источников, то линия профиля
вается углублениями, которые могуг
явиться источниками несчастных случаев,
эрозии почв и рельефа местности. Поэтому
последствия невзрывного возбуждения
также подлежат ликвидации.
5.2. РЕКУЛЬТИВАЦИЯ При работах в зонах развитого земледелия
ЗЕМЕЛЬ необходимо соблюдать особую
ность. Перед работами по линии сейсмиче-
29$

ского профиля бульдозером, грейдером и другой техникой
рожно снимают плодородный слой почвы. Если работы
руют на участках рисоводства, то при снятии плодородного
слоя не нарушают дамбы и разделяющие участки воды.
По завершении полевых сейсмических исследований и
видации последствий возбуждения в этих зонах осуществляют
рекультивацию земель, т. е. восстанавливают верхний
ный слой. Если почвы, снятой до работ, недостаточно для
ной рекультивации на отработанном участке, то завозят еще
землю. Участок считается рекультивированным, если от
хозяйственного предприятия, которому участок принадлежит,
получен подписанный акт.
5.3. ЛИКВИДАЦИЯ ПОЛЕВОГО ПЕРИОДА
Окончанием полевого периода считается день получения
следней сейсмической записи, необходимой для решения
ленных проектом задач. Ликвидационные работы начинаются
в поле и заканчиваются на базе экспедиции.
Ликвидация полевого периода включает: снятие
ных и тестовых лент; упаковку и подготовку к транспортировке
полевой документации, магнитных лент; составление дефектных
ведомостей на аппаратуру и оборудование, подлежащих
монту; согласование места ремонта аппаратуры и
ния; если необходимо — демонтаж их и подготовку к
тировке; доставку грузов на базу экспедиции авто-, авиа- или
железнодорожным транспортом; отправку персонала на базу
экспедиции; составление информационного отчета.
Основные факторы, влияющие на состав морских
ционных работ и сроки: принадлежность судна (собственный
или арендованный транспорт); пункт возвращения судна из
рейса, совпадает с базой экспедиции или нет); ликвидация
в иностранном порту, смена экипажа.
Ликвидационный период здесь также подразделяется на два
этапа: ликвидации в море и на базе. В случае возвращения
судна не на базу экспедиции вводится дополнительный этап —
ликвидационные работы в поле (т. е. в порту прихода).
дационные работы начинаются в море на переходе из района
работ в порт возврата после завершения основных и попутных
исследований. Кроме перечисленных мероприятий на суше,
видационные работы в море дополнительно включают обработку
геофизических материалов на борту судна (при работах в
ровом океане) и производство девиационных работ (если в
плекс входили гидромагнитные исследования). Ликвидационные
работы в поле дополнительно включают разгрузку судна. На
арендованном судне дополнительно выполняют: полный
таж аппаратуры и оборудования, упаковку и подготовку к
спортировке; восстановление первоначального состояния судна,
294

нарушенного при монтаже и демонтаже геофизической
туры и оборудования.
Ликвидация на базе включает: получение грузов и
ние их на судне или в ремонтных мастерских; завершение
формационного отчета и передача его в вышестоящие
ции; составление завершающей отчетности по рейсу; передачу
материалов на ВЦ и в камеральную партию или группу;
ставление сотрудникам отгулов за переработки в поле или
в рейсе; расформирование сейсмической полевой партии.
В основу расчета продолжительности ликвидационного
риода должны быть положены следующие факторы:
тельность ликвидации в поле или в море, начинающейся после
завершения основных и попутных работ, не должна быть менее
10 дней; продолжительность ликвидации на базе экспедиции
или базе морских работ должна учитывать гарантийные сроки
доставки грузов выбранным транспортом и необходимость
доставления отгулов сотрудникам партии за переработки в
левой период.
5.4. ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ ПРИЕМКА
ПОЛЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ
Окончательную приемку полевых материалов осуществляют
на базе экспедиции, для чего образуют специальную комиссию,
в состав которой входят представители партии и специалисты,
не являющиеся сотрудниками данной партии. Комиссия по
емке и оценке завершенных геофизических работ
ется Типовым положением, утвержденным Мингео СССР от
06.11.1974 г.
Проверке и приемке подлежат: план расположения
ненных сейсмических профилей; предварительные карты и
схемы; магнитные сейсмограммы, бобины магнитных лент (МЛ)
полевых наблюдений и аппаратурных проверок; сейсмограммы
воспроизведения полевых наблюдений и аппаратурных
рок; результаты опытных работ, подтверждающие выбранную
методику; сменные рапорта оператора; журналы полевой
ментации; сейсмические разрезы по всем отработанным
лям (как минимум представляющие временные разрезы,
ченные в результате машинной обработки материалов по
дартному графу обработки); акты обмера выполненных работ.
В акте окончательной приемки полевых материалов
сия отражает: оценку качества и объемы принятого материала;
степень решения методических и геологических задач,
ленных техническим проектом; оценку организационной,
водственной и экономической деятельности партии.
К акту окончательной приемки полевых материалов
гают следующие документы (в виде таблиц): баланс рабочего
времени и выполнение физических объемов, экономические по-
295

казатели работы партии; расчет производительности работ
партии.
Акт окончательной приемки полевых материалов
вают члены комиссии и утверждают у начальника экспедиции.
Экземпляры акта передают в экспедицию (управление,
нение), предъявляют комиссии по приемке этапов и включают
в окончательный отчет партии.
5.5. ОТЧЕТНОСТЬ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ПАРТИИ
Если по характеру работы партии предусмотрен годовой или
лредварительный отчет, то эти документы составляют так же,
как и периодические, но с более подробным содержанием
щаемых проблем и графической иллюстрацией основных
татов, полученных партией за отчетный период.
Окончательный технический отчет партии после завершения
камерального периода, в течение которого; завершают
ную обработку всех сейсмических материалов по усложненному
графу обработки, предусматривающему решение
ских и динамических исследований исходной информации;
водят геологическую интерпретацию сейсмических материалов,
в результате которой намечают объекты для передачи под
бокое разведочное бурение; составляют рекомендации под
ние и методические рекомендации для их использования в
дующий полевой сезон этой или другими сейсмическими
тиями, экспедициями, ПГО и НПО.
По окончании всех этапов сейсморазведочных работ,
ших государственную регистрацию, организации обязаны
ставить в геологические фонды отчеты для хранения и их
пользования. При оформлении отчета на его титульном листе
указывают государственный регистрационный номер.
ские фонды выдают организациям, представившим отчеты,
справки-извещения, которые служат основанием для списания
затрат на проведение указанных работ.
В ВГФ высылается первый, а в ТГФ — второй
ный экземпляры отчета.
Объем и содержание отчетов зависят от целевой задачи
веденных работ и определяются требованиями Инструкции о
держании и порядке составления геологических отчетов.
риал, отбираемый в отчет, должен быть тщательно обработан н
систематизирован. К отчету предъявляются следующие
вания: четкость построения; логическая последовательность
ложения материала; конкретность изложения результатов ра-
•бот; доказательность выводов и обоснованность
даций.
Отчет, представленный в ВГФ, должен иметь определенную
структуру и состоять из основной части, текстовых и
ских приложений.
296

в основную часть входят: титульный лист; информационная
карта (аннотация); содержание (оглавление), включая список
иллюстраций, текстовых и графических приложений; текст
чета с иллюстрациями; протокол утверждения отчета; справка
о стоимости проведенных работ.
Текст отчета делят на разделы (главы). При большом
еме (более 300 страниц) отчет следует делить на части. Каждую
часть комплектуют в виде отдельного тома для того, чтобы
в дальнейшем они могли использоваться самостоятельно.
Отчет печатают машинописным способом на одной стороне
листа бумаги формата по ГОСТ 9327—60 через два или
тора интервала с оставлением полей: левое — 35 мм; правое —
10 мм; верхнее и нижнее — 20 мм.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Современная сейсморазведка стала мощной отраслью
ного хозяйства. На ее вооружении находятся цифровые сейсмо-
разведочные станции, при создании которых используют
ние достижения в области микро- и оптоэлектроники,
ские средства взрывного и невзрывного возбуждения упругих
колебаний, изготовление которых возможно на базе достижений
тяжелого и химического машиностроения, и ряд дорогостоящего
сложного по конструкции оборудования, изготовляемого на базе
последних достижений смежных отраслей народного хозяйства.
Эффективная эксплуатация аппаратуры и средств
разведки возможна только на основе использования
ных технологических и методических приемов и способов,
а также при наличии непосредственно в полевых условиях
сококвалифицированных специалистов разных направлений
науки и техники. Эффективность полевого этапа — основного
в сейсморазведочном процессе — зависит от следующих
ров: знания геологической модели среды и определения на этой
основе четкого целевого геологического задания; подготовки
проекта с учетом реально существующих технических средств;
тщательного проведения опытных работ с целью изучения ВЧР,
выбора оптимальных условий возбуждения, приема и
ции упругих колебаний; проведения производственных работ по
технологии, обеспечивающей полное решение поставленной
логической задачи и максимальный КПД от использования
паратуры и техники при минимальных затратах; осуществления
оперативного контроля качества полевой отработки проектных
профилей и площади в целом; своевременной, вслед за полевой
отработкой профилей, машинной обработки материалов по
дартному графу, уточненному с учетом специфики работ и
ных условий; своевременной приемки и оценки полевых мате-
297

риалов с тем, чтобы успеть в этот же полевой период
ровать пропуски информации по техническим или
ским причинам.
Приведенные технологические процессы на разных стадиях
полевого этапа работ следует рассматривать как обобщенные,
и в каждой конкретной ситуации их надо уточнять, изменять и
дополнять новыми приемами. Разнообразие сейсмогеологиче-
ских условий и стоящих перед сейсморазведкой задач требует
соблюдения обязательной последовательности: опытные
дования — производственные работы. Надо всегда помнить, что
конечный успех сейсморазведочных работ зависит от качества
выполнения полевого этапа.

ПРИЛОЖЕНИЕ I
ПРОТОКОЛ пв
Дата
Подпись
Название землепользователя
Адрес землепользователя
Замечания
Район работ
Профиль
База приема О = —м;
Взрывной интервал Л =
= м;
Число каналов N — —;
размер выноса ПВ г =
Положение ПВ относительно линии
филя, отклонения
Примечание
Глубина
ней кромки
заряда, м
Глубина
ней кромки
заряда, м
Число
скважин
Общий заряд, кг
Число
ров/взрыв.
Примечание
Тип ВВ
Подпись взрыв-
Время взрыва
Условия взрыва, характер помех,
вующие каналы
0 = м;
A = м;
Л^ = ;
/? = м
299

ПРИЛОЖИ ни Е 2
ДАННЫЕ БУРЕНИЯ
Описание разреза
скважины
Г — глина
П — песок
С — суглинок
СП —супесь
ГР — гравий
Глубина, м
Порода
АБРИС
Данные листа
фической карты
Масштаб
№
Название листа
Координаты:
долгота
широта
Направление профиля
Высота над уровнем моря»
м
ПВ
Взрывная
скважина
Примечание
Дата
Подпись
300

ш
и
со
V
3)
т
(К
:г
V
а.
ОО
•Я
н
о
«о
со
О.
о
ч
19
в-
сд
Ж
:4
н
о
<о
се
и.
Я
О)
X
о
ьг;
са
е*
X
Р.
с
к
ж
01
о.
со
5
8
=Г
Е
<
ев
о
>*:
и
ы
аг
8
о
Б
Ы
и
<
а.
О
<
о.
ш
с
о
" 5:
и О
5 С
* 25
^ 3
О. :е
с и
° К
О 5
о* о
с X
8
I
V
X
X
се
I
а п
в)
о
о. о.
ж X
с с
с с
>. >.
о. о.
и. и,
5 о
X ю
к
и «
со о
X
I
:? т О б О
X
X
о.
с
ио1эос1и ениьис1ц
ь 'кохэоЛи ипэЛд
а
о.
и
X
си
X
Й
к^
0)
т
т
X
О.С
са
С
о.
?>
о
в
ЬНФ
ьаФ
лау
ЭИНЭ1ГИЭу^
иэиивеэAэи одг
кинэьонгхпа иии
нинэьсн1гяа Aхч1гиф
ои 'ияйодия 1;вяйэ1НИ
ЬЯФ
-И1ГИэХ1ГЭ<1и ЭИН91ГИЭу^
динэь'иохен 01гэиь
иэ
иинево(]иииЛ(]л пал.эпвйец
дц яяюдвйхо виэхэ
- =  э = я^
Э 'Э^ В1ГВНЛИЭ
олон(!оио ч1эончи'Э1И1г1^
яояиньоюи
01гэиь И1ГИ 'лм 'в»кAве вэ^вVV
да ао»вйве внирЛи-л
ии'пвйхэидэй ^и
ей
1Ч1«НВ(|Л01<1ЭУЭЭ оДС
ПНИ909 «X
Хнэпэ ве иэиивеоиэуээ «я
я 8
»
X
(- (■
■ ж.
X
СП
X
01
и
СП СП
а
а
(-
«. -е- и
г
с
П
ВС
^
«
X
X
Г
о?*"
о. с
С
о
X
01
СП
>х
X
и
о>
с<
СП
сз
са
о
ч
X
X
ч
X
со
Ю
и
о
X
и
со
а
=1
Ч
X
ч
X
О
Ч
т
ч
о
X
и
со
а
а,
т
СП
X
С
с
о
я
X
со
и
О
о
•X
о*
X
•я
х-
X
со
о
55
со
Ч
и
301

ПРИЛОЖЕНИЕ 4
РЕГИСТРАЦИОННЫЙ ЛИСТ
Ведомство
Организация
Сейсмическая экспедиция
Сейсмическая партия
Район работ
Профиль №
Перекрытие
Система наблюдений
Дата
Тип и номер сейсмостанции
№ магнитной ленты
Продолжительность регистрации, с
Число каналов
Лд магнитограмм
Использование каналов
Направление профиля
Положение канала 1, ПК
Расстояние между ПВ, м
Расстояние между центрами групп
сейсмоприемников, м
Размер выноса от ПВ до центра
1-й группы сейсмоприемников, м
Расстояние от устья скважины до
сейсмоприемника вертикального
мени, м
Шаг квантования
Плотность записи
Задержка начального усиления
Примечание
Оператор

ПРИЛОЖЕНИЕ 5
ПАСПОРТ БОБИНЫ МАГНИТНОЙ ЛЕНТЫ
Организация-
партия (отряд).
Район исследований
Паспорт Ло
Профиль Л»
Дата получения: первой записи-
последнеи записи
Система наблюдений -
Тип и номер станции-
Число сейсмических каналов
Длительность регистрации, с
Шаг дискретизации, мс
Длительность регистрации, с
Номера полевых записей
Из них профильные наблюдения (кондиционные записи).
ПВ м, ПП м первой записи профильных наблюдений
ПВ м, ПП м последней записи профильных наблюдений
Направление работки каналов A —24 или 24—1)
Брак:
Положение канала 1
ПК
всего
Расстояние между ПВ, м.
аппаратурный
Расстояние между центрами групп прочий
сейсмографов Д^, м
Расстояние от ПВ до центра 1-й
группы сейсмоприемников, м
Примечание:
МЛ отправлена на ВК Дата
МЛ принята в архив ВК-
Дата-
Подпись-
Подпись-
303-

ПРИЛОЖЕНИЕ 6
ШТАМП СЕЙСМОГРАММЫ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ
Название предприятия .
Сейсмическая партия №
■Сейсмостанция (тип) №
Магнитная бобина № Сейсмограмма №
Профиль №
Пикет взрыва (возбуждения) Пикеты приборов-
Группирование взрывов (или параметров группирования источников).
Группирование приборов _—
Глубина взрыва, м (или схема отработки ПВ)
Фильтрация
Масса заряда, кг (или число источников в группе и число
ний) АРУ
■Объем рабочей смеси, л ^ Нагрузка на грунт, Па-
Длительность управляющего сигнала, с
Частотный диапазон, Гц
Вид грунта на ПВ
Дата Оператор
Параметры воспроизведения
ФВЧ ФНЧ
АРУ Усиление
Дата Оператор
Примечание

список
ЛИТЕРАТУРЫ
\^
1. Андреев Г. Н., Беспятов Б. И:, Юрченко В. Г.
снование многоэлементных нитерференционных
стем в сочея-ании с суммированием сейсмозаписей
способом Ь-соп51. Саратов, изд. НВНИИГГ, 1975.
2. Балашканд М. И.. Ловля С. А. Источники
возбуждения упругих волн при сейсморазведке на
акваториях. М., Недра, 1977.
3. Бевзенко Ю. П. Опыт эксплуатации
ностного вибрационного источника СВА-10-100 в
ловиях Западной Сибири.— В кн.: Вибросейсмические
методы исследования земли. Новосибирск, Наука,
СО АН, СССР, 1982, с. 27—33.
4. Бевзенко Ю. П. Транспортер сейсмических
приемников — новое эффективное средство
ции полевых сейсморазведочных работ.— Тр. Зап-
СибНИГНИ, вып. 114. Тюмень, 1977, с. 88—95.
5. Бенилов Э. X., Гаркаленко И. А., Краев А. Г.
Обеспечение сохранности ихтиофауны при
нии морских геофизических работ в СССР.—
дочная геофизика вып. 78, М., Недра, 1977, с. 45—48.
6. Беспятов Б. И., Юрченко В. Г. Методические
рекомендации по оптимизации полевых и
ных способов выделения отраженных волн при
щадной сейсморазведке. Саратов, изд. НВНИИГГ,
1979.
7. Беспятов Б. И., Юрченко В. Г., Михайлов В. А.
Площадные системы сейсмических наблюдений.
зор. М., изд. ВИЭМС, 1980.
8. Беспятов Б. И., Юрченко В. Г., Гришин Н. В.
Методические рекомендации по оценке
чивости и обоснованию оптимальных параметров
дискретно-непрерывных интерференционных систем.
. Саратов, изд. НВНИИГГ, 1981.
9. Беспятов Б. И., Юрченко В. Г. Методические
рекомендации по расчету оптимизированных
метров комплекса интерференционных систем в
сморазведке. Саратов, изд. НВНИИГГ, 1982.
10. Бродов Л. Ю., Ведерников Г. В. Повышение
надежности поисков пологих структур при
ном применении методов продольных и поперечных
волн.— Разведочная геофизика, вып. 76. М., Недра,
1977, с. 14—18.
11. Взрывное дело1С. А. Ловля, Б. Л. Каплан,
В. В. Майоров и др. М., Недра, 1976.
12. Внедрение ЛДШ в практику
ных работ (материалы семинара). Под ред. О. А.
тапова. М., изд. ВИЭМС. 1977.
13. Возбуждение поперечных сейсмических волк
импульсными источниками. Под ред. Н. Н. Пузырена.
Новосибирск, изд. ИГГ СО АН СССР, 1981.
14. Гальперин Е. Я. Поляризационный метод
смических исследований. М., Недра, 1977.
15. Гогоненков Г. Н., Птецов С. Н.
ведка высокого разрешения. Обзорная информация.
Сер. Нефтегазовая геология и геофизика, вып. 10. М.,
ВНИИОЭНГ. 1981.
16. Гогоненков Г. Н., Кравцов В. Я. Выбор
лируемых параметров при корректирующей деконво-
люции.— Прикладная геофизика, вып. 81. М., Недра,
1976, с. 33—45.
17. Гласе А. А. Технико-экономические показате-
305

ли сейсмической разведки на нефть и газ в десятой пятилетке.— Разведочная
геофизика вып. 99. М., Недра, 1984, с. 70—74.
18. Гурвич И. И., Боганик Г. Н. Сейсмическая разведка. Изд. 3-е, пере-
раб. М., Недра, 1980.
19. Динамические характеристики сейсмических волн в реальных средах/
И. С. Берзон, А. М. Епинатьева, Г. Н. Парийская и др. Изд-во АН СССР, 1962.
20. Единые правила безопасности при взрывных работах. М., Недра, 1976.
21. Ивакин В. Н., Кару с Е. В., Кузнецов О. А. Акустический метод
дования скважин. М., Недра, 1978.
22. Иванов Л. И., Милашин В. А. Обработка данных сейсморазведки на
основе использования временных полей. Обзор. Сер. Нефтегазовая геология и
геофизика. М., ВНИИОЭНГ, 1980.
23. Иванов М. П., Шехтман Г. А. Устройство для проверки идентичности
сейсмических каналов.— Разведочная геофизика, вып. 91. М., Недра, 1980,
с. 51—56.
24. Инструкция по выбору оптимальных глубин взрыва и величин заряда
ВВ при сейсморазведочных работах. Под ред. О. А. Потапова/Ю. В.
вич, А. В. Михальцев, О. А. Потапов и др. М., изд. НПО «Нефтегеофизика»,
1983.
25. Казаков А. Т. Методика и техника взрывных работ при
ведке. Изд. 4-е, перераб. и доп. М., Недра, 1974.
26. Кобылкин И. А. Состояние разработки и результаты внедрения способа
возбуждения сейсмических колебаний ЛДШ при работах МОВ-ОГТ в Нижнем
Поволжье. Саратов, изд. Саратовского гос. ун-та, 1974.
27. Комбисвип — вклад в вибросейсморазведку (реф. с англ.). Экспресс-
информация. Сер. Промысловая и разведочная геофизика, вып. 6. М., ВИЭМС,
-. 1—13.
28. Каузов А. Л.. Крылов И. Б. Экспериментальные исследования
литудно-частотных характеристик волн, регистрируемых во внутренних
ках среды при вибровозбуждении.— В кн.: Исследования Земли невзрывными
сейсмическими источниками. М., Недра, 1981, с. 265—271.
29. Калинин А. В., Калинин В. В., Пивоваров Б. Л. Сейсмоакустические
исследования на акваториях. М., Недра, 1983.
30. Логинов В. Т. Прогнозирование эффективных сейсмических моделей
в центральной части Московской синеклизы.— Разведочная геофизика, вып. 88.
М., Недра, 1980, с. 106—118.
31. Логинов В. Т. Районирование центральной части Московской
клизы по типам ЭСМ.— Разведочная геофизика, вып. 86. М., Недра, 1979,
с. 82—96.
32. Метод эффективной сейсмической модели/Б. Л. Гельчинский, А. А. Бг-
лозеров, Н. И. Берденникова и др. М., изд. ЛГУ, 1975.
33. Методические рекомендации по совершенствованию организации
изводственного процесса сейсморазведочных работ. М., изд. ВИЭМС, 1977.
34. Методические рекомендации по использованию импульсных невзрыв-
мых источников. Под ред. О. А. Потапова/М. Б. Шнеерсон, В. В. Майоров,
Б. Д. Ермаков и др. М., изд. ВНИИГеофизики, 1977.
35. Методические рекомендации по сейсморазведке ОГТ на нефть и газ
в районах развития неоднородной зоны многолетнемерзлых пород. М., изд.
ВНИИГеофизики, 1979.
36. Методика определения помехоустойчивости отечественных и
ных модификаций площадных систем наблюдений и рекомендации по их
менению/Б. И. Беспятов, В. Г. Юрченко, В. А. Михайлов, Н. В. Кузьмин,
Саратов, изд. НВНИИГГ, 1983.
37. Методические указания по скважинной сейсморазведке МОГ. М., изд.
ВНИГНИ, 1983.
38. Методические рекомендации по проведению работ вибросейсмическим
методом с использованием источников СВ-5-150. Под ред. О. А. Потапова/
В. А. Гродзенский, М. Б. Шнеерсон, И. С. Лев и др. М., изд. ВНИИГеофизики,
1983.
39. Методическое руководство по сейсморазведочным работам в районах
306

широкого распространения траппов Восточной Сибири/А. В. Михальцев,
О. А. Потапов, О. К. Кондратьев и др. М., изд. ВНИИГеофизики, 1985.
40. Опыт применения вибровозбудителя для сейсморазведки на
ных волнах/А. Л. Каузов, И. Б. Крылов, А. И. Лугинец, И. С. Ротфельд.—
ведочная геофизика, вып. 88. М., Недра, 1980, с. 52—62.
41. Повышение производительности сейсморазведочных работ на основе
использования невзрывных источников упругих колебаний ГСК-Ю и ВСК-1.
М., изд. ВНИИГеофизики, 1979.
42. Повышение геологической и экономической эффективности
ведки на основе внедрения метода ОГТ и машинных способов обработки
вых материалов (материалы семинара). Под ред. О. А. Потапова. М, изд.
ВНИИГеофизики, 1975.
43. Потапов О. А. Выбор оптимальных условий взрыва.— Разведочная
геофизика, вып. 30, М., Недра, 1968, с. 16—18.
44. Правила безопасности при геологоразведочных работах. М., Недра,
1979.
45. Правила пожарной безопасности для геологоразведочных организаций
и предприятий. М., Недра, 1982.
46. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих
под давлением. М., Металлургия, 1975.
47. Разработка и внедрение нескважинных источников возбуждения.
ратов, изд. Саратовского гос. ун-та, 1978.
48. Совместное использование продольных и поперечных волн в
разведке. Тезисы докладов Всесоюзного семинара в г. Коканде. М., изд.
ВИЭМС, 1979.
49. Сейсмическая стратиграфия. Использование при поисках и разведке
1;ефти и газа. Под ред. Ч. Пейтона. Т. 1,2, М., Мир, 1982.
50. Тимошин Ю. В. Информационная модель сейсморазведки.— В кн.:
Вопросы методики и техники геофизических исследований. Львов, изд.
УкрНИГРИ, 1976, с. 3—9.
51 Тимошин Ю. В. Сейсмическая раведка методом синтезирования
ных апертур. Обзор. М., изд. ВИЭМС, 1983 г.
52. Чернявский В. Е. Использование частотных характеристик
ности сейсмического излучателя для определения динамических параметров
отраженных волн.— Разведочная геофизика, вып. 91. М., Недра, 1980, с. 7—12.
53. Шестаков В. И., Ходычкин Ю. И. Динамическая разрешающая
ность цифровых сейсмостанций.— Разведочная геофизика, вып. 89. М., Недра,
1980, с. 25—33.
54. Шнеерсон М. Б., Майоров В. В. Наземная сейсморазведка с
ными источниками колебаний. М., Недра, 1980
55. ШнеерсОн М. В.. Вержбицкий Л. П., Ермаков Б. Д. Выбор величины
заряда в сейсморазведке МОВ-ОГТ.— Разведочная геофизика, вып. 71. М,
Недра, 1976, а 24—29.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие . : : : :
Глава 1. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПОЛЕВЫХ СЕИСМО-
РАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ
Глава 2. ПРОВЕДЕНИЕ ОПЫТНЫХ РАБОТ
2.1. Выбор оптимальных условий взрывного возбуждения продольных
волн
Возбуждение волн из одиночных скважин
Возбуждение волн приповерхностными источниками
Возбуждение волн воздушными взрывами
Возбуждение волн в водоемах
2.2. Изучение волновой картины
2.3. Расчет и экспериментальное опробование полевых
ных систем
2.4. Выбор параметров возбуждения и регистрации с использованием
пульсных невзрывных источников
2.5. Выбор условий возбуждения продольных волн вибрационными
точниками
2.6 Выбор оптимальных параметров при многоволновой сейсморазведке
Условия возбуждения
Регистрирующая аппаратура и ее параметры
Изучение волновой картины
Выбор параметров интерференционных систем
Комплексирование разных типов волн
Глава 3. ПРОВЕДЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ РАБОТ
3.1. Сухопутные сейсморазведочные работы
Геодезическая основа и подготовка сети профилей
Предельные углы излома профилей при работах по системе
гократных перекрытий (СМП)
Изучение верхней части разреза
Опережающая подготовка профиля к работам по СМП ....
Профильные сейсморазведочные работы МОВ по СМП ....
Площадные сейсморазведочные работы МОВ по регулярной сети
профилей
Площадные сейсморазведочные работы в труднопроходимых
виях
Особенности сейсморазведочных работ методом преломленных волн
3.2. Речные сейсморазведочные исследования
Подготовка створа и топогеодезическое обеспечение
Выбор источника возбуждения
Приемная система
Технология профильных и площадных речных сейсморазведочных
бот
3.3. Морские сейсморазведочные работы
Навигационно-гидрографическое обеспечение
Возбуждение упругих колебаний
Приемная система
Технология морских исследованпм
3.4. Скважинная сейсморазведка
Выбор условий возбуждения и регистрации колебаний в
ском диапазоне частот
308

Выбор систем наблюдений 241
Организация работ на скважине 243
Сейсмические исследования в морских скважинах 245
Сейсмоакустические исследования скважин в процессе бурения . 246
3.5. Сейсморазведочные работы на твердые полезные ископаемые и при
инженерно-геологических исследованиях 248
3.6. Глубинные региональные и детальные сейсмические исследования . 253
Глава 4. ПРИЕМКА ПОЛЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ ПЕРВИЧНАЯ
ОБРАБОТКА 256
4.1. Оценка качества полевых сейсмозаписей и их документация . . . 257
4.2. Полевая обработка материалов и их подготовка для машинной
обработки 260
4.3. Получение предварительного временного разреза 274
4.4. Построение эффективной сейсмической модели участка работ . . . 282
4.5. Полевое актирование выполненных объемов работ 291
Глава 5. ЛИКВИДАЦИЯ ПОЛЕВЫХ РАБОТ 293
5.1. Ликвидация последствий возбуждения 293
5.2. Рекультивация земель 293
5.3. Ликвидация полевого периода 294
5.4. Окончательная приемка полевых материалов 295
5.5. Отчетность сейсмической партии 296
Заключение 297
Приложение 1. Протокол ПВ 299
Приложение 2. Данные бурения 300
Приложение 3. Сменный рапорт оператора сейсмической станции . . .301
Приложение 4. Регистрационный лист 302
Приложение 5. Паспорт бобины магнитной ленты 303
Приложение 6. Штамп сейсмограммы воспроизведения 304
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 305