Способ возбуждения сейсмических сигналов

 

Изобретение относится к наземной сейсморазведке , в частности к невзрывным источникам , и может быть использовано при разведке нефти и газа, изучении осадочного чехла. Цель изобретения - повышение сейсмической эффективности путем генерирования волн продольной и поперечнойполяризации. В грунте проводят наклонный шпур 1, заполняют его водой, помещают на забой пневмоисточник 4, производят срабатывание путем выхлопа в шпур 1 сжатого воздуха. Импульсное воздействие на забой состоит из вертикальной и горизонтальной компонент, отвечающих волнам поперечной и продольной поляризации. Количество наклонных шпуров 1 выбирают четным, устья шпуров располагают в шахматном порядке на поверхности, а забой - в линию на глубине, зависящей от длины и наклона шлура 1. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. fc 1л м; lOs 4 О Ш/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 V 1!047, 1/053

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4727205/25 (22) 04;08.89 (46) 2 9.02.92. Бюп. ЬЬ 8 (71} Пермский политехнический институт и

Производствейное объедийение- "Пермнефтегеофизика" (72) P.Ô.Ëóêüÿíoâ, В.Г;Лунев, Л.К.Орлов . и

Г.Н.Соколов (53) 550.83 (088.8) (56) Патент США И. 4359131, кл. 6 01 V

1! 104, опублик. 1982.

Авторское свидетельство СССР

N 1312499, кл. G 01 V 1.!104, 1985. (54) СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ.СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к наземной сейсморазведке, в частности к невзрывным-ис... рЦÄÄ 1716461 А1 точникам, и может быть использовано при разведке нефти и газа;-изучении осадочного чехла. Цель изобретения —. повышение сейсмической эффективности .путем генериро-, вания волн. продольной и поперечной. поляризации. В грунте проводят наклонный шпур 1, заполняют его водой, помещают на забой пневмойсточник 4; производят сраба- тывание путем выхлопа,в шпур 1 сжатого воздуха . Импульсное: воздействие на забой состоит из вертикальной и горизонтальной .компонент., отвечающих волнам поперечной и продольной поляризации. Количество наклонных шпуров 1 выбирают четным, устья шпуров. располагают:в шахматном порядке на поверхности, а забой — в линию на глубине, зависящей от длины и наклона шлура 1. 1 з.п. ф-лы, 2 ил, 1716461

Изобретение относится к наземной сейсморазведке, в частности к невзрывным источникам, и может быть использовано при . разведке нефти и газа, изучении осадочного чехла. 5

Известен способ возбуждения сейсмических сигналов с использованием водяного поршня, включающий проводку шпура с поверхности земли, частичное заполнение шпура водой, установку на шпур устройства 10 для.выстреливания пули, выстреливание пули в воду, находящуюся в шпуре.

Недостатком этого способа является его низкая сейсмическая эффективность изза.больших потерь энергии при торможении 15 пули а воде, большой присоединенной массы водяного поршня, невозможности изучения волн и поперечной и продольной поляризации. Наиболее близким к изобретению явля- 20 .ется способ возбуждения сейсмических сигналов,. включающий проводку шпура с поверхности земли, уплотнение призабойной зоны в процессе проводки, заполнение шпура водой, введение излучателя в контакт 25 с забоем и передачу силового воздействия из шпура в упругую среду, Известный способ характеризуется низкой сейсмической эффективностью вследствие невозможности генерирования волн продольной и поперечной поляризации.

Цель изобретения — повышение сейсмической эффективности путем генерирования волн продольной и поперечной поляризации.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу возбуждения сейсмических сигналов, включающему проводку шпура с поверхности земли, уплотнение призабойной зоны в процессе проводки, заполнение шпура водой, введение излучателя в контакт с забоем и передачу силового воздействия из шпура в упругую среду, проводку шпура ведут наклонно, силовое воздействие осуществляют выхлопом иэ излучателя сжатого газа, объем которого при атмосферном давлении превышает объем шпура.

На фиг.1 представлена схема реализации способа; на фиг,2 — расположение наклонных шнуров в плане, Шпур 1 (фиг.1) заполнен водой 2. На забой 3 помещен снаряд в виде пневматического источника 4. Призабойная зона 5 в процессе проводки шпура 1 уплотнена. Воздушный пузырь 6 в момент срабатывания пневмоисточника 4 передает давление на забой 3, создавая продольное оси шпура 1 . усилие 7. которое можно разложить на гори30

55 эонтальную и вертикальную компоненты 8, 9.

Профиль 10 (фиг,2) направлен по оси Х, Направления 11 и 12 соответствуют +у и -у воздействиям. Устья 13 — 16 шнуров ориентированы поочередно в разные стороны от . забоя, а забои 17 — 20 — в линию.

Способ осуществляют следующим образом, С помощью автомобиля вдавливают в грунт пуансон. Подачу пуансона в грунт можно осуществить и в импульсном режиме, выстрелом из артиллерийского орудия под заданным отрицательным углом к горизонту.

При проводке шпура 1 пуансоном происходит укрепление стенок скважин и особенно забоя 3 вследствие вытеснения грунта.

После проводки шпура 1 в устье скважин помещают пневматический источник 4, и, подавая воду 2 от автоцистерны в устье. продвигают пневмоисточник 4 на забой 3, Подачу можно осуществить и с помощью штанги или рейки после заполнения шпура

1 водой 2.

8 заданный момент пневмоисточник 4 срабатывает, газовый пузырь 6 выбрасывается внутрь шпура 1. Давление газа передается через забой 3 на призабойную зону.

При этом формйруется и асимметричное силовое воздействие 7, компонента 8 которого необходима для последующей селекции поперечных волн, а компонента 9 — для селекции продольных волн, Спектр сигналов обогащается высокочастотными составляющими вследствие предварительного уплотнения грунта призабойной зоны.

Таким же образом проводят и противоположно направленное воздействие из другого щурфа.

Объем шпура меньше, чем объем сжатого воздуха после полного расширения. Поэтому. расширяющийся газ выталкивает иэ шпура жидкую пробку, чем предотвращаются повторные пульсации газа, могущие возбудить повторные сигналы, 8 случае, когда выполнено четыре шпура, возбуждение сейсмических сигналов на забоях 17 и 19 или 18 и 20 проводят одновременно или последовательно.

После приема сейсмических сигналов проводят их обработку с целью селекции продольных и поперечных волн по признаку направленности.

В конкретном примере выполнения способа производят проводку четырех шпуров длиной 4 м каждый; оси которых размещены в параллельных плоскостях. Глубина забоев составляет 2 м. т.е. угол шпура по

1716461

Фиг. 2 отношению к горизонту составляет ЗОО

Расстояние между забоями (17, 18, 19 и 20) парных скважин 0,8 м, между забоями (17 и

19, 18 и 20) непарных скважин — 4 0 м. На забой помещают пневмоисточник с обье- 5 мом рабочей камеры 15 дм и начальным

3 давлением воздуха в ней 15,0 Mila. При диаметре скважины 0.30 м и давлении при выхлопе около 10,0 МПа амплитуда усилия на забой достигает 600 кН, а горизонталь- 10 ной компоненты - 500 кН. Для достаточного уровня полезного сигнала производят на.капливание по 8 воздействий в каждом шпуре, после чего извлекают пневмоисточник . иэ шпура и помещают в следующий шпур.. 15

Время отработки одного пункта возбуждения составляет 15 мин, если используют один источник, и 3 мин, если используют одновременно 4 пневмоисточника.

Изобретение позволяет возбуждать -20 продольные и поперечные волны под верхним почвенным слоем грунта, что существенно повышает его геологическую эффективность. Снижение затрат на геофизические работы для подготовки поисковых 25 объектов к бурению может достигать 10—

15;

Формула изобретения

1. Способ возбуждения сейсмических сигналов, включающий проводку шпура с поверхности.земли, уплотнение приэабойной зоны в процессе проводки, заполнение шпура водой, введение излучателя в контакт с забоем и передачу силового воздействия шпура в упругую среду, отличающийся тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности путем генерирования волн продольной и поперечной поляризации, проводку шпура ведут наклонно, силовое воздействие осуществляют выхлопом из излучателя сжатого газа, объем кбторого при атмосферном давлении превышает объем шпура.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что проводят четное число шпуров в параллельных плоскостях, забой которых располагают в линию, а устья поочередно ориентируют в разные стороны от линии забоев,