Основы спектральной сейсморазведки и многое другое...
О нас Услуги Оборудование Книги по теме Примеры Связь Карта Форум Видео En

 приобрести книгу 

4.3. Методика ССП

Назначение метода спектрально-сейсморазведочного профилирования (ССП) - дать разрез земной толщи на основании спектров сейсмосигналов. При этом напрямую используются два физических эффекта:

Первый эффект заключается в соответствии значений собственных частот гармонических составляющих сейсмосигнала мощностям геологических структур согласно выражению (1). Учет этого эффекта определяет построение аппаратуры и программы спектрального преобразования сигнала и пересчета собственных частот в соответствующие мощности.

Второй эффект имеет непосредственное отношение к логике интерпретации. Он заключается в том, что, согласно выявленным свойствам слоя-резонатора, собственный его колебательный процесс можно выявить только при непосредственном контакте сейсмоприемника с этим слоем. Отсюда следует, что если исследуемый массив многослойный, то с помощью метода ССП возможно увидеть только те структуры, которых касается сейсмоприемник, как это показано на рис.3-2. Согласно схеме расположения границ, приведенной на этом рисунке, с помощью спектрально-сейсморазведочного профилирования можно выявить мощности слоев h1, h12, h123 . Всех остальных структур сейсмоприемник, находящийся на дневной поверхности, непосредственно не касается, и поэтому они (h2, h3, h23) выявлены быть не могут.

Мы здесь говорим о плоско-параллельных структурах. Но на самом деле, речь может идти о любых объектах. Например, о плоско-параллельных структурах с как угодно малой протяженностью.

Иллюстрирует метод рис.4-2, на котором приведена схема перехода от сейсмосигнала к разрезу исследуемого массива.

На рис.4-2а показан произвольно взятый, из полученных при измерениях, сейсмосигнал на оси времени. С помощью преобразования Фурье любой процесс, изменяющийся во времени, может быть изображен на оси частот или, иначе говоря, в спектральном виде. На рис.4-2b приведено спектральное изображение того же самого сейсмосигнала. Спектральное изображение эквивалентно временному, но при этом дает большее разрешение по частоте, которое не зависит от количества гармонических составляющих в сигнале.

На спектральном изображении видны гармонические составляющие сейсмосигнала с частотами: 33 Гц; 71 Гц; 114 Гц. Пересчет с помощью основной формулы спектральной сейсморазведки (1) позволяет провести еще одну ось абсцисс - ось глубин (h), и тогда спектрограмма приобретает смысл разреза. В связи с обратно пропорциональной зависимостью между частотой и соответствующим ей размером равномерной может быть только одна из осей абсцисс. Поскольку основная для нас информация - это глубины h, то равномерной делаем ось глубин. Неравномерность оси частот приводит к тому, что с увеличением глубины разрешающая способность метода уменьшается.

По оси ординат отложена величина плотности спектра A(f). Значения экстремальных значений плотности спектра имеют смысл добротности Q, и для всех гармонических составляющих (в данном примере) лежат в пределах от 5 до 20.

Разрез естественно строить при вертикальном положении оси глубин. Поэтому спектральное изображение сейсмосигнала поворачиваем на 90 градусов так, как это показано на рис.4-2с. Кроме того, из соображений удобства визуализации кривую спектрального изображения целесообразно дополнять симметричной ей кривой и получившуюся фигуру зачернять.

Иллюстрирует метод ССП рис.4-2, на котором приведена схема перехода от сейсмосигнала к разрезу исследуемого массива.
Рис. 4-2

Различие по величине добротностей гармонических составляющих сейсмосигнала соответствует различию характера сцепления пород по каждой из границ. Так, на глубине 75м граница наиболее четкая, то есть с наименьшим сцеплением между породами. Далее, с приближением к поверхности четкость границ спадает, а на глубинах, меньших 25м идет слоистый участок. А возможно, что не слоистый, а участок повышенной нарушенности.

Более определенно можно классифицировать выявляемые границы и даже давать им геологическое истолкование при многократных сейсмоизмерениях, смещая место измерения от точки к точке. То есть путем спектрально-сейсморазведочного профилирования (ССП).

Здесь очень важно понимать, что изображение спектра сейсмосигнала в одной точке не имеет геологического смысла. Геологический смысл возникает при наличии рисунка. То есть в случае совокупности нескольких спектральных изображений сейсмосигналов.

На рис.4-3 приведен ССП-разрез, полученный при профилировании в южной части Ленинградской области, где возможны появления карбонатных пород.

ССП-разрез, полученный при профилировании в южной части Ленинградской области, где возможны появления карбонатных пород
Рис. 4-3

ССП-разрез, приведенный на рис.4-3, представляет собой совокупность спектров сейсмосигналов, полученных при измерениях с шагом 1м. Разрез имеет две оси ординат, связанные между собой главным расчетным соотношением при Vph=2500м/с.

На ССП-разрезе видна субгоризонтальная граница на глубине около 10м. Эта граница выделена серой штриховой линией. Она соответствует местонахождению кровли карбонатной толщи. Здесь важно то, что никакими другими методами эту информацию получить невозможно. Бурение дает точечный результат, а частое бурение - невероятно дорого.

При анализе результатов исследований с помощью ССП нужно обратить внимание на следующее. ССП-разрез представляет собой, по сути, совокупность спектральных изображений сейсмосигналов. То есть, совокупность исходной, первичной информации. Получается, что конечная информация - разрез - жестко, с математической точностью, однозначно, без участия интерпретаторов связана с первичной информацией, получаемой в поле.

Подобной однозначности прочтения не существует ни для какого другого геофизического метода.


Обсудить статью 



При использовании материалов сайта ссылка на www.newgeophys.spb.ru обязательна Публикации о нас

Начало | О нас | Услуги | Оборудование | Книга 1 Книга 2 Книга 3 |  Примеры | Связь | Карта сайта | Форум | Ссылки | О проекте | En

Поддержка и продвижение сайта "Геофизпрогноз"


Rambler's Top100 Rambler's Top100

Реклама на сайте: