Выбор условий возбуждения колебаний при сейсморазведке МГТ 2Д. В условиях западно – прикаспийской впадины

Детонирующий шнур лучше навивать на трубку из пластмассы. Если для этой цели взять дерево, то оно будет всплывать в воде, заполняющей скважину. Расстояние между витками должно быть достаточно большим, чтобы детонация шла вдоль шнура, а не распространялась непосредственно по образующей цилиндра, на который навит ДШ, и не разрушала шнур. Задавшись скоростью детонации и расстоянием между зарядами, можно рассчитать необходимое число витков. Например, чтобы получить скорость детонации 2500 м/с при расстояниях между зарядами 0,5 м, их надо подрывать через 0,0002 с. Для такого замедления требуется отрезок ДШ длиной 1,4 м. На трубке диаметром около 70 мм этот отрезок образует около семи витков при расстоянии между ними около 7 см. Чтобы получить скорость продвижения взрывной волны порядка 1800 м/с, на том же отрезке нужно поместить 2 м ДШ, располагая витки через 5 см.

Способ возбуждения, использующий составные заряды, замедляя скорость детонации, не позволяет точно задать скорость распространения упругого импульса.

Условия заложения заряда в скважину зависят от пород, в которых пройдена скважина, и применяемого типа бурового станка. В настоящее время существует несколько разных способов образования скважин для помещения зарядов задавливание вращательное бурение с промывкой скважины водой или продувкой ее воздухом, шнековое бурение, виброшнековое бурение. При задавливании наконечник на штанге под действием веса всей установки погружается в породу, раздвигая ее и образуя пустоту для помещения заряда. Заряд массой ВВ до 5 кг находится при этом в наконечнике. Этот способ пригоден для образования скважин глубиной до 9 м в некоторых категориях пород, не обладающих значительной плотностью или вязкостью.

Чтобы поместить заряд в скважину, пробуренную вращательным способом, необходимо извлечь из нее колонну штанг и буровой наконечник — долото. При устойчивых породах стенки скважины противостоят горному давлению в течение продолжительного времени, и заряд опускают на забой под действием своего веса или при помощи грузила. В менее устойчивых породах частицы, выпадая из стенок, постепенно заполняют ствол скважины, и для того, чтобы поместить заряд на забой скважины, нужно приложить большое усилие или предварительно промыть ствол скважины при помощи насоса бурового станка и колонны штанг. В неустойчивых породах стенки скважины обваливаются почти сразу после извлечения из нее бурового инструмента. В этих случаях неустойчивую часть ствола скважины закрепляют обсадными трубами, затем долотом меньшего диаметра углубляют ее и помещают заряд ниже обсадных труб. После взрыва обсадные трубы извлекают для повторного использования. Совокупность этих операций отнимает столько времени, что скорость бурения и подготовки взрывных скважин становится определяющим фактором производительности партии в целом.

 

НЕВЗРЫВНЫЕ ИСТОЧНИКИ СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Это устройства и механизмы, применяемые в сейсморазведке для возбуждения упругих колебаний без использования зарядов взрывчатых веществ. Различают вибрационные и импульсные невзрывные источники сейсмических колебаний.

Вибрационные невзрывные источники сейсмических колебаний (вибраторы) делятся на источники непрерывного действия, которые генерируют протяжённые во времени квазигармонические сигналы переменной частоты и амплитуды, и источники дискретного действия, вырабатывающие отдельные импульсы, последовательно следующие друг за другом через 0,03-0,1 с. Наиболее распространены гидравлические вибраторы с фазовой коррекцией возбуждаемых колебаний. Рабочим излучающим элементом гидравлического вибратора является массивный цилиндр, играющий роль инерционной массы, внутри которого помещён поршень, соединённый с опорной плитой источника, прижимаемой к грунту. При подаче масла в верхние и нижние полости гидроцилиндра поршень совершает возвратно-поступательные движения, оказывая давление на грунт и возбуждая упругие колебания (для возбуждения поперечных волн гидроцилиндр с поршнем располагается горизонтально). Управление потоками жидкости в гидроцилиндре осуществляется электрогидравлическим двухкаскадным преобразователем. Ограниченное применение имеют механические эксцентриковые вибраторы, возбуждающие сейсмические волны путём периодического изменения взаимного расположения центров тяжести вращающихся масс. Импульсные невзрывные источники сейсмических колебаний возбуждают и передают грунту кратковременные нагрузки, продолжительность которых во много раз меньше периода генерирующих волн. В наземной сейсморазведке применяются вибрационные и импульсные, на акваториях — импульсные невзрывные источники сейсмических колебаний. По виду используемой энергии различают механические, гидравлические, газодинамические, пневматические, электродинамические и электрогидравлические невзрывные источники.  
Наибольшее распространение при проведении работ на суше получили газодинамические (рисунок) и пневматические источники, используются также электродинамические и механические невзрывные источники сейсмических колебаний.  

 

 

 

 

 

 

Излучающим элементом газодинамического невзрывного источника сейсмических колебаний является рабочая камера, в нижнюю детонациональную полость которой подаётся дозированное количество рабочей смеси, а в верхнюю демпферную нагнетается воздух под сравнительно небольшим давлением, что обеспечивает необходимое начальное сжатие рабочей смеси, поджигаемой электрический искрой. Горение переходит в детонацию, и днище камеры давит на грунт, возбуждая упругие волны. Источник с необходимым дополнительным оборудованием, газовыми баллонами и пультом управления монтируется на автомобиле повышенной грузоподъёмности или тракторе. Излучающим элементом электродинамических источников является якорь машины. Он связан непосредственно или через трансформатор с плитой, воздействующей на грунт, статор — с инерционной массой. При пропускании тока от батареи конденсаторов через катушки статора и ротора возникает сила взаимодействия, которая стремится их раздвинуть. При этом якорь давит на грунт, а статор с инерционной массой движется вверх, тормозится гидравлической системой и плавно опускается в исходное положение. Механические излучатели с падающим грузом представляют собой весьма совершенные системы с высоким уровнем автоматизации и возможностью работы в процессе движения. В верхнем положении груз удерживается электромагнитной муфтой и по сигналу с сейсмостанции падает. На грузе установлен пьезоэлектрический датчик, при ударе генерирующий импульс отметки момента воздействия, который усиливается и передаётся на сейсмостанцию. В ряде систем он запускает сейсмостанцию.  
В морской сейсморазведке, кроме широко применяемых пневматических источников, используются также электрогидравлические источники и установки газовой детонации. Основным элементом электрогидравлических искровых невзрывных источников сейсмических колебаний является разрядник, между электродами которого происходит электрический разряд, генерирующий упругие колебания. Расстояние между электродами выбирается таким, чтобы напряжение заряда накопительных ёмкостей не приводило к самопроизвольному разряду. Источник срабатывает по импульсу с сейсмостанции. Установки газовой детонации представляют собой закрытую сверху трубу, в которую подаётся газовая смесь (пропан — кислород или водород — кислород). От электрической искры смесь детонирует, и продукты детонации выбрасываются в воду, возбуждая в ней упругую волну. Невзрывные источники сейсмических колебаний используются при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых, инженерно-геологических и гидроакустических исследованиях. Применение невзрывных источников сейсмических колебаний обеспечивает повышение геолого-экономической эффективности и технико-методического уровня сейсмической разведки, исключение вредного воздействия на окружающую среду, облегчение условий труда и снижение его опасности для обслуживающего персонала. Первые импульсные невзрывные источники сейсмических колебаний для проведения работ по методу отражённых волн появились в США в 1954-55 (механические установки "Географ", газодинамические — "Диносейс"). В начале 60-х гг. в США были разработаны вибрационные и невзрывные источники для акваторий, которые вытеснили взрывные способы возбуждения колебаний. В CCCP невзрывные источники сейсмических колебаний начали разрабатываться с 60-х гг.

В вашем тексте представлен чисто технический аспект вопроса. А было бы гораздо лучше затронуть содержательную сторону вопроса, т.е. изложить понятие об оптимальных условиях возбуждения колебаний взрывным способом (Б.И. Беспятов, Б.П. Шалимов). А для вибрационного способа - дать понятие свип-сигнала, виброграммы, коррелограммы и пр.

Кроме того, у вас нет ссылок на источники, откуда взят этот материал.

 

 

 

2.Геолого- геофизическая характеристика района работ

2.1. Геолого-геофизическая изученность

Изучение глубинного строения левобережной части Волгоградской области, где расположены Вознесенский и Ивановский лицензионные участки, было начато в 40-ые годы прошлого века с проведения гравиметрических съемок масштаба 1:200000.

 В те же годы в пределах рассматриваемой площади проводилась геологическая съемка с применением бурения мелких картировочных скважин. Изучение геологического строения Левобережной части Волгоградской области проводилось различными геологическими и геофизическими методами (гравиразведкой, электроразведкой, магниторазведкой, сейсморазведкой МОВ, КМПВ, МОГТ и др.).

С 1952 года в пределах исследуемой территории проводились сейсморазведочные работы МОВ. По материалам работ МОВ были получены первые представления о площадном развитии и строении надсолевых отложений и о геологическом строении поверхности соленосных толщ.

Аэромагнитная съемка (1955-1956 гг., Рыман В.П. и др.) позволила определить наличие в исследуемом районе на уровне кристаллического фундамента субширотной положительной аномалии магнитного поля. Сведения о проведении сейсморазведочных работ приведены в нижеследующей таблице.

 

 

Таблица 1.2.1.  Краткие сведения об изученности района работ сейсморазведкой

№№ пп	Наименование отчета, номер партии, организация, год, автор	Вид исследований, масштаб карт	Основные геологические результаты
1	2	3	4
1	Отчет о работах сейсморазведочных партий №№0670, 0671 (Прикаспийская площадь). Трест «ВНГ». 1970-1972 гг. Аштаева Т.А. и др.	КМПВ. 1:200 000	Уточнено строение зоны сочленения приподнятой части Русской платформы и Прикаспийской впадины по поверхности кристаллического фундамента. Построена структурная карта поверхности фундамента, уточнено строение Камышинского, Ерусланского и Ленинского выступов.
2	Отчеты о работах сейсморазведочных партий №№12/82, 12/83, 12/84, 12/85 и 12/86 (Быковская площадь). Трест «ВНГ». 1983-86 гг. Золотарева В.А., Крылов В.Г., Степанов И.С.	МОГТ. 1:50 000	На Кисловском участке выявлена Малышевско-Петровская зона поднятий в нижнекаменно - верхнедевонских отложениях, связанная с зоной рифогенных образований. В 1985 году закартирована и сдана под бурение Малышевская структура, оказавшаяся продуктивной. Закартированы: Юрьевская, Алексеевская, Центральная, Левчуновская и др. структуры. Намечена Восточная зона поднятий, простирающаяся параллельно Малышевско-Петровской зоне.
3	Отчеты о работах с/ п №№1/87 и 1/88 (Николаевская и Старополтавская пл.). ПО «ВНГ». 1989 г. Гончаров Ю.М., Беляев Е.Н., Золотарева В.А., Евдокимова Е.В.	МОГТ 1:50 000	На Кисловском участке выявлена зона поднятий в мосоловских отложениях, соответствующая в плане Малышевско-Петровской зоне. Выявлено два новых поднятия в турнейских и верхнедевонских отложениях.
4	Отчет «Изучение геологического строения подсолевых отложений во внутренней и внешней (бортовой) зонах Прикаспийской впадины с целью поиска и подготовки структурных форм, благоприятных в нефтегазоносном отношении (Ерусланская площадь). (с/п №1/91). ПО «ВНГ». 1992г. Вшивцев К.Ю., Евдокимова Е. В.	МОГТ. 1:50 000	Во внешней бортовой зоне уточнено строение осадочного комплекса на уровне кунгурских, турнейских и фаменских отложений. Уточнено строение Алексеевской структуры по отражающим горизонтам D3fm и С1t.
5	Отчет «1. Изучение геол. строения подсол. отл. на Палласовском участке с целью детализации выявленных и поиска новых объектов, перспективных в нефтегазоносном отношении. 2. Изучение геол. строения  нижнекаменноугольных, верхне- и среднедевонских  отл. Малышевско-Петровской зоны  восточнее Юрьевской пл. с целью  поиска и подготовки структур, перспективных в нефтегазоносном отношении. 3. Проведение региональных  исследований в целях выявления  новых поднятий для постановки  детализац. с/р работ».(Ерусланская площадь). (с/п №1/92). ПО «ВНГ», 1993 г.Вшивцев К.Ю., Евдокимова Е.В.	МОГТ 1:50 000	Во внешней бортовой зоне на Кисловском участке в целом уточнено строение турнейских, фаменских и мосоловских отложений. Уточнено строение Алексеевской, Южно-Левчуновской и Юрьевской структур.

 

 

 

Продолжение

6	Отчет по результатам поисковых сейсморазведочных работ, проведенных на Бережновской площади с целью изучения геологического строения и подготовки к бурению нефтеперспективных объектов с/п № 04/2001). ОАО «Волгограднефтегеофизика», 2002 г. Анчутина Н.Ю., Хайрова Д.Ф.	МОГТ 70-ти кратное профилирование	По терригенным отложениям девона прослежен Прибрежный приподнятый блок. Уточнено строение Малышевско - Петровской приподнятой зоны и осложняющих ее продуктивных структур: Малышевской, Алексеевской, Юрьевской, Южно-Левчуновской.
7	Отчет о проведении сейсморазведочных работ МОГТ в пределах Никольского, Вознесенского и Ивановского лицензионных участков Волгоградской области с целью изучения палеозойских отложений, оценки перспектив их нефтегазоносности. ОАО «Волгограднефтегеофизика», 2004 г. Анчутина Н.Ю., Хайрова Д.Ф.	МОГТ 60, 70 кратное профилирование, станция SN-388	В результате работ изучено строение Вознесенского и Ивановского лицензионных участков по отложениям перми, карбона и девона. Детализировано строение Алексеевского месторождения.
8	Отчет о проведении сейсморазведочных работ МОВ ОГТ с целью детализации геологического строения Никольского, Вознесенского и Ивановского лицензионных участков Волгоградской области и подготовки к бурению нефтегазоперспективных объектов. (С/партия № 04/2005 ОАО «Волгограднефтегеофизика», 2006 г. Погожина В.И., Хайрова Д.Ф., Одолеев В.О., Миликас Ю.В. и др.	МОВ, ОГТ. 1:50000. 1:100 000.	На Вознесенском лицензионном участке закартирована верхнедевонско-каменноугольная приподнятая зона; на приподнятых ступенях нижнебашкирского и нижнепермского бортовых уступов выявлен ряд локальных объектов. На Ивановском лицензионном участке детализировано строение центральной и северо-восточной части Малышевско-Петровской продуктивной зоны; локализованы северное и южное поднятия на Левчуновском месторождении и Северо-Алексеевская структура на Алексеевском месторождении Северо-Алексеевская структура и южное Левчуновское поднятие подготовлены и рекомендованы к постановке разведочного бурения;
9	Отчет о «Проведении сейсморазведочных работ МОГТ в пределах Никольского, Вознесенского и Ивановского лицензионных участков с целью выявления перспективных на нефть и газ объектов и подготовки их к поисковому бурению». ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжск-нефть» 2007г. Погожина В.И., Хайрова Д.Ф., Миликас Ю.В., Гочаров Ю.В.	МОГТ. 1:50 000	Построены структурные карты по отражающим горизонтам: D2gv, пD3k, пD3zd, D3fm3, C1t, C1tl-1, С21-1, RpC2pd1, P1ar, P1k. карты толщин между горизонтами RpC2pd1 - пD3zd, RpC2pd1 - D3fm3, RpC2pd1 - C1t. Детализировано строение Вознесенского и Ивановского лицензионных участков. На Вознесенском лицензионном участке в зоне бортового уступа Прикаспийской впадины выявлены нижнепермские и нижнебашкирские карбонатные постройки рифогенного типа, представляющие интерес для дальнейшего исследования как нефтеперспективные объекты. Во внешней прибортовой зоне в условиях акватории Волгоградского водохранилища выявлена нижнепермская приразломная структура, в пределах которой возможно формирование ловушки УВ приразломного типа. На Ивановском лицензионном участке детализировано строение центральной и северо-восточной части Малышевско-Петровской продуктивной зоны по нижнекаменноугольным и верхнедевонским отложениям.
10	Отчет о « Проведении сейсморазведочных работ 2D с целью изучения геологического строения палеозойских отложений в пределах Никольского, Вознесенского и Ивановского лицензионных участков, выявления перспективных на нефть и газ объектов и подготовки их к поисковому бурению». ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть» 2008г. Погожина В.И., Одолеев В.О., Миликас Ю.В., Гончаров Ю.В.	МОГТ. 1:50 000 1:100 000	Построены структурные карты по отражающим горизонтам: D2gv, пD3k, пD3zd, D3fm3, C1t, C1tl-1, С21-1, RpC2pd1, P1ar, P1k, карты толщин между горизонтами C1t - C1tl-1, RpC2pd1 - C1tl-1. Детализировано строение Вознесенского и Ивановского ЛУ. По турнейским отложениям выявлены Николаевская и Восточно-Золегорская локальные структуры и подтвержден ряд локальных объектов. Вдоль бортовой зоны ПВ по нижнебашкирским и нижнепермским отложениям закартирован ряд локальных структур, предположительно рифогенного генезиса.

 

 

  2.2 Литолого-стратиграфическая характеристика разреза.

В строении осадочного чехла исследуемой территории принимают участие отложения девонской, каменноугольной, пермской, триасовой, юрской, меловой, палеогеновой, неогеновой и четвертичной систем. Возможно, что в самой впадине от размыва сохранились отложения кембрия, ордовика и силура, а также нижнего девона. Данные о литолого-стратиграфической характеристике разреза участка работ на уровне надсолевых отложений, а также стратиграфической приуроченности отражающих горизонтов приведены на сводном литолого-стратиграфическом разрезе (прил. 1.2.1).

Представление о глубинном строении Прикаспийской впадины базируется преимущественно на геофизических данных, в бортовых зонах - дополнены результатами бурения. Породы кристаллического фундамента бурением в пределах участка работ не вскрыты. Предположительно, фундамент сложен архейско-нижнепротерозойскими породами, представленными гнейсами, парагнейсами и сланцами различного состава [1] .

В среднедевонскую эпоху в Прикаспийской впадине существовали условия относительно мелководного бассейна и отлагались, главным образом, глинистые и песчано-алевритовые осадки, чередующиеся с мелководными карбонатными отложениями. Терригенные отложения девона отличаются сокращением доли песчаного материала, появлением темных карбонатно-аргиллитовых разностей с повышенной пиритизацией и обедненным комплексом брахиопод, характеризующих более глубоководные условия осадконакопления. Песчаные коллектора характеризуются достаточно низкими фильтрационно-емкостными свойствами.

Начиная с среднефранского времени и вплоть до нижнепермской эпохи включительно осадконакопление в Прикаспийской впадине повсеместно происходит в глубоководных условиях. В бортовой зоне в этот период последовательно формируются фаменско-нижнетурнейский, верхневизейско-нижнебашкирский и ассельско-артинский краевые рифы.

К началу кунгурского века, высота седиментационного уступа, отделяющего мелководный шельф от глубоководного морского бассейна, достигала 1500-1900 м.

Сформировавшийся глубоководный бассейн в кунгурском веке в значительной степени был снивелирован накоплением мощной толщи сульфатно-галогенных отложений.

В пределах прибортовой ступени отложения кунгура залегают в пластовом состоянии и состоят из нескольких микроритмов, в основании которых преобладают плотные слои доломитов, доломит-ангидритов или чистых ангидритов. Вверх по разрезу залегают галит с подчиненными пластами калийных солей.

В скважинах Никольской площади толщина отложений кунгура составляет 687 – 739м.

В надсолевой части разреза верхнепермо-триасовый и юрско-палеогеновый комплексы отложений сложены преимущественно песчано-глинистыми породами с отдельными пластами карбонатов. Общая толщина двух этих комплексов в отдельных мульдах достигает 5,0-5,5км. В сводах куполов эти отложения в значительной степени эродированы.