Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию - Пузырев Н.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Чаще всего наблюдения проводят по схеме (У—у), когда источники и приемники ориентированы перпендикулярно профилю. Как известно, в этом случае для простых моделей сред возбуждаются и регистрируются волны SH, поляризованные в горизонтальной плоскости. Если исследования нацелены на изучение анизотропии среды, то параллельно применяются системы (А'—х), а также (Y-х) и (X—у). Последнее иллюстрируется на рис. 9.21, где дается сопоставление временных разрезов Y—у. Y—л: для одного из районов Сибирской платформы. Главная особенность состоит в том, что основные горизонты, соответствующие низам осадочного чехла, проявляются одинаково отчетливо как на у-, так и на х-компонентах, причем в некоторых областях разреза оси синфазности на х-компоненте отображаются несколько отчетливее, чем на у-компоненте. Фиксируются также различия во временах вступлений для соответствующих горизонтов, причем на у-составляющей времена несколько меньше, чем на х. Такой характер временных полей отчетливо свидетельствует об анизотропности изучаемой среды, когда оси анизотропии близки к вертикальным.
Что касается расположения источников и приемников по профилю, то они обычно такие же, как и для продольных волн. Это делается для удобства идентификации результатов в рамках многоволнового подхода.
Фрагменты сейсмограмм поперечных SV- и 5Я-волн в сравнении с продольными и обменными PS приведены на рис. 9.22. Обращает на себя внимание значительное различие во временах вступлений и частотах обоих типов волн. В первом приближении чаще всего отношение частот JpIf5 пропорционально отношению скоростей V5/Vр. Отмечается различие в кажущихся скоростях, а также в отношениях сигнал—помеха для обоих типов поперечных волн.
Кинематические характеристики поперечных волн сходны с таковыми для продольных (см. рис. 9.1, б). Отличие состоит лишь в величинах скоростей. Поэтому обработка экспериментальных данных проводится в основном по программам, разработанным для продольных волн [Сейсморазведка, 1981; Мешбей, 1985]. Одной из особенностей является указанная выше операция вычитания противоположно направленных воздействий, используемая преимущественно при взрывных источниках. При наличии трехкомпонентной косы в этом случае часто производят операцию
Рис. 9.21. Сопоставление временных разрезов, полученных по системам наблюдений Y—у и Y—х
Часть III. Методы структурной сейсмологии
675 м
675 м
SS(SV)
600
675 м
0,7 с
675 м
1.2с
Рис. 9.22. Фрагменты сейсмограмм четырех типов отраженных волн.
Положение источников (поверхностных взрывных) и сейсмографов совпадает. Сейсмографы устанавливаются в направлении восстания границы, имеющей угол наклона <р - 18' [Экспериментальные... исследования..., 1975].
1,8с
суммирования противоположных воздействий и при удовлетворительном качестве суммарных сейсмограмм проводят их обработку с целью получения временных разрезов по продольным PP- (z-компонента) и обменным PS- (дс-компонента) волнам.
Значительные трудности в процессе обработки возникают при введении статических поправок, которые часто очень велики и имеют сложное распределение по горизонтали. Тем не менее эту трудность удается преодолевать, особенно если учесть, что частоты поперечных волн невелики. Попутно отметим, что статические поправки по P-и S-волнам далеко не всегда коррелируются между собой, поэтому изучение их в общем случае требует автономного подхода.
Фрагменты временных разрезов по трем типам волн: PP, PS, SS — для одного из районов Западной Сибири приведены на рис. 9.23 [Ведерников и др., 1990]. Временные масштабы выбраны таким образом, чтобы облики разрезов обладали наибольшей схожестью. Все три типа разрезов хорошо сопоставляются не только по опорным горизонтам (П, M1, Б), но и по промежуточным осям синфазности, хотя имеются определенные различия, свидетельствующие о независимости информации по волнам различных типов. Тем самым убедительно показывается возможность корректной многоволновой интерпретации, позволяющей получать новые физические параметры, такие как коэффициент Пуассона по отдельным слоям, различия в отражательной способности и др. Аналогичные иллюстрации для более сложной модели среды приведены в книге Н. Н. Пузырева [1992].
Как показывает опыт, точность определения глубин, углов наклона и скоростей раздельно по PP- и SS-волнам в среднем одинакова. Вместе с тем, независимость получаемой информации даст возможность повысить надежность структурных построений. Существенно новой информацией, получаемой при совместном использовании двух типов волн, является возможность определять средние и пластовые отношения скоростей vs/vp = у, а в соответствии с (1.14) — коэффициенты Пуассона. Если на временных разрезах надежно отождествлены два отражающих горизонта с разностью времен Atpp и Atss, то среднеплановое значение упл находится из простого соотношения
(9.26)
Так, например, доказано [Пузырев и др., 1985; Многоволновые... исследования, 1987], что в пластах, содержащих газ и нефть, упл имеет повышенное значение (см. гл. 14).
Наблюдения на двух горизонтальных компонентах (х, у), особенно при использовании X- и У-источников (см. рис. 9.21), позволяют надежно определять параметры анизотропии и выявлять поляризационные аномалии. Последние органически связаны с анизотропией и структурной неоднородностью среды, и даже только качественное изучение их позволяет судить о тех или иных особенностях изучаемых объектов.
