День научного творчества студентов МГУ 2 марта 2003г.
Геологический факультет. Тезисы докладов

Поиск и оконтуривание гидрогеологических окон методом МОВ(ОГТ) на поперечных SH-волнах.

Понимаскин А.И., 4 курс, кафедра Сейсмометрии и геоакустики.

Научный руководитель Владов Михаил Львович

        Водоносный пласт известняков принадлежит гжельскому водоносному комплексу и в будущем из него планируется забор питьевой воды (Рис. 1). В местах, где отсутствует водоупор из юрских глин (гидрогеологических окнах), грязная вода просачивается в водоносный пласт. Следовательно, забор воды в данном месте осуществлять нельзя.

        С целью поиска и оконтуривания таких окон мы провели работы в Ногинском районе на севере Московской области. Работы велись с использованием поперечных SH-волн.

        С принципиальной точки зрения использование поперечных волн предпочтительнее, поскольку в общем случае для них наблюдается более четкая скоростная дифференциация. МОВ на поперечных волнах обладает большей разрешающей способностью по сравнению с продольными волнами. Это связано с меньшими значениями Vs по сравнению с Vp, следовательно, при примерно равном частотном составе, с меньшими длинами волн.

        Чтобы ослабить влияние интенсивных поверхностных волн, нами применялась фланговая система наблюдений с 12 кратным перекрытием. (Рис.2) Сейсмоприемники устанавливали на профиле с шагом 2 метра.

Обработка данных осуществлялась с помощью пакета программ RADEXPRO. Граф обработки схож со стандартным графом обработки в нефтяной сейсморазведке, но также имеет свои особенности, в частности, в нем отсутствуют процедуры, такие как миграция, деконволюция, мьютинг и другие (Рис. 3).

         После Ввода данных и Присвоения геометрии были сформированы сейсмограммы ОГТ. Целью коррекции амплитуды является уменьшение динамического диапазона, прежде всего с целью подготовки данных к обработке и адекватной визуализации результатов ( Рис. 4 ).        Для того, чтобы выделить полезный сигнал и устранить помехи, применялась фильтрация ( Рис. 5 ).Чтобы определить параметры фильтра, мы используем спектральный анализ: выделяем спектр частот отдельно для области полезного сигнала и для области помех. Спектр сигнала и спектр помех не перекрываются, что дает основание для полосовой фильтрации. Далее приступаем к скоростному анализу ( Рис. 6 ). На рисунке “поле скоростей” по осям откладываются время и скорость. Желтый цвет соответствуют наибольшему сходству теоретического годографа с реальным. По этим областям мы пикируем скоростной закон для каждой точки ОГТ. В конечном счете получаем кинематические поправки, которые компенсируют влияние удаления источник-приемник на времена вступлений отраженных волн. Применив их, получаем спрямленные годографы.

Далее производится суммирование трасс по времени. В результате из каждой сейсмограммы ОГТ мы получаем по одной суммарной трассе. Набор таких трасс и представляет собой временной разрез (Рис. 7). В целом, разрешенность разреза не очень высокая. Чтобы повысить разрешенность разреза, я воспользовался методикой Optimal Offset. Временной разрез в данном случае получается путем суммирования трасс с оптимальными расстояниями источник-приемник, при которых целевые границы хорошо прослеживаются. Анализ показал, что при разносах 6-14 метров получается временной разрез с максимальной разрешенностью (Рис. 8).

        В районе 180 пикета расположена скважина №56. (Рис. 9). Взяв сейсмограмму из этой области, зная времена вступления и скорости волн, можно оценить примерные глубины отражающих границ. Такая оценка показывает, что волна на времени 140мс приходит с глубины 14 метров. По данным скважины на этой глубине располагается кровля известняков. Мощность водоупора составляет 30 см. При длине волны, примерно равной 7 метров, данный слой не проявится. В то же время мощность 30 см свидетельствует о том, что слой выклинивается.

Учитывая вышесказанное, мною был построен схематический временной разрез (Рис. 10), на котором четко выражены гидрогеологические окна.

Метод отраженных волн, который является основным методом исследований в нефтегазовой сейсморазведке, в инженерной сейсморазведке используется пока ограниченно. Это вызвано недостаточной разработанностью методических и технических средств. Можно ожидать, что развитие малоглубинной модификации метода существенно повысит возможности сейсморазведки при решении задач литологического расчленения верхней части разреза. Это подтверждают результаты, полученные при использовании специальной методики и аппаратуры.