10.2 Основні теоретичні положення
10.2.1 Основні принципи кореляції описано в п. 6.2.1 лабораторної роботи № 6.
10.2.2 Особливості кореляції відбитих хвиль
Відбиті хвилі, які приходять на денну поверхню після прямих і заломлених хвиль, завжди корелюються за допомогою фазової кореляції.
При спокійному заляганні сейсмічних границь і спостереженнях на відносно невеликих відстанях від пунків збудження осі синфазності відбиттів на сейсмограмах не перетинаються. Відбиття, які чітко простежуються на всій або більшій частині площі та мають надійну геологічну прив’язку, називаються опорними (маркуючими).
При наявності крупних скидів, насувів, інших порушень спостерігаються характерні особливості запису – швидке послаблення деякої групи коливань, появлення схожих за формою коливань з помітним зсувом у часі.
Зони порушень виділяються за затуханням коливань, тому що в цих зонах не вдається реєструвати відбиття.
Іноді декілька відбиттів утворюють чітку групу, в якій різниця часів між окремими характерними відбиттями добре витримуються на великих відстанях. Різке зміщення у часі всієї групи або її частини дозволяє встановити диз’юнктивне порушення. Плавне і закономірні зміни різниці часів відбиттів в одній групі вказують на зміну потужності або фаціального складу відповідної товщі осадів.
Часто серед хвиль, зареєстрованих на записах МВХ, є велика кількість багатократних відбиттів. Аналіз годографів цих хвиль, визначення їх ефективної швидкості дозволяють встановите їхнє походження. Частіше всього багатократні відбиття малостійкі, а їх форма змінюється від траси до траси.
Намічені при фазовій кореляції вісі сінфазності відбитих хвиль будують окремо в системі координат (х, t), що необхідно для визначення ефективної швидкості. Для побудови годографів слід користуватися наступним масштабом:
- лінійний масштаб 1:10000;
- часовий масштаб в 1 см 20 – 50 мс.
Наносячи на площину годографа всі визначенні часи приходу відбитих хвиль, слід звертати увагу на співпадіння часу у взаємних точках. Часи однакових фаз у взаємних точках не повинні відрізнятися більше, ніж на 3–5 мс. В іншому випадку необхідно переглянути кореляцію.
10.2.3Визначення ефективної швидкості.
За годографами відбитих хвиль можна визначити з деяким наближенням швидкість сейсмічних хвиль в перекриваючій товщі, яка називається ефективною швидкістю. При визначенні ефективної швидкості приймають такі припущення:
- перекриваюче середовище однорідне;
- границя відбиття плоска;
- лінія спостереження пряма;
- годограф відбитих хвиль – гіпербола.
Спосіб постійної різниці (Бугайло В.А.) дозволяє визначити швидкості за одиночними годографами (рис.10.1,а). Для двох точок спостереження S1 i S2, що знаходяться одна від одної на відстані m, можна записати наступні вирази для шляхів пробігу відбитої хвилі, спостереженої в цих точках
,
,
де h – ехо-глибина,
φ – кут нахилу границі розділу.
Віднімаючи
з нижньої рівності верхню і позначаючи
отримаємо
.
Це рівняння прямої в системі координат (х, U).
Диференціюючи останнє рівняння по х, одержимо вираз для визначення ефективної швидкості
. (10.1)
Примітка: Крок відліку часу 50–100м. При обчисленнях враховується знак U. m=300–400м. Спосіб використовується для визначення Vеф за протяжними плавними одиночними годографами.
Спосіб зустрічних годографів (Гурвіч І.І., Різніченко Ю.В.). Рівняння двох зустрічних годографів t1(x) i t2(x), отриманих при збуджені коливань в точках О1 і О2 (рис.10.1,б), відстань між якими дорівнює l, можна представити в такому вигляді
,
,
.
Утворюючи різницю з приведених рівнянь отримуємо
,
де
.
,
при φ<10º
а б
Рисунок 10.1 Визначення ефективної швидкості способами постійної різниці (а) та зустрічних годографів (б)
Після диференціювання по х, остаточно запишемо, що
. (10.2)
Перевага способу зустрічних голографів полягає в тому, що при розрахунку величини σ значною мірою виключаються помилки, які викликані впливом рельєфу і зони малих швидкостей, тому що часи t1 i t2 визначаються в одній точці спостереження.
Примітка: Крок відліку часу 500–100м. Для визначення Vеф використовуються зустрічні годографи відбитих хвиль, які прив’язані до взаємних точок.
10.3 Порядок виконання роботи
На сейсмограмі виділити та прослідкувати відбиту хвилю. Побудувати за отриманими даними годограф відбитої хвилі.
Масштаб побудов 1:10000 або 1:20000.
Масштаб осі часів 1см – 20 або 50 мс.
За формулами (10.1) та (10.2) визначити ефективну швидкість.
На сейсмограмі крок між каналами 50м, масштаб по осі часів в 20см – 1с.
10.4 Оформлення звіту
У звіті повинні бути викладені основні ознаки виділення хвиль, теоретичні положення визначення ефективної швидкості, годогафи відбитих хвиль та результати розрахунків ефективної швидкості.
10.4 Питання для самоперевірки
1. Що називають кореляцією хвиль?
2. Яку швидкість називають ефективною?
3. Які методи визначення ефективної швидкості Ви знаєте?
4. У чому полягає спосіб постійної різниці? спосіб зустрічних годографів?
5. Які швидкості розповсюдження сейсмічних хвиль використовуються в сейсморозвідці?
10.5 Рекомендована література
1. Гурвич И.И. Сейсмическая разведка. – М.: Недра, 1970.
2. Гурвич И.И., Боганик Г.Н. Сейсмическая разведка. – М.: Недра, 1980.
3. Пузырев Н.Н. Интерпретация данных сейсморазведки методом отраженных волн. – М.: Гостоптехиздат, 1959.