Введение 3
1 Обзор методов анализа поверхностных волн 5
1.1 Многоканальный анализ поверхностных волн (MASW) 8
1.2 Поверхностно-волновая томография (SWT) 10
1.3 Примеры применение методов MASW и SWT 14
2 Инженерно-геофизические исследования на акватории Обской губы 17
2.1 Местоположение и геологическое строение участка работ 17
2.2 Методика и технология проведения сейсмических исследований 18
2.3 Анализ волнового поля 22
2.4 Обработка данных по методу MASW 25
2.5 Обработка данных по методу SWT 27
3 Анализ результатов обработки 33
3.1 Результаты обработки по методу MASW 33
3.2 Результаты обработки по методу SWT 35
3.3 Оптимизация системы наблюдений для площадных исследований 36
3.4 Методические рекомендации по проведению работ на акваториях на
поверхностных волнах 41
Выводы 43
Список литературы: 45
Приложение А. Тестирование влияние фильтрации на аналитический сигнал 49
Приложение Б. Оптимизация системы наблюдений для площадных исследований.
Изучение верхней части разреза - одна из важных задач, которые необходимо решать при проведении инженерных работ. Анализируя сейсмические данные, удаётся установить различные физические характеристики приповерхностной зоны, которые, в свою очередь, позволяют оценить свойства грунтов и выделить локальные неоднородности. В последнее время для эффективного решения данной задачи рассматриваются, в том числе, и методы, использующие в качестве целевых поверхностные волны.
Особый интерес представляют инженерные работы на акваториях, так как в наше время активно идет освоение шельфовой зоны морей. При проведении работ для обнаружения и прогнозирования развития опасных геологических процессов, поиска локальных объектов или уточнения геологического разреза традиционно применяют сейсморазведку высокого разрешения в различных модификациях (НСАП, ССВР), при таких работах используются сейсмические косы и электроискровые источники, обеспечивающие высокочастотный сигнал. Эти методы позволяют уверенно расчленить разрез и обнаружить потенциально опасные зоны. Но при сплошной загазованности осадков, высокочастотные сигналы затухают и рассеиваются, осадки становятся «акустически прозрачными» (рисунок 1.1.1). Кроме того, методики из «большой» сейсморазведки также малоэффективны при работе в транзитной зоне.
Актуальность работы заключается в том, что изучение верхней части разреза при наличии газа в осадках, малоэффективно при использовании традиционных подходов. В таком случае для исследования внутреннего строения можно использовать методы, основанные на анализе поверхностных волн, зарегистрированных с использованием донного оборудования и пневмоисточников малого объема для получения низкочастотного сигнала.
Цель работы: оценить эффективность и целесообразность применения поверхностно-волновой томографии для изучения верхней части разреза на акваториях в сравнении с методом MASW
Задачи работы:
• Изучить литературу по теме исследования;
• Обработать данные методами поверхностно-волновой томографии (SWT) и MASW, полученные при проведении инженерно-геофизических исследований в Обской губе;
• Проанализировать полученные результаты и сделать вывод об эффективности поверхностно-волновой томографии (SWT);
В рамках работы были проанализированы и обработаны площадные данные, полученные в ходе инженерно-геофизических исследованиях в акватории Обской губы на газовом месторождении Каменомысское море. Целевыми волнами являлись поверхностные волны Шольте. Удалось сделать следующие выводы:
• При наличии сплошного газонасыщения методы, основанные на поверхностных волнах, позволяют получить информацию о внутреннем строении участка работ, в отличие от высокочастотных методов, в которых используется электроискровой источник и буксируемые
• Для получения наилучшего результата необходимо комплексировать методики анализа поверхностных волны (MASW и SWT) и проводить совместную инверсию по групповым и фазовым скоростям;
• Поверхностно-волновая томография наилучшим образом показывает себя для эффективного проведения площадной съемки с наименьшими затратами;
• Были даны методические рекомендации для изучения площадей с помощью поверхностных волн, такие как: выбор комплекса методов, выбор оптимальной системы наблюдений, особенности обработки (длина записи, моделирование).
Сравнение эффективности методов MASW и SWT, полностью совпадает с ожидаемыми результатами, можно подвести следующий итог:
К преимуществам MASW относится:
• Быстрота обработки данных;
• Апробированная методика расчета и анализа дисперсионных кривых.
К недостаткам MASW относится:
• Низкая горизонтальная разрешающая способность, ограниченная либо длиной приемной расстановки, либо шагом между пунктами взрыва;
• Построение одномерных изображений среды, с последующей интерполяцией.
К преимуществам SWT относится:
• Более высокая разрешающая способность, зависящая только от длины волны;
• Построение трехмерных скоростных изображений среды;
• Более эффективная методика отработки площадных данных (меньшее количество пунктов приема).
К недостаткам SWT относится:
• Более трудозатратная обработка данных;
• Высокие требования к качеству входных данных;
• Необходима более высокая квалификация обработчика для выполнения пикировки аналитического сигнала.
