Проведение наземных сейсморазведочных работ МОВ ОГТ-2D на Базарно-Матакском Лицензионном участке №1
Введение
Цель проектируемых сейсморазведочных работ на
Базарно-Матакском Лицензионном участке №1 - выявление и подготовка к глубокому
бурению нефтеперспективных объектов и выдача рекомендаций для дальнейших
геологоразведочных работ. Для решения этой задачи, как с
технико-технологической, так и с экономической точки зрения, оптимально
проведение поисковых работ МОВ ОГТ-2D. Использование других модификаций, таких
как 3D, не актуально и не выгодно, так как нет необходимости в столь подробном
исследовании.
Основные особенности МОВ: сравнительно высокая
разрешающая способность, т.е. возможность исследовать тонкослоистые среды;
возможность регистрации отражений, независимо от того, увеличивается или
уменьшается волновое сопротивление при переходе из верхней среды в нижнюю;
возможность прослеживания при небольших расстояниях взрыв - прибор одновременно
большого количества отражений в значительном интервале глубин: по годографам
отраженных волн можно вычислять эффективную скорость, изучать ее распределение
с глубиной и по площади, т.е. получить параметры, необходимые для определения
положения сейсмических границ. Методика наблюдений в МОВ мало зависит от
глубины исследования. Основной системой наблюдений, т.е. системой взаимного
расположения пунктов взрыва и точек установки сейсмоприемников, в МОВ является
непрерывное профилирование, обеспечивающее корреляцию отраженной волны по
кинематическим признакам вдоль всего профиля.
В данном курсовом проекте будет рассчитана и
построена система наблюдения МОВ ОГТ-2D, будет выбрана аппаратура для
производства работ, будет рассмотрена камеральная обработка сейсмических
материалов.
1. Общий раздел
.1 Географо-экономическая характеристика района
работ
В административном отношении площадь
исследований находится на территории Алексеевского, Алькеевского и Спасского
районов Республики Татарстан.
В орогидрографическом отношении площадь
приурочена к северной части Западного Закамья.
Территория представляет собой слабо всхолмленную
равнину с аккумулятивно-структурным типом рельефа, значения высот которой
изменяются от +80 м в долинах рек до +178 м на водоразделах. В северо-западном
направлении участок проектируемых работ пересекает р. Актай, имеющая ряд мелких
притоков. Западнее рассматриваемой площади р. Актай впадает в Куйбышевское водохранилище.
Широкое развитие имеют овраги и балки,
образующие сеть мелких водотоков во время дождей. Леса, в виде небольших
массивов, неравномерно покрывают территорию и занимают не более 10% площади,
остальная ее часть занята под сельскохозяйственные угодья.
Наиболее крупными населенными пунктами на
площади являются: Ямбухтино, Ромодан, Масловка, Левашево и др., связанные между
собой асфальтированными и грунтовыми дорогами. В южном направлении
рассматриваемый участок пересекает трасса Алексеевское - Базарные Матаки.
По условиям проведения полевых сейсморазведочных
работ местность относится ко II категории трудности в объеме 70% и III - 30%.
1.2 Геолого-геофизическая изученность района
С 30-х годов ХХ века в связи с поисками нефти в
Волго-Уральской нефтеносной провинции начинается детальное изучение
геологического строения недр Татарстана. В период с 1928 по 1949 г. в пределах
рассматриваемого района проведен ряд геологических и структурно-геологических
съемок (Жузе Г.П., Дряхлова Е.А., Полянин В.А. и др.). В результате работ
изучены стратиграфия, литология и условия залегания верхнепермских, неогеновых
и четвертичных отложений. По материалам этих работ в 1941 году Мельниковым А.М.
была составлена сводная структурная карта по кровле нижнеказанских отложений.
С целью поисков положительных структур в
нижнепермских отложениях и подготовки площадей под глубокое бурение с 50-х
годов в изучаемом районе ГПК треста "Татнефтегазразведка" проводит
структурно-поисковое бурение на Базарно-Матакской, Ямбухтинской, Алексеевской
площадях.
Непосредственно на участке проектируемых работ
пробурено 22 структурные скважины со средней плотностью 1 скв. на 17 км2.
В результате структурного бурения изучено
геологическое строение отложений в интервале от четвертичных до верхнекаменноугольных.
По поверхности ассельского яруса выделены Северо-Бугровское, Куркульское,
Караваевское поднятия, расположенные неподалеку от границ участка проектируемых
работ.
На площади работ с.п. 5/07 пробурена одна
глубокая скважина в 1959 году (скв. 15 Бугровская). Изучена стратиграфия и
литология осадочного чехла. Ни скважиной 15, ни другими глубокими скважинами,
пробуренными в исследуемом районе, залежей нефти выявлено не было.
Сейсмокаротажные исследования проведены партиями
2/58, 5-6/59, 8/60, 5-9/61 "ТНГ" в скважинах 11, 12, 14, 18, 19, 21
Бугровской площади, расположенных юго-восточнее Базарно-Матакского участка.
Площадные электроразведочные работы ЗМС
проводились партией 38/64 КГЭ "ТНГ". По результатам исследований
построена карта суммарной продольной проводимости осадочной толщи, составлена
карта поверхнорсти фундамента, прослежена зона резкого изменения мощности
терригенной толщи нижнего карбона на границе бортовой и осевой зоны
Усть-Черемшанского прогиба.
Партией 5-6/66 "ТНГ" в пределах
изучаемой площади были проведены сейсморазведочные работы МОВ. Построены
структурные карты по кровле сакмарского яруса нижней перми, подошве верейского
горизонта среднего карбона, кровле яснополянского надгоризонта и подошве
терригенной толщи нижнего карбона, кровле терригенного девона, поверхности
кристаллического фундамента. Изучено общее тектоническое строение территории,
намечена зона выклинивания терригенных отложений нижнего карбона. На отдельных
участках намечены борта Алькеево-Пичкасского прогиба. По отражающим горизонтам
В и У закартировано Караваевское поднятие, выявленное структурным бурением
(южная граница Базарно-Матакского участка). По горизонтам У, Д и А выявлено
Каргапольское поднятие на юго-восточной границе рассматриваемой площади.
С целью изучения тектоники кристаллического
фундамента и геологического строения осадочного чехла в 1967 году партией
25-26/67 "ТНГ" проводилась гравиметрическая съемка. По карте аномалий
силы тяжести были выделены оси линейных максимумов, интерпретируемых как зоны
разрывных нарушений фундамента различных порядков. Одно из нарушений первого
порядка протягивается в субмеридиональном направлении и ограничивает изучаемый
участок с запада.
В структуре поля силы тяжести восточнее скв. 15
выделена гравитационная ступень северо-западного простирания.
В результате работ тематической партии 35/85 КГЭ
"ТНГ", выполнившей комплексную интерпретацию материалов аэромагнитной
съемки, гравиразведки, электроразведки составлены карты блокового строения и
поверхности кристаллического фундамента. Можно отметить, что в пределах
Базарно-Матакского участка рекомендовано проведение детальных геофизических
работ.
В 1987 году партией №2 ЛГЭ ПГО
"Севзапгеология" была проведена аэромагнитная съемка масштаба 1:25000
на Чистопольской площади ТАССР.
По материалам работ выделены и уточнены
известные зоны тектонических нарушений фундамента и осадочного чехла и
связанные с ними выступы кристаллического фундамента. Показано отражение
большей части известных локальных структур осадочного чехла, выделенных по материалам
бурения, сейсмо- и гравиразведки в магнитном поле. Выделена Прикамская
мобильная зона. По морфологически признакам, отвечающим локальным объектам
антиклинального типа или рифовым массивом, в магнитном поле выделен ряд
перспективных участков.
Изучаемая площадь вошла в контур региональных
аэрокосмогеологических исследований партии 39/91 КГЭ "ТНГ". В
результате работ была выделена серия линеаментов, отображающих разломы
фундамента. Также в пределах Базарно-Матакского участка закартировано два
объекта, отождествляемые с тектоническими структурами фундамента. Первый объект
расположен немного восточнее скв. 15, второй - северо-восточнее на 8 км.
В начале 90-х годов партиями 42/92 и 42/93 КГЭ
"ТНГ" в рассматриваемом районе проводилась четвертьмиллигальная гравиметрическая
съемка. В результате работ составлены карты аномалий силы тяжести.
Протрассированы различноориентированные зоны разломов фундамента и приуроченные
к ним зоны повышенной трещиноватости в осадочном чехле. По материалам
гравиразведки в пределах площади выделен ряд участков, перспективных на поиски
углеводородов. Также были выделены прогнозные контуры нефтеносности по методике
"ГОНГ".
В этот же период изучаемую территорию охватили
электроразведочные работы ЗСБЗ, выполненные партиями 33/92, 33/93, 33/94 КГЭ
"ТНГ". В результате работ построены карты суммарной продольной
проводимости осадочной толщи палеозоя и отдельных ее комплексов. По отложениям
нижней карбонатно-терригенной толщи изучено геологическое строение
Усть-Черемшанского прогиба, выделены границы осевой, внутренней и внешней
бортовой зон.
По отложениям терригенного девона, нижнего и
среднего карбона выделено несколько десятков участков, перспективных на поиски
положительных структур, с которыми могут быть связаны скопления углеводородов.
Сейсмическими партиями 3/99 и 3/02 в пределах
изучаемой площади были отработаны региональные профили 039902 и 030202.
Результаты работ конкретизируют имевшиеся представления о границах, строении,
размерах основных структурных элементов территории. Выделены зоны дизъюнктивных
нарушений. Уточнены границы осевой и бортовых зон Усть-Черемшанского прогиба
ККС.
В 2003 году Левашево-Булгарская с.п. 4/03-1
провела сейсморазведочные работы МОГТ 2D на территории Алькеевского и Спасского
районов РТ. Базарно-Матакский участок вошел в контур площади этих работ. В
результате обработки профилей получены информативные временные разрезы хорошего
качества. Выполнена корреляция и увязка по основным отражающим горизонтам
палеозоя. Намечен ряд локальных структурных форм, представляющих интерес как
возможные ловушки нефти. Но в связи с прекращением финансирования работ
структурные построения не проводились и каких-либо определенных результатов
получено не было.
Проектируемые работы позволят получить более
полную информацию о геологическом строении территории в пределах
Базарно-Матакского участка.
1.3 Сейсмогеологическая характеристика
Стратиграфический разрез рассматриваемой
территории представлен породами докембрийского кристаллического фундамента и
осадочного чехла, сложенного отложениями девонского, каменноугольного,
пермского, неогенового и четвертичного возрастов.
Породы кристаллического фундамента сложены
архей-нижнепротерозойскими метаморфизованными образованиями, представленными
биотит-плагиоклазовыми гнейсами и гранитами. Породы окварцованные,
хлоритизированные, катаклазированные и карбонатизированные. В верхней части
породы разрушены и образуют кору выветривания.
С поверхностью фундамента отождествляется
отражающая граница А.
Комплекс осадочных отложений по физическим и литологическим
свойствам можно разделить на ряд сейсмостратиграфических комплексов и пачек.
Девонский терригенный комплекс включает
отложения живетского яруса, пашийского, кыновского и саргаевского горизонтов
франского яруса девона.
Образования терригенной толщи девона
литологически представлены переслаивающимися песчаниками, алевролитами и
аргиллитами с маломощными прослоями карбонатных пород. Прослои карбонатов и
уплотненных аргиллитов развиты, в основном, в верхней части толщи в отложениях
саргаевского и кыновского горизонтов. Глины встречаются преимущественно в
верхней части кыновского горизонта.
Мощность рассматриваемого комплекса в скважине
15 составляет 215 м. Интервальные скорости имеют значения 2830-3340 м/с. От
кровли саргаевского горизонта следится отражение Д.
Девонско-турнейский карбонатный комплекс
объединяет отложения семилукского, бурегского горизонтов среднефранского
подъяруса, верхнефранского подъяруса, фаменского яруса верхнего девона и
турнейского яруса нижнего карбона. Карбонатные отложения девона представлены
известняками и доломитами с прослоями углисто-глинистых сланцев, мергелей и
аргиллитов.
Отложения турнейского яруса на площади имеют
различный литолого-фациальный состав, т.к. участок проектируемых работ
расположен в различных структурно-фациальных зонах Усть-Черемшанского прогиба.
В крайней северо-западной части площади во внешней бортовой зоне прогиба развит
саитовский тип разреза. Он характеризуется небольшой мощностью турнейских
отложений, сложенных карбонатными породами. Наряду с этим карбонатные отложения
девона имеют увеличенную мощность.
На основной части участка получил
распространение кабык-куперский (западный внутреприбортовой) тип турнейского
разреза, для которого характерно присутствие как карбонатных, так и терригенных
пород. Мощность турнейских отложений имеет увеличенные значения.
Крайняя юго-восточная часть Базарно-Матакской
площади приурочена к осевой части Усть-Черемшанского прогиба, где развит
сарайлинский (впадинный) тип разреза. Отложения турнейского яруса представлены
аргиллитами и карбонатными породами.
Интервальные скорости в толще изменяются от 4160
м/с до 5450 м/с. Мощность карбонатной толщи в скв. 15 составляет 570 м. От
кровли турнейского яруса возможно формирование отражения С.
Визейская терригенная пачка включает отложения
тульского, бобриковского, радаевского и елховского горизонтов визейского яруса
нижнего карбона. Литологически толща сложена песчаниками, алевролитами и
аргиллитами. Мощность терригенной пачки в скв. 15 составляет 76 м. В крайней
юго-восточной части площади в пределах депрессионной зоны ККСП значения
мощности резко увеличиваются. В скважине 887, восточнее изучаемой площади,
мощность толщи равна 224 м.
Интервальные скорости имеют значения 2940-4840
м/с. От кровли тульского горизонта формируется отражение У.
Визейско-башкирский карбонатный комплекс
представлен известняками и доломитами окского надгоризонта, серпуховского яруса
нижнего карбона и башкирского яруса среднего карбона. Породы, слагающие толщу,
плотные, перекристаллизованные, участками загипсованные, иногда трещиноватые и
пористо-кавернозные. Мощность карбонатного комплекса составляет 243 м (скв.
15). Скорость распространения упругих волн составляет 4900-5400 м/с.
Верейская карбонатно-терригенная пачка в верхней
части представлена аргиллитами и алевролитами. Нижняя часть разреза сложена
известняками и аргиллитам, переслаивающихся между собой. В скважине 15 мощность
верейской пачки 40 м и, вероятно, в пределах площади ее значения меняются
незначительно. Пластовые скорости составляют 3625-3830 м/с. От кровли
верейского горизонта следится отражение В.
Московско-нижнепермский сульфатно-карбонатный
комплекс включают в себя отложения каширского, подольского, мячковского
горизонтов среднего карбона, верхнего карбона, ассельского и сакмарского ярусов
нижней перми. Литологически комплекс сложен известняками и доломитами. В
верхней части доломиты загипсованы, наблюдаются прослои гипсов и ангидритов.
Мощность комплекса в скважине 15 около 645 м. Пластовые скорости имеют значения
4100-4850 м/с.
Верхнепермско-четвертичный терригенный комплекс
представлен отложениями уфимского, казанского и татарского ярусов верхней
перми, неогеновой и четвертичной систем. В нижней части толща сложена глинами,
алевролитами и песчаниками с прослоями известняков и доломитов в отложениях
казанского и татарского ярусов.
Широкое развитие на площади получили неогеновые
отложения, заполняющие древние эрозионные палеодолины рек. Они представлены
отложениями плиоцена и сложены в основном глинами с прослоями песков. Глубина
врезания неогеновых палеодолин превышает 200 м и может резко меняться на
незначительных расстояниях.
Четвертичные образования развиты повсеместно.
Они представлены аллювиально-делювиальными суглинками и супесями с включением
щебня, мощность этих отложений 2-5 м.
Интервальные скорости в толще изменяются от 1650
м/с до 3350 м/с. Мощность комплекса варьирует в пределах 240-300 м.
.4 Тектоника
В тектоническом отношении площадь работ
расположена в крайней северной части западного борта Мелекесской впадины. На
додевонской поверхности выделяются Пичкас-Бугровская и Большеполянская гряды,
разделенные Большеполянским прогибом. Восточная часть Базарно-Матакского
участка приурочена к Алькеевско-Андреевской гряде центральной части Мелекесской
впадины, отделенной от западного борта Алькеевским прогибом.
Поверхность фундамента в пределах площади
погружается в южном направлении. На фоне погружения в результате обобщения
материалов геофизических работ т.п. 35/85 в пределах исследуемой площади
выделяются Бугровский и Алексеевский валы, разделенные Алькеевско-Пичкасским
грабеном фундамента. Прогиб подтвержден скважинами 2 Пичкасской площади и 22
Алькеевской площади. Его ложе заполнено рифей-вендскими отложениями и на
додевонской поверхности прогиб не выражен. Мощность вскрытых рифей-вендских
отложений в скв. 2 составляет 341 м, в скв. 22 - 325 м.
Структурная поверхность терригенного девона в
общих чертах повторяет рельеф додевонской поверхности. Вследствие
компенсационных процессов, завершившихся к концу кыновского времени, происходит
некоторое выполаживание как положительных, так и отрицательных форм.
На структурные планы верхнефранско-фаменских и
турнейских отложений в рассматриваемом районе значительное влияние оказало
образование Усть-Черемшанского прогиба ККС. Формирование прогиба определялось в
основном седиментационными факторами, действовавшими на фоне общих
тектонических погружений обширных участков земной коры. В разрезе осадочного
чехла на исследуемой площади выделяются осевая и западные бортовые (внутренняя
и внешняя) зоны Усть-Черемшанского прогиба. Внутренняя прибортовая зона
является переходной от чисто дипрессионных фаций в осевой зоне до рифогенных -
во внешней бортовой зоне.
Характерной особенностью турнейской поверхности
в прибортовых зонах является широкое развитие эрозионных врезов, возникших в
результате деятельности палеорек, временных водных потоков, подводных течений в
условиях мелководного моря.
Депрессионная зона Усть-Черемшанского прогиба,
так же как и эрозионные врезы снивелированы визейскими терригенными отложениями
увеличенной мощности и по вышележащим горизонтам осадочного чехла не
прослеживаются.
О структурном плане по кровле ассельского яруса
нижней перми можно судить по материалам структурного бурения. Поверхность
представляет собой склон, неравномерно погружающийся на юго-восток - к осевой
зоне Мелекесской впадины. Максимальные абсолютные отметки приурочены к
северо-западной части площади (-178 м в скв. 1223), минимальные - к юго
восточной (-249 м в скв. 1246). Структурный план осложнен рядом локальных поднятий
- Северо-Бугровским, Караваевским, Куркульским, расположенными за границами
Базарно-Матакского участка.
Район работ характеризуется сложным
геологическим строением, где на отдельных этапах развития формировались
структурные формы различного генезиса.
Изучаемая площадь крайне слабо изучена глубоким
бурением. По материалам выполненных сейсморазведочных работ в 2002 году
структурные построения не проводились. Проектируемые работы позволят
существенно дополнить имеющуюся информацию о тектоническом строении
Базарно-Матакского участка.
.5 Нефтегазоносность
В результате нефтепоискового бурения в
исследуемом районе промышленных нефтепроявлений установлено не было, что
возможно объясняется недостаточной изученностью территории глубоким бурением.
Проведенные геолого-геофизические исследования в скважинах показывают наличие в
отложениях осадочного чехла водоносных коллекторов и небольших нефтепроявлений.
В пределах участка работ нефтепроявления в виде
битумов встречены в верхнеказанских отложениях (скв. 127, 134, 137, 138, 139,
141, 144 Ямбухтинской площади структурного бурения). Площадь распространения
битумов представляется в виде узкой полосы северо-восточного простирания.
Непосредственно на площади проектируемых работ
расположена глубокая скважина 15, в шламе которой встречены битуминозные
известняки в бурегских отложениях девона, а в скважинах 13, 14, находящихся
западнее рассматриваемого участка - известняки с битуминозным запахом в этих же
отложениях.
В скв. 10, 18, 21 (юго-восточнее площади работ)
в пашийских отложениях получена микрорассеянная нефть. В скв. 21 газопроявления
были отмечены в процессе бурения в интервале 1305-1312 м (турнейский ярус) в
виде редких пузырьков газа в промывочной жидкости. В соседней скв. 6 по данным
газового каротажа в угленосном горизонте в интервале 1122-1145 м отмечались
несколько повышенные газопоказания.
Крайне редкая изученность территории глубоким
бурением не дает возможности с полной определенностью сделать вывод о ее
нефтеперспективности. Исходя из того, что на площадях со сходными геологическими
условиями открытынефтяные месторождения, а непосредственно на площади имеются
структурные и литологические условия для формирования ловушек, перспективы
площади на поиски промышленной нефти не исключены.
2. Методика и технология полевых работ
.1 Обоснование постановки сейсморазведочных
работ
Поисковые работы можно проводить как методом
отраженных волн (МОВ), так и методом преломленных волн (МПВ) или обоими
методами одновременно. При поисках и изучении глубоко залегающих структурных
объектов, характерных для месторождений нефти и газа, основное значение имеет
МОВ. На основании полного учета сейсмогеологических и топографических условий
района выбран метод МОВ ОГТ-2D. Он обеспечивает большую подвижность,
сравнительно простую методику полевых работ, высокую разрешающую способность.
Основой модификации общей глубинной точки являются сложные системы многократных
перекрытий, преимуществом которых является возможность реализации в процессе
обработки алгоритмов, обеспечивающих существенное повышение отношения сигнал
помеха за счет ослабления нерегулярных колебаний и регулярных волн-помех
(многократных, обменных и др.).
Основываясь на вышеизложенных фактах, я
проектирую применение модификаций МОВ ОГТ-2D, а именно поисковый вид
сейсморазведочных работ.
.2 Система наблюдений
На выбор системы наблюдений
влияет характер поставленной геологической задачи, сейсмогеологические
особенности площади и экономических соображений. Выбор системы наблюдений,
помимо обеспечения наилучших условий регистрации полезных волн, должен
обеспечивать надежное прослеживание их вдоль протяженных профилей с заданной
степенью детальности. Так же учитываются технико-экономические возможности
исполнителя работ.
Выбранная на стадии проектирования система
наблюдения, должна обеспечивать:
) Порядок набора и сброса проектной кратности, в
том числе и на концах профилей;
) Отработку основной части профилей;
) Последовательность работы на профиле при
прохождении через технологические препятствия;
) Надежное прослеживание полезных волн, вдоль
протяженных профилей с заданной степенью детальности;
) Выполнение разведки с наименьшими затратами
средств и времени (при условии учета экономических факторов);
) Прослеживание основных отражающих горизонтов,
указанных в проекте сейсморазведочных работ.
В сейсморазведке при исследованиях по профилям
используют системы наблюдений с фиксированным расположением источника
относительно базы приема. Различают следующие виды СН:
– фланговые - с ПВ, расположенным по
одну сторону базы приема на ее конце или за ее пределы (с выносом);
– встречно-фланговые - с ПВ,
расположенными на обоих концах базы приема;
– центральные - с ПВ в центре базы
приема;
– комбинированные - комбинации
двух-трех СН из числа вышеназванных.
Полевые работы будут выполняться по 48-ми
кратной симметричной системе наблюдений с целью получения отражений от
горизонтов осадочного чехла и поверхности кристаллического фундамента.
Центральные системы наблюдений представляют собой наиболее экономичную
разновидность встречных систем, но требуют, как правило, применения
сейсморазведочных станций с повышенной канальностью.
Расчет:
а) Длина годографа (Xmax) - это максимальное
удаление пунктов приёма колебаний от пункта возбуждения упругих волн,
рассчитывается с учетом глубины до продуктивного горизонта:
= 0, 95…1, 15 • Нпрод ,
где Нпрод - глубина до продуктивного горизонта,
м.
= 1, 05 • 2237 м = 2350 м
б) Шаг наблюдений (∆Х) - расстояние между
двумя соседними пунктами приёма колебаний. От него зависят производительность
работ и качество получаемого материала:
∆Х = (Vср • Т)/2
где Vср - средняя скорость подхода волны к
дневной поверхности, м/с;
Т - видимый период колебания волны, с.
∆Х = (4709 м/с • 0, 02 с)/2 = 50 м
в) Вынос (R) - расстояние от ближайшего пункта
приёма колебаний до пункта возбуждения упругих колебаний. Его применяют для
избавления сильных поверхностных и звуковых волн.
=2H/
где H - глубина до продуктивного горизонта,
м;кпол - кажущаяся скорость полезной волны, м/с;кпов - кажущаяся скорость
поверхностной волны, м/с.
Xmin=2*2237/ (7200/600)2-1 = 400 м
г) База приема (S) - участок профиля, занимаемый
совокупностью пунктов приёма при записи сейсмических волн от данного пункта
возбуждения.
При работе по центрально-симметричной системе
наблюдения база приема рассчитывается, учитывая то, что она должна быть больше
или равна удвоенного значения максимального расстояния
"взрыв-прибор":
= ∆Х • (К - 1)
где ∆Х - шаг наблюдений, м;
К - активное число каналов сейсморегистрирующей
системы.
= 50 м • (96 - 1) = 4750 м
д) Интервал возбуждения упругих волн (∆d)
- расстояние по профилю между двумя соседними пунктами возбуждения упругих
волн.
∆d = /2
где - длина волны;
= Vср • Твид
∆d = (4709 м/с • 0, 02 с)/2 = 50 м
е) Максимальное удаление для
центрально-симметричной СН
= R + S/2= 400 + 4750/2 = 2775
Схема используемой системы наблюдения,
построенная на основании данных расчетов, приведена в приложении 1.
ж) Длина группы пунктов приема (l) - в данном
проекте предлагаю использовать линейное однородное продольное группирование
сейсмоприемников.
Оно применяется для подавления регулярных
волн-помех, распространяющихся от источника в направлениях, близких к
горизонтальным (поверхностные и объемные отраженно-преломленные волны,
образовавшиеся в приповерхностной зоне), а также для осреднения условий приема,
достижения сейсмического и статистического эффектов.
l = 2π/Kmin + Kmax
где π = 3,14;
= fmin / VК min - максимальное волновое число, м
-1;= fmax / VК max - минимальное волновое число, м -1.= 15 Гц/700 м/с = 0, 02 м
-1= 30 Гц/500 м/с = 0, 06 м -1= 2 • 3,14/0, 02 м -1 + 0, 06 м -1 = 78,5 м
Так как база группирования имеет значение
большее, чем шаг наблюдения, для ослабления волн-помех целесообразным считаю
взять длину группы пунктов приема равной 24 м.
з) Число элементов в группе (n):
≥ Kmax / Kmin + 1= 0, 06 м -1/0, 02 м -1 +
1 ≥ 4
Для повышения статистического эффекта возьму
число элементов в группе равное 12.
и) Расстояние между пунктами приема в группе (∆х):
∆х = l/(n - 1)
∆х = 24 м/(12 - 1) = 2 м
Схема характеристики направленности второго
рода, построенная на основании данных расчетов, приведена в приложении 2.
.3 Источники возбуждения
Возбуждение колебаний возможно 2 способами: с
помощью взрывных и невзрывных источников возбуждения. Взрывные источники
возбуждения обладают рядом преимуществ, но в тоже время бурение взрывных
скважин и производство в них взрывов сильно удорожают сейсморазведочные работы,
кроме того они требуют особых мер по охране безопасности работ. Площадь работ
располагается на средне-заселенном участке, поэтому решено использовать
невзрывные источники. Возбуждение упругих колебаний будет осуществляться
сейсмическими вибраторами электрогидравлического типа СВ-10/180 МП, которые
предназначены для возбуждения продольных сейсмических волн с заданной
амплитудой и частотой в геологической среде путем механического вибрационного
воздействия на поверхность грунта при проведении сейсморазведочных работ.
Область применения источника - геофизические
работы с целью сейсморазведки на нефть и газ. Технические характеристики
приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Технические характеристики СВ-10/180
МП
Узлы
|
параметры
|
1
|
2
|
Возбудитель
вибраций:
|
100
|
Отклонение
толкающего усилия от номинального в диапазоне частот 15 - 130 Гц, дБ +/-
|
3
|
Рабочий
диапазон частот
|
4…180
|
Реактивная
масса, кг
|
1890
|
Активная
масса, кг
|
1190
|
Площадь
поршня, кв.см
|
53,4
|
Полный
ход, мм
|
40
|
Механизм
взвешивания реактивной массы:
|
пневматический
|
Вибpоизоляция
опорной плиты:
|
пневматическая
|
Сервоклапан:
|
ВПЭГ
|
расход,
л/мин
|
200
|
диаметр
золотника, мм
|
22
|
входной
электрический ток, A, до
|
3,5
|
Опорная
плита:
|
|
площадь,
кв.м
|
1,57
|
габариты,
см
|
178х88,5х12
|
статический
прижим, кг
|
15000
|
Блок
управления:
|
БУСВ МП или
Mini Controller (Pelton,USA)
|
Гидравлическая
система:
|
|
Приводной
двигатель
|
ЯМЗ-238
|
Мощность
двигателя, л/с
|
240
|
Гидpонасос:
|
1РНАС-125/320
|
максимальный
расход, л/мин
|
150
|
Емкость
бака, л
|
230
|
Шасси:
|
КрАЗ-260
|
Габаритные
размеры:
|
|
Длина,
мм
|
9030
|
Ширина,
мм
|
2750
|
Высота,
мм
|
3300
|
Клиpенс,
мм
|
500
|
Масса:
|
|
Общая,
кг
|
19700
|
Нагрузка
на переднюю ось, кг
|
6500
|
Нагрузка
на заднюю тележку, кг
|
13
200
|
2.4 Система сбора и регистрации данных
сейсморазведки
.4.1 Сейсморазведочные косы и сейсмоприёмники
Полевое оборудование включает 24 канальные
сейсмические косы длиной 760 метров, 24 канальные переходники, сейсмоприёмники
марки GS-20DX. В таблице 1 приведены технические характеристики применяемых
сейсмоприёмников. Прием сейсмических колебаний по каждому каналу производится
группой сейсмоприемников. Сейсмоприемники в группе должны быть правильно ориентированы
и иметь надежный контакт с грунтом. Регистрация колебаний производится
преимущественно на открытом канале. В отдельных случаях допускается применение
фильтров высоких частот для ослабления низкочастотных волн-помех.
Таблица 2 - Технические характеристики
сейсмоприемников GS-20DX
Параметры
|
Значение
|
Собственная
частота
|
Коэффициент
преобразования (с шунтом 1 кОм)
|
19,6
В/м/с
|
Коэффициент
преобразования (без шунта)
|
28
В/м/с
|
Постоянная
преобразования
|
1,38
В/м/с
|
Омическое
сопротивление катушки
|
395
Ом ± 5%
|
Коэффициент
нелинейных искажений
|
0,2%
|
Степень
затухания в открытой цепи
|
0,3
|
Степень
затухания с шунтом 1 кОм
|
0.7
|
Допустимый
угол наклона не более
|
20
0
|
Верхний
предел полосы пропускаемых частот
|
250
Гц
|
Диапазон
рабочих температур
|
от
- 30 0 до + 70 0
|
Масса
|
163
г
|
Габаритные
размеры в корпусе:
|
|
Высота
|
57
мм
|
Диаметр
|
30
мм
|
Длина
штыря
|
75
мм
|
Резистор
|
1
кОм
|
Разъемы
(2 штуки)
|
КС24-4
|
Кабель
(USA)
|
LE3B19.14U/4
|
2.4.2 Сейсморегистрирующая система
Для проведения наземных сейсмических исследований
проектируется применение телеметрической регистрирующей системы INPUT/OUTPUT
SYSTEM 2000.
Все оборудование
СРС данного типа состоит из четырех модульных подсистем:
) Центральная
электроника получает команды, устанавливает параметры и инструкции от оператора
станции и передает их на полевое оборудование. Она контролирует и обрабатывает
сейсмоданные, поступающие от полевого оборудования, выводит их на плоттер.
Включает в себя следующие элементы:
- консоль оператора
(OCM);
- блок управления
системой (SCM);
линейный
интерфейсный модуль (LIM);
коррелятор-сумматор
(CSM);
магнитофон (TTM).
) Полевое
электронное оборудование (ПЭО) - дешифрирует поступающую информацию и выполняет
команды, полученные от Центральной электроники (ЦЭ). В процессе регистрации ПЭО
принимает, оцифровывает и передает данные на ЦЭ. ПЭО включает в себя:
полевые
регистрирующие модули (MRX);
коммутационные
модули (АLX);
источники питания
(аккумуляторы).- основной интеллектуальный программируемый выносной модуль
системы, осуществляющий сбор и оцифровку сейсмической информации. После команды
"включения" MRX выполняет элементарное самотестирование (величины
сопротивления группы, коэффициента нелинейных искажений и значение частот РФ) и
только после этого подтверждает свое включение на Центральную электронику.
АLX -
интеллектуальное программируемое устройство, выполняющее следующие функции:
линейный
повторитель в линии связи станции с сейсмокосами;
устройство
сопряжения сейсмокос и станции;
устройство вывода в
линейной расстановке, соединяющего те MRX, которые находятся в
разнонаправленных линиях.
Модули АLX
используются совместно с MRX и позволяют на основе телеметрических линий связи
стандартной длины добиваться большого количества вариантов конфигурации
полевого оборудования и расстановки сейсмокос.
) Периферийное
оборудование станции:
устройство
управления источником;
плоттер;
портативный
источник питания.
Для выполнения
работы с вибрационными источниками стандартное программное обеспечение может
производить полное дистанционное управление электронной системой вибраторов
через интерфейс SHOT PRO.
) Вспомогательное
оборудование служит для установки параметров ПЭО, технического обслуживания и
текущего ремонта всей системы. Сюда входят:
портативное
тестирующее устройство ПМ (HHT);
модуль контроля
линейной расстановки;
диагностический и
ремонтный комплекс;
осциллограф;
зарядное
устройство.
Технические
характеристики:
Максимальное число
каналов при шаге квантования 2 мс - 4032;
Максимальное число
активных каналов - 720
Максимальное
расстояние между линиями, м - 671
Вес ПМ, кг - 6,8
.5 Опытные работы
Опытные работы должны быть проведены на
участках, контрастно различающихся по поверхностно-сейсмогеологическим
условиям: на пониженном, пойменном и на возвышенном. Участки для производства
опытных работ будут подобраны на месте проведения работ.
.6 Производственные работы МОВ ОГТ-2D
Для производства сейсморазведочных работ МОВ
ОГТ-2D использовались центрально-симметричная система наблюдений, группирование
12 сейсмоприемников GS-20DX на базе группирования 30 метров, длина расстановки
4750 метров, расстояния между ПВ и ПП 50 метров. Для создания упругих колебаний
использовались вибраторы Hemi-50 на базе КАМАЗ-63501А. Кратность прослеживания
- 48 (100%). По условиям проведения полевых сейсморазведочных работ местность
относится ко II категории трудности в объеме 70% и III - 30%.
В качестве регистрирующей аппаратуры будет
использоваться сейсмическая станция Input Output System 2.
Параметры регистрации - шаг дискретизации - 2
мс, длительность регистрации - 3мс, ФВЧ - ОК, ФНЧ - ОК, усиление - подбирается.
Параметры воспроизведения - ФВЧ - подбирается,
ФНЧ - подбирается, усиление - подбирается, АРУ - выключен.
.7 Вспомогательные топографо-геодезические
работы
Топографо-геодезические работы являются
неотъемлемой частью всех работ в целом. Это основа, по которой производятся
дальнейшие геологоразведочные исследования.
Основными задачами топографо-геодезических работ
на данной площади являются:
а) составление и вычерчивание топографических
основ масштаба 1:100000 проектных карт;
б) вынос в натуру проекта расположения профилей
и пунктов геофизических наблюдений;
д) определение координат концов, изломов и
пересечений профилей, пунктов возбуждения и пунктов приёма, характерных точек
рельефа;
е) составление каталогов высот и доставка их в
ЦОИ вместе с полевым материалом;
ж) привязка в плане всех бурящихся на площади
проведения работ глубоких разведывательных скважин.
Перед началом работ будет произведено
обследование пунктов государственной триангуляционной сети.
После рекогносцировки будут определены места и
произведено закрепление точек сети сгущения.
По трудности производства работ площадь
относится к II (70%) и III (30%) категориям трудности.
Общая протяженность профилей составит 150 пог.км
с шагом ПП 50 м и ПВ 50 м.
Вынесение в натуру сейсмических профилей, плановая
и высотная привязка пунктов геофизических наблюдений осуществляются GPS Pro XR.
Пункты геофизических наблюдений закрепляются на местности деревянными кольями.
Концы и пересечения профилей закрепляются вешками и затесами на деревьях. При
разбивке профилей производится контрольная привязка имеющихся на площади работ
глубоких и структурных скважин, данные по которым потребуются при обработке
геофизических материалов. По каждому профилю составляется абрис в электронном
виде с зарисовкой всех объектов и ориентиров местности, опасных зон, объездов,
препятствий и т.п. По абрисам составляется общая схема ситуации на площади в
более крупном масштабе.
Контроль плановой и высотной привязок
осуществляется повторным определением координат и высот отдельных пунктов профилей
из независимых теодолитных ходов.
Вынос в натуру сети профилей производится с
максимальным отклонением от проектного положения по осям Х и Y не более + 1 м и
высотной отметки не более + 1 м.
В случае невозможности выноса ПВ в плановое
положение допускается его смещение перпендикулярно линии ПВ на расстояние, но
не более чем на 100 м с обязательной дополнительной привязкой смещенного ПВ.
3. Организационный раздел
.1 Структура и штат сейсмопартии
В сейсмической партии закреплено определенное
количество работников и их должностные функции. Структура сейсмической партии
представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Структура сейсмопартии
Начальник партии осуществляет на основах
единоличия общее техническое и административное руководство и обеспечивает
своевременное составление и получение все документации на проведение работ,
укомплетование партии штатами, выполнение поставленных перед партией
геологических задач.
Главный инженер (геофизик) обеспечивает:
а) ведение работ в соответствии с техническим
проектом в части методики и техники;
б) высокое качество и целенаправленность
проведения опытных работ;
в) своевременную и высококачественную обработку
полевых материалов и их геологическую интерпретацию.
Старший, ведущий геофизик (интерпретатор)
обеспечивает укомплектование партии геолого-геофизическими, картографическими и
другими материалами, необходимыми для интерпретации работ.
Инженер по аппаратуре обеспечивает
работоспособность сейсмической аппаратуры, организует и проводит ее ремонт и
наладку в полевой период и в период подготовки аппаратуры к полевому сезону.
Геофизик-оператор руководит работой полевых
бригад и обеспечивает укомплектование отряда аппаратурой, оборудованием и
материалами:
Старший ведущий геолог (геолог) обеспечивает:
а) сбор геолого-геофизического материала, связь
с геологоразведочными организациями, ведущими исследования в районе работ
партии; рациональное направление работ, полноту геологической документации
взрывных скважин;
б) анализирует результаты обработки, степень
решения проектных геологических задач; принимает участие в геологической
интерпретации геофизических материалов; участвует в написании отчета.
Геофизик-интерпретатор работает под руководством
старшего геофизика, проводит обработку и интерпретацию сейсмических записей,
обеспечивая высокое качество результатов.
Старший техник-оператор выполняет работы по
указанию оператора; проверяет исправность сейсмической аппаратуры, радиостанции
и оборудования; руководит расстановкой сейсмоприемников и проверяет их;
обеспечивает соблюдение правил техники безопасности бригадой сейсмостанции.
Топограф (старший техник-геодезист) проводит
геодезические работы: выполняет работы по проложению профилей, разбивке
пикетажа и пунктов геофизических наблюдений, по привязке профилей к пунктам
геодезической сети, определению высот пунктов геофизических наблюдений и точек,
составляет нивелировочные разрезы и абрисы профилей.
Рабочие выполняют работы по указаниям своих
непосредственных руководителей в соответствии с обязанностями, изложенными в
тарифно-квалификационном справочнике.
Оператор невзрывной установки управляет работой
источника по указанию оператора и старшего инженера по обслуживанию источников;
выполняет необходимые профилактические операции на установке и текущий ремонт;
ведет учет выполненных воздействий.
.2 Охрана труда и техника безопасности
В целях оздоровления условий труда, улучшения
состояния техники безопасности, промсанитарии и предупреждения травматизма при
производстве полевых работ, в партии предусматривается проведение следующих
мероприятий:
До начала полевых работ.
.