Комплексирование методов наземной и скважинной сейсморазведки для изучения верхней части разреза при решении инженерно-геологических задач
Целью данной работы является оценка эффективности комплексирования методов наземной и скважинной сейсморазведки для изучения физических свойств верхней части разреза при решении инженерно-геологических задач. Комплекс методов состоял из сейсмического каротажа (СК), метода преломленных волн (МПВ) и метода поверхностных волн (технология MASW). Обработка данных СК производилась в системе «RadЕxPro», данных МПВ и MASW в системе «Zond2ST2D».
В результате интерпретации были сделаны как инженерно-геологические, так и методические выводы.
По данным СК было выделено положение ослабленных зон на глубинах 15-18 м, соответствующих трещиноватым и разуплотненным породам. По сейсмотомографическим разрезам было выделено присутствие антиклинальной структуры в среде по поднятию изолиний скоростей на профилях меридионального простирания и область предполагаемого разрывного нарушения северо-западного простирания. По скоростным разрезам поперечных волн, полученных технологией MASW, было выделено 3 зоны сохранности грунтов: зона А (зона интенсивного выветривания и разгрузки), зона В (зона умеренной разгрузки естественных напряжений), зона С (зона относительно сохранных пород).
Среди методических выводов стоит отметить несколько особенностей. Первая относится к сейсмотомографическому разрезу, полученному методом преломленных волн, и заключается в том, что на глубинах залегания границ слоистой модели определяются заниженные значения скоростей. Вторая относится к скоростному разрезу, полученному по поверхностным волнам (методика MASW), и заключается в его сильной зависимости от начальной модели.
Данная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и библиографического списка (включающего 9 наименований), содержит 75 страниц, 68 рисунков и 3 таблицы.
ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………………………. 4
1. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА РАБОТ ………………………………………………………………… 6
1.1. Физико-географический очерк ……………………………………………………………………………… 6
1.2. Геолого-геофизическая изученность ………………………………………………………………………… 6
1.3. Краткий геологический очерк ………………………………………………………………………………….. 7
2. СЕЙСМИЧЕСКИЙ КАРОТАЖ (СК) ……………………………………………………………………. 10
2.1. Теоретические основы СК ……………………………………………………………………………………… 10
2.2. Методика и техника полевых работ ………………………………………………………………………… 12
2.3. Обработка ……………………………………………………………………………………………………………… 13
4.4. Интерпретация ………………………………………………………………………………………………………. 19
3. МЕТОД ПРЕЛОМЛЕННЫХ ВОЛН (МПВ) ………………………………………………………….. 24
3.1. Теоретические основы ……………………………………………………………………………………………. 24
3.1.1 Годографы преломленных волн…………………………………………………………………………. 24
3.1.2 Методика сейсмотомографической обработки …………………………………………………… 29
3.2. Методика и техника полевых работ ………………………………………………………………………… 32
3.3. Обработка ……………………………………………………………………………………………………………… 34
3.4. Интерпретация ………………………………………………………………………………………………………. 44
4. МНОГОКАНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛН (MASW) ………………. 49
4.1. Теоретические основы ……………………………………………………………………………………………. 49
4.2. Методика и техника полевых работ ………………………………………………………………………… 53
4.3. Обработка сейсмических данных ……………………………………………………………………………. 54
4.4. Интерпретация ………………………………………………………………………………………………………. 61
5. СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ СЕЙСМИЧЕСКИХ
ИССЛЕДОВАНИЙ ………………………………………………………………………………………………….. 64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………………………………………….. 73
Список литературы………………………………………………………………………………………………….. 75
Комплексирование методов широко распространено в нефтегазовой сфере как при поисково-разведочных работах, так и при мониторинге месторождений нефти и газа.
При решении инженерно-геологических задач сейсморазведка используется, в основном в виде одного метода, как правило, метода преломленных волн (МПВ). В данной магистерской работе рассмотрен комплекс сейсмических методов скважинной (а) и наземной (б, в) сейсморазведки, каждый из которых решает свои задачи:
а) Сейсмический каротаж:
– получение поинтервальной скоростной характеристики разреза;
– получение средней скорости продольных и поперечных волн;
– расчет модулей упругости (коэффициента Пуассона, модуля Юнга);
б) Метод преломленных волн (МПВ) на продольных (Р) и поперечных (S) волнах:
– изучение прочностных свойств грунтов, слагающих основание основных сооружений;
– выявление локальных пространственных неоднородностей;
– изучение изменения плотности и упругих свойств верхней части массива коренных пород после выравнивания площадки;
в) Метод поверхностных волн (технология MASW – многоканальный анализ поверхностных волн):
– получение разрезов скоростей поперечных волн;
– оценка сейсмической устойчивости (уточнение влияния верхней части разреза на изменение сейсмических свойств грунтов при сейсмическом воздействии);
При написании магистерской работы были использованы данные, полученные в ходе прохождения научно-производственной практики на территории Турции в 2019 году. В ходе полевых работ было отработано 26 профилей (3 объекта), общая длина которых составила 4368 погонных метров, и 22 скважины, глубина которых варьировалась от 17 до 45 м. В магистерской диссертации представлен один из этих объектов, для изучения которого было выполнено 8 профилей (4 горизонтальных и 4 вертикальных) общей длиной 1736 погонных метров и проведены исследования в 8 скважинах глубиной до 30 м.
4
В магистерской работе рассматриваются 2 аспекта:
• инженерно-геологический – изучение верхней части разреза (под строительство зданий и сооружений);
• методический – оценка эффективности комплексирования методов наземной и скважинной сейсморазведки при решении инженерно-геологических задач.
Цель: оценить эффективность комплексирования методов наземной и скважинной сейсморазведки для изучения физических свойств верхней части разреза при решении инженерно-геологических задач.
Задачи:
1. Получение скоростных параметров и упругих модулей на основании обработки скважинных наблюдений в системе «RadЕxPro»;
2. Построение скоростных моделей верхней части разреза на основе обработки преломленных волн (P и S) методом сейсмической томографии в системе «ZondST2D»;
3. Построение скоростных моделей на основе многоканального анализа поверхностных волн (MASW) в системе «ZondST2D»;
4. Сравнение полученных результатов с целью оценки эффективности каждого метода и комплексирования наземной и скважинной сейсморазведки.
1. Боганик Г.Н., Гурвич И.И. Сейсморазведка. Тверь: Издательство АИС, 2006,
744 с.
2. Бондарев В.И. Сейсморазведка: Учебник для вузов. Тверь: Издательство УГГУ,
2007. – 690 с.
3. Горяинов Н.Н. Применение сейсмоакустических методов в гидрогеологии и
инженерной геологии. Недра, Москва, 1992 г. – 264 с.
4. Дорохин К.А. Обоснование и разработка метода оценки геодинамического
состояния массива горных пород на основе дисперсионных параметров
сейсмических волн // 2017.
5. Ермаков А.П., Ли В.О., Гриневский А.С. Сейсморазведка. Часть 1. Наземная
сейсморазведка: учебно-методическое пособие по сейсморазведочной практике.
Университетская книга Москва, 2014 г. – 178 с.
6. Резяпов Г.И. Сейсморазведка. Издательство Томского Политехнического
Университета, Томск, 2012 г., 309 стр.
7. Шерифф Р., Гелдарт Л. Сейсморазведка. М.: Мир, 1987, 2 том, 400 с.
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.5 (330 отзывов)
4.9 (826 отзывов)
4.8 (105 отзывов)
5 (44 отзыва)
4.6 (30 отзывов)
5 (285 отзывов)
4.9 (298 отзывов)
4.7 (82 отзыва)
4.4 (93 отзыва)
