Методика проведения инженерно-геофизических исследований с применением донного сейсмического оборудования в условиях газонасыщенных грунтов на примере обустройства газового месторождения Каменномысское-море

Данная работа посвящена разработке технологии проведения инженерно-геофизических работ на акваториях с использованием донных систем регистрации. Целью является оценка эффективности применения донных сейсмических регистраторов при проведении инженерно-геофизических исследований на акваториях в условиях газонасыщенных грунтов в верхней части разреза. Предложена и апробирована методика обработки преломленных волн по «вторым» вступлениям на реальных материалах с газового месторождения Каменномысское-море. Материалы обрабатывались с помощью метода сейсмической томографии, метода t0 и MASW.
Объём работы составляет 53 страницы, 48 иллюстраций, 2 таблицы. Работа разделена на 3 главы. При написании использовалось 24 источника информации.

Список сокращений………………………………………………………………………………………. 5
Введение ………………………………………………………………………………………………………. 6
1 Целесообразность использования донных систем регистрации при
изучении верхней части разреза……………………………………………………………………………… 9
1.1 Недостатки стандартного комплекса сейсмоакустических методов при
изучении верхней части разреза………………………………………………………………………….. 9
1.2 Возможные методы обработки сейсмических данных,
зарегистрированных донными регистраторами …………………………………………………… 9
1.2.1 Теоретические основы метода t0 ………………………………………………… 10
1.2.2 Теоретические основы метода сейсмической томографии ………….. 13
1.2.3 Теоретические основы метода MASW ……………………………………….. 18
1.3 Предлагаемая методика работ с донными станциями ……………………. 21
2 Проведение инженерно-геофизических исследований на акватории
Обской губы ………………………………………………………………………………………………………… 23
2.1 Методика и технология работ ………………………………………………………. 23
2.2 Анализ исходных сейсмических данных ………………………………………. 28
2.3 Проверка гипотезы использования «вторых» вступлений
преломленных волн ………………………………………………………………………………………….. 32
2.4 Обработка данных МПВ ………………………………………………………………. 41
2.5 MASW …………………………………………………………………………………………. 42
2.6 3D сейсмическая томография ……………………………………………………….. 43
3 Оценка информативности полученных данных и эффективности
используемой системы наблюдений……………………………………………………………………… 45
3.1 Сравнение полученных результатов с данными со скважин и с
результатами НСАП …………………………………………………………………………………………. 45
3.2 Проверка избыточности системы наблюдения ………………………………. 46
Заключение ………………………………………………………………………………………………… 51
Список литературы …………………………………………………………………………………….. 52

В результате проделанной работы был сделан вывод о достаточно высокой
эффективности использования донных систем регистрации при проведении инженерно-
геофизических работ на акваториях в условиях газонасыщенных грунтов. На площадке
ЛСП «А» первая инженерно-геологическая граница выделяется по изолиниям Vp=0.5
км/с и Vs=0.2-0.25 км/с, вторая граница выделяется по изолинии Vp=1.55 км/с. На
площадке ЛСП «БЖ» первой границе соответствует изолинии Vp=0.9 км/c, второй
границе соответствуют изолинии Vp=1.2 км/с и Vs=0.4 км/с.
В качестве рекомендаций при проведении исследований с применением донных
станций в схожих условиях следует выделить следующие пункты:
а) Возбуждение колебаний с использованием низкочастотных источников
сигнала (пневмнопушка);
б) Использование равномерной сети наблюдений с шагом 75 или 150 м;
в) Использование «вторых» вступлений преломленных волн для обработки
данных МПВ способами сейсмической томографии и t0;
г) Выполнение обработки данных не только профильными методами, но и
площадными (3D сейсмотомография);
д) Сопровождение инженерно-геофизических работ бурением с целью
точной увязки получаемых результатов.
Несмотря на доказанную эффективность предлагаемой технологии работ
полученная высокая точность связана с наличием скважин на исследуемых площадках.
Таким образом, данная технология должна выполняться в комплексе с другими
геофизическими методами исследования ВЧР. Важным аспектом является наличие
априорной геологической информации о строении изучаемого водного бассейна.

1. Гил Ф., Мюррей У., Райт М. Практическая оптимизация. М.: Мир, 1985., 509 с.
2. Гурвич И.И., Боганик П.Н. Сейсмическая разведка. М.: Недра, 1980., 551 с.
3. Половков В.В. Совместное использование преломленных и отраженных волн для
построения глубинно-скоростной модели среды. Диссертация. СПб., Национальный
минерально-сырьевой университет “Горный”, 2012
4. Потемка, А.К., Белов М.В., Половков В.В. Сейсмические наблюдения с донным
оборудованием для решения задач инженерных геологических изысканий на
предельном мелководье // Труды IX Международной научно-практической
конференции “Морские исследования и образование (MARESEDU-2020)”: Сборник,
Москва, 26–30 октября 2020 года. Тверь: ООО «ПолиПРЕСС», 2020, С.422-424.
5. Токарев М.Ю., Полудеткина Е.Н., Старовойтов А.В., Пирогова А.С., Корост С.Р.,
ОшкинА.Н.,ПотемкаА.К.Характеристикагазонасыщенныхотложений
Кандалакшского залива Белого моря по данным сейсмоакустических и литолого-
геохимических исследований // Вестник Московского университета. Серия 4.
Геология. 2019. №1. С.107-114
6. Яновская Т.Б., Порохова Л.Н. Обратные задачи геофизики. СПб.: Изд-во СПбГУ,
2004, 214 с.
7. Dash R., Spence G. P-wave and S-wave velocity structure of northern Cascadia margin gas
hydrates // Geophysical Journal International. 2011. V.187. №. 3. P.1363-1377.
8. Hou S., Zheng D., Miao X.G., Haacke R.R. Multi-modal Surface Wave Inversion and
Application to North Sea OBN Data // EAGE, ext. abstracts. 2016.
9. Osdal, B., Zadeh, H. M., Guttormsen, M. S., Aronsen, H. A., Cannavo, D. C., & Øxnevad,
G. O. Benefit of OBS PP and PS Data for Structural Interpretation on Snøhvit and Albatross
Fields // 78th EAGE Conference and Exhibition 2016.
10. Park C.B., Miller R.D., Xia J. Multichannel analysis of surface waves // Geophysics. 1999.
V.64. №. 3. P.800-808.
11. Park, C. B., Miller, R. D., Xia, J., & Ivanov, J. (2007). Multichannel analysis of surface
waves (MASW) – active and passive methods // The Leading Edge. 2007. V.26. №.1. P.60-
64.
12. Polovkov V.V. Complexing of the Reflected and Refracted Waves in the Processing and
Interpretation of Multichannel Marine Seismic Data // EAGE, Saint-Petersburg – 2012, 5-th
International Geological and Geophysical Conference and Exhibition, Ext. abs. 2012.
13. Polovkov V.V., Nikitin A.S., Popov D.A., Maev P.A., Birukov E.A., Tokarev M.Yu. Gas-
saturated sediments study in the upper part of the geological medium using ocean bottom
nodes // Engineering and Mining Geophysics 2018 – 14th Conference and Exhibition,
Almaty, 23–27 april 2018.
14. Roslov Y.V., Polovkov V.V. Prestack Depth Migration and Velocity Model Derived from
First Break Tomography at Long Offsets // EAGE, Saint-Petersburg – 2010, 4-th
International Geological and Geophysical Conference and Exhibition. Ext. abs. 2010.
15. Sha, Z. B., Zhang, M., Zhang, G. X., Liang, J. Q., & Su, P. B. Using 4C OBS to reveal the
distribution and velocity attributes of gas hydrates at the northern continental slope of South
China Sea // Applied Geophysics. 2015. V.12. №4. P.555-563.
16. Socco L.V., Strobbia C. Surface‐wave method for near‐surface characterization: a tutorial //
Near surface geophysics. 2004. V.2. №4. P.165-185.
17. https://www.esri.com/
18. https://www.gazprom.ru/projects/kamennomysskoe/
19. https://geotomo.com/
20. https://www.goldensoftware.com/
21. https://radexpro.com/
22. http://www.tesseral-geo.com/
23. http://www.xgeo.ru/
24. Полевой отчет инженерных ихысканий на морские участки по объекту «Обустройство
газового месторождения Каменномысское-море». М., ООО «СПЛИТ», 2020.