СЕЙСМОРАЗВЕДКА

Сейсморазведка – геофизический метод изучения геологических объектов с по- мощью упругих колебаний - сейсмических волн. Этот метод основан на том, что ско- рость распространения и другие характеристики сейсмических волн зависят от свойств геологической среды, в которой они распространяются: от состава горных пород, их пористости, трещиноватости, флюидонасыщенности, напряженного состояния и темпе- ратурных условий залегания. Геологическая среда характеризуется неравномерным распределением этих свойств, т.е. неоднородностью, что проявляется в отражении, преломлении, рефракции, дифракции и поглощении сейсмических волн. Изучение от- раженных, преломленных, рефрагированных и других типов волн с целью выявления пространственного распределении и количественной оценки упругих и других свойств геологической среды - составляет содержание методов сейсморазведки и определяет их разнообразие.

Методика сейсморазведки основана на изучении кинематики волн или времени пробега различных волн от пункта их возбуждения до сейсмоприемников, улавливаю- щих скорости смещения почвы, и их динамики или интенсивности волн. В специаль- ных достаточно сложных установках (сейсмостанциях) электрические колебания, соз- данные в сейсмоприемниках очень слабыми колебаниями почвы, усиливаются и авто- матически регистрируются на сейсмограммах и магнитограммах. В результате их ин- терпретации можно определить глубины залегания сейсмогеологических границ, их падение, простирание, скорости волн, а используя геологические данные, установить геологическую природу выявленных границ.

В сейсморазведке различают два основные метода: метод отраженных волн (МОВ) и метод преломленных волн (МПВ). Меньшее применение находят методы, ис- пользующие другие волны. Решение сложнейших задач, связанных с высокоточным определением геометрии геологического разреза (ошибки менее 1 %), стало возмож- ным благодаря применению трудоемких систем возбуждения и наблюдения, обеспечи- вающих одновременный, иногда многократный съем информации с больших площадей и ее цифровую обработку на ЭВМ. Это обеспечивает выделение полезных, чаще одно- кратно отраженных или преломленных волн среди множества волн-помех.

По решаемым задачам различают глубинную, структурную, нефтегазовую, руд- ную, инженерную сейсморазведку. По месту проведения сейсморазведка подразделяет- ся на наземную (полевую), акваториальную (морскую), скважинную и подземную, а по частотам колебаний используемых упругих волн можно выделить высокочастотную (частоты свыше 100 гц), среднечастотную (частоты в несколько десятков герц) и низ- кочастотную (частоты менее 10 гц) сейсморазведку. Чем выше частота упругих волн, тем больше их затухание и меньше глубинность разведки.

Сейсморазведка - очень важный и во многих случаях самый точный (хотя и самый дорогой и трудоемкий) метод геофизической разведки, применяющийся для решения различных геологических задач с глубинностью от нескольких метров (изучение физи- ко-механических свойств пород) до нескольких десятков и даже сотен километров (изучение земной коры и верхней мантии). Одно из важнейших назначений сейсмораз- ведки - поиск и разведка нефти и газа.

Сейсморазведка возникла в начале 20-х годов XX столетия. В своем первоначаль- ном развитии она была тесно связана с сейсмологией — наукой о землетрясениях, по- лучившей значительное развитие в начале XX в. Этому в большой мере способствовали работы выдающегося русского ученого академика Б.Б. Голицына, создавшего совер- шенные методы регистрации сейсмических колебаний и обогатившего сейсмологию многими основополагающими теоретическими работами.

Первые сейсморазведочные работы методом преломленных волн (в простейшем варианте «первых вступлений») были проведены под руководством П.М. Никифорова, ученика Б.Б. Голицына, в 1927 году. В 1923 году В.С. Воюцкому был выдан патент на изобретение метода отраженных волн (МОВ). Однако практическая реализация этого метода столкнулась со значительными техническими и методическими трудностями. Потребовались многолетние усилия большой группы специалистов, чтобы создать не- обходимые аппаратурные средства и выработать методические рекомендации для ре- гистрации отраженных волн. Эта работа была успешно выполнена под руководством академика Г.А. Гамбурцева, сыгравшего выдающуюся роль в создании и развитии сейсморазведки. В 1935 года были начаты полевые работы MOB, разработаны и серий- но изготовлены первые типы отечественных сейсморазведочных станций, значительно укреплена производственная и исследовательская база разведочной геофизики.

Коренному пересмотру, начиная с 1939 года, подвергся метод преломленных волн. Под руководством академика Г.А. Гамбурцева был создан корреляционный ме- тод преломленных волн (КМПВ), открывший новые возможности для решения многих сложных геологических задач.

В годы Великой Отечественной войны с помощью сейсморазведки были открыты новые месторождения нефти и газа, сыгравшие важную роль в укреплении оборонной мощи страны. Впервые, вблизи Баку были начаты работы по применению сейсмораз- ведки в море; была разработана методика проведения сейсмических работ в пустынях и в районах вечной мерзлоты.

После окончания войны в короткое время было осуществлено техническое пере- вооружение сейсморазведки. Новые многоканальные сейсмические станции, снабжен- ные полуавтоматическими и автоматическими регуляторами усиления, смесителями и другими устройствами, позволили значительно повысить качество и производитель- ность полевых работ. Были развиты новые приемы интерпретации и созданы новые модификации сейсморазведки. Среди последних, важное значение приобрело глубин- ное сейсмическое зондирование (ГСЗ), позволившее расширить область применения сейсморазведки на всю толщу земной коры.

В связи с необходимостью совершенствования фундаментальных теоретических основ сейсморазведки, начиная с 1954 года, в нашей стране проводятся глубокие ис- следования по теории сейсмических волн. Значительное внимание уделяется система- тическому исследованию сейсмических свойств реальных геологических сред. В ре- зультате проведенных исследований было выявлено существенное влияние на особен- ности распространения сейсмических волн таких факторов, как тонкая слоистость оса- дочных толщ, шероховатость сейсмических границ, наличие вертикального градиента скорости.

С 1959 года происходит постепенное перевооружение сейсморазведки аппарату- рой с регистрацией на магнитную ленту. Возникла возможность успешного использо- вания для разведки не только продольных, но и поперечных волн. На основе магнитной регистрации получили развитие методы группирования источников на больших базах и метод общей глубинной точки (ОГТ).

С 70-х годов XX столетия начался новый этап технического перевооружения сейсморазведки — внедрение цифровой полевой и обрабатывающей техники. Был на- чат выпуск отечественных цифровых сейсмических станций, организовано большое число вычислительных центров, занимающихся обработкой данных сейсморазведки. В большинстве нефтяных провинций во всем мире с помощью сейсморазведки открыто и разведано огромное число месторождений. Большую роль сейсморазведка сыграла в поисках и разведке месторождений в Западной Сибири, Средней Азии, на Мангышлаке, в районах Поволжья, Предкавказья, Днепровско-Донецкой впадины, Ухты и др.