Сейсмическая разведка

Изложены основы теории распространения упругих волн в слоисто-однородных и градиентных абсолютно упругих и поглощающих средах. Даны геологические предпосылки применения сейсмической разведки и ее методы. Рассмотрены поля времен и годографы сейсмических волн для различных моделей среды. Описаны свойства наблюдаемых волновых полей. Изложены основы теории устройств, составляющих сейсморегистрирующий канал, и приведены сведения о современной сейсморазведочной аппаратуре. Рассмотрены теория обработки данных для различных моделей волнового поля применительно к разным методам сейсморазведки и средства извлечения геологической информации из первичных записей. Освещены вопросы методики, технологии, организации и экономики сейсморазведки. Рассмотрены вопросы геологической интерпретации данных сейсморазведки, приведен краткий обзор условий применения сейсморазведки в некоторых районах СССР при решении различных геологических задач, который проиллюстрирован практическими примерами. Учебник предназначен для студентов вузов, обучающихся по специальности "Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых".

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие

Введение

Глава I. Элементы теории линейных систем и упругих волн
1. Основные свойства линейных систем и спектральных преобразований
1. Преобразование Фурье
2. Линейные системы
3. Случайные процессы
2. Волны в абсолютно упругих средах
1. Волновое уравнение. Продольные и поперечные волны
2. Принцип суперпозиции. Начальные условия
Глава II. Сейсмические волны в однородных средах
3. Волны от сферических и точечных источников в безграничной среде
1. Сферический источник продольных волн
2. Сферическая продольная волна вдали от источника
3. Сферическая продольная волна вблизи источника
4. Плоская продольная волна
5. Сферический источник вращения. Сферическая поперечная волна
6. Совместное распространение продольной и поперечной волн
7. Волны от источника в виде сосредоточенной силы
8. Характеристика направленности источника. Принцип взаимности
4. Волны от произвольных источников в безграничной среде
1. Общее решение волнового уравнения для безграничной среды
2. Формула Кирхгофа. Формула Пуассона
3. Принцип Гюйгенса-Френеля. Принцип Ферма
4. Энергия волны. Геометрическая сейсмика
5. Пьезоэлектрический эффект
5. Волны в неабсолютно упругих средах
1. Основные свойства поглощающих сред
2. Волны в среде с частотно-независимым декрементом поглощения
Глава III. Сейсмические волны в неоднородных средах
6. Сейсмические волны в среде с одной границей
1. Граничные условия
2. Отражение и преломление плоских волн
3. Поверхностная волна Релея
4. Отражение и преломление сферических волн
5. Волны в градиентной среде
6. Задача Лэмба
7. Волны в средах с несколькими границами
1. Упругий слой на полупространстве
2. Многослойная среда. Толстые слои. Импульсная сейсмограмма
3. Тонкослоистые среды. Квазианизотропия
4. Криволинейные и шероховатые границы. Дифракция
5. Пьезоэлектрические волны
Глава IV. Геологические основы сейсморазведки
8. Особенности распространения сейсмических волн в горных породах
1. Скорость распространения упругих волн в горных породах
2. Слоистость геологического разреза. Отражающие и преломляющие границы
3. Поглощение и рассеяние сейсмических волн в геологических средах
4. Зона малых скоростей
5. Возбуждение сейсмических волн в горных породах
6. Моделирование сейсмических волн
7. Пьезоэлектрические свойства горных пород
9. Влияние геологических факторов на методику и технику сейсморазведки
1. Понятие о методах сейсморазведки
2. Полезные волны и помехи
3. Сейсмогеологические условия
Глава V. Поле времен и годографы
10. Теория поля времен
1. Поле времен
2. Уравнения поля времен и лучей
3. Поверхностный и линейный годографы
4. Кажущаяся скорость
5. Связь между полями времен и годографами. Взаимные волны
11. Модели сейсмических сред. Построение полей времен
1. Модели сейсмических сред
2. Построение поля времен в однородной среде
3. Построение поля времен в слоистой среде
4. Построение лучей в однородных и слоистых средах
Глава VI. Годографы волн в двухслойной среде
12. Поля времен и годографы прямой и отраженных волн в двухслойной среде
1. Поле времен и годографы прямой волны
2. Поле времен и годографы монотипной отраженной волны от плоской отражающей границы
3. Годографы волн, отраженных от криволинейной границы
4. Годографы дифрагированных волн
5. Поле времен и годографы обменных отраженных волн
6. Годографы кратных отраженных волн
7. Годографы отраженных волн в случае линейного источника
13. Поле времен и годографы головных и проходящих волн
1. Линейный годограф головной волны
2. Поверхностный годограф головной волны
3. Годографы кратных отраженно-преломленных и преломленно-отраженных волн
4. Годографы головных волн от криволинейной границы. Эффект проницания
5. Годографы проходящих волн. Вертикальные годографы различных волн
Глава VII. Годографы волн в многослойных и градиентных средах
14. Годографы волн в многослойных средах
1. Годографы отраженных волн в случае горизонтально-слоистой среды
2. Годографы головных волн в случае горизонтально-слоистой среды
3. Годографы головных и дифрагированных волн в случае сброса
4. Годографы головных, отраженно-головных и боковых волн в случае погребенного контакта
5. Расчет полей времен и годографов в сложно построенных слоисто-однородных средах
15. Поля времен и годографы волн в градиентных средах
1. Общие уравнения лучей и поля времен
2. Годографы головной, рефрагированных и отраженных волн в градиентной среде
3. Поля времен и годографы волн в среде с линейной зависимостью скорости от глубин
4. Расчет лучевых диаграмм в случае нелинейной зависимости скорости от глубины
Глава VIII. Структура волнового поля и сейсмограммы
16. Общая характеристика волнового поля
1. Первичное поле сейсмических источников
2. Распределение волнового поля вторичных волн
3. Спектральные особенности волнового поля. Регулярные и случайные волны
4. Естественный динамический диапазон
17. Математическая модель сейсмограммы
1. Принципы построения модели сейсмограммы
2. Модель одноканальной сейсмограммы (трассы)
3. Модель многоканальной сейсмограммы
4. Модель сейсмограммы MOB
5. Модель импульсной сейсмограммы MOB
6. Модель формы сейсмического импульса
Глава IX. Основы регистрации сейсмических сигналов
18. Сейсморегистрир.ующий канал
1. Состав сейсморегистрирующего канала
2. Требования к сейсморегистрирующему каналу
19. Устройство цифрового сейсморегистрирующего канала
1. Принципы цифровой регистрации
2. Расширение динамического диапазона записи
3. Многоканальная цифровая регистрация
4. Воспроизведение цифровых сейсмограмм
Глава Х. Сейсмические регистрирующие аппараты
20. Теория и устройство сейсмоприемника
1. Теория индукционного сейсмоприемника
2. Теория сейсмоприемника с активной нагрузкой
3. Пьезоэлектрические сейсмоприемники
4. Выбор параметров сейсмоприемника
5. Характеристика направленности сейсмоприемника
6. Типы и устройство сейсмоприемников
21. Усилительная и регистрирующая аппаратура
1. Сеисморазведочные усилители
2. Фильтры
3. Регуляторы усиления
4. Регистрирующие устройства
5. Регистрирующие аппараты
Глава XI. Сеисморазведочные станции и установки
22. Сеисморазведочные станции
1. Аналоговые многоканальные станции
2. Цифровые многоканальные станции
3. Специализированные сейсморазведочные станции
23. Сейсморазведочные обрабатывающие установки
1. Цифровые обрабатывающие комплексы
2. Аналоговые обрабатывающие установки
Глава XII. Методика полевой сейсморазведки
24. Системы наблюдений
1. Расстояние между точками приема
2. Выбор участков наблюдения волн
3. Изображение систем наблюдений
4. Системы наблюдений в MOB
5. Системы наблюдений в МПВ
6. Другие системы наблюдений
25. Возбуждение и прием полезных волн
1. Возбуждение полезных волн при одиночных взрывах
2. Групповые и непрерывные взрывные источники
3. Невзрывные источники
4. Выбор оптимальных условий приема
Глава XIII. Основы обработки и интерпретации сейсморазведочных наблюдений
26. Обратная задача теории сейсморазведки и ее решение
1. Возможности решения обратной задачи
2. Корректность обратной задачи и эффективная сейсмогеологическая модель
3. Общая схема решения обратных задач
4. Особенности стадий обработки и интерпретации
27. Структура обработки полевых сейсмических наблюдений
1. Роль фильтрации и корреляции сейсмических колебаний
2. Основные этапы обработки и интерпретации
3. Виды обработки
4. Первичная обработка
5 Оперативная обработка
6. Основная обработка
Глава XIV. Введение поправок. Корреляция волн и составление годографов
28. Расчет и коррекция поправок
1. Расчет статических поправок. Поправка за фазу
2. Коррекция статических поправок
3. Расчет и введение кинематических поправок
4. Коррекция кинематических поправок
29. Корреляция волн и составление годографов
1. Общие принципы корреляции
2. Особенности корреляции отраженных волн
3. Особенности корреляции преломленных волн
4. Корреляция волн при трехкомцонентных наблюдениях
5. Составление годографов
Глава XV. Частотная фильтрация сейсмических колебаний
30. Задачи частотной фильтрации и оптимальные фильтры
1. Задачи фильтрации и выбор фильт ров
2. Оптимальный фильтр обнаружения
3. Уравнение Колмогорова-Винера. Оптимальный фильтр воспроизведения
4. Оптимальные обратные и корректирующие фильтры
31. Частотная фильтрация при обработке сейсмических колебаний
1. Применение частотной селекции
2. Оценка формы импульса отраженной волны. Минимально - фазовый импульс
3. Регулировка амплитуд колебаний
Глава XVI. Пространственно - временная фильтрация сейсмических колебаний
32. Основы двумерной фильтрации сейсмических колебаний
1. Двумерный спектр волнового поля и многоканальная фильтрация
2. Классификация двумерных фильтров
3. Оптимальные пространственно - стационарные фильтры
4. Неоптимальные пространственно-стационарные фильтры
5. Веерные фильтры
6. Оптимальные пространственно - нестационарные фильтры
33. Интерференционные системы
1. Основные свойства интерференционных систем
2. Суммирование плоских волн
3. Группирование сейсмоприемников и смешение колебаний. Группирование источников
4. Регулируемый направленный прием и регулируемое направленное излучение
5. Суммирование неплоских волн. Метод ОГТ
Глава XVII. Определение сейсмических скоростей в покрывающей толще
34. Измерение скоростей в скважинах, выработках, на образцах
1. Обработка данных сейсмического и акустического каротажа
2. Вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП)
3. Измерение скоростей в естественном залегании горных пород и на образцах
35. Определение скоростей по наблюдениям на дневной поверхности
1. Эффективная скорость и возможности ее определения
2. Определение эффективной скорости по годографам отраженных и преломленных волн
3. Определение эффективной скорости путем подбора по сейсмограммам MOB
4. Погрешности определения эффективной скорости
5. Определение пластовой скорости
6. Обобщение данных о скоростях в покрывающей толще
Глава XVIII. Построение сейсмических границ
36. Построение отражающих границ
1. Построение отражающих границ в однородных средах по продольным годографам
2. Построение отражающих границ в неоднородных средах по продольным годографам
3. Построение отражающих границ по поверхностным годографам
4. Построение отражающих границ по сейсмограммам и динамическим временным разрезам. Д-преобразование
5. Определение местоположения пьезоэлектрических объектов
37. Построение преломляющих границ
1. Построение преломляющих границ по продольным годографам
2. Построение границ с учетом рефракции преломленных волн
3. Построение преломляющих границ по непродольным годографам
Глава XIX. Интерпретация сейсмических построений
38. Составление и анализ сейсмических разрезов
1. Составление сейсмических разрезов
2. Стратиграфическая привязка сейсмических границ
3. Обнаружение дизъюнктивных нарушений
4. Обнаружение многократных отраженных волн
5. Обнаружение других типов многократных и обменных волн
39. Основные результаты интерпретации
1. Составление и анализ сейсмических карт и схем
2. Оценка точности сейсмических построений
3. Динамическая интерпретация. Прямые поиски нефтегазовых залежей
Глава XX. Экономика, организация и технология сейсморазведки
40. Экономика и организация сейсморазведки
1. Экономика сейсморазведочных работ в СССР
2. Организация сейсморазведочных работ
41. Технология полевых сейсмических работ
1. Установка приемников на профиле. Связь
2. Получение полевых лент
3. Некоторые специальные виды полевой работы
4. Особые условия производства сейсморазведочных работ
5. Морская сейсморазведка
6. Топографические работы
7. Буровые работы
8. Взрывные работы
9. Охрана окружающей среды
Глава XXI. Виды и примеры применения сейсмической разведки
42. Виды сейсморазведки и сети профилей
1. Основания для выбора сети профилей
2. Региональные сейсморазведочные работы
3. Поисковые сейсморазведочные работы
4. Детальные сейсморазведочные работы
5. Инженерная сейсморазведка. Рудная и угольная сейсморазведка
6. Глубинное сейсмическое зондирование
7. Опытные работы
43. Примеры применения сейсморазведки при решении геологических задач
1. Примеры применения сейсморазведки при решении задач региональной геологии
2. Примеры применения сейсморазведки при поисках нефтегазоносных структур
3. Примеры применения сейсморазведки при решении задач угольной, рудной и инженерной геологии
Список литературы
Предметный указатель