Глава XIX
ИНТЕРПРЕТАЦИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ПОСТРОЕНИЙ
Интерпретацию сейсморазведочных данных выполняют на
всех этапах их преобразования, поскольку без своевременного
анализа и геологического истолкования промежуточных
материалов нельзя получить полноценные окончательные
результаты. Этап составления разрезов и карт, завершающий сложный
процесс сейсморазведочных исследований, также
объединяет в себе стадии обработки и интерпретации. Однако
интерпретация приобретает здесь решающее значение, поскольку на
этом этапе формируется окончательный геологический
результат исследований.
При геологическом истолковании сейсмических построений
используют всю доступную информацию о
структурно-тектоническом и фациально-литологическом строении разреза,
основанную на данных бурения, каротажа, а также полевых
исследований другими геофизическими методами. Это особенно
важно для участков, отличающихся сложными и
неблагоприятными сейсмогеологическими условиями, где сейсмические
построения оказываются неоднозначными.
§ 38. СОСТАВЛЕНИЕ И АНАЛИЗ СЕЙСМИЧЕСКИХ
РАЗРЕЗОВ
Сейсмические разрезы нельзя рассматривать как результат
механического объединения отдельных сейсмических
построений. Составление разрезов требует тщательного анализа всех
имеющихся материалов во избежание ошибок, которые могут
возникнуть при формальном применении тех или иных приемов
построения границ. Такой анализ предполагает внимательное
рассмотрение всех участков, где происходят изменения
волновой картины, нарушения корреляции волн, деформации осей
синфазности, искажения оценок средних и пластовых
скоростей. Другое важное обстоятельство, которое необходимо
учитывать при составлении окончательных разрезов, связано с
существованием регулярных помех — многократных волн
различных типов, обменных волн и др. Эти волны необходимо
выявлять на всех этапах обработки с тем, чтобы избежать
построения по ним ложных границ. Однако нередко только на
основе анализа всей совокупности сейсмических построений
удается обнаружить такого рода ошибки.
1. Составление сейсмических разрезов
Глубинные сейсмические разрезы, составляемые по
материалам отчетных полевых работ, обычно имеют равные
горизонтальный и вертикальный масштабы. Для характеристики
468

регионального сейсмогеологического строения района строят
схематические разрезы, на которых с целью повышения
наглядности изображения иногда укрупняют вертикальный масштаб
по сравнению с горизонтальным, что вызывает искажение
угловых характеристик структурных форм.
На плоскости разреза каждую сейсмическую границу
изображают линией, непрерывной в тех пределах, где
соответствующая волна прослежена достаточно надежно. На участках ее
сомнительной корреляции границу показывают пунктиром.
В неблагоприятных сейсмогеологических условиях на
значительных временных интервалах записи колебаний могут
отсутствовать устойчивые полезные волны. Строение
соответствующих интервалов разреза характеризуется короткими участками
сейсмических границ в виде отдельных площадок.
Изображение подобного рода получается также при построении разрезов
по данным точечных сейсмических зондирований и при
специфических методах обработки наблюдений (разрезы МРНП,
векторные разрезы и т. п.).
Помимо обычных сейсмических границ, на разрезы
наносят выявленные при интерпретации линии тектонических
нарушений.
Когда в отдельных точках профиля определено
пространственное положение сейсмических границ, полученные данные
целесообразно нанести на план, расположенный вдоль линии
профиля. Это делают с помощью векторов, показывающих
азимут и угол падения соответствующих сейсмических границ.
Все сейсмические разрезы, независимо от способа их
построения, должны быть оформлены в соответствии с
установленными требованиями. Обязательно указывают организацию,
выполнившую профилирование, район и площадь исследований,
номер сейсмического профиля, горизонтальный и вертикальный
масштабы. В верхней части разреза наносят рельеф дневной
поверхности и линию приведения; иногда показывают строение
зоны малых скоростей. Здесь же указывают направление
ориентировки профиля по странам света, пикеты профиля, а также
места его пересечения с другими линиями наблюдения. Если
на профиле или вблизи него есть скважины, их
местоположение должно быть отмечено. На чертеже дается расшифровка
использованных условных обозначений. Отчетные разрезы
подписываются начальником сейсморазведочной партии,
инженером-интерпретатором и техником-исполнителем.
По профилям MOB в качестве результативных материалов
могут выдаваться динамические глубинные разрезы, например,
построенные с помощью Д-преобразования. Наряду с ними,
а иногда и вместо них представляют динамические временные
разрезы по этим профилям. Динамическая форма изображения
разрезов имеет большие преимущества, так как сохраняет для
интерпретатора богатую информацию о структуре волновой
469

картины, связанной с особенностями строения геологической
среды. Как правило, не все оси синфазности, видимые на таком
разрезе, принадлежат полезным волнам. Поэтому
динамические разрезы после построения нуждаются в интерпретации
с целью выявления и прослеживания реальных отражающих
горизонтов. Методика корреляции отраженных волн
рассматривалась выше (см. § 29, раздел 2). Результаты корреляции
изображают в виде линий, нанесенных на динамический разрез
или построенных на отдельном разрезе в обычной форме.
При многократном площадном профилировании
отражающие границы исследуют по нескольким параллельным линиям,
связанным единой системой наблюдений типа широкого
профиля (см. § 24, раздел 4). По этим данным временные и
глубинные разрезы можно строить в нескольких вариантах,
различающихся наклоном плоскости разреза. Для получения
каждой трассы динамического разреза все трассы исходных
записей, у которых глубинные точки отражения лежат на
одной линии у, перпендикулярной к направлению профилей х,
суммируют. До суммирования, помимо обычных поправок,
вводят дополнительные кинематические поправки Ату, которые
должны компенсировать изменение времен отраженных волн
за счет наклона границ в боковом направлении. Сопоставляя
один и тот же отражающий горизонт на нескольких вариантах
разреза, различающихся наклоном лучевой плоскости, находят
среди них тот, где изображение волны, благодаря синфазному
суммированию, наиболее интенсивно. Таким путем определяют
угол ф„ бокового наклона исследуемой границы.
Интерпретация разрезов, помимо корреляции сейсмических
горизонтов, включает их стратиграфическую привязку,
обнаружение дизъюнктивных нарушений, выявление ложных границ,
построенных по многократным и другим мешающим волнам.
2. Стратиграфическая привязка сейсмических границ
На разрезах прежде всего должны быть выделены
опорные сейсмические границы, четко-
прослеживающиеся по всей или большей части площади разведки. Опорные,
горизонты изображают более толстыми линиями по сравнению
с другими границами и снабжают индексами, которые обычно
указывают их стратиграфическое положение.
Стратиграфическое положение опорных горизонтов
устанавливают на основе сейсмокаротажных данных, сопоставляя вре
мена прихода соответствующих волн с вертикальным
годографом, привязанным к геологической колонке. Наиболее полную
информацию в этом отношении дают материалы ВСП (см. § 34,
раздел 2). При стратиграфической привязке сейсмических
построений необходимо учитывать, что отражающие и
преломляющие границы не всегда точно совпадают с границами раз-
470

дела, установленными по геологическим данным. При
отсутствии глубоких скважин на площади работ грубое определение
стратиграфического положения опорных горизонтов возможно
на основании сопоставления данных о граничных и
эффективных (средних) скоростях со сводной сейсмогеологической
колонкой, составленной путем регионального обобщения.
Когда нет опорных горизонтов или они не характеризуют
изучаемую часть разреза, строят условные горизонты.
Условный горизонт представляет собой линию, приблизительно
параллельную близко расположенным к ней сейсмическим
границам. Он может быть построен только в пределах толщи, в
которой отдельные сейсмические площадки залегают достаточно
согласно. Его положение выбирают так, чтобы он не выходил
за пределы этой толщи. Проводя условный горизонт, следует
учитывать протяженность и удаленность окружающих
площадок, отдавая предпочтение наиболее длинным и близким. На
некоторых участках условный горизонт может совпадать с
сейсмической границей. Условные горизонты всегда
характеризуются меньшей точностью построения по сравнению с опорными.
При наличии скважин делают ориентировочную
стратиграфическую привязку условных горизонтов.
3. Обнаружение дизъюнктивных нарушений
Большое значение при интерпретации имеет обнаружение
дизъюнктивных нарушений на основе прямых и косвенных
признаков, проявляющихся в динамических, кинематических и
скоростных характеристиках разрезов.
При анализе динамических временных и глубинных
разрезов разрывные нарушения выявляют по тем особенностям
волновой картины, которые отмечались выше при рассмотрении
корреляции полезных колебаний (см. § 29, раздел 2). Резкие
вертикальные сдвиги на разрезе опорных сейсмических
горизонтов, надежно опознаваемых по обе стороны от мест разрыва
сплошности, являются прямыми отображениями
дизъюнктивной тектоники- (рис. 148). Здесь в интервале пикетов 45—55
в верхней части разреза четко регистрируется
крупноамплитудный сброс. Косвенные признаки дизъюнктивной тектоники
обнаруживаются в локальных изменениях структуры волнового
поля — исчезновении устойчивых горизонтов и появлении
новых волн, изменениях динамического уровня и спектрального
состава колебаний на определенном интервале разреза, не
связанных с поверхностными сейсмогеологическими условиями. На
временных разрезах ОГТ нередко наблюдаются
дифрагированные волны, имеющие характерные гиперболические оси синфаз-
ностей. На глубинных разрезах, полученных с помощью Д-пре-
образования, эти волны фокусируются в узлы дифракции,
последовательность которых может четко указывать расположение
471

60
I
70
80 ПК
Рис. 148. Временной разрез (по материалам ЦГЭ МНП)
плоскости разрыва. Иногда на разрезах MOB удается
наблюдать хорошо коррелирующиеся отражения от плоскости
сбрасывателя. "'
При анализе сейсмических разрезов, построенных в
кинематической форме, разрывные нарушения обнаруживают по
геометрическим особенностям границ. Сопоставление мест
разрыва их сплошности позволяет определить положение
плоскости нарушения. Признаком разрывного нарушения может быть
резкое искривление границ вблизи участка потери
прослеживаемое™. На разрезах, построенных методом РНП, узлы
дифракции нередко формируются в виде локальных областей,
в которых наблюдается скопление отражающих площадок с
существенно разными углами наклона.
Разрывные нарушения, пересекаемые профилем, могут
проявляться в резких изменениях скоростных характеристик раз-
472

реза. На профилях MOB они обнаруживаются при анализе
горизонтальных графиков эффективных (средних) скоростей,
а также горизонтальных графиков пластовых (интервальных)
скоростей. На профилях МПВ они выявляются при анализе
горизонтальных графиков граничных скоростей.
Далеко не всегда дизъюнктивные нарушения уверенно
обнаруживаются по сейсморазведочным данным. Поэтому линии
нарушений следует наносить на разрез с большой
осторожностью, учитывая все имеющиеся материалы геологической
съемки, бурения и других геофизических методов.
4. Обнаружение многократных отраженных волн
На сейсмических разрезах могут присутствовать ложные
горизонты, обусловленные многократными отражениями,
которые не удалось в достаточной степени подавить в процессе
обработки наблюдений MOB. Для выявления ложных границ
в первую очередь используют кинематические признаки.
Критерии обнаружения сравнительно просты в случае
полнократных отражений. Согласно формуле (12.49) время нормального
отражения m-кратной волны tOm приблизительно в т раз
больше времени нормального отражения соответствующей
однократной волны А»:
i !L m при яи|> < 5°. (38.1)
toi sin-ф
Необходимо учитывать, что промежуточные отражения
происходят обычно не от дневной поверхности, а от подошвы ЗМС.
За счет этого величина отношения (38.1) уменьшается, так что
времена tOm и ^oi следует сравнивать после внесения поправки
за точку взрыва.
Кажущийся угол наклона г|/ ложной отражающей границы,
построенной по m-кратной волне, в т раз больше угла
наклона -ф истинной границы. Однако этот признак может быть
надежно использован только при достаточно больших углах
наклона отражающих границ.
Основным критерием обнаружения многократного
отражения служит эффективная скорость юЭф, определенная по нему.
Из уравнения (12.49) следует, что для полнократного
отражения эта величина не отличается от эффективной скорости,
получаемой по однократному отражению от той же границы.
Средняя скорость в покрывающей толще обычно постепенно
возрастает с увеличением глубины, и значения аЭф,
вычисленные по однократным отражениям, монотонно увеличиваются
с увеличением времени t0. Поэтому скорость, определенная по
многократной волне, в большинстве случаев оказывается
аномально низкой для данного времени и на вертикальном
473

Рис. 149. Обнаружение
многократных отраженных волн
а, б — вертикальные графики
»эф ('о);
1 — отдельные определения °эф!
2 — осредненная зависимость ^эф(^о);
3 — зависимость »ср (U) по
данным сейсмокаротажа
графике иЭф(^о) соответствующая точка резко отклоняется от
общей закономерности (рис. 149, а).
Когда с некоторого времени tOi многократные волны
преобладают над однократными, положение осредняющей линии
^эф(^о) определяется в основном результатами, полученными
по волнам-помехам (рис. 149,6). Располагая такими
вертикальными графиками, можно прийти к ошибочному
заключению, что в нижней части разреза залегают породы с
пониженными значениями пластовых скоростей. В подобных случаях
необходим тщательный анализ материалов с привлечением
сейсмокаротажных данных.
Различие эффективных скоростей однократных и
многократных отражений служит основной предпосылкой применения
для подавления последних метода ОГТ. Однако при малых
различиях в эффективных скоростях тех и других волн, что
характерно для некоторых типов частично-кратных отражений,
на разрезах ОГТ могут оставаться, интенсивные помехи,
имеющие вид устойчивых сейсмических горизонтов.
По форме колебаний многократные и однократные волны
обычно мало различаются. Иногда волны-помехи имеют более
низкочастотный спектр за счет преимущественного
распространения в верхней части разреза, отличающейся повышенным
поглощением упругой энергии. Это создает дополнительные
возможности обнаружения и подавления многократных
отражений.
Для выявления многократных отражений используют
синтетические сейсмограммы. Сравнивая экспериментальные
записи с полными и неполными (не содержащими многократных
волн) синтетическими сейсмограммами, делают выводы о
природе регистрируемых колебаний.
474

Значительную помощь в распознавании кратных волн
оказывают наблюдения ВСП (см. § 34, раздел 2). По данным
ВСП можно определить сравнительную интенсивность
полезных и мешающих колебаний, выявить границы, на которых
возникают самые интенсивные помехи (кратнообразующие
границы), установить наиболее выгодное для наблюдения
полезных волн удаление от источника.
Для обнаружения многократных волн следует использовать
все указанные выше критерии, поскольку каждый из критериев
в отдельности нередко оказывается неоднозначным. Эти волны
хорошо опознаются в случае, когда они прослеживаются на
достаточно большом участке профиля. По одиночным
наблюдениям бывает трудно составить определенное суждение о типе
отраженной волны.
5. Обнаружение других типов многократных
и обменных волн
Среди многократных волн-помех значительной
интенсивностью иногда отличаются отраженно-преломленные (ОП) и пре-
ломленно-отраженные (ПО) волны. Годографы этих волн
рассмотрены в разделе 4 § 13. По своему виду они сходны
с годографами обычных преломленных волн. Ошибочное
истолкование их ведет к построению ложных преломляющих границ.
Для обнаружения волн ОП и ПО используют кинематические
признаки, вытекающие из уравнений (13.20) и (13.21).
Основным признаком волны ОП является равенство ее
кажущейся скорости кажущейся скорости однократной волны,
преломленной в том же слое. Однако может наблюдаться
подобие годографов однократных волн, преломленных на разных
границах в тонкослоистой, слабо дифференцированной среде.
Поэтому этот признак не может быть достаточным для
обнаружения волны ОП. В качестве дополнительного критерия
можно использовать соотношение между временами f0
однократной волны и t'om отраженно-преломленной волны. Из
уравнения (13.20) для' двухкратной (т = 2) волны ОП имеем
£ = *(<» =^!!a|t cos (/-») (38.2)
"^ t>0 sin г|з
и далее
f 81п2ф
f
02 sin -ф cosi °
sin -ф cosi
(383)
При небольших углах наклона границы (г|)<10°) получим
приближенное соотношение
/' —о cos('~Ф) г m^n
го2~г cos/ h- ■■■-■■ 1#И)
475

Если соотношение (38.3) или (38.4) удовлетворяется, то
можно предположить, что соответствующий годограф
принадлежит полнократной волне ОП.
Годографы волн ОП имеют различный наклон ($фО),
зависящий от кратности волны. Формула (13.21) позволяет
оценить наклон и сравнить его с наблюденным. Величина t'02
в этом случае определяется формулой (38.3).
Волны ОП и ПО большой кратности могут приходить
одновременно с однократными, вследствие чего создается сложная
картина интерференции и прослеживание отраженных волн
оказывается затрудненным. Наиболее эффективным для
разделения волн и выделения отражений в этих условиях является
метод РНП. Четкому разделению волн в данном случае
способствует значительное различие кажущихся скоростей
отраженных волн и волн ОП и ПО при небольших удалениях от
пункта взрыва и пологом залегании границ.
Обменные волны при работах MOB не регистрируются
вблизи пункта взрыва, что и является их характерной
особенностью, способствующей распознаванию этих волн. Годографы
обменных отражений имеют гиперболообразную форму и
визуально не отличаются от годографов монотипных
отраженных волн. Важный признак для обнаружения обменных волн —
вычисляемая по ним эффективная скорость и'Эф. Она заметно
отличается от эффективной скорости иЭф. вычисленной по
продольным отраженным волнам. Для обменной волны,
изменяющей свой тип на отражающей границе (волна PiSi или SiPi),
эффективная скорость приближенно определяется по формуле
где п — отношение средних скоростей продольных и
поперечных волн в толще, покрывающей отражающую границу.
Формула (38.5) позволяет оценить возможное значение
эффективной скорости, соответствующей обменной волне такого типа.
При работе МПВ могут регистрироваться обменные
преломленные волны различных типов. Как правило, они образуются
на тех же границах, на которых возникают продольные
преломленные волны Pi2i- Изменение типа волны может
происходить как на преломляющей границе, так и на границах
раздела внутри покрывающей толщи. В первом случае обменные
волны обычно отличаются большей интенсивностью. Наиболее
часто наблюдаются обменные волны Pi2Si-
В одной и той же точке наблюдения время прихода
обменной волны всегда превышает время прихода волны Рш- При
малых углах наклона преломляющей границы годографы
обменных волн P12Si, S1P21, S1P2S1 почти параллельны годографу
волны Р121. Связь между годографами волны Рш и обменных
преломленных волн, изменяющих свой тип на преломляющей
476

границе, можно найти из формул (13.9) и (13.11). В частности,
ДЛЯ ВОЛН P12Si И Р]21
^() (38.6)
tg V tgi
Здесь At(x) — разность времен прихода волн P]2Si и P12i
в точку наблюдения, отстоящую на расстоянии х от источника;
hx — глубина до преломляющей границы под точкой
наблюдения; V — критический угол обменной волны.
Формула (38.6) может быть применена для распознавания
волны P12S1 в случае, когда из данных наблюдения продольных
волн известно положение преломляющей границы. При этом
можно вычислить среднюю, скорость поперечной волны в
покрывающей толще. Наоборот, когда эта скорость известна
заранее, формула (38.6) позволяет вычислить глубину hx
преломляющей границы. Этот прием используют при работе
методом обменных преломленных волн.
Для распознавания обменных преломленных волн
целесообразно применять регистрацию как с Z-компонентными, так и
с Х-компонентными сейсмоприемниками (см. § 20, раздел 5).
Обменная волна, приходящая к поверхности в качестве
поперечной, отчетливо регистрируется Х-компонентными
сейсмоприемниками.
§ 39. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ
Основные результаты площадных исследований
представляют в виде сейсмических карт различного рода. Если
исходные данные не обеспечивают детальности изображения,
отвечающей масштабу съемки, площадные построения называют
схемами. Наряду с традиционной кинематической
интерпретацией, выражающейся в структурных построениях, в некоторых
случаях удается выполнять динамическую интерпретацию
сейсмических данных. Примером последней служит методика
прямых поисков нефтегазовых залежей.
1. Составление и анализ сейсмических карт и схем
Главным итогом площадных сейсморазведочных работ
обычно являются структурные карты.
Структурную карту строят для опорного сейсмического
горизонта, характеризующего поведение определенного
комплекса пород геологического разреза. Исходными данными для
ее составления служат глубинные сейсмические разрезы по
профилям, образующим на исследуемой площади поисковую
или детализационную сеть. Используют также данные
сейсмозондирований, по которым вычислены элементы залегания
опорного горизонта в отдельных точках площади (см. рис. 157
И 159);
477

Структурная карта представляет собой изображение на
плане (х, у) в изолиниях равных глубин Н (х, у) = const
рельефа сейсмического горизонта. Сечение изолиний АН
выбирают, исходя из точности определения глубин по отдельным
профилям, масштаба съемки (густоты сети профилей) и
сложности структурных форм. Обычно сечение изолиний карты
принимают постоянным в пределах 20—100 м (см. раздел 2
настоящего параграфа). Необоснованный выбор сечения ведег
к потере детальности изображения (при завышенном АН) или
к появлению на карте недостоверных подробностей за счет
случайных погрешностей построения (при заниженном
значении АН).
При составлении структурной карты сначала увязывают
опорный горизонт по всем исходным разрезам с тем, чтобы
в точках пересечения профилей расхождения эхо-глубин не
превышали допустимых погрешностей построения границы.
В случае значительных невязок необходимо пересмотреть
материалы корреляции и построения горизонта и устранить
причины расхождений. В результате увязки опорный горизонт
должен прослеживаться непрерывно в пределах каждого
замкнутого полигона, образуемого профильной сетью.
По условному сейсмическому горизонту составляют
структурную схему. Предварительно контролируют построение
условного горизонта на отдельных разрезах путем его увязки
внутри замкнутых полигонов профилей.
Из-за разрывных нарушений невозможно контролировать
правильность построения опорных и условных горизонтов по
замкнутым контурам, если профили пересекают линии
разломов. Такой контроль сохраняет силу только в пределах одного
тектонического блока. Этим обстоятельством иногда можно
пользоваться для обнаружения разрывных нарушений по
признаку невязки глубин опорного горизонта в замкнутом
полигоне.
При построении сейсмической границы по отдельному
профилю можно учесть сейсмический снос только в плоскости
разреза. Этого достаточно лишь тогда, когда профиль
ориентирован вкрест простирания границы. Однако обычно простирание
заранее не известно и по разрезу можно определить лишь
глубину границы, измеренную в направлении нормали к ней.
Поэтому по увязанным сейсмическим разрезам сначала
составляют карту изонормалей (эхо-глубин). Вдоль каждого
профиля с определенным шагом находят эхо-глубину данного
горизонта и надписывают ее значения возле соответствующих
точек на плане (х, у). Анализируя распределение эхо-глубин
h(x, у), строят систему изолиний h(x, у) = const с
определенным сечением Ah.
Карта изонормалей является промежуточным вариантом
структурной карты. Однако при пологих углах наклона сейсми-
478

ческого горизонта, не превышающих 3—5а, ее практически
можно рассматривать в качестве карты вертикальных глубин.
При больших углах наклона сейсмического горизонта карту
изонормалей следует преобразовать в карту изогипс
(вертикальных глубин).
Для составления карты изогипс можно применить способ
ортогональных профилей. Для этого на исходной
карте проводят линии, ортогональные к изонормалям. Если
такой ортогональный профиль прямолинеен, то опущенные из
любых его точек нормали к сейсмической границе лежат в одной
вертикальной плоскости, проходящей через профиль. Составляя
по карте изонормалей разрез вдоль ортогонального профиля,
определяют глубины по вертикали, которые используют для
построения карты изогипс.' Преобразование карты
изонормалей в карту изогипс с учетом сейсмического сноса может быть
выполнено также аналитически.
Для расчета и изображения структурных карт используют
цифровые вычислительные комплексы. Рельеф поверхности
сейсмического горизонта находят путем двумерного
сглаживания точечных оценок h(x, у), снятых с отдельных профилей.
Обычно выполняют генеральное сглаживание на всей площади
или на ее части в пределах одного структурного блока,
ограниченного разрывными нарушениями. Сглаженные значения
h(x, у) вычисляют с помощью степенных многочленов от
координат х и у:
y)= 2 а(/хУ. (39.1)
i '0
Степень многочлена т устанавливают заранее или
ограничивают в процессе сглаживания на основании статистических
критериев. Коэффициенты ац согласно методу наименьших
квадратов вычисляют по исходным величинам h{x, у). Наряду
с эхо-глубинами h(x, у) оценивают их средние квадратические
погрешности ей". Затем карту изонормалей аналитически
преобразуют в карту изогипс.
При наличии в разрезе угловых несогласий по одной
площади составляют ряд структурных карт или схем для
горизонтов, расположенных в разных комплексах. Их сопоставление
позволяет судить о взаимосвязи структур различного
геологического возраста и об истории их развития.
Особое значение имеет отображение на структурных картах
линий дизъюнктивных нарушений. Места нарушений,
обнаруженные на отдельных разрезах, наносят на карту. Здесь
отмечают также участки потери корреляции опорной волны вдоль
профилей. При закономерном расположении этих участков на
плане оказывается возможным выявить разрывные нарушения
и проследить их по площади. Косвенным признаком нарушения
479

является также резкое изменение направления простирания
изогипс или резкое изменение градиента глубины границы.
При наличии нарушения изогипсы по разные стороны от него
могут относиться к различным стратиграфическим горизонтам,
что должно быть отображено в условных обозначениях. Когда
изогипсы по обе стороны от нарушения обоснованно отнесены
к одному сейсмическому горизонту, появляется возможность
определения амплитуды и направления смещения пород.
Сейсмогеологическое строение исследуемой площади
характеризуют также другими картографическими материалами.
Карта изохрон t0. При обработке наблюдений MOB и МПВ
в качестве промежуточных результатов иногда составляют
карты изохрон ^о(^'о)- Величины /0-для отраженных волн
снимают с временных разрезов, а значения t'o для преломленных
волн вычисляют по их встречным годографам. Изохроны U
правильно отображают рельеф опорного горизонта, когда
среднюю скорость до него можно считать постоянной на всей
площади. При незначительной горизонтальной изменчивости этой
скорости карта изохрон t0 в основных чертах описывает форму
сейсмического горизонта и может быть использована на стадии
предварительной геологической интерпретации результатов
сейсморазведки. В других случаях она должна быть
преобразована в структурную карту с учетом пространственного
распределения оСр (х, у, t0).
Карта падений и простираний. Применение достаточно
густой сети сейсмозондирований позволяет определить азимуты
и углы падения сейсмической границы во многих точках
изучаемой площади. Нанося на карту векторы, отображающие
направление и угол падения сейсмической границы, получают
представление об основных особенностях ее строения.
В аналогичной форме могут быть представлены результаты
пространственного профилирования (см. § 24, раздел 4),
которое позволяет определять кажущиеся углы наклона
сейсмической границы не только вдоль направления профилирования
(фж), но и поперек него (фу). По этим данным строят карту
падения и простирания или структурную карту вдоль узкой
полосы отражающей границы, исследуемой при такой системе
наблюдений.
Карта схождений (изопахит). При наличии двух (или
более) структурных карт для различных горизонтов можно
составить карту мощности толщи, заключенной между ними,— карту
схождений. Для этой цели совмещают карты изогипс и в одних
и тех же точках наблюдений вычисляют разности глубин до
обоих опорных горизонтов. Сечение изогипс карты схождений
выбирают равным наибольшему сечению сопоставляемых карт.
Карты схождений используют для изучения истории
формирования структур различного возраста, оценки мощности от-
480

дельных свит; они могут давать косвенные указания на их фа-
циальную изменчивость.
В предыдущих главах учебника были рассмотрены карты
эффективных, средних,, пластовых и граничных скоростей (см.
§ 35, раздел 6) и карты качества прослеживания волн (см.
§ 27, раздел 5).
2. Оценка точности сейсмических построений
Обоснованная интерпретация сейсмических построений
невозможна без надежных сведений об их точности: для того
чтобы судить о геологической значимости структурных форм,
изображаемых на разрезах и картах, необходимо знать
уровень вероятных погрешностей этих построений. Оценка
точности результативных материалов — сложная задача, ибо их
погрешности обусловлены множеством факторов объективного и
субъективного характера, некоторые из которых трудно учесть.
С одной стороны, сложность строения реальной среды и
наложение мешающих колебаний обусловливают флуктуацию
кинематических и динамических параметров полезных волн,
что проявляется в случайных разбросах времен пробега,
эффективных скоростей и других величин. Погрешности
сейсмических построений, связанные с этими факторами, удается
с большей или меньшей полнотой определять по сейсмическим
данным. Такие определения являются внутренними
оценками точности. С другой стороны, погрешности возникают
на промежуточных стадиях интерпретации — при корреляции
полезных волн, обобщении значений скоростей, выборе
подходящих моделей покрывающей толщи и сейсмической границы.
Погрешности конечных результатов за счет подобных факторов
трудно или невозможно определить только по сейсморазведоч-
ным данным. Для этого необходимо использовать информацию,
полученную другими методами геологической и геофизической
разведки, среди которых основная роль принадлежит
наблюдениям в скважинах. При сопоставлении сейсморазведочных
результатов с данными бурения получаются внешние оценки
точности результативных построений.
Внутренние и внешние оценки точности сейсмических
построений могут быть получены на разных уровнях обобщения
результатов, в соответствии с чем они подразделяются на
точечные, профильные, площадные и региональные. Названия
соответствуют пространственному размещению данных, по
которым оценивается погрешность сейсмических результатов.
Рассмотрим внутренние оценки точности. Приняв
определенную статистическую модель экспериментального материала,
можно вычислить погрешности, ожидаемые на всех
промежуточных этапах его преобразования, и с их помощью получить
оценку точности конечных результатов. Строгие оценки
16 Заказ № 2579 . 481

получаются довольно сложными даже для простейшей модели
исходных сейсмограмм, поскольку обработка содержит
множество разнородных операций. Особенно громоздкими становятся
расчеты погрешностей при послойном построении
сейсмического разреза, когда необходимо учитывать накопление
погрешностей по мере многократного перехода от одной границы
к другой.
Схематизируя процесс построения сейсмической границы,
можно считать независимо от конкретных способов, что
глубина границы h в конечном счете определяется произведением
параметра t, связанного с временем пробега соответствующей
волны, и параметра v, связанного со скоростью ее
распространения в покрывающей толще:
h = tv. (39.2)
При построении сейсмических границ методом средних
скоростей параметр t равен /0 для отраженной волны или t'o для
преломленной волны, а параметр v равен vcp/2 или
коэффициенту & = uCp/2cos i (см. § 36 и 37). В случае неоднородной
покрывающей толщи и более сложной процедуры построения
границы ситуация в принципе остается той же: точность
определения глубины зависит от погрешностей используемых величин
времен и скоростей. Благодаря промежуточным операциям
сглаживания погрешности этих величин практически не корре-
лированы. Поэтому, исходя из выражения (39.2), для
относительной средней квадратической погрешности определения
глубины имеем
(39.3)
где (Ti и ot — средние квадратические погрешности определения
времени и скорости.
Вклады обеих погрешностей в величину аи неодинаковы.
Если обработка полевых материалов выполнена
высококачественно, с аккуратным введением статических поправок, то
при отсутствии грубых погрешностей корреляции опорной
волны средняя погрешность определения ее времен, как
правило, не превосходит нескольких миллисекунд, что в
относительных единицах обычно составляет доли процента. В то же
время относительные погрешности определения величин
скоростей измеряются процентами или даже десятками процентов,
что делает их основным источником возникающих
погрешностей.
Вопрос о погрешностях определений эффективных
скоростей рассматривался выше (см. § 35, раздел 4). Обсуждались
также возможности уменьшения этих погрешностей путем
сглаживания совокупности определений скорости на профиле или
площади (см. § 35, раздел 6). В процессе вычисления скоро-
482

стей или их сглаживания получают внутренние оценки
погрешности результатов.
Вычисляя иЭф по годографу отраженной волны, получают
точечную оценку погрешности по формуле (35.22). Эта оценка
верна, если погрешности времен ot, определяемые по среднему
разбросу точек годографа относительно аппроксимирующей
прямой или параболы, не коррелированы между собой. В
противном случае оценка оказывается заниженной. Подобная же
ситуация возникает при сглаживании совокупности
определений и9ф(^пл, ^ср) на профиле или площади. Погрешность
сглаженных значений оценивают, исходя из дисперсии исходных
определений относительно них. Если искажения этих
определений коррелированы между собой, оценка погрешности
получается заниженной. Чем меньше различие между радиусом
корреляции искажений и базой сглаживания (длиной профиля,
размерами площади), тем труднее учесть указанный фактор
при оценке точности конечного результата.
Таким образом, внутренние оценки погрешностей
определения глубин сейсмических границ на практике обычно
оказываются (более или менее) заниженными, т. е. являются
оценками снизу.
Соотношение между предполагаемыми и действительными
погрешностями сейсмических построений устанавливают на
основе их сравнения с данными бурения. Когда внешние оценки
точности сейсморазведки достаточно представительны, т. е.
получены по ряду площадей, расположенных в сходных сейсмо-
геологических условиях, можно найти статистические
характеристики погрешностей глубин — их двумерные функции
автокорреляции. Используя такую информацию, можно более
надежно прогнозировать точность сейсмических построений,
выполняемых в подобных условиях. Практика показывает, что
при современном технико-методическом уровне регистрации и
обработки сейсморазведочных данных относительная
погрешность результативных построений может быть меньше 1 %.
Остановимся на выборе величины сечения изолиний при
построении структурной карты. Пусть карта составляется по
измерениям глубины h сейсмического горизонта в N точках,
произвольно расположенных на исследуемой площади. Известно,
что погрешности этих измерений не коррелированы и их
средняя квадратическая величина равна ад.
На ЭВМ карту можно построить путем двумерного
сглаживания исходных значений h(x, у) с помощью подходящего
аппроксимирующего многочлена степени /и. Сглаженные
значения глубин h(x, у) вычисляют по формуле (39.1). Погрешности
сглаженных значений неодинаковы в различных точках
площади, поскольку зависят от местоположения точки и
размещения исходных данных. Чем ближе точка (х, у) к центру
площади и к области наибольшей плотности первичных
16* 483

измерений, тем точнее в ней определяется величина h (x, у).
В среднем по всем исходным точкам погрешность сглаженных
значений глубин определяется формулой
где k= (m-\-\) (т-\-2)/2 — количество членов
аппроксимирующего двумерного полинома степени т.
Величина аи достаточно хорошо характеризует случайные
погрешности на большей части карты за исключением ее краев,
где погрешности сглаженных значений резко возрастают
(краевой эффект).
При изображении карты с помощью изолиний равных-
глубин h(x, y)= const их сечение Ah выбирают таким образом,
чтобы оно в несколько раз (у) превышало среднюю квадрати-
ческую погрешность сглаженных значений. Отсюда
r-^. (39.5)
Обычно принимают у = 2—3 с тем, чтобы случайные
погрешности карты существенно не сказывались на взаимном
расположении соседних изолиний.
3. Динамическая интерпретация. Прямые поиски
нефтегазовых залежей
Динамическая интерпретация сейсморазведочных данных
ввиду трудностей ее реализации находится в начальной стадии
развития (см. § 26, раздел 1). Одним из направлений, где уже
достигнуты положительные результаты, является прямое
обнаружение нефтегазовых залежей по данным MOB.
Залежи нефти и газа могут иметь неструктурный характер
или быть связанными с такими деталями строения разреза,
которые находятся за пределами разрешающей способности
кинематической интерпретации. Кроме того, многие локальные
поднятия, обнаруженные в регионально продуктивных толщах,
при проверке бурением оказываются пустыми. В этих случаях
прогнозирование залежей нефти и газа полевыми
геофизическими методами имеет важное экономическое значение. Поэтому
возник вопрос об использовании физических эффектов,
непосредственно связанных с промышленными скоплениями
углеводородов. Эта проблема получила название прямых поисков
залежей нефти и газа [3].
Скопление углеводородов приводит к изменению некоторых
сейсмических свойств горных пород, вмещающих и
покрывающих залежь (см. § 8, раздел 1). Согласно теоретическим и
экспериментальным данным залежам углеводоров могут сопут-
484

ствовать следующие физические эффекты: уменьшение объемной
плотности коллектора и скорости распространения продольных
волн при насыщении его углеводородами; уменьшение
акустической жесткости коллектора, приводящее к изменению величин
и даже знаков коэффициентов отражения от его границ с
вмещающими породами; образование гладких горизонтальных
отражающих границ, соответствующих водонефтяным, водогазо-
вым и газонефтяным контактам, которые могут отличаться от
(более или менее) шероховатых и наклонных границ раздела
вмещающих пород; увеличение поглощения упругих колебаний
в пределах самой залежи и в покрывающей толще вследствие
диффузии в нее углеводородов. Наиболее заметно
перечисленные эффекты проявляются в случае газовых залежей в
высокопористых терригенных отложениях на глубинах до 2—3 км,
когда относительное уменьшение параметров коллектора может
достигать 20% для сейсмической скорости и 30% для
акустической жесткости.
На основании этих физических предпосылок нефтегазовые
залежи могут проявляться в регистрируемом поле отраженных
волн рядом эффектов, важнейшими из которых являются
следующие:
1) локальное увеличение или уменьшение амплитуд, а
иногда и обращение фаз волн, отраженных от границ коллекторов
на участках присутствия в них залежи;
2) появление на сейсмическом разрезе сугубо
горизонтальных отражающих площадок, особенно заметных в соседстве
с наклонными границами структурных форм вмещающих пород;
3) уменьшение интервальной скорости, определяемой по
отражениям от кровли и подошвы залежи, и соответствующее
увеличение на временном разрезе мощности пласта-коллектора на
продуктивных участках;
4) характерные искажения значений эффективной скорости
до отражающих горизонтов, расположенных ниже залежи,
обусловленные влиянием этой локальной скоростной
неоднородности;
5) увеличение затухания упругих колебаний, определяемое
по волнам, которые на пути пробега пересекают залежь и
покрывающую ее толщу.
Сейсмические эффекты нефтегазовых залежей проявляются
на конкретных месторождениях с различной степенью полноты и
достоверности. Даже в благоприятных условиях они, как
правило, весьма слабы и могут быть выявлены только при условии
тщательного проведения полевых работ, высокоточной
регистрации сейсмических колебаний и их специальной обработки на
ЭВМ. В частности, при записи и обработке колебаний
недопустимо применение таких нелинейных преобразований,
искажающих динамические параметры волн, как АРУ. Основным
материалом для обработки служат данные методики
485

многократных перекрытий, которые обеспечивают высокую
плотность исходной информации, необходимую для обнаружения
слабых аномалий путем их статистического накапливания.
Специальная обработка на ЭВМ полевых данных
ориентирована на получение такого динамического разреза, на
котором амплитуды полезных волн прямо пропорциональны
коэффициентам отражения соответствующих границ. Если к этой
цели удается приблизиться, то в благоприятных условиях
отражение от границы коллектора может выделиться на разрезе
своей аномальной интенсивностью на том интервале профиля,
где коллектор содержит искомую залежь. Более наглядно
проявляется аномальное возрастание амплитуды отражения, т. е.
увеличение его яркости на динамическом разрезе. По этой
причине способ обработки, направленный на выявление
амплитудного эффекта залежи, получил название методики «яркого
пятна». Комплекс вычислительных процедур, предназначенный для
решения указанной задачи, условно называют восстановлением
истинных амплитуд1.
Основными факторами, искажающими простую зависимость
амплитуды отраженной волны от коэффициента отражения,
являются неравномерность характеристики направленности
источника, геометрическое расхождение фронта волны, изменение
коэффициента конверсии, поглощение и рассеяние колебаний
в покрывающей толще, нестабильность условий возбуждения и
приема колебаний, интерференция полезного отражения с
волнами-помехами. В процессе обработки одни факторы
компенсируют введением корректирующих поправок, другие ослабляют
с помощью одномерной и двумерной фильтрации.
Влияние на амплитуду отраженной волны характеристики
направленности источника, геометрического расхождения,
коэффициентов отражения и прохождения сейсмических границ
описывается формулой (7.5), в которой для однократного
отражения следует положить п=\. При взрывном возбуждении
продольных волн, когда сейсмический источник можно считать
точечным, его характеристика направленности L близка к
равномерной (L = const). Эквивалентный радиус расхождения гэ
зависит от глубины и кривизны отражающей границы, формы
промежуточных сейсмических границ, удаления точки
наблюдения от источника. Если строение покрывающей толщи и форма
исследуемой границы известны, то величину гэ можно
рассчитать с помощью лучевого метода геометрической сейсмики (см.
§ б, раздел 4). В общем случае такие расчеты весьма громоздки.
Если сейсмогеологический разрез удовлетворительно
аппроксимируется горизонтально-слоистой моделью, то для волны,
отраженной от границы с параметрами t0 и иЭф и регистрируемой
1 Описание методики обработки, приведенное ниже, основано на
материалах ЦГЭ Министерства нефтяной промышленности.
486

на времени t при удалении х от источника, величина гэ
определяется соотношением
= tov3i,(t())^-. (39.6)
Регистрируемая на дневной поверхности вертикальная
составляющая колебаний отраженной волны прямо
пропорциональна амплитуде приходящей волны и коэффициенту конверсии
(см. § 6, раздел 2). При сравнительно небольших удалениях
от источника, когда углы падения волны на дневную
поверхность невелики (до 30°), изменение коэффициента конверсии
вдоль профиля с достаточной для практики точностью можно
считать пропорциональным косинусу угла ее падения.
Величина последнего оценивается отношением времен прихода волны
на пункт взрыва и в точку наблюдения. Следовательно,
регистрируемая амплитуда продольной отраженной волны
пропорциональна ее действительной амплитуде с коэффициентом
c(x) = to/t(x). С учетом этого фактора и геометрического
расхождения получим из (39.6) выражение для эквивалентного
радиуса расхождения г'э:
^ (39-7>
В указанных соотношениях не учитывается присутствие
в верхней части разреза зоны пониженных скоростей со
скоростью v3. Ее влияние на величину г'э можно с достаточной
точностью учесть путем умножения выражения (39.7) на
отношение скоростей уЭф (to)/v3.
Интенсивность сейсмической волны благодаря процессам
поглощения и рассеяния энергии в неидеально упругой и
неоднородной среде (см. раздел 3, § 8) постепенно убывает по мере
ее распространения. К потерям рассеяния относят, в частности,
ослабление проходящей волны за счет частичного отражения
ее энергии на множестве промежуточных сейсмических границ.
Этот фактор формально описывается произведением
соответствующих коэффициентов прохождения Bj в соотношении (7.5).
Установлено, что уменьшение интенсивности отраженных
волн из-за поглощения и рассеивания хорошо аппроксимируется
экспоненциальным множителем вида ехр {—аЭф (t9) г (^ #)}♦
где длина пути пробега г (t, x) = t(x) v^(t0) и эффективный
коэффициент поглощения аЭф (t0) зависят от времени прихода
отраженной волны. При обработке полевых наблюдений
априорных данных о распределении эффективного коэффициента
поглощения обычно нет. Однако опыт показывает, что влияние
этого фактора на относительное изменение амплитуды
прослеживаемой волны обычно оказывается слабым для отражений от
границ на глубинах свыше 1 км. Поэтому на практике часто
487

выполняют лишь приближенную компенсацию затухания
амплитуд отраженных волн со временем. При этом зависимость
«эф (^о) подбирают эмпирически, исходя из того, что средний
уровень абсолютных значений коэффициентов отражения не
изменяется систематически по разрезу. В таком случае после
коррекции интенсивности сейсмической трассы за расхождение,
конверсию и эффективное поглощение она должна
приближаться к стационарному случайному процессу, т. е. сохранять
средний уровень амплитуд на всем полезном интервале записи.
По существу коррекцию поглощения и рассеивания обычно
осуществляют путем подбора подходящей программной
регулировки усиления (ПРУ) для совместно обрабатываемых
сейсмических трасс.
Нестабильность условий возбуждения и приема упругих
колебаний обусловливает существенные искажения амплитуд
отраженных волн, без устранения которых нельзя обеспечить
надежную динамическую интерпретацию реальных полевых
материалов. Это требует определения и введения специальных д и -
намических поправок для всех пунктов возбуждения и
приема. В общем случае неоднородности сейсмогеологической
среды в пунктах возбуждения и приема можно рассматривать
как линейные операторы, т. е. фильтры с различными
частотными характеристиками (см. § 17, раздел 2). При
наблюдениях по методике многократных перекрытий все пункты
возбуждения и приема много раз используют в различных
взаимных комбинациях. Такая избыточность данных в принципе
позволяет получать статистические оценки частотных
характеристик. Однако практическое осуществление подобных расчетов
оказывается сложным.
Если исходные записи подвергнуть корректирующей
фильтрации или эквивалентной ей комбинации обратной и полосовой
фильтрации (см. § 30, раздел 4), то спектральный состав
отражений на разных трассах будет выровнен. Тогда динамические
поправки можно считать частотно-независимыми, т. е.
представляющими собой простые амплитудные множители,
определить которые по полевым записям значительно проще.
Тщательная частотная фильтрация, повышающая временную
разрешенность волновой картины и выравнивающая спектры
отраженной волны на разных трассах, является необходимой
процедурой обработки при динамической интерпретации данных
MOB.
Большие искажения динамических характеристик полезных
волн бывают вызваны наложением различных мешающих
колебаний, среди которых наиболее серьезными помехами обычно
оказываются многократные отражения. Для восстановления
амплитуд полезных волн соответствующий интервал записи
необходимо достаточно хорошо очистить от волн-помех:
допустимый остаточный фон многократных отражений должен быть

значительно ниже, чем при обычной кинематической
Интерпретации. Действительно, наложение волны-помехи, которая по
интенсивности в 2—3 раза слабее полезного отражения,
практически не вызывает изменения формы оси синфазности
последнего и не сказывается на структурных построениях. Однако такая
интерференция сильно искажает динамику полезной волны и
может создать на временном разрезе ложный эффект
устойчивой амплитудной аномалии исследуемого отражения.
Основной способ подавления многократных отражений в настоящее
время—суммирование записей по общей глубинной точке.
Поэтому анализ амплитуд отраженных волн обычно выполняют по
динамическим временным разрезам, полученным в результате
12-кратного накапливания и больше.
Условием успешного восстановления амплитуд полезных
отражений на динамических разрезах является высокая точность
определения и коррекция статических и кинематических
поправок, максимальные погрешности которых не должны
превышать десятой части видимого периода колебаний.
Все возможные источники искажений амплитуд полезных
волн не ограничиваются рассмотренными факторами — их
заметная флуктуация нередко сохраняется после проведения
описанных выше процедур. Для устранения остаточных
искажений прибегают к дополнительным коррекциям уровней
интенсивности колебаний, основываясь на определенных
физико-геологических предпосылках. Например, выполняют нормализацию
амплитуд колебаний на различных трассах динамического
разреза, исходя из предположения о стабильности коэффициента
отражения некоторого опорного горизонта, находящегося в
устойчивых сейсмогеологических условиях.
Следует отметить, что возможности учета и компенсации
разнообразных факторов, искажающих динамику полезных волн,
на практике весьма ограничены. Поэтому многие аномалии
амплитуд отраженных волн, в том числе наблюдаемые на
динамических разрезах «яркие пятна», либо вообще не связаны
с изменением отражающих свойств соответствующих границ,
либо не имеют отношения к нефтегазовым залежам; они могут
быть обусловлены вариациями фациально-литологического
состава и мощности пластов, изменчивостью структуры
тонкослоистых пачек разреза и т. п. Только тщательная обработка и
интерпретация динамических и кинематических особенностей
регистрируемой волновой картины, с учетом всей внешней
геолого-геофизической информации, может привести к
обнаружению нефтегазовых залежей. Один из примеров эффективности
методики «яркого пятна» представлен на рис. 150. Здесь на
временном разрезе в средней части профиля в интервале времен
1,4—1,7 с наблюдается увеличение интенсивности отражений,
вызванное многопластовой газовой залежью в терригенных
отложениях майкопской серии (Восточное Предкавказье).
489

Рис. 150. Обнаружение газовой залежи по методике «яркого пятна» (по
материалам ЦГЭ МНП)
Разработан ряд приемов анализа сейсмических записей для
выявления на разрезе областей повышенного поглощения
сейсмической энергии, которые могут быть приурочены
к нефтегазовым залежам. Одна из простейших методик такого
анализа, называемая корреляционной, основана на
исследовании функций автокорреляции, вычисленных по отдельным
интервалам сейсмических трасс. Функция автокорреляции (ФАК)
участка сейсмической трассы y(t) длительностью в несколько
десятых долей секунды позволяет получить удовлетворительную
оценку амплитудного спектра отраженных волн (см. § 31,
раздел 2).
Для статистического анализа используют некоторые
характеристики функции Ьу{х), которую вычисляют по формуле (1.43).
Ее максимальное значение Ьу(0) определяет величину средней
энергии отраженных волн на рассматриваемом участке. Аргу-
490

мент т=Г, при котором ФАК имеет первый побочный максимум,
равен видимому периоду колебаний, т. е. определяет их
преобладающую частоту. Соотношение амплитуд побочного и основного
максимумов характеризует ширину спектра: чем меньше
отношение by{T)lby(O), тем шире спектр отраженных волн.
Указанные характеристики ФАК определяют на соседних участках
сейсмической трассы, получая, таким образом, относительные
оценки, связанные с интенсивностью и избирательностью
поглощения колебаний в соседних интервалах исследуемой толщи
пород.
Для повышения надежности динамической интерпретации
получаемые на исследуемой площади оценки отражающих,
поглощающих и скоростных свойств разреза подвергают
статистическому обобщению, результаты которого учитывают при
решении задачи о геологической значимости выявленных аномалий.
С этой же целью сейсморазведку комплексируют с другими
геофизическими и геохимическими методами.
Приемы динамической интерпретации разрабатываются
также в рудной и инженерной сейсморазведке. На основании
измерений амплитуд и частотных спектров проходящих и
преломленных волн здесь определяют эффективный коэффициент
поглощения упругих колебаний, который характеризует
вещественный состав горных пород, степень их нарушенности и другие
геологические особенности. При сейсмоакустическом
профилировании на акваториях изучение динамики отражений от дна и
соседних сейсмических границ позволяет получать информацию
о литологическом составе придонных отложений.

Глава XX
ЭКОНОМИКА, ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ
СЕЙСМОРАЗВЕДКИ
Сейсморазведочные исследования в СССР приобрели в годы
IX и X пятилеток такое большое значение, что составляют
значительную часть общих затрат на геологоразведочные работы.
Это обстоятельство заставляет в еще большей степени, чем
прежде, обращать внимание на экономическую сторону
сейсморазведки, совершенствовать организацию работ, применять
наиболее совершенные технологические проекты полевых, работ.
Правильное решение задач организации и технологии
сейсморазведки позволяет повышать ее экономическую эффективность.
§ 40. ЭКОНОМИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ
По сравнению с другими геофизическими методами
сейсморазведка обычно отличается существенно большей сложностью
организации полевых работ и обработки материалов, а также
значительно большими затратами материальных средств.
Поэтому в сейсморазведке особое значение имеет учет
экономических факторов на всех этапах исследований [11, 20].
1. Экономика сейсморазведочных работ в СССР
Вследствие высокой геологической эффективности
сейсморазведки ее методы находят широкое применив почти на всех
стадиях и этапах геологоразведочных работ. Особое значение
сейсморазведка имеет при поисках нефтегазоносных структур, где
она часто является наиболее широко используемым
геофизическим методом. Применение сейсморазведки позволяет
существенно сократить затраты на глубокое разведочное бурение
при поисках и подготовке нефтегазоносных структур и тем
самым резко повысить экономическую эффективность бурения и,
следовательно, всего комплекса геологоразведочных работ.
Применение сейсморазведки позволяет ускорить поиски и разведку
новых нефтегазовых месторождений. Возрастающее значение
приобретает сейсморазведка также при решении задач рудной
геологии, что обусловлено повышением требований к
глубинности исследований, точности и надежности истолкования их
результатов. В табл. 5 отображена динамика роста числа
геофизических и сейсморазведочных партий в СССР.
Значительному усовершенствованию подверглись основные
методы сейсморазведки — методы отраженных и преломленных
волн; появились более совершенные модификации MOB, такие
как ОГТ, РНП, применение которых позволило существенно по-
492

Таблица 5
Годы
1940
1950
1960
1970
1975
Геофизические
77
286
998
403
ИЗО
Партии
Сейсмические
27
100
168
284
705
высить возможности' сейсморазведки- при изучении глубокоза-
легающих и сложно построенных структур. В связи с этим
имеется четкая тенденция к все большему внедрению новейших
достижений науки и техники в практику сейсморазведки.
Так, если в 1971 г. в СССР способом ОГТ и РНП работали
25,2% сейсмических партий MOB, то в 1975 г. их число возросло
до 37,2%. Метод отраженных волн в последние десятилетия
является преобладающим —число партий, работающих
различными модификациями этого метода, составляет 94—95% от
общего числа сейсморазведочных партий.
Основные технико-экономические показатели
сейсморазведочных работ в СССР приведены в табл. 6.
Отмечающееся в последние годы удорожание
сейсморазведочных работ обусловлено широким внедрением прогрессивных,
но технически более сложных методов многократного
профилирования, приводящих к значительному увеличению объема
бурения взрывных скважин и стоимости обработки материалов.
Таблица 6
Показатели
Объем геологоразведочных работ, млн. руб.
В т. ч. геофизических, млн. руб.
Из них сейсморазведочных, млн. руб.
Удельный вес сейсморазведочных работ по
отношению к геологоразведочным, %
Удельный вес сейсморазведочных работ в объеме
геофизических, %
Общая протяженность сейсмических профилей,
тыс. км
Производительность на приборо-месяц, км"§Ц§[
Число одноприборных отрядов
Стоимость 1 км профиля, руб.)рй?*рч
Средняя продолжительность полевого сезона,
месяц
1960г.
1057
210
ПО
10,4
50
118
30
756
930
5,2
1966г.
1455
341
187
12,8
54
183
36
854
1022
6,0
1970г.
1741
389
197
11,3
50
213
47
768
923
5,9
1975г.
2412
564
293
12,1
52
234
47
844
1257
5,9
493

Развитие новых технических средств (цифровые станции,
невзрывные источники и т. п.), совершенствование
организационных форм (НПО, вычислительные центры и др.), научная
организация труда (НОТ) позволили значительно замедлить рост
стоимости сейсморазведки. При этом намного возросла как
экономическая, так и геологическая эффективность
сейсморазведки, проявляющаяся в повышении степени надежности
геологических построений, а следовательно, в существенном
сокращении стоимости глубокого бурения, необходимого для поиска и
разведки новых месторождений. Именно сейсморазведочные
работы обеспечивают в основном фонды структур,
подготавливаемых к глубокому бурению.
2. Организация сейсморазведочных работ
Для проведения полевых сейсморазведочных работ
организуют сейсмическую партию (отряд). Для автоматизированной
обработки материалов могут быть созданы отдельные центры
(партии, экспедиции) машинной обработки, обслуживающие,
как правило, несколько полевых партий. Во главе сейсмической
партии стоит начальник; он несет ответственность за ее
деятельность и ему подчинен весь персонал партии.
Направление работ сейсмической партии определяется
техническим проектом. В нем четко формулируются задачи
проектируемых работ и указывается их связь с конкретными
потребностями производства или строительства. Проект должен
учитывать физико-географические и экономические особенности
изучаемого района и основываться на анализе его
геолого-геофизической изученности. При этом нужно особенно внимательно
изучать физические и геологические предпосылки для
постановки сейсмических работ. Структура и содержание
технического проекта регламентируются особыми положениями. Проект
должен содержать геолого-техническое обоснование
проектируемых исследований в отношении методики полевых работ,
аппаратуры и обработки полевых материалов. В нем
предусматривается проведение в необходимых объемах всех
вспомогательных работ — топографических, буровых, горных и т. п. При
необходимости в нем предусматриваются также опытные работы
и указывается их программа и длительность. При составлении
проекта нужно стремиться к наиболее экономичному проведению
работ, учитывать новейшие достижения в области методики и
техники сейсморазведки, НОТ, опыт передовиков производства.
Большое значение имеет сочетание сейсмического метода
исследований с другими, более дешевыми геофизическими методами,
что может уменьшить объем дорогостоящих сейсмических
работ.
В техническом проекте приводятся все основные расчеты,
касающиеся расположения и длины профилей, систем наблюде-
494

ний, условий возбуждения и приема колебаний. Должны быть
приведены данные о средних условиях производства работ
(глубина взрывных скважин, расход ВВ, категории пород по бури-
мости, категории местности и т. д.). На основе этих данных
определяют объем работ по их видам. Проектом
предусматриваются различные организационно-технические мероприятия,
необходимые для проведения проектируемых работ
(строительство складов ВВ и других временных сооружений, организация
снабжения, техника безопасности, техническая учеба и т. п.).
В проекте указываются сроки выполнения работ по этапам и
срок представления окончательного отчета. Целесообразно
составлять сетевой график производства всех видов работ,
выполняемых сейсморазведочной партией. В проекте обосновываются
выбор полевой и обрабатывающей аппаратуры, объем
машинного времени, необходимого для обработки полевых материалов.
На основании технического проекта рассчитывают смету
расходов, по которой осуществляется финансирование работ.
Технический проект согласовывают с геологическими
организациями (заказчиком), защищают на техническом совещании и
утверждают в вышестоящей организации.
В процессе полевых работ технический проект может быть
изменен с целью более полного решения поставленных
геологических задач или повышения экономической эффективности.
Изменения проекта могут быть обоснованы результатами
опытных или производственных работ. Они могут касаться
изменения площади разведки, методики и объема полевых работ,
необходимости проведения дополнительных детализационных работ
и т. п. Все изменения технического проекта должны быть
согласованы и утверждены. в том же порядке, как и сам
проект.
Деятельность сейсмической партии подразделяется на
несколько основных периодов: организационный, полевой,
камеральный. Во время организационного периода
осуществляются проектирование работ, составление рабочего плана,
подбор персонала, комплектование оборудования и аппаратуры,
организация материально-технического снабжения, организация
взрывных работ, ознакомление сотрудников с правилами техники
безопасности и т. д. Если район работ партии далеко отстоит
от места ее базы, то организационную подготовку проводят как
на месте формирования (в тресте, экспедиции, конторе и т. п.),
так и на месте работ. При морской сейсморазведке в этот
период производится также оборудование судна, сборка морских
кос с сейсмоприемниками, подготовительная работа по
обеспечению судов бесперебойным снабжением, выбор мест
безопасной якорной стоянки.
В полевой период ведутся полевые работы по методике и
в объеме, предусмотренным техническим проектом. В комплекс
основных операций при полевых сейсмических работах входят
495

обозначение на местности и геодезическая привязка пунктов
взрыва и наблюдений: бурение скважин и рытье шурфов для
взрывов; установка сейсмической станции для наблюдений и
налаживание комплекта аппаратуры; проведение сейсмических
наблюдений и производство необходимых для этого взрывов;
перемещение аппаратуры и оборудования на местности; полевая
обработка материалов наблюдений. Полевой период может
включать опытные работы, объем и задачи которых
определяются техническим проектом. Полевой период — основной период
работы партии, и нужно стремиться к его максимальному
удлинению. В течение полевого периода осуществляется приемка и
оценка качества получаемого материала как внутри-партии, так
и в вышестоящей организации.
Получаемые материалы обрабатываются как силами
полевой партии, так и (в случае надобности) средствами партии
машинной обработки. Содержание и объем операций машинной
обработки, а также сроки передачи первичных материалов и
результатов обработки устанавливаются специальным
соглашением между обеими партиями. Партия машинной обработки
уточняет необходимые параметры и схему обработки,
составляет окончательные временные и глубинные разрезы, дает
рекомендации по вопросам проведения дальнейших работ. Полевая
партия в камеральный период на основе результатов обработки
своими силами или материалов, поступающих от партии
машинной обработки, осуществляет окончательную интерпретацию и
составляет отчет о работах.
Для выполнения различных видов работ сейсмическую
партию подразделяют на бригады (отряды) топографическую,
буровую, сейсмическую, взрывную, камеральную. Каждую бригаду
возглавляет начальник, ответственный за деятельность бригады
и руководящий ее работой. Полевые работы разных бригад
должны быть строго координированы между собой. Поэтому
начальник сейсмической бригады (оператор) является вовремя
работы руководителем всех полевых бригад. При работе на
профиле нескольких сейсмических станций руководителем
полевых работ является старший оператор.
Технология сейсмических работ требует известного
опережения одних видов работ по сравнению с другими. Так,
топографические работы должны опережать буровые работы, а буровые,
в свою очередь,— собственно сейсмические работы. Для
организации ритмичной и высокопроизводительной работы
разрабатывают сетевые графики, определяющие время и
последовательность всех видов работ (рис. 151). На приведенном графике
показана последовательность проведения топографических работ,
бурения взрывных скважин, микросейсмокаротажа (МСК) и
сейсмических работ MOB в районе исследований, включающем
профили I—IV, а также опытные работы, выполняемые в
период с 15 по 25 мая.
496

Опытные
работы
Сейсмораэдедка
MOB
МОК
Бурение
Топографические
работы
■15.1
25.1
5. Ж
15. И
25. V
5.Ш
15.Ш
Рис. 151. Сетевой график полевых работ
Цифры в кружках показывают последовательность выполнения операций
Производительность сейсмической партии определяется
числом километров профиля, исследуемых по утвержденной
методике работ. Иногда в качестве меры производительности
используют физические наблюдения (физические точки). Под
физическим наблюдением понимают совокупность сейсмограмм,
полученных при постоянном положении пункта взрыва и стоянки
сейсмоприемников.
Выработка сейсмической партии за 7-часовую смену
определяется в километрах профиля в соответствии с действующими
нормами. Нормы устанавливают в зависимости от принятой
методики и техники полевых работ, климатических и
топографических особенностей изучаемого района [54].
Партия ежемесячно представляет отчет, содержащий
сведения о выполненном объеме и содержании работ; в отчете
приводятся характеристика полевых материалов и результаты их
предварительной обработки, предложения о дальнейшей работе.
После завершения камеральной обработки представляется
окончательный отчет. В нем должны быть даны характеристика
выполненного объема, достигнутых экономических показателей и
подробное описание методики и техники полевых работ.
Основное место в отчете уделяется описанию и анализу полученных
полевых материалов и их геологическому истолкованию. В
отчете должны быть даны рекомендации о направлении
дальнейших работ. Содержание отчета и порядок его апробации
регламентируются инструкцией.
§ 41. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛЕВЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ РАБОТ
Полевые сейсмические работы на суше проводят по
разбитым заранее профилям [18, 24]. При морской сейсморазведке
положения профилей устанавливают в процессе производства
работ с помощью специального навигационного оборудования.
1 V2 17 Заказ № 2579
497

1. Установка приемников на профиле. Связь
При регистрации продольных волн сейсмоприемники на
профиле устанавливают вертикально, втыкая штырь в почву. При
регистрации поперечных волн приемник должен быть
ориентирован относительно направления профиля так, чтобы его ось
чувствительности была параллельна профилю (Х-прибор) или
перпендикулярна к нему (Y-прибор). Каждый приемник
присоединяют к косе непосредственно либо (при их группировании)
через вспомогательный кабель. Иногда приемники монтируют
в косе; при морской сейсморазведке все приемники укрепляют
внутри косы — шланга. • -,
При регистрации колебаний в каждом случае действует
некоторое число приемников; показания их регистрируются в
сейсмической станции. Эта совокупность приемников занимает на
профиле некоторый отрезок, называемый расстановкой. Для
непрерывного прослеживания границ вдоль профиля расстановки
в соответствии с принятой системой наблюдений должны
образовывать непрерывные последовательности. При этом соседние
расстановки всегда перекрывают друг друга, имея по крайней
мере один общий приемник, называемый связующим, что
обеспечивает взаимную увязку получаемых записей.
Положение источников относительно расстановки сейсмо-
приемников также зависит от системы наблюдений. В
соответствии с нею станция может работать с несколькими пунктами
возбуждения (ПВ). На расстановке в этом случае должны
быть зарегистрированы поочередно колебания, возбужденные
в каждом ПВ.
Смотку и размотку косы или составляющих ее секций
осуществляют с помощью специальных смоточных автомашин, на
которых установлены барабаны или сетки для сбора косы. В
залесенных и болотистых местах косы сматывают и разматывают
вручную. Для ускорения работы применяют поточный метод,
при котором каждую станцию снабжают полуторным или
двойным комплектом секций кос и приемников, что позволяет
расставить и присоединить к секции косы приемники на
расстановке до прибытия сейсмической станции. Освободившуюся
секцию косы и связанные с нею приемники снимают и переносят
вперёд по профилю. При этом сейсмическую станцию
постепенно перемещают по профилю, присоединяя к
последовательным секциям косы.
При работе по методике многократных перекрытий наиболее
производительно применение сквозных секционированных кос.
К входной панели станции подводят линии от соседних
приемников (групп), число которых значительно превышает число
каналов станции. Применяя особый коммутатор на входе
станции, присоединяют к ее каналам часть приемников, и
расположив источники в соответствии с системой наблюдений, получают
498

необходимые сейсмограммы. Затем с помощью коммутатора
присоединяют другой набор приемников (групп) и, располагая
источники в новом положении, получают следующие ленты и т. д.
Это позволяет получать наблюдения на множестве соседних
стоянок при одном положении станции на профиле.
Для обеспечения высокопроизводительной работы большое
значение имеет надежная связь между станцией и пунктами
возбуждения. Применяют телефонную и радиотелефонную связь.
Линии связи служат не только для переговоров. По ним
транслируются для регистрации на сейсмограмме служебные
сигналы, в частности, отметка момента возбуждения колебаний в
источнике («отметка момента»). Всеми работами на профиле
рукводит инженер-оператор.
2. Получение полевых лент
Для полевых работ можно применять только те сейсмические
станции, которые удовлетворяют техническим требованиям в
отношении идентичности, взаимных влияний, чувствительности
и. т. д. Идентичность каналов в соответствии с действующими
инструкциями следует периодически проверять. Периодически
станцию необходимо подвергать профилактическому осмотру и
ремонту. Результаты контроля за работой станции должны
регистрироваться на осциллограммах, которые сохраняются
наряду с полевыми материалами.
После установки и присоединения приемников к станции
проверяют их исправность с помощью контрольно-измерительной
панели станции. Оператор устанавливает у всех усилителей
равную чувствительность. Исключение составляют случаи весьма
быстрого затухания волны на протяжении расстановки.
Чувствительность каналов должна быть наибольшей, при которой
амплитуды колебаний, обусловленные микросейсмами, близки
к уровню шумов канала. Это позволяет уменьшить мощность
источника. В необходимых случаях прибегают к накапливанию
отдельных воздействий или к группированию взрывов.
Если предполагается использовать полевые ленты для
количественных определений относительных амплитуд колебаний
в разных точках профиля, то в аналоговых станциях
контролируют чувствительность линии усилитель — гальванометр. Для
этого к входам всех усилителей прикладывают равное
напряжение от звукового генератора. Частоту выбирают такой, чтобы
она была близка к видимой частоте регистрируемых полезных
колебаний. Запись установившихся колебаний звукового
генератора служит для оценки чувствительности и прилагается к
полученной вслед за контрольной записью ленте с записью
колебаний от источника.
Подготовив станцию к приему колебаний, оператор отдает
по линии связи распоряжения о подготовке и производстве
взрывного воздействия в пункте возбуждения. При этом на профиле
1 V2 17* 499

должна быть обеспечена максимально возможная тишина, т. е.
снижен уровень помех, связанный с работой персонала партии.
Синхронизация интервала регистрации колебаний с моментом
воздействия в большинстве современных станций
осуществляется автоматически. Так, при применении радиосвязи и
взрывного возбуждения применяют системы УВР или ССВ. С их
помощью передают команды от сейсмостанции на пункт взрыва,
где осуществляется автоматическое замыкание взрывной
линии; после взрыва эти системы служат для передачи от пункта
взрыва к сейсмостанции отметок момента взрыва и,
вертикального времени. Получив ленту, оператор обязан оценить
пригодность ее для обработки. С этой целью следует систематически
получать перезаписи при оптимальных параметрах тракта
воспроизведения и судить по ним об исправности полевой
аппаратуры.
Все сведения об условиях получения каждой магнитограммы
или сейсмограммы вносят в специальный бланк — сменный
рапорт, который передают вместе с лентами для обработки.
3. Некоторые специальные виды полевой работы
Помимо работы на основных профилях с целью регистрации
полезных волн, изучение которых позволяет решать
поставленные геологические задачи, часто приходится выполнять
специальные полевые работы с целью получения некоторых
дополнительных сведений, необходимых для повышения точности
интерпретации: изучение зоны малых скоростей (ЗМС), сейсмические
наблюдения в скважинах, опытно-методические работы и т. п.
Изучение строения и мощности ЗМС необходимо не только
для вычисления поправок, но и для определения глубины
взрывных скважин. Изучение ЗМС осуществляют способом первых
вступлений МПВ или посредством измерений в неглубоких
скважинах — микросейсмокаротаж (см. § 28, раздел 1).
Участки, на которых изучают ЗМС, должны быть
расположены на профиле равномерно. При этом стараются
приурочивать их к характерным особенностям рельефа (возвышенностям,
низинам и т. п.), чтобы попутно выяснить связь ЗМС с
геоморфологическими и топографическими особенностями местности.
При работе способом первых вступлений сейсмоприемники
в зависимости от предполагаемой мощности ЗМС размещают
на участке протяженностью 100—200 м. Их располагают
неравномерно, сгущая к концам участка, чтобы более точно
определить скорость сейсмических волн в ЗМС. Величину зарядов
изменяют обычно от 50 г до 2—3 кг. Для присоединения
приемников к станции используют особые косы.
Микросейсмокаротаж (МСК) выполняют в специально
пробуренных скважинах, имеющих глубину, заведомо
превышающую мощность ЗМС. Время пробега от поверхности земли до
500

некоторой глубины может быть измерено двумя путями. В
первом случае в скважину погружают зонд из нескольких
приемников, а воздействие производят на поверхности вблизи устья
скважины. Во втором случае (обращенный МСК, сейсмоторпе-
дирование) в скважину погружают гирлянду из ряда
детонаторов, отстоящих один от другого на 1—2 м, и поочередно
взрывают их. Сейсмоприемники в этом случае устанавливают на
поверхности.
Сейсмические наблюдения в глубоких скважинах выполняют
с целью изучения волновой картины в целом (ВСП),
определения средних и пластовых скоростей (сейсмокаротаж), решения
поисковых задач (МОГ). Технология выполнения сейсмических
наблюдений при всех этих работах сходная.
Наблюдения проводят в обсаженных и необсаженных
скважинах. Перед началом работ скважина должна быть промыта.
Скважинные приемники присоединяют к каротажному кабелю,
намотанному на каротажную лебедку. К нижнему приемнику
прикрепляют свинцовый груз. Через коллектор лебедки линии,
идущие от приемников, присоединяют к коммутатору каналов
станции. Чтобы иметь возможность прослеживать не только
первые вступления, но и изучать фазы колебаний при
применении аналоговой станции, выбирают различные чувствительности
усилителей, входящих в группу. Для этой же цели усилители
настраивают на разную фильтрацию. Регистрацию первых
вступлений нужно всегда проводить при широкой полосе
пропускания. Системы АРУ и ПРУ, а также смеситель должны быть
выключены. При цифровой регистрации нужно позаботиться
об уменьшении уровня помех на кабеле.
На поверхности земли вблизи устья каждой взрывной
скважины устанавливают полевые приемники, присоединяемые
к усилителям станции. Кроме того, один контрольный приемник
располагают вдали (100—300 м) от взрывных скважин. По
показаниям этих приборов проверяют правильность отметки
момента. ;
Для возбуждения колебаний применяют взрывы в
специально пробуренных взрывных скважинах или другие воздействия.
Величина зарядов для регистрации четких первых вступлений
должна в несколько раз превышать их величину при
регистрации отражений с соответствующей глубины. Отметку момента
взрыва следует, имея в виду высокую точность определения
времени пробега, осуществлять только с помощью петли.
Необходимо строго контролировать глубину погружения заряда при
каждом взрыве.
Для изучения степени горизонтальной изменчивости скорости
и для избавления от волн-помех одновременно пользуются
несколькими источниками, удаленными на различные расстояния
от исследуемой скважины. Один из источников расположен
вблизи устья скважины, наиболее удаленный — на расстоянии,
501

равном половине длины взрывного интервала (при работе MOB)
или половине длины мертвой зоны (при работе MOB).
Ближайший к скважине источник находится на таком расстоянии, при
котором волны, связанные с кабелем и трубами, не могут
мешать регистрации волны, идущей через толщу земли.
Скважинные сейсмоприемники опускают до забоя скважины,
после чего регистрируют воздействия из различных пунктов.
Затем приемник поднимают и устанавливают на новой глубине,
вновь производят регистрацию и т. д. Разность глубин
погружения приемника составляет обычно 25—50 м. При исследовании
неглубоких скважин и при высокочастотной регистрации эти
расстояния иногда уменьшают до 10 м. Следует иметь в виду,
что скважинный приемник нельзя оставлять неподвижным
(особенно вблизи забоя скважины) дольше 10—15 мин, так как он
может зашламиться и застрять в скважине. Поэтому в случае
каких-либо задержек его следует время от времени поднимать
или опускать. Для улучшения качества записи применяют
особые устройства, прижимающие прибор к стенке скважины.
В процессе проведения сейсмокаротажа следует немедленно
составлять вертикальные годографы. Это позволяет сразу
обнаружить наличие помех, обусловленных взаимным влиянием
каналов, кабельными, трубными и преломленными волнами.
При детальном изучении волновой картины, применении
обменных и поперечных волн используют не только вертикальные,
но и горизонтальные приемники. В этом случае в скважину
погружают трехкомпонентные приемники и в случае необходимости
ориентируют их с помощью специальных средств.
При дифференциальном сейсмокаротаже в скважину
погружают зонд, подвешенный на каротажном кабеле. Время
пробега регистрируют в особой каротажной лаборатории.
4. Особые условия производства сейсморазведочных работ
Местные климатические условия, характер дневной
поверхности и другие физико-географические факторы оказывают
влияние на технологию полевой сейсморазведки.
Работа в зимних условиях и в северных районах. Работа
при морозной погоде и в заснеженной местности требует
специального приспособления аппаратуры и оборудования. В
станции необходимо поддерживать постоянную и достаточно
высокую температуру (около 18° С). Частое охлаждение станции
влечет за собой быстрый износ ее важнейших узлов. Для создания
рабочих условий станцию помещают в закрытый отапливаемый
фургон, который устанавливают на вездеход или на полозья для
буксировки трактором. Пункты взрывов и буровые станки также
утепляют и приспосабливают к передвижению по снегу. При
бурении скважин в промывочную жидкость добавляют соль для
предупреждения замерзания или бурят с промывкой теплой
502

водой. Сейсмоприемники размещают в ямках на поверхности
почвы и примораживают к ней, подливая под днище прибора
воду. Взрывы в мерзлых породах создают высокочастотные
колебания, поэтому необходимо применять более высокую
фильтрацию.
В районах тундры и заболоченных областях севера
сейсмические работы целесообразно выполнять только в зимнее время,
когда транспортные возможности значительно лучше, чем летом.
В весенне-летние время работы можно проводить с помощью
вертолетов. Вообще воздушный транспорт начинает играть все
большую роль при сейсморазведочных работах в районах
Крайнего Севера.
В ряде районов на заснеженных участках хорошо
зарекомендовали себя сухопутные боны. Они представляют собой
металлические контейнеры с установленными в них сейсмоприем-
никами. Контейнеры связаны между собой тросом и при
переезде со стоянки на стоянку перетаскиваются трактором.
Имеются данные о том, что применение бонов, помимо
значительного повышения производительности труда, позволяет
снизить уровень микросейсмических помех.
Работа в болотистых и залесенных районах. В сложных
условиях местности и при транспортных трудностях приходится
пользоваться переносной сейсмической аппаратурой.
Применение механических станков для бурения скважин затруднено.
Поэтому широко используются взрывы в естественных
водоемах и воздухе, а также ручное бурение.
В залесенных районах для проведения сейсмических работ
прорубают специальные просеки, на что требуются
дополнительные средства. В болотистых местностях для передвижения
применяют особые тракторы и вертолеты. Прокладывают
длинные соединительные линии (до 3 км), чтобы сократить число
перестановок сейсмической станции.
Работа в пустыне. Большие трудности связаны с
перемещением сейсмического оборудования и созданием хороших
условий возбуждения. Бурение скважин часто осложнено
вследствие отсутствия технической воды. Поэтому применяют шнековое
бурение с продувкой. Часто используют взрывы в неглубоких
шурфах, приуроченных к понижениям рельефа местности. Для
облегчения передвижения в песчаной пустыне станцию иногда
устанавливают на сплошной металлический лист — поддон,
буксируемый трактором.
5. Морская сейсморазведка
При работах на акваториях применяют технические
средства, выбор которых определяется преимущественно задачами
разведки [2, 28, 33]. В морской сейсморазведке применяют
специально оснащенные суда. На них установлены
503

7 6 2 2 J 2
Рис. 152. Схема БПУ при морской сейсморазведке
сейсморазведочная станция, навигационное оборудование,
различные вспомогательные устройства и оборудование.
Большая производительность и высокая точность
исследований могут быть достигнуты с помощью буксируемых приемных
устройств (БПУ). Их применяют при работах MOB, (в том
числе ОГТ) на акваториях, где глубина не меньше 5—7 м
(рис. 152). Буксируемое приемное устройство представляет
собой секционированный шланг, заполняемый маслом. Внутри
шланга укреплены пьезоприемники, объединенные в группы,
а также согласующие трансформаторы и предусилители (см.
§ 20, раздел 3). Секции 1 имеют длину 50—100 м каждая и
соединяются между собой герметическими разъемами 2. Общая
длина косы может превышать 2,5 км. На шланге через каждые
200—300 м укреплены автоматические стабилизаторы глубины
погружения 3; они имеют горизонтальные рули, положение
которых регулируется давлением столба воды, обеспечивающим
точность погружения косы до 0,3 м. Наилучшие условия приема
соответствуют глубине погружения, равной 'Д длины волны.
В этом случае происходит синфазное сложение волны,
приходящей снизу, и волны, отраженной обратно от поверхности
воды.
Невзрывные источники 4 (см. § 25, раздел 3) погружают
с помощью подъемных кранов или лебедок в воду с бортов
корабля. При его движении источники с определенной
периодичностью излучают в воду упругие колебания; периодичность
посылов зависит от принятой системы наблюдений и скорости
судна и может составлять несколько десятков секунд.
При движении корабля ветер и морские течения могут
смещать косу в направлении, перпендикулярном к курсу,
вследствие чего коса изгибается сложным образом в горизонтальном
направлении. Чтобы определить истинное положение косы
относительно корабля, к ней прикрепляют специальные
приемники или буи 5, которые воспринимают особые акустические
или радиолокационные сигналы, посылаемые с корабля.
Показания этих приемников позволяют определить удаление
отдельных точек косы от судна. Поскольку коса может изгибаться
и в вертикальном направлении, для контроля ее глубины
погружения в нескольких секциях устанавливают датчики
глубины. Показания всех приемников и датчиков регистрируют
на магнитную ленту. Данные о пространственном положении
косы впоследствии используют при обработке материалов,
504

в частности для уточнения статических и кинематических
поправок.
При движении корабля и косы возникают специфические
помехи обусловленные работой двигателей и винтов,
рысканием и рывками судна, турбулентными потоками и т. п. Для
ослабления этих помех ближайшую секцию с пьезоприемни-
ками удаляют от корабля на 200—300 м, для чего между нею
и судном включают бесприборные секции шланга 6 и
устанавливают между косой и судном систему гашения толчков 7.
Уменьшение рыскания хвоста косы достигают вводом
бесприборной секции 8 (см. рис. 152).
Работа с БПУ, предполагает применение
компьютеризованной сейсморазведочной станции, обеспечивающей высокий темп
работы. В состав станции, кроме обычных узлов, входят два-
три параллельно включенных магнитных регистратора,
работающих поочередно, что позволяет перезаряжать магнитную
ленту без прекращения регистрации. На корабле располагают
вспомогательное оборудование, обеспечивающее работу
источников (баллоны с газом, компрессоры, насосы и т. д.).
Действие источников и регистраторов синхронизируется и
управляется ЭВМ, работающей по заданной программе.
Для определения положения корабля применяют различные
современные способы радиогеодезии и спутниковой навигации.
Непрерывно поступающие навигационные данные передаются
в ЭВМ, которая сравнивает их с заданными координатами
профиля и выдает команды в рулевую рубку корабля.
Навигационные данные также регистрируют на магнитную ленту.
Ввиду специфического расположения источников и
приемников при морской разведке с БПУ применяют фланговые
системы наблюдения ОГТ (см. рис. 90, в) при кратности
перекрытия 12—48. Существуют также более сложные способы
буксировки кос, позволяющие реализовать методику «широкого
профиля».
При работах на мелководье чаще всего используют
плавающие и донные косы. Работу с плавающими косами ведут при
непрерывном движении судна. В момент регистрации
вытравливают слабину косы, благодаря чему коса останавливается и
приборы, прикрепленные к косе на коротких отводах,
погружаются на заданную глубину. После окончания регистрации
косу подтягивают к кораблю. Донные косы укладывают на
морское дно во время движения корабля, регистрацию
осуществляют при выключенных движителях. Это позволяет значительно
снизить уровень шумов. Однако производительность работы
с плавающими и в особенности с донными косами значительно
ниже, чем с БПУ.
В морской сейсморазведке MOB применяют также
малоканальные сейсморазведочные станции, работающие по способу
центрового луча или при постоянной дистанции. При этом
505

приемник и источник иногда прикрепляют к днищу корабля и
выполняют сейсмоакустическое профилирование (САП).
При работе МПВ используют два-три корабля. Один из
кораблей буксирует косу, на других располагается
оборудование источников. Корабли связываются между собой по радио и
выходят, применяя современные навигационные средства, в
заранее определенные пункты акватории. Возбуждение
производится по команде с основного корабля. Применяют также
донные автоматические сейсморазведочные станции. Их
погружают на дно, и они приодически регистрируют колебания,
возбуждаемые источниками, расположенными на движущемся
судне. Работа станции и ее всплывание после завершения
работ осуществляются по специальным командам.
Благодаря стабильности условий возбуждения и приема на
море, отсутствию поперечных волн материалы морской
сейсморазведки часто характеризуются высоким качеством. В то же
время существуют специфические помехи, в особенности ревер-
берационные, представляющие собой результат сложения
многократных волн, отраженных от поверхности воды и от дна.
Интенсивность этих помех иногда весьма высока. Однако их
успешно подавляют при обработке с помощью обратной
фильтрации (см. § 31, раздел 1). При работе с БПУ на корабле
производится обработка магнитных сейсмограмм на ЭВМ с целью
подавления реверберации, без чего бывает трудно судить о
качестве получаемых материалов.
6. Топографические работы
Топографические работы в полевой сейсмической партии
должны обеспечить разбивку профилей на местности в
соответствии с планом разведки, определение высотных отметок
точек наблюдения и пунктов взрыва, привязку профилей к
опорной геодезической сети и закрепление профилей на местности.
Выполнение этого цикла работ возлагается на топографический
отряд (бригаду), возглавляемый топографом.
Перед разбивкой профилей с целью уточнения
расположения профилей, намеченного в проекте работы, осуществляют
рекогносцировку местности. Отклонения от проектного
расположения профилей должны быть по возможности невелики.
Выбирая положение профилей, следует стремиться к тому, чтобы
они на протяжении всей своей длины были доступны для
ведения сейсмических работ техническими средствами, которыми
располагает партия. В связи с этим, чтобы обойти естественные
препятствия, населенные пункты и т. п., профили иногда
приходится делать ломаными.
При разбивке профилей на них отмечают пикеты (обычно
через 100 м), забивая колья, на которые наносят номер
пикета и профиля. Топограф обязан вести пикетажный журнал,
506

в котором, помимо обычных сведений, должен отмечать точки
пересечения профиля дорогами, канавами, линиями передач и
др.; местонахождение технической воды вблизи профиля и
подъезды к ней; возможность и направление объезда препятствий,
расположенных на линии профиля.
Высотные отметки должны определяться с погрешностью,
не превышающей 0,5 м на 1 км профиля. Для этой цели могут
быть использованы крупномасштабные топографические карты
или применено геодезическое нивелирование обычно совместно
с разбивкой профиля на местности. В равнинной местности
допускается техническое нивелирование. Для определения
горизонтальных координат и абсолютных отметок высот все
профили следует привязать к опорным пунктам геодезической сети
специальными ходами. . . ,
В морской сейсморазведке применяют методы
радионавигации, использующие различные системы — импульсные (радар,
лоран и др.) или интерференционные (шоран, лорак и др.),
опирающиеся на стационарные пункты, расположенные на
побережье. Измеряя время пробега импульсных сигналов или
фазовые сдвиги радиоволн, посылаемых несколькими источниками,
можно определять координаты корабля. Такие системы
обеспечивают достаточную точность при работах вблизи побережья.
В открытом море в качестве опорной используют спутниковую
навигацию, основывающуюся на регистрации сигналов,
поступающих от специальных спутников с известными орбитами и
временами прохождения. Положение корабля можно
определять с высокой точностью во время прохождения спутника, т. е.
каждые 2—4 ч. В промежуточное время положение судна
определяют средствами судовой навигации (компас, лаг и др.).
7. Буровые работы
Скважины для взрывов (взрывные) бурят на местности
в точках, определяемых системой наблюдений. В каждом пункте
взрыва обычно бурят одну скважину. В неблагоприятных
условиях, когда скважины не выдерживают необходимого числа
взрывов, приходится бурить на одном пункте взрыва две (или
несколько) скважины. Иногда, несмотря на хорошую
сохранность скважины, после двух-трех взрывов условия
возбуждения в ней сильно ухудшаются. В таких случаях бывает
целесообразно также бурить в каждом пункте несколько скважин или
изменять глубину заложения заряда.
При работе на профиле скважины располагают на самой
линии профиля; если же это невозможно по условиям местности,
то их смещают на 10—20 м в перпендикулярном к профилю
направлении. Так же поступают, когда в каждом пункте бурят
несколько взрывных скважин. Расстояния между ними
выбирают (обычно 5—10 м) с таким расчетом, чтобы после взрывов
507

не происходило соединения каверн, образующихся вокруг точек
взрыва, в соседних скважинах.
Глубина взрывных скважин, как правило, должна превышать
мощность ЗМС. Желательно, чтобы забой был ниже уровня
грунтовых вод в коренных породах, если можно — в
пластичных глинах. Обычно глубина скважин колеблется от 5 до 25 м,
но в районах с мощной ЗМС для получения четких записей
отраженных волн глубину приходится увеличивать до 100 м и
более.
Диаметр взрывных скважин определяется величиной
применяемых зарядов и должен быть достаточным для
.беспрепятственного и безопасного погружения заряда вплоть до забоя.
Обычно их диаметр составляет 88—125 мм; при необходимости
использования больших зарядов диаметр иногда увеличивают
до 150 мм. i
Для обеспечения устойчивости скважины при повторных
взрывах ее стенку укрепляют различными способами.
Применяют промывку глинистым раствором и укрепление верхней
части ствола скважины, если она проходит по неустойчивым
породам. Обсадная колонна должна перекрывать рыхлые
породы, а ее башмак должен быть погружен на 0,5—1 м под их
нижнюю границу. Между башмаками колонны и забоем
скважины необходимо оставлять пространство для производства
взрывов с таким расчетом, чтобы они не повредили обсадные
трубы. По окончании взрывных работ обсадные трубы
извлекают и используют при бурении новых скважин.
После завершения бурения скважины принимают меры для
сохранения ее в период до проведения взрывных работ. После
промывки скважину с устойчивыми породами заполняют водой.
Если скважина пробурена в неустойчивых породах, то из нее
откачивают воду. При работе в районах многолетней мерзлоты
зимой скважину заполняют соляным раствором либо
оставляют сухой. Устье скважины закрывают глиняной или
деревянной пробкой. При работе без укрепления скважины в
неустойчивых породах взрывы выполняют немедленно после
окончания бурения.
Для бурения используют механические самоходные буровые
агрегаты. Применяют установки роторного бурения (УРБ),
рассчитанные на бурение до глубины 150—200 м и требующие
промывки в процессе бурения, что иногда сильно осложняет
проведение сейсморазведки. Не очень крепкие породы бурят шне-
ковыми станками, например, УШ-2Т, работающими без
промывки. Применяют также станки, работающие с продувкой
забоя сжатым воздухом. Они пригодны для бурения только
сухих, неувлажненных пород.
В процессе бурения буровой мастер, возглавляющий бригаду,
ведет буровой журнал. В журнале записывают технические
сведения по каждой скважине и кратко описывают литологический
508

разрез. Данные о конструкции и разрезе скважины должны
учитываться при производстве взрывов в ней и обобщении
материалов об условиях возбуждения колебаний в данном
районе. С этой же целью во взрывных скважинах проводят
специальные исследования с помощью электрического каротажа
сопротивлений, гамма-каротажа и сейсмокаротажа.
8. Взрывные работы
Взрывные работы осуществляются взрывной бригадой,
возглавляемой старшим взрывником (техником-взрывником). Все
взрывные работы должны выполняться в соответствии с
правилами безопасности [25].
Для проведения взрывных работ применяют самоходные
станции взрывного пункта (СВП), предназначенные для
перевозки взрывной бригады, транспортировки ВВ, детонаторов,
средств взрывания и связи, а также различного
вспомогательного оборудования. При применении системы управления
взрывом по радио в СВП устанавливают соответствующее
оборудование пунктов взрыва.
Для производства взрывов используют индукторные и
конденсаторные взрывные машинки, специально предназначенные
для сейсмических работ. В них имеются омметр для проверки
целости линий, взрывное устройство и приспособление для
передачи отметки момента взрыва по телефонной линии или по
радио. Телефонная линия (или радиопередатчик) присоединена
к специальным клеммам машинки. Рычаг или кнопка,
приводящие в действие источник тока, снабжены особым замком,
который должен быть всегда закрыт. Ключ от него находится
у взрывника.
При работе с барабанными магнитными регистраторами
взрыв производится в результате замыкания взрывной цепи
(или цепи особого реле) замыкателем, установленным в
регистраторе. При радиоуправлении команды «Приготовиться!» и
«Огонь!» передаются в форме кодов по радио, и взрывная цепь
замыкается автоматически. Однако при таких системах
взрывания взрывник может предотвратить взрыв, так как взрыв
происходит только в том случае, если одновременно замкнута
специальная кнопка на пульте СВП.
При взрывах в скважинах взрывная бригада должна
располагать деревянными шестами (или грузилом) для прочистки
скважин и погружения в них зарядов. Шесты длиной 3—4 м
снабжены замками для соединения их между собой. На
каждом пункте взрыва имеется боевая магистраль
предназначенная для соединения электродетонатора с взрывной машинкой.
Кроме того, часто пользуются моментной магистралью для
соединения петли, окружающей заряд, с телефонной линией или
генератором (при радиосвязи).
509

В качестве ВВ в наземной сейсморазведке используют
тротил (тол), аммонит, динафталит, пироксилиновый порох и др.
Наиболее пригодны негигроскопичные ВВ, поскольку взрывы
обычно (кроме воздушных взрывов) производят в воде или
влажных породах. Целесообразно применять патронированные
ВВ, что облегчает и ускоряет взрывные работы. Для
взрывания используют исключительно электродетонатор.
Рекомендуется применять специальные детонаторы, в которых мостик
сохраняется невредимым (не перегорает) до взрыва. Это
позволяет отказаться от петлевой системы отметки момента, по-
сколько момент взрыва можно точно определить по разрыву
цепи детонатора.
Конструкции зарядов зависят от типа используемого ВВ и
условий производства взрыва. Для взрывов в скважинах
зарядам придают удлиненную форму; диаметр их должен быть на
10—20 мм меньше диаметра скважины. При применении
гигроскопических ВВ заряд хорошо гидроизолируют пергаментом,
резиновыми мешочками и другими средствами. При больших
количествах ВВ (свыше 3—5 кг) заряды приобретают, что
нежелательно, очень удлиненную форму. Во избежание этого
иногда в скважине предварительно взрывают заряд массой
0,5—1 кг; в образовавшуюся каверну (котел) опускают
крупный заряд, разъединенный на отдельные порции массой по 2—
5 кг. Последнюю порцию, снабженную электродетонатором
(боевик), используют для подрыва всего заряда.
При групповых взрывах, когда заряды расположены в
различных точках (в скважинах, шурфах, в воздухе), необходимо
принимать специальные меры для обеспечения одновременности
взрыва всех зарядов в пределах 0,001—0,002 с. Для этой цели
используют специальные калиброванные электродетонаторы,
обеспечивающие указанную точность взрывания.
В качестве основного ВВ все чаще в сейсморазведке
применяют ДШ (см. § 25, раздел 2). Линии ДШ укладывают вдоль
профиля с помощью специального укладчика. Взрывание
производят также сейсмическим электродетонатором.
При проведении взрывных работ особое внимание следует
обратить на соблюдение правил техники безопасности, с
которыми должен быть ознакомлен весь персонал сейсмической
партии. Приводим основные из них.
1. На взрывном пункте может находиться лишь персонал,
имеющий право на производство взрывных работ и входящий
в состав взрывных бригад.
2. Взрывной пункт должен находиться под постоянной
охраной. Хранение на взрывном пункте предметов, не относящихся
к производству взрывных работ, запрещается.
3. Запрещается применять для' боевой магистрали и мо-
ментной линии или телефонной связи провода с оголенными
510

концами, поврежденной изоляцией и без специальных вилок
для присоединения их к аппаратуре.
4. Для производства взрывных работ в сейсмических
партиях допускается только электрический способ взрывания с
помощью взрывных машинок, допущенных горнотехнической
инспекцией.
5. На взрывном пункте до момента взрывания можно
монтировать только одну боевую магистраль.
6. Моментная линия с обоих концов или по всей длине
должна иметь отличительные знаки, исключающие возможность
принятия ее за боевую магистраль.
7. Запрещается перебуривать скважины после
производства в них взрыва.
8. Проверять электродетонаторы разрешается только с
помощью приборов, дающих ток не свыше 50 мА.
9. Охрана окружающей среды
Сейсморазведочные работы, выполняемые на значительных
территориях и сопровождаемые перемещением тяжелого
оборудования, буровыми и взрывными работами, могут наносить
заметный ущерб окружающей среде. Поэтому при
планировании полевых работ должны предусматриваться специальные
мероприятия, способные свести этот ущерб к минимуму.
Ущерб, возникающий при полевых сейсморазведочных
работах, связан: а) с прокладкой дорог вдоль сейсмических
профилей для подъездов к ним и для подвоза технологической
воды; б) с бурением скважин, вызывающим загрязнение
земной поверхности продуктами бурения и технологическими
отходами; в) с производством взрывов в скважинах, которые
могут создавать взрывные воронки или подземные котлы,
опасные в отношении возможного последующего обрушения. При
взрывах в воздухе или на поверхности земли ущерб может
быть нанесен окружающим строениям или природным
объектам, при взрывах в естественных водоемах — биологической
среде. i
При проектировании полевых сейсморазведочных работ
непосредственно на местности нужно заранее предусмотреть
создание только минимально необходимой сети дорог. При этом
следует в возможно большей степени использовать
существующую сеть дорог. Когда подлежащая исследованию территория
относится к сельскохозяйственным или лесохозяйственным уго-
диям, следует прежде всего использовать имеющиеся полевые
дороги, просеки и т. п. Прокладка любых временных дорог
должна быть согласована с соответствующими организациями
с тем, чтобы был нанесен минимальный вред наиболее
важным участкам сельскохозяйственных культур, сортам
древесных пород и т. п. Необходимо строго следить за соблюдением
511

транспортной дисциплины на профиле, не допускать
расширения дорог (сверх необходимого минимума). Следует
определить участки для набора технологической воды (для бурения
и для укупорки взрывных скважин) с таким расчетом, чтобы
не истощать ресурсы питьевой воды, не загрязнять водопои и
другие источники.
Буровые работы необходимо выполнять так, чтобы по
возможности уменьшить загрязнение почвы, в связи с чем особое
значение приобретает широкое применение шнекового и
вибрационного бурения. Отстойники следует располагать как можно
ближе к скважинам. По окончании бурения их следует
очищать от шлама.
Взрывные работы должны быть спроектированы таким
образом, чтобы был нанесен минимальный ущерб не только при
производстве взрывов, но и после их окончания. При
воздушных взрывах, взрывах на поверхности, в шурфах, а также
взрывах больших зарядов в скважинах следует рассчитать взрыво-
безопасные расстояния и обеспечить безопасность людей,
животных и строений. При взрывах в скважинах желательно,
чтобы сочетание глубины взрыва и массы заряда позволяло
избежать образования воронок выброса или неглубоко
заложенных камуфлетных полостей (котлов). В противном случае после
окончания взрывных работ необходимо обрушить эти полости и
засыпать образовавшиеся воронки во избежание несчастных
случаев или эрозии почвы.
По окончании взрывных работ все взрывные скважины
должны быть ликвидированы, для чего их засыпают песком,
глиной, грунтом и т. п. Профиль необходимо очистить от остатков
материалов, обломков, обрывков бумаги и др.
При морской сейсморазведке основное требование в
отношении охраны окружающей среды сводится к использованию
таких источников упругих волн, которые не наносили бы ущерба
морской фауне. Поэтому категорически запрещается применять
открытые взрывы. Это же требование относится и к
возбуждению сейсмических колебаний в большинстве других
естественных водоемов.

Глава XXI
ВИДЫ И ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ
СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ
Сейсморазведка находит наибольшее применение при
решении различных задач структурной геологии, связанных с
поисками и разведкой месторождений полезных ископаемых,
решением задач региональной геологии, инженерно-геологических
задач и т. д.
§ 42. ВИДЫ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ И СЕТИ ПРОФИЛЕЙ
На разных стадиях исследования того или иного района
необходимо получать различные сведения о его геологическом
строении. В начальной стадии — при региональных
геологосъемочных и геофизических работах — ограничиваются
установлением общих закономерностей, т. е. расчленением разреза,
выяснением наиболее крупных форм складчатости, крупных
угловых несогласий и т. д. Затем переходят к поискам
месторождений полезных ископаемых, что связано с подробным изучением
геологического строения отдельных площадей с целью оценки
их перспективности в отношении полезных ископаемых. При
поисках месторождений нефти и газа в результате
геофизических, в первую очередь сейсморазведочных работ, осуществляют
подготовку площадей к глубокому поисковому бурению.
Сейсморазведка является, однако, лишь составной частью единого
геологоразведочного процесса. Поэтому обоснованный выбор
комплекса геолого-геофизических исследований — одна из
важнейших задач, решаемых с учетом геологической и
экономической эффективности разных методов разведки. Ввиду
относительно высокой стоимости сейсморазведки ее следует
применять только для решения таких задач, которые не могут быть
с необходимой надежностью решены другими, более дешевыми,
методами.
В соответствии с основными стадиями геологоразведочного
процесса различают региональные сейсморазведочные работы,
выполняемые на начальной стадии, а также поисковые
сейсморазведочные работы и детальные сейсморазведочные работы,
применяемые на второй стадии. Различные виды
сейсморазведочных работ в соответствии с решаемыми геологическими
задачами различаются густотой и способом расположения сети
профилей на местности, а также системами наблюдений на
профилях.
513

1. Основания для выбора сети профилей
Расположение и густота сети профилей определяются
главным образом решаемыми геологическими задачами и сейсмо-
геологическими особенностями изучаемого района. При выборе
сети профилей должны быть приняты во внимание
разнообразные факторы [24].
Большое значение имеет правильная оценка всех
предшествовавших геолого-геофизических исследований, выполненных
в районе работ. Изучая их результаты (геологические и
геофизические карты, разрезы, профили и т. п.), можно составить
представление о наиболее вероятном расположении
тектонических линий или структурных элементов, размерах и
амплитудах искомых поднятий, углах наклона и т. п. Эти сведенияв
значительной мере определяют выбор сети профилей. Основные
профили обычно прокладывают вкрест простирания структур
и лишь несколько связующих профилей (при площадной
съемке)—параллельно линии простирания. При разведке структур
с крутыми углами падения крыльев допускаются отклонения
от этого общего правила. Отклонения также могут быть
обусловлены топографическими условиями или поверхностными сей-
смогеологическими особенностями. При наличии глубоких
скважин следует стремиться связать с ними сеть профилей.
Густота сети профилей зависит от поставленной
геологической задачи, горизонтальных размеров и амплитуд изучаемых
поднятий и степени их сложности, качества получаемых
сейсмических материалов. При площадной съемке густота сети должна
обеспечить построение структурной карты или схемы
заданного масштаба. При решении сходных геологических задач
в районах с менее благоприятными сейсмогеологическими
особенностями сеть профилей следует сгущать.
Выбирая сеть профилей и системы наблюдений, нужно
учитывать требования, возникающие во время обработки
материалов. Необходимо обеспечить возможность взаимной увязки
наблюдений вдоль профилей, а при детальной разведке — и между
ними. Следует уделять внимание геологической привязке
сейсмических горизонтов, используя имеющиеся скважины, выходы
пород, определения граничных скоростей. Средние (или
истинные) скорости — основной параметр, знание которого
необходимо для построения сейсмических разрезов. Поэтому
должно быть предусмотрено ВСП скважин, если такие
имеются. В случае их отсутствия эту задачу решают с помощью
MOB.
Топографические и поверхностные сейсмогеологические
особенности местности сильно влияют на расположение сети
профилей. Желательно, чтобы профили не пересекали участки,
заведомо неблагоприятные для возбуждения и приема
сейсмических колебаний. Поэтому особенно важно изучать опыт сейс-
514

моразведочных партий, проводивших исследования раньше
в данном районе или в сходных условиях.
Выбор сети профилей зависит от состояния дорог, наличия
путей подъезда. Иногда в болотистых, залесенных, песчаных
местностях сеть профилей, в особенности при
рекогносцировочной разведке, приходится приспосабливать к существующей
системе путей сообщения. Так, например, в таежных районах
рекогносцировочную разведку проводят вдоль рек, часто
являющихся единственными путями сообщений. В заболоченных
районах широко применяют отдельные зондирования; оборудование
и персонал доставляют на вертолетах.
2. Региональные сейсморазведочные работы
Работы этого вида проводят с целью общего геологического
изучения обширных территорий и для выявления локальных
перегибов, представляющих интерес для постановки
последующих поисковых работ. При таких работах изучают общие черты
строения всей осадочной толщи и подстилающего основания,
взаимосвязь между отдельными структурными ярусами,
крупные дизъюнктивные нарушения, морфологию и вещественный
состав фундамента. Сведения, необходимые для
проектирования региональных работ, могут быть получены на основании
мелкомасштабных геологических съемок и геологического
истолкования результатов геофизических методов (гравиразведки,
магниторазведки). К сведениям, необходимым для
рационального и успешного проведения региональных сейсмических
исследований, относятся в первую очередь данные о направлении
простирания крупных геологических структур, их
предполагаемых размерах и мощности осадочной толщи.
Региональные сейсмические работы стремятся проводить
вдоль разведочных линий, общее протяжение которых (каждой)
может составлять несколько сотен километров. На этих
линиях сейсмические наблюдения ведут либо непрерывно, либо
на отдельных участках. В сложных топографических условиях
взамен наблюдений на разведочных линиях применяют
сейсмозондирования, которые размещают в доступных участках
местности.
Разведочную линию направляют, как правило, вкрест
предполагаемого простирания основных технологических линий (рис.
153) с таким расчетом, чтобы пересечь наиболее
интересные участки, а именно: области крупных максимумов ( + ),
минимумов (—) силы тяжести или вертикальной составляющей
магнитного поля, известные или предполагаемые прогибы и
поднятия, линии разлома и т. п.
Протяженность участков, на которых не проводят
наблюдений, не должна превышать половины ширины искомых
геологических объектов. На линии разведки разбивают ряд профилей,
каждый из которых имеет самостоятельное значение. Для каж-
515

Рис. 153. Расположение
профилей при региональных
работах
/ — изолинии аномального поля
силы тяжести; 2 — сейсмические
профили
дого профиля должна быть
рассчитана система наблюдений,
соответствующая решаемым геологическим
задачам и обеспечивающая
прослеживание основных сейсмических
горизонтов в заданном интервале
глубин.
При региональных работах
положение разведочной линии можно
обычно изменять в пределах полосы
шириной в несколько километров.
Это позволяет наилучшим ' образом
приспособиться к условиям
местности: расположить профиль наиболее
удобно по отношению к имеющимся
путям сообщения, обойти
естественные препятствия (леса, болота, населенные пункты и т. п.).
Нужно стремиться к тому, чтобы разведочная линия не имела
много изломов; в ином случае сопоставление данных,
полученных на ее различных участках и на разных линиях,
становится затруднительным.
Расстояния между отдельными разведочными линиями при
региональных исследованиях обычно очень велики (многие
десятки километров). Так как каждая линия имеет
самостоятельное значение, должна быть обеспечена возможность
независимой обработки материалов по каждой из них. По
сопоставлению данных, полученных на соседних линиях, можно судить
лишь о наиболее общих чертах геологического строения
большой территории.
Региональные исследования можно проводить как MOB, так
и МПВ. Выбирать один из этих методов в качестве основного
следует с учетом оценки условий их применимости при
данных сейсмогеологических особенностях района. Можно
высказать только некоторые общие положения. Изучение формы
кровли жесткого фундамента (кристаллического или
метаморфического) часто целесообразно проводить МПВ. Благодаря
возможности определения граничных скоростей создаются
условия для уверенного выделения преломленной волны, связанной
с поверхностью фундамента. Это имеет особое значение в связи
с тем, что региональные сейсмические исследования проводят,
как правило, в областях, глубинное геологическое строение
которых выяснено в недостаточной степени. Попутно с изучением
поверхности фундамента МПВ дает возможность во многих
случаях прослеживать один-два горизонта внутри осадочной толщи.
При большой глубине залегания фундамента целесообразно
использовать низкочастотную регистрацию преломленных волн.
Построение преломляющих границ возможно только тогда,
когда известна скорость в покрывающей толще. Эти сведения
516

нельзя получить с достаточной точностью из данных МПВ.
Поэтому возникает необходимость одновременно с МПВ
применять MOB на отдельных участках с целью получения материала
для вычисления эффективной скорости.
При рекогносцировочных работах не всегда имеется
уверенность в том, что разведочная линия ориентирована точно вкрест
простирания изучаемых объектов. Поэтому целесообразно,
помимо наблюдений вдоль основных линий разведки, проводить
наблюдения на коротких, перпендикулярных к ней профилях
с целью определения пространственного расположения
сейсмических границ (см. рис. 153).
При рекогносцировочных работах следует немедленно
проводить обработку получаемых материалов, с тем, чтобы
непрерывно в ходе полевых работ корректировать направление и
методику исследований. В зависимости от полученных
результатов может возникнуть необходимость в сгущении точек
наблюдений на отдельных участках, изменении направления
профиля и т. п. При региональных работах последующее
возвращение к интересным участкам всегда связано с большими
организационными трудностями.
В результате рекогносцировочных работ должен быть
составлен разрез по сейсмическим горизонтам вдоль разведочной
линии; иногда представляют данные о пространственном
залегании опорных горизонтов. Должны быть установлены основные
сейсмогеологические особенности исследуемой территории.
3. Поисковые сейсморазведочные работы
Поисковые работы выполняют для поисков и локализации
структур и их отдельных элементов (антиклиналей,
синклиналей, зон разрывных нарушений и т. д.), зон стратиграфического
несогласия, выявления участков с особенностями литологиче-
ского или петрографического состава пород и т. п.
При этом виде работ наблюдения проводят обычно вдоль
отдельных профилей, находящихся на исследуемой площади
довольно далеко один от другого; иногда применяют
сейсмозондирования, располагаемые на площади исследований с
некоторой средней густотой, определяемой размерами искомых
объектов.
Длину и взаимное расположение профилей устанавливают
в зависимости от размеров и формы предполагаемых структур.
Связь между профилями осуществляют посредством одного:
двух связующих профилей. В случае отсутствия опорных
горизонтов при углах наклона, превышающих 3—5°, поисковые
задачи могут решаться также с помощью крестовых
сейсмозондирований на изучаемой территории. '"[,
Профили разбивают на основании имеющихся сведений
о предполагаемом местонахождении и простирании искомых
517

объектов. Эти данные могут быть
получены по материалам
геологической съемки, картировочного
бурения или геофизических
методов, в том числе
рекогносцировочной сейсморазведки. При
поисках структур с известным
простиранием основные профили
прокладывают вкрест их
простирания. Расстояние между
профилями не должно превышать
половины длины структуры по ее
длиной оси (рис. 154, а). Оно
составляет обычно 3—10 км; при
поисках малых структур
расстояния могут быть еще меньше.
Значительно сгущать сеть профилей
приходится при работе в
районах, где амплитуды искомых
поднятий близки к погрешностям
определения относительных
глубин по сейсмическим данным.
Увеличение числа профилей
позволяет несколько повысить
конечную точность сейсмических
карт.
Для поисков структур в
простых условиях могут
применяться также упрощенные
способы ведения работ, например
способ, при котором наблюдения
МПВ проводят только на
непродольных профилях I я II (рис. 154, б). На каждом из них
определяют времена первых вступлений преломленной волны и,
сравнивая с нормальным годографом, выделяют участки АА'
и ВВ' с аномальным значением времени. Сопоставление
положения аномальных участков на разных профилях с учетом
положения пунктов взрыва позволяет локализовать плановое
положение искомого объекта D. Такой прием допустим только
при поисках резко выраженных структур.
Когда разведку проводят с целью уточнения
местоположения или оконтуривания известной структуры, профили
располагают вблизи ее сводовой части вкрест простирания, а в
краевых зонах — от центра к периклинали (рис. 154, в). В этом
случае также можно применять сейсмозондирования. Их густоту
желательно увеличивать вблизи наиболее важных элементов
изучаемой структуры и уменьшать при удалении к крыльевым
и периклинальным частям.
Рис. 154. Расположение
сейсмических профилей
а — при поисках локальных структур
известного простирания; б — при
поисках структур большой амплитуды
в простых условиях; s — при оконту-
ривании известной структуры; г —
при больших углах падения
сейсмических границ
518

Поисковые работы в зависимости от сейсмогеологических
особенностей можно проводить MOB и МПВ, а также
одновременно обоими методами. Применение МПВ особенно
эффективно при поисках мелко залегающих (до 200—400 м)
объектов, сложенных породами с повышенными значениями скорости
(фундамент, каменная соль и т. п.). При этом использование
МПВ не связано с необходимостью вести наблюдения вдоль
длинных профилей, что повышает маневренность проведения
полевых работ. Иногда оказывается возможным попутно
расчленить покрывающую толщу. При таких исследованиях
серьезное внимание должно быть уделено определению средних
скоростей.
Когда преломляющие горизонты сильно наклонены,
целесообразно прокладывать профили под углом к линии падения
(чтобы избежать чрезмерного увеличения длины зоны
отсутствия прослеживаемости). В этих условиях можно также
использовать короткие непродольные профили. Такое
расположение профилей в аналогичных случаях можно применять и при
работе MOB (рис. 154, г).
При изучении горизонтов, залегающих на глубине 1 км и
более удобно применять MOB, поскольку это не связано с
усложнением систем наблюдений, что характерно в таких же
условиях для МПВ. Поэтому наибольшее распространение для
решения нефтепоисковых задач имеет MOB, в особенности с
применением методики многократных перекрытий.
Возможны случаи, когда оба метода используют совместно;
с их помощью решают сходные задачи в различных частях
структуры: над приподнятыми частями структуры проводят
работы МПВ, а на погружениях — MOB. Возможно и другое
сочетание методов, когда MOB применяют для изучения глубоких
частей разреза, а МПВ — его верхней части, знание строения
которой может представить интерес в отношении решения
поставленных геологических задач или получения материалов,
необходимых для более точной интерпретации данных MOB.
Такие условия встречаются в некоторых платформенных
областях.
Большое расстояние между профилями при поисковых
работах иногда затрудняет взаимную увязку разрезов. Это
затруднение может быть уменьшено, если наблюдения на
основных профилях дополнить наблюдениями на коротких
пересекающих профилях (продольных и непродольных) для определения
пространственного положения отражающих границ. Этот же
эффект можно получить в результате сочетания профильной
съемки с крестовыми зондированиями. В МПВ непродольные
профили можно использовать для изучения формы границ,
если учесть замечания, сделанные в разделе 3 § 37.
В результате поисковых работ составляют разрезы вдоль
профилей, а иногда мелкомасштабные (1:100 000, 1:200 000)
519

структурные карты и схемы (см. § 39, раздел 1). Поисковые
работы, как правило, дают исходный материал для
последующих детальных сейсмических работ. В отдельных
простых случаях результаты работ дают достаточный материал
для передачи исследованной структуры под разведочное
бурение.
4. Детальные сейсморазведочные работы
Детальные работы применяют для подробного изучения
особенностей геологического строения известной структуры и
подготовки ее к разведке бурением или для поисков небольших по
размеру структур. Детальная сейсмическая разведка —
наиболее дорогостоящий вид геофизических работ, и для ее
постановки требуется серьезное обоснование. Обычно таким
обоснованием являются результаты поисковой сейсмической съемки.
В некоторых районах, где другими методами разведки успешно
решаются поисковые задачи, детальную сейсморазведку можно
проектировать на основании их результатов. При этом
предполагаются известными примерные расположение и размеры
изучаемой структуры.
Расположение профилей определяется формой и размерами
исследуемой структуры. При детальных работах на вытянутой
структуре основную систему профилей размещают вкрест ее
простирания (рис. 155,а). Расстояние между профилями
зависит от размеров и степени сложности строения и обычно
составляет 1—4 км (см. § 39, раздел 2). По простиранию
структуры прокладывают два-три связующих профиля, которые
совместно с основными профилями образуют множество
замкнутых контуров, используемых для контроля за правильностью
корреляции и построения разрезов. Связующие профили не
следует прокладывать по своду структуры, так как качество записи
на своде часто бывает недостаточно хорошим. Разведку
структур изометрической формы можно проводить также по системе
радиальных профилей со связующими профилями,
расположенными по периметру структуры (рис. 155, б). Если структура
разбита на отдельные крупные блоки, положение которых
приблизительно известно, рекомендуется изучать строение каждого
из них отдельно (рис. 155, в). В пределах каждого блока
профили должны образовывать замкнутые контуры.
При детальной съемке, когда профили расположены близко
один от другого и возможность их перемещения на местности
ограничена, поверхностные сейсмогеологические особенности и
топографические условия местности играют особенно большую
роль. В сложных условиях приходится отказываться от
создания геометрически правильной сети профилей и применять
ломаные профили, располагаемые с приблизительно равной
густотой на всей разведуемой площади (рис. 155, г).
520

Рис. 155. Расположение профилей при детальном изучении
известных структур
Структуры: а — вытянутой формы, б — изометрической формы, в —
разбитые на крупные блоки; г — сеть ломаных профилей в сложных
поверхностных условиях
Пересекающиеся профили желательно корреляционно
увязывать, для чего в точках их пересечения следует располагать
пункты взрыва. При сложных системах наблюдений
корреляционная связь между профилями может быть обеспечена
применением специальных непродольных профилей (рис. 156, а).
Системы наблюдений на разных профилях могут
различаться. Вся сеть профилей может быть разбита на профили
основной / и заполняющей // сетей (рис. 156,6"). Основная
(опорная) сеть должна образовывать замкнутые контуры и
изучаться более плотными системами наблюдения. Наблюдения на
профилях заполняющей сети можно выполнять менее сложными
и более дешевыми системами и привязывать в точках
пересечения к наблюдениям на основной сети.
В сложных условиях, когда отсутствуют опорные горизонты
и углы наклона границ невелики, детальную разведку
выполняют с помощью площадных систем наблюдений. Их
располагают равномерно на изучаемой территории и корреляционно
увязывают между собой. При больших углах наклона можно
применять крестовые сейсмозондирования по густой сети,
позволяющие во многих случаях хорошо выявить основные
особенности строения.
18 Заказ № 2579
521

д
Рис. 156. Расположение профилей при детальных
исследованиях
а —увязка продольных и непродольных профилей; б —основная и
заполняющая сети профилей; в — исследование дизъюнктивного
нарушения; профили: / — продольные, 2 — непродольные; 3 — пункт
возбуждения; 4 — дизъюнктивное нарушение
Известные трудности часто возникают, когда необходимо
обнаружить и проследить различные дизъюнктивные
нарушения. При наличии опорных горизонтов нарушения большой
амплитуды выявляют по резкому смещению записей по обе
стороны от нарушения при работе MOB (см. рис. 148). В МПВ
такие нарушения обнаруживаются по характерным формам
годографов, пересекающих сброс (см. рис. 59). Нарушения
небольшой амплитуды, расположенные на малой глубине,
обнаруживаются MOB не всегда и часто только косвенным образом
(см. § 38, раздел 3). Поэтому для прослеживания нарушений
целесообразно применять МПВ, используя непродольные и
продольные профили. Размещая пункты взрыва О\, О2, О3 над
приподнятой частью нарушения, ведут наблюдения на
непродольных профилях, пересекающих предполагаемое нарушение
(рис. 156, в). Сопоставление годографов на соседних
непродольных профилях позволяет определить направление
простирания и положение нарушения. С целью более точного
вычисления амплитуды нарушения и определения граничной скорости
с обеих сторон от нарушения прокладывают продольные
профили. Их используют одновременно для привязки
непродольных профилей.
Детальные работы, направленные на изучение структур,
расположенных на большой глубине, как правило, проводят с
помощью MOB, применяя в поле методику многократных
перекрытий. Эта методика должна обеспечить получение достаточно
четких отражений после обработки материалов методами ОГТ,
РНП и др. МПВ применяют для детального изучения структур
при глубинах их залегания до 200—300 м. Кроме того, МПВ
522

может быть использован совместно с MOB для решения
отдельных частных задач: обнаружения и прослеживания
тектонических нарушений, стратиграфической привязки отражающих
границ, изучения строения верхней части разреза.
При изучении неструктурных залежей нефти и газа
основное значение имеет MOB. Методика полевых работ должна
обеспечить высокое качество записей, получение при обработке
высоких отношений сигнал/помеха. Работы проводят
методикой многократных перекрытий по густой сети профилей на
участках, выделяемых как перспективные по данным
структурных исследований или по другим материалам.
При изучении глубоко залегающих объектов, когда
отношение сигнал/помеха оказывается очень малым, применяют
методику широкого профиля (см. § 24, раздел 4). Детальные
работы проводят также с целью оценки вероятности наличия
нефтегазовых залежей в перспективных пластах, для обнаружения
стратиграфических или литологических ловушек (прямые
поиски). Для этой цели проводят высококачественные измерения
с сохранением динамических свойств сейсмических записей
(см. § 39, раздел 3).
В результате детальной разведки составляют структурные
карты и схемы в масштабе 1:50 000 или 1:25000 по одному
(или нескольким) сейсмическому горизонту. В сложных
условиях ограничиваются представлением разрезов по профилям.
5. Инженерная сейсморазведка.
Рудная и угольная сейсморазведка
Под инженерной сейсморазведкой понимают исследования,
выполняемые при изысканиях, связанных с проектированием
и строительством инженерных сооружений: плотин, мостов,
дорог, крупных зданий, трубопроводов и т. п. При решении
инженерных задач сейсморазведку обычно применяют в тесном
комплексе с другими геофизическими методами (в особенности
с электроразведкой) и с бурением [8, 49].
Характерная для инженерной сейсморазведки глубина
исследований 50—100 м; лишь в редких случаях, при
строительстве крупных гидротехнических сооружений, она превышает
200—300 м. Небольшая глубина исследований делает
целесообразным преимущественное применение МПВ; широко
используются также прямые и поверхностные волны; MOB
применяется для изучения глубин, превышающих 80-—150 м.
Основными геологическими задачами, решаемыми при
инженерной сейсморазведке, являются следующие: определение
глубины залегания и формы поверхности крепких коренных
пород, включая погребенные древние речные долины;
определение положения уровня грунтовых вод; выявление трещиноватых
или ослабленных зон; обнаружение и локализация карстовых
18* 523

пустот; определение модулей упругости горных пород в их
естественном залегании; выявление зон повышенной
сейсмической опасности и т. д.
Профили и точки наблюдения располагают на небольших
расстояниях друг от друга. При малой глубине исследований
для возбуждения колебаний применяют, помимо взрывов,
удары, в том числе горизонтальные удары для возбуждения
поперечных волн.
При регистрации используют портативные одноканальные
или малоканальные (6—12 каналов) сейсмические станции без
АРУ и смесителей. Небольшие расстояния от точек приема до
источника позволяют во многих случаях регистрировать
высокие частоты (до 150—200 Гц), сильно поглощающиеся при
других видах сейсмических работ. Для подземных работ можно
применять значительно более высокие частоты, вплоть до
ультразвуковых, используемые при регистрации на небольших
удалениях от источника.
В рыхлых отложениях хорошо удается определить
положение поверхности грунтовых вод, являющейся сильной
преломляющей границей. Изучение динамических особенностей записи,
быстроты затухания волны с расстоянием позволяет различать
отдельные линзы воды, обусловленные присутствием
верховодки. Благоприятные условия для применения сейсморазведки
часто встречаются при определении формы поверхности
коренных пород под рыхлыми отложениями. Однако здесь иногда
обнаруживаются погрешности в определении глубины и формы
границы, обусловленные выветренностью верхней части
коренных пород, вследствие которой образуются рефрагированные
волны. Наблюдается также некоторое сглаживание подземного
рельефа из-за явления проницания.
Значительно затрудняет интерпретацию данных
сейсморазведки отсутствие сведений о средней скорости. Поэтому, при
инженерной сейсморазведке стремятся широко проводить сейс-
мокаротажные наблюдения в скважинах, иногда специально
пробуренных.
Сведения о наличии ослабленных зон могут быть получены
на основании изучения распределения граничных скоростей и
динамических особенностей записей. В частности,
целесообразно изучать затухание как продольных, так и поперечных волн,
поскольку последние часто сильнее ослабляются в зонах тре-
щиноватости. Совместное наблюдение волн обоих типов
позволяет определять модули упругости пород, слагающих
преломляющий слой. Определяемые по данным сейсморазведки модули
упругости называют динамическими в отличие от статических
модулей упругости, определяемых методами механики грунтов
при изучении действия постоянных нагрузок. В настоящее время
достаточно подробно изучена связь между динамическими и
статическими модулями, что значительно облегчает практическое
524

применение сейсмических данных. Кроме того, обнаружены для
некоторых типов пород корреляционные связи между
скоростями упругих волн и модулями упругости, что позволяет
упростить методику полевых работ.
С инженерной сейсморазведкой непосредственно связаны
методы изучения напряженного состояния горных пород в
выработках, применяемые для локализации участков, опасных в
отношении горных ударов, и для прогнозирования последних во
времени. Для этого регистрируют сотрясения, вызванные
естественными причинами, с помощью высокочастотных приемников,
укрепляемых на стенках горных выработок. Применение
искусственных источников сотрясений в этих условиях позволяет
обнаружить ослабленные зоны или пустоты, расположенные
вблизи стенок горной- выработки или между двумя горными
выработками. Измерения такого рода позволяют получить
также информацию о скоростных свойствах среды, а также
прогнозировать наличие зон нарушения или выклинивания
продуктивных пластов, что необходимо для обеспечения
нормальной работы горнодобывающих комплексов.
Рудная сейсморазведка применялась до сравнительно
недавнего времени главным образом для геологического
картирования пород под наносами и определения мощности последних.
Эти задачи решаются преимущественно МПВ с применением
методики, сходной с используемой в инженерной
сейсморазведке. В последнее время все большее значение приобретают
сейсмические исследования, направленные на изучение общей
геолого-структурной обстановки в районах, перспективных в
отношении рудных полезных ископаемых. Задачи этих
исследований заключаются в изучении глубинной тектоники и оконтури-
вании крупных рудовмещающих структур. Для их решения
используют MOB; наблюдения проводят вдоль отдельных
профилей, применяя, как правило, детальные системы наблюдений
с обязательным использованием поверхностных систем. Это
связано со сложными структурными формами большинства изу:
чаемых объектов, для правильного понимания которых
необходимо решение при интерпретации пространственных задач. При
таких региональных работах в разных районах глубина
исследования может достигать 2—3 км и более.
6. Глубинное сейсмическое зондирование
Современное развитие сейсмических методов дает
возможность изучать внутреннюю структуру земной коры на всю ее
глубину, а также исследовать прилегающие к коре слои
верхней мантии. Применяемый для этого комплекс сейсмических
исследований получил наименование глубинного сейсмического
зондирования (ГСЗ). По методам исследований и применяемой
технике ГСЗ непосредственно относится к сейсморазведке;
объекты исследования ГСЗ относились до недавнего времени к объ-
525

ектам изу'чения сейсмологии. Поэтому в настоящее время можно
считать, что ГСЗ является областью, пограничной между
сейсмологией и сейсморазведкой. Необходимость проникновения на
большую глубину для решения перспективных задач
геологической разведки со временем приведет к необходимости
включения ГСЗ полностью в сферу сейсморазведки.
В настоящее время ГСЗ применяют для решения
следующих задач: 1) разграничения областей земной коры с
существенно различным внутренним строением, разделенных
глубинными разломами; 2) изучения взаимной связи между
структурой нижних слоев земной коры, кристаллического „фундамента
и вышележащей осадочной толщи; 3) изучения закономерности
размещения поднятий в осадочной толще в связи с региональной
структурой кристаллического фундамента и его внутренним
строением; 4) изучения структуры верхней части верхней
мантии и ее связи со строением и типом земной коры. ГСЗ в
настоящее время находит все более широкое применение при
изучении глубинного геологического строения отдельных крупных
регионов или их частей.
При ГСЗ удается почти повсеместно обнаружить и
определить положение поверхности кристаллического фундамента
(Угр^б км/с), поверхности Конрада — границы «гранит —
базальт» (угр = 6,5—7 км/с) и поверхности Мохоровичича (иГр^
^8 км/с), которая находится на континентах на глубине 30—
75 км, погружаясь под горными хребтами. Под океаническим
дном наблюдается только граница Мохо. Кроме этих
основных границ, нередко удается обнаружить промежуточные между
ними границы, а также какие-то поверхности ниже границы
Мохо. Геологофизический смысл этих границ пока не
известен.
При ГСЗ наблюдения проводят методами отраженных и
преломленных волн с применением методики точечных
зондирований или неполных корреляционных систем. Расстояние от точки
приема до источника составляет 200—1000 км, масса зарядов
достигает 2—3 т; производится группирование взрывов в
скважинах. Применяют низкочастотную регистрацию в области
частот 2—10 Гц, для чего используют специальные сейсмические
станции, имеющие весьма высокую чувствительность. При ГСЗ
удается регистрировать волны, отраженные и рефрагированные
на соответствующих границах. Как правило, не удается
проводить непрерывную фазовую корреляцию одной волны на
расстояния свыше 30—80 км. Поэтому применяют групповую
корреляцию, при которой волны сопоставляют на основании
совокупности кинематических и динамических особенностей их
записей.
Работы методом ГСЗ отличаются большой сложностью и
высокой стоимостью, поэтому их следует проводить только при
достаточном - геолого-геофизическом обосновании и всегда в со-
526

четании с другими региональными методами. Задачи, решаемые
ГСЗ, могут быть в некоторых районах отчасти решены также
методами сейсмологии с применением аппаратуры «Земля».
7. Опытные работы
Ввиду изменчивости и широкого разнообразия сейсмогеоло-
гических особенностей в различных районах и даже в пределах
одного района для выбора наиболее целесообразных условий
проведения сейсмической разведки часто выполняют
специальные опытные работы. Задача опытных работ зависит от
конкретных сейсмогеологических особенностей района, но часто
сводится к определению наиболее рационального комплекса
методических и технических приемов, обеспечивающих решение
поставленных геологических задач. Поэтому можно указать
некоторые основные направления опытов и требования,
предъявляемые к их осуществлению.
Основные трудности при постановке опытов
обусловливаются тем, что условия возбуждения и регистрации колебаний,
равно как и системы наблюдений, тесно связаны между собой.
Поэтому опыты должны проводиться комплексно в
определенной методической последовательности. При этом нужно
стремиться решать поставленные задачи первоначально в
простейших условиях, лишь постепенно усложняя их. При изучении
зависимости какого-либо явления от одного фактора необходимо
все прочие условия опыта сохранять постоянными. Крайне
важно немедленно обрабатывать полученные данные и на их
основе намечать дальнейшие исследования.
Основными задачами, решаемыми при опытных работах,
являются следующие.
1. Выбор наилучших условий возбуждения. Сопоставляют
результаты регистрации взрывов зарядов разной массы в
скважинах на различной глубине или в различных по литологиче-
скому составу породах. Определяют оптимальные параметры
невзрывных источников — силу и число ударов, условия
накопления и т. п.
2. Выбор наилучших условий регистрации. Осуществляют
регистрацию при различной фильтрации, разных параметрах
АРУ и ПРУ, испытывают действие интерференционных систем
(группирование приемников, смеситель, ОГТ и др.). Изучают
условия установки сейсмоприемников.
3. Изучение волновой картины и выбор системы
наблюдений. Проводят наблюдения при наилучших условиях
возбуждения и регистрации, на разных дистанциях. Проводят
наблюдения способом ВСП. Изучают сравнительную интенсивность
целевых волн и волн-помех, их кинематические и динамические
характеристики, положение зон прослеживаемости. На основе
обработки полевых материалов определяют положение участ-
527

ков прослеживания и выбирают целесообразную^ систему
наблюдений, обеспечивающую надежное выделение целевых волн.
4. Исследование поверхностных условий. Определяют
свойства ЗМС и подстилающих коренных пород на разных участках
изучаемого района с учетом его топографических и
геоморфологических особенностей.
Опытными работами могут быть решены также специальные
методические задачи, вытекающие из поставленных
геологических задач. При необходимости проведения опытных работ
в большом объеме создают специальные опытно-методические
партии. ,
§ 43. ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ
ПРИ РЕШЕНИИ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
Решающее значение для получения четких геологических
результатов при проведении сейсморазведки имеют правильный
учет глубинных и поверхностных сейсмогеологических
особенностей исследуемого района и выбор на этой основе наиболее
рациональной методики полевых работ и приемов интерпрета-'
ции. В практике сейсморазведки приходится встречаться с
большим многообразием природных условий, различными
сочетаниями факторов, имеющих большое значение для оценки
возможностей сейсморазведки и определения способов их наиболее
целесообразной реализации. Выше были рассмотрены основные
принципы обоснования рациональной методики сейсмических
работ при решении различных геологических задач. Ниже будут
рассмотрены примеры сейсмической разведки в некоторых
районах с разным геологическим строением. Основное внимание
будет уделено примерам использования сейсморазведки для
решения задач нефтяной геологии, поскольку именно в этой
области она находит основное применение.
1. Примеры применения сейсморазведки
при решении задач региональной геологии
При решении региональных геологических задач
сейсмические работы, как правило, проводят совместно с другими
геофизическими исследованиями: магнитными, гравитационными и
электроразведочными. В применяемом комплексе роль
сейсморазведки обычно заключается в получении достаточно надежных
исходных данных для интерпретации материалов других
геофизических методов. Поэтому сейсмические наблюдения следует
проводить с учетом особенностей других методов, располагая
профили в пределах известных геофизических аномалий. При
решении задач региональной геологии для получения сведений об
основных особенностях строения всей осадочной толщи до
поверхности фундамента, а иногда также для изучения его внут-
528

ренней структуры необходима возможно большая глубина
исследований.
Наибольшей глубинностью изучения толщи земной коры
обладает метод глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ).
По данным этого метода можно определять мощность земной
коры в целом, а также изучать некоторые границы раздела
внутри нее. Большой объем работ ГСЗ, выполненных в СССР,
позволил получить обширный материал о структуре границ
Мохо и Конрада, а также о форме поверхности
кристаллического фундамента. Изучение кристаллического фундамента
проводится также специально с помощью мелкомасштабных
региональных съемок, выполняемых на региональных профилях или
отдельных сейсмозондированиях.
На рис. 157 приведены результаты подобных исследований
в Западной Сибири. Применялись зондирования по сети 7X7км
с использованием преломленных продольных и обменных волн.
Составлена структурная карта по поверхности Ф фундамента,
И5Г+4 ^ Ь. Ъ У
Рис. 157. Схематическая карта поверхности фундамента и
нижележащей преломляющей границы / в районе Среднего
Прииртышья (Западная Сибирь)
/ — изоглубины поверхности фундамента (в км); 2 — центры баз
площадных сейсмических зондировании; в квадратиках показаны глубины до
границы / (в км)
529

а в отдельных участках определено положение нижележащей
границы /, природа которой не ясна. Составлена также карта
распределения граничной скорости.
В целом на Западно-Сибирской плите и Сибирской
платформе с применением профильных наблюдений и
сейсмозондирований MOB и МПВ изучены главные черты строения
верхней части земной коры до глубины 10—15 км. Установлена
сложная слоисто-блоковая структура осадочного чехла и
подстилающих образований.
В Днепровско-Донецкой впадине региональные исследования
МПВ на продольных профилях применялись для изучения
строения кровли кристаллического фундамента. Наблюдения на
непродольных профилях использовались для уточнения
местоположения дизъюнктивных нарушений и определения их ампли-
530
Рис. 158. Схема тектонического строения Северо-Западного
Предкавказья
1 — изогипсы сейсмического горизонта Кг (в м); 2 — изогипсы условного
горизонта; оси прогибов мезо-кайнозоя по данным: 3 — сейсморазведки,
4 — гравиразведки; оси поднятий мезо-кайнозоя по данным; 5 —
сейсморазведки, б — гравиразведки

туды. МОЁ применялся одновременно для изучения строения
осадочной толщи.
Региональные исследования геологии морского дна
выполняют морской сейсморазведкой. В различных районах Земли
проведены сейсмические пересечения областей перехода от
континентов к дну океана.
Во многих районах материалы сейсморазведки могут быть
использованы по мере их накопления для региональных
обобщений. Это в первую очередь относится к областям, где
сейсмические методы применяются с целью поисков нефтегазоносных
структур. В качестве примера такого обобщения результатов
многочисленных поисковых и детальных сейсморазведочных
работ можно привести схему тектонического строения Северо-
Западного Предкавказья по условному и опорному горизонтам,
относящимся к верхнему мелу (рис. 158). При региональных
обобщениях особЬе значение имеет полное использование
сведений, полученных другими геолого-геофизическими методами.
2. Примеры применения сейсморазведки
при поисках нефтегазоносных структур
При поисках нефтегазоносных структур сейсморазведка
играет большую роль на различных этапах исследований.
Степень ее применимости для решения поисково-разведочных задач
определяется, помимо сейсмогеологических особенностей
района, возможностью решения аналогичных задач другими, более
дешевыми средствами.
Глубинные сейсмогеологические условия играют
исключительно большую роль при оценке геологической эффективности
сейсморазведки в различных провинциях. Опыт показывает, что
наиболее благоприятны для сейсморазведки области, в
геологическом разрезе которых преобладают терригенные осадки. К ним
относятся районы Причерноморской, Прикубанской и Днепров-
ско-Донецкой впадин, Прикаспийской и Туркменской депрессий,
Западно-Сибирской низменности и др. В этих регионах
значительная часть разреза, покрывающего фундамент, состоит из
песчано-глинистых отложений, сравнительно слабо
дифференцированных по скоростям. В некоторых из названных областей
песчано-глинистые отложения слагают только верхнюю часть
разреза и подстилаются карбонатными отложениями
(Причерноморская и Днепровско-Донецкая впадины).
В Западной Сибири поиски локальных структур в меловых
и верхнеюрских отложениях проводятся сейсморазведкой MOB
с большой эффективностью. Это обусловлено благоприятным
разрезом, в котором чередуются песчаные, алевролитовые и
глинистые пласты, выдержанные по площади и имеющие
небольшие углы наклона. Многие пласты надежно стратиграфически
привязаны по данным ВСП и являются опорными при струк-
531

Рис. 159. Структурная карта Ме-
гионского поднятия по- опорному
отражающему горизонту юры
(в м) по данным детальной
разведки
турных построениях. Применение
съемок масштабов 1 : 100 000 и
1 :200 000 позволяет выявлять
наиболее перспективные участки
для поисково-разведочного
бурения. В некоторых районах, где
развиты структуры меньших
размеров, применяются более
крупные масштабы съемок. На
рис. 159 изображена
структурная карта по отражающему
горизонту юры на Мегионской
структуре. При проведении полевых
работ в малонаселенных районах
Западной Сибири для выбора
расположения профилей и их
плановой привязки применяют
аэрофотосъемку, широко используют
воздушный транспорт.
В связи с быстрым развитием
геологоразведочных работ и
эксплуатации месторождений нефти
и газа большую актуальность
приобрели поиски неструктурных
залежей и переход к
исследованию строения нижележащих
отложений осадочного чехла.
Широко внедряется методика
MOB—ОГТ, применяются более
крупные масштабы съемок,
используются невзрывные источ-
комплексируется с другими геофизиче-
ники, сейсморазведка
скими методами.
Большие объемы сейсморазведочных работ проводятся на
северо-востоке Европейской части СССР (Коми АССР,
Архангельская область). Здесь осадочный чехол представлен
несколькими (тремя-пятью) структурными комплексами,
различающимися по внутреннему строению и представляющими интерес
в отношении нефтегазоносности. Вследствие наличия резких
угловых несогласий, смещений структурных планов, присутствия
рифовых отложений, многочисленных разломов условия
проведения сейсморазведки здесь сильно осложнены. Поэтому
применяют мощные интерференционные системы; широко используют
методы MOB—ОГТ и РНП. В больших объемах проводят
наблюдения ВСП. Все материалы обрабатывают на
вычислительном центре по современным программам. Все это позволило
значительно повысить надежность сейсмических построений;
структурные карты по горизонтам MOB в ряде случаев были
532

использованы для подсчета запасов. Подготовлено к бурению и
открыто несколько месторождений. Подготовка структур к
глубокому бурению на нефть и газ ведется исключительно
сейсморазведкой. Для дальнейшего повышения ее эффективности
широко внедряются цифровые станции, вибросейсмическое
возбуждение, опробуется методика сейсмополосы.
В Днепровско-Донецкой впадине в связи с высокой степенью
изученности разреза до глубины 3—3,5 км возникла
необходимость в поисках более глубоко залегающих нефтяных и га-
зорых месторождений. Это вызвало значительные трудности из-
за резкого увеличения относительной интенсивности волн-помех
различного происхождения. Преодолению этих трудностей
способствовало применение систем MOB—ОГТ с 12—24-кратным
перекрытием, использование при обработке современных ЭВМ
и внедрение новейших процедур преобразования сейсмических
записей. Это позволило повысить глубинность исследований до
4—6 км, проследить протяженные границы. в палеозойских
отложениях, обнаружить ряд новых поднятий. Детально изучены
зоны примыкания к соляным телам, обнаружены и оконтурены
новые перспективные блоки.
В ряде регионов (Прикаспийская впадина, Припятский
прогиб, Днепровско-Донецкая впадина, Туркменская депрессия и
др.) существенные черты тектоники определяются наличием
мощных соленосных толщ. В связи с проявлением соляной
тектоники образуются существенные несогласия в планах
разновозрастных структур, соляные тела приобретают сложную
поверхность. Вследствие большого различия в скоростях
сейсмических волн внутри соли и во вмещающей толще на
поверхностях раздела происходит сильное преломление. В результате
сильно усложняется волновая картина, наблюдаемая на поверх-
52 ВО 68 76 8k 90
100 108 118
О
1000
2000
3000
l
Рис. 160. Сейсмический профиль через структуру в Актюбинском Приуралье
по данным метода РНП
1 — кровля соленосной толщи; 2 — отражающие площадки; 3 — дизъюнктивное
нарушение; 4 — скважины
533

ности, и ее расшифровка и геологическое истолкование
вызывают значительные трудности, особенно когда в разрезе
имеются две разновозрастные соленосные толщи. В этих условиях
используют системы многократного перекрытия с применением
сложных приемов обработки методами ОГТ и РНП (рис. 160).
Важную роль приобретают системы наблюдений, позволяющие
определять пространственное расположение участков
сейсмических границ. Практикуется широкое комплексирование МПВ
с методами электроразведки и с гравиразведкой.
Представляет интерес выявление зон развития рифовых
отложений, являющихся хорошими ловушками нефти, и газа. Для
этой цели в Бухаро-Хивинский нефтеносной области применяют
комплекс высокоточной гравиразведки, электроразведки ЗСМ и
сейсморазведки MOB—ОГТ. По сейсмическим данным участки
развития рифов характеризуются пониженными пластовыми
скоростями и повышенным поглощением, что отображается в
кинематических и динамических характеристиках наблюдаемого
волнового поля.
3. Примеры применения сейсморазведки
при решении задач угольной, рудной и инженерной геологии
Сейсмические исследования широко применяют для решения
некоторых задач угольной геологии, связанных с изучением
структуры угольных месторождений и перспектив
промышленной угленосности. В Подмосковном буроугольном бассейне
сейсмические работы МПВ проводили с целью изучения кровли
известнякового фундамента — известняков упинского возраста
(угр«2800—3500 м/с), на котором на глубине 80—150 м
залегают угольные отложения. Расположенные ниже упинских
известняков девонские отложения создают интенсивные
преломленные волны (огр = 4200—4500 м/с), затрудняющие
прослеживание преломления от кровли фундамента. При достаточной
густоте пунктов взрыва (340—460 м) удается систематически
изучать форму поверхности фундамента. Для возбуждения волн
применяли воздушные взрывы.
В восточной части Донбасса многочисленные сейсмические
исследования были выполнены с целью определения глубины
залегания каменноугольных отложений, содержащих угольные
пласты. Сейсмические работы позволили детально изучить
строение размытой поверхности палеозойского фундамента и
наметить области, перспективные для дальнейших углепоиско-
вых работ. С помощью сейсморазведки удалось протрассировать
крупные дизъюнктивные нарушения, отделяющие область
складчатого Донбасса от сопредельных территорий.
В рудной сейсморазведке МПВ широко применяют для
определения формы поверхности коренных пород и мощности
наносов. Более сложная методика изучения динамических особен-
534-

ностей преломленных волн также дает в ряде районов,
например в некоторых районах Курской магнитной аномалии,
положительные результаты. В результате тщательного анализа
формы записи была обнаружена в области первых вступлений
интерференция преломленных волн, распространяющихся по
кровле кристаллических пород и по поверхности мартитовых
руд. Выявление и изучение расположения зон интерференции
на площади разведки позволило обнаружить и оконтурить
участки с залежами мартитовых руд, покрытых мощной
толщей мезозойских отложений. Правильное истолкование
сейсмических записей в этих условиях требует одновременного
анализа результатов других геофизических методов.
Метод преломленных волн находит применение при
изучении формы поверхности погребенных интрузивных тел.
Специальное исследование 'волновой картины и выявление
дифрагированных скользящих волн позволили определить в ряде точек
положение подвернутой поверхности интрузива, заключенного
в толще слабо дислоцированных осадочных отложений
(рис. 161). Задачу удалось решить, несмотря на то, что скорость
в интрузивных породах (иГр = 3600 м/с) была меньше скорости
в преломляющих горизонтах осадочной толщи (игр = 3600—
5700 м/с).
Использование динамических особенностей записи
преломленных волн дает возможность выполнять подземное
картирование. В одном из районов на глубине 50—100 м под молодыми
песчано-глинистыми отложениями залегают толщи вертикально
наклоненных древних метаморфических сланцев и железистых
роговиков. Поверхность древних пород почти горизонтальна.
Благодаря применению высокочастотной регистрации
преломленных волн и изучению формы записи и распределения
граничных скоростей можно дифференцировать метаморфическую
толщу и составить геологическую карту по1 ее погребенной
поверхности.
Региональные исследования в рудоносных районах проводят
с применением MOB. Детальные системы наблюдений на
отдельных продольных профилях в сочетании с
пространственными системами позволяют установить основные
закономерности строения глубинных частей разреза.
Рис. 161.
Сейсмический разрез
через интрузив
/ — преломляющие
горизонты А и Б; 2 —
предполаг а е м ы е
стратиграфичес кие
границы; 3 — точки
дифракции; 4—
интрузив
80
10
60 50
-><J + + + -+ + ,
-Z^ + + +++ +
An- + + + +t
• i + + + + + -К.
535

Рис. 162. Схематическая структурная карта по результатам сейсморазведки
Зыряновской группы рудных месторождений
;_ четвертичные отложения; 2 —дайки; 3 — граниты; 4 — гнейсы; 5 — отложения
карбона- 6 — хамирская свита; 7 —маслянская свита; 8— ревнюшинская свита; 9 —
нижнепалеозойские отложения; 10 — разрывные нарушения (а — прослеженные, б —
предполагаемые); 11 — геологические границы (а — прослеженные, б —предполагаемые); и —
разрывные нарушения по данным магниторазведки; 13 — изогипсы по условному
отражающему горизонту (в м); отметки взяты от уровня +500 м

Рис. 163. Определение
формы поверхности
коренных пород
1 — супеси, суглинки с
дресвой; 2 — порфириты; 3 —
сводные годографы
преломленных волн; 4 — линия U;
5 — разностный годограф;
6 — годограф прямой волны
Применяя, приемы групповой корреляции и используя
специальную методику'обработки, можно в ряде случаев строить
поверхностные годографы отраженных волн. Положительные
результаты получены при применении MOB на Зыряновской
группе рудных месторождений в Алтае (рис. 162). Известны
также другие примеры успешного применения MOB для
решения сходных задач в других рудных районов.
Одной из сравнительно простых задач, решаемых с помощью
инженерной или рудной сейсморазведки, является определение
глубины и формы поверхности коренных пород под наносами.
Пример такого рода исследования приведен на рис. 163, где
изображены встречные годографы прямой (^i) и преломленной
(?з) волн, полученные на профиле длиной 500 м. Под молодыми
отложениями, представленными супесями, суглинками и
обломочным материалом, на глубине 10—20 м залегают порфириты.
Методом преломленных волн удалось определить положение
погребенного русла и граничную скорость в порфиритах,
которая оказалась равной 4650—5000 м/с,
537