Введение к работе
Актуальность темы. В условиях ьозрастяшего объема нефте-газопоисковых работ на континентальном шельфе морей СССР и планируемого его освоения предъявляются повышенные требования к инженерно-геологическому обеспечен^'-: зтих рэбот. Одним из основных путей повышения качества инженерно-геологических работ на шельфе и сокращения сроков их проведения представляется широкое использоЕРние геофизических :,:етздов исследований. При этом перед геофизическими исследованиями на первых этапах стоят две основные задачи:
изучение геологического строения верхней части разреза (БЧР);
прогнозирование физико-механических свойств (ФМС) массива грунтов морского дна и изучение пространственной их изменчивости.
В настоящее время для реления первой из перечисленных задач с успехом используется метод непрерывного сейемсакустипеохо-го профилирования (ПСП), позволяющий осуществлять стрчтхгр.йфиче-ское расчленение БЧР, устанавливать характер рельефа коренных пород, выявлять поверхности несогласия и зоны тектонических нарушений, палеоврезов и т.п.
Одним из перспективных направлении решения второй задачи является использование достоверных сведений о скоростях распространения продольнпх волн в массиве грунтов морского дна. Однако известные на сегодняшний день сейсмические и сейсмоакусти-чесхие методы исследований не обеспечивают требуемую для практики точность либо детальность определения скоростей и, помимо отого, характеризуются низкой производительность». В этой связи для повышения эффективности изучения скоростей распространения продольных волн в массиве грунтов дна.в НПО "Союзморинжгеоло-ш" была разработана (Бондарев В.И., ВеЯцман Б.А., Лисин В.Н., Лисуноз В.К. и др.) система сбора, обработки и интерпретации данных цифрового многоканального свйсмоакустического профилирования. Данная работа посвящена обосновании структури системы, разработке программных средств и методики определения сксростой распространения продольных волн в грунтах по данннм многоканального цифрового свйсмоакустического профилирсіания.
- 4 -, Цель работы. Основной целью диссертационной работы является повышение эффективности ссйсмоакустических методов исследований при инкенерно-гєологических изысканиях на континентальном шельфе.
Задачи исследований. Основными задачами исследований были:
изучение и анализ влияния различных факторов на сейсмические характеристики морских грунтов;
исследование взаимосвязи скоростей распространения продольных волн и основных физико-механических показателей грунтов морского дна;
оценка современного состояния и перспектив развития геофизических методов определения скоростей распространения упругих волн;
разработка функциональной структуры, состава и основных требований к комплексу программ ЩСАК обработки данных цифровой многоканальной сейсмоакустики на ЭВМ;
разработка методических приемов, технологии обработки и интерпретации данных цифрового многоканального профилирования на ЭВМ;
изучение и проработка путей повышения точности определения скоростной модели верхней части, геологического разреза на шельфе;
подготовка и внедрение программных средств и методических рекомендаций по цифровой обработке и интерпретации данных многоканального цифрового сейсмоакустического профилирования в практику морских инженерно-геологических исследований.
Научная ноэизна исследований заключается в следующем:
оценены перспективы использования скоростей распространения продольных волн для прогнозирования основных физических и механмчезких параметров массива грунтов дна при морских икже-керно-геологическузс исследованиях на континентальном шельфе;
выбрано и обосновано направление совершенствования сейс-моакустических методов изучения скоростных характеристик грунтов морского дна на основе системы цифровой многоканальной регистрации к обработки данных на ЭШ;
определены функциональная структура, состав и основные «рабевалив к программным средствам обработки на ЭВМ данных иного канал ьюй цігфровой сейсмоакустики;
разработаны методика и технология обработки на ЭШ дан-
ных многоканального цифрового сейсмоакусти^еского профилирования, обеспечивающее с требуемой для"практики-детальность» и точностью изучение скоростных характеристик массива грунтов морскс-^ го дна;
даны теоретические сценки влияния волнения морят и угла наклона границ ка топкость определения скоростной модели среди;
гредлонек почни подход к интегрально* оценке погрешности определения пластовых скоростей;
Блсріхо для ряда районов морей СССР получены данные о скоростях распространения продольных воли з донных грунтах.
Практическая ценность выполненных исследований состоит в повышении эффективности сеисмсакустнческих методов при изучении геологического строения, определении скоростных характеристик и оценки физико-механических свойств грунтов на объектах, связанных с поиском, разведкой и эксплуатацией нефтяных и газовых месторождений на шельфе.
Практическое использование разработанной методики обработки да'г'ккх цифрового многоканального сейсмоакустического профилирования в рэмках комплексі программ '.ЦОчп подсистемы СЦС-3-І!НШ~лО, наряді' с уточнением геологического строения ряда ь-хфте-и гаэолерспективчых районов Балтийского, Баренцева, Чесного и Каспийского морей, позволило получить достоверна сведения о скоростях распространения продольных волн и на их основе оценить распределение основьых физико-механических показателей массива грунтов морского дна.
Реализация работы в промышленности. Комплекс программ Ї.ЇЦСАК подсистемы СЦС-3-ИНКГЭО и методическое руководство по обработке и интерпретации данньіх многоканальной цифровой сейсмо-акустики приняты в 1937-1989 годах к промышленной эксплуатации в Балтийской морской инженерно-геологической экспедиции (БЛЯГо, г.Калининград), Арктической морской инженерно-геологической окз-педиции {Ж1ГЗ, г.Мурманск), Южной морской инженерно-геологической экспедиции (ШИГЭ, г.Одесса) и Дальневосточной морской инженерно-геологической экспедиции (Д.КПЗ, г.Шно-Сахалинск) НГО "Союзморикж эология". В результате внедрения в 1563 году программных средств и методики цифровой обработки данных многоканальной сейсмоакустики фактический зкономичзский эурек? ьа счет сокращения средств на инженерно-геологические исследования по БМИГЭ, АМИ1"Э и ШИР- составил более 415 ткс.руб. К концу 1Ш> го-
- 5 -да общий объем обработки и интерпретации по предложенной технологии данных многоканальной цифровой сейсмоакустики составил по объединению 34,9 тыс.км. Защищаемые положения:
-
Наиболее точные и детальные сведения о распределении значении скорости распространения продольных волн в массиве грунтов морского дна могут быть получены только по годографам отраженных сейсмоакустических волн..
-
Полученные в результате обработки к интерпретации данных многоканального цифрового оейсмоакустического профилирования скорости распространения продольных волн могут служить оскозой для прогнозирования фхзико-механических свойств как в плане, так и
в разрезе.
Апробацуя,заботы и публикации. Основные положения и резуль-таты-диссертациониой работы докладывались на научно-технических конференциях ВНИИморгео (Рига, 1982 г., 1984 г., 1986 г.), Всесоюзных совещаниях ЙО АН СССР (Геленджик, 1985 г., 1987 г.), Первой Всесоюзной конференции по комплексному освоения нефтегазовых ресурсов континентального шельфа СССР (Москва, I9S6 г.), Первой Всесоюзной конференций по морской геофизике ИО АН СССР (Баку, 1987 г.). Кроме того, результаты исследований изложены в ряде научных и производственных отчетов по темам ВНИИморгео и объектам війте, аикгэ, гаигэ и даигэ.
Перечень опубликованных по теме диссертации работ приведен в конце автореферата.
Объем работа» Диссертационная работа состоит из введении, четырех разделов, заключения и содержит 135 страниц машинописного текста, 78 иллюстраций, 23 таблицы, 15 приложений, список литературы 145 наименований.
3 диссертационной работе приведены положения к материалы, полученные лично или при непосредственном участии автора.
Автор выраказг глубокую благодарность за научное руководство работой доктор^' геол.-минер.наук, профессору Бондареву В.И., а также заз.отделом инженерной геофизики (ОИГ) ВНИИморгео, старшему чаучноиу сотруднику, кандидату геол.-минер.наук Войцману Б.А. за сказанную большую научную и организационную помощь при выполнении работы. Автор искренне признателен ведущему научному сотруднику СИГ, кандидату геол.-минер.наук Лисину В.П.; старшему научному сотруднику ОйГ Федорову В.І1.; старшему научному сотрудни-
_ 7 -
ку ОПТ Захарченхо Б.З.; старшему научному сотруднику ОЯТ, канди
дату техн.наук Грушевской-3.А.. за_окезанное содействие к консуль
тации при проведении исследований.
Большую заинтересованность при знедренип в практику морских инженерно-геологических исследований результатов работы по теме диссертации оказало руководство и сотрудники Контрактной партии цифровой обработки, ЕМИГЭ, ДМИГЭ и КМИГЭ НПО ''Союоморинягеоло-гия": Такчидк Э.И., Цзеткоз З.А., Белозероа Ю.А., Арчстов В.И., Верташ Н.Н., Яблочник Г.М., Бочковский З.Г., Онпі^енкс С.З., Клотик СМ., Костахлк А.В., Самооков А.И., Хазин И.Б. и 1й*шлов Ал.Л. Всем им автор выражает благодарность за практическую помоц.ь и выскаэакныз полеенне замечания, который были учтены при написании работы.