Введение к работе
Актуальность темы диссертации.
Основной задачей малоглубинной сейсморазведки на месторождениях водорастворимых полезных ископаемых является достоверная локализация физико-геологических неоднородностей породного массива, осложняющих ведение горных работ и представляющих потенциальную угрозу для сохранности рудника. К разряду таких неоднородностей относятся дизъюнктивные и пликативные тектонические дислокации, различного рода лито-фациальные замещения продуктивных отложений, участки газонасыщения.
Данные объекты могут иметь незначительные размеры, неоднородное тонкослоистое строение и латеральную изменчивость физических свойств. Отмеченные особенности их строения и свойств обуславливают существенную неоднозначность отображения в волновом поле. Анализ только «волновых образов» и закономерностей изменения упругих свойств не всегда позволяет определить тип и пределы распространения подобных неоднородностей. Необходимо изучение и других доступных к интерпретации параметров волнового поля. Традиционно в основной набор динамических характеристик входит амплитуда, частота, форма волны и их производные. Выбор одного из них или их сочетания определяется особенностями строения и свойств объектов исследования, возможностями регистрационных и обрабатывающих технологий.
Интенсивное развитие аппаратурно-методической базы малоглубинной сейсморазведки позволяет привлекать к решению данной задачи во все более широких масштабах современные технологии динамического анализа отраженных волн. Как показывает многолетняя практика развития сейсморазведочных методов изучения реальных сред и выполненные автором исследования на конкретных горно-геологических объектах, наиболее информативными являются амплитудные параметры. С другой стороны, количество факторов определяющих их изменение существенно, и требуются специализированные процедуры, обеспечивающие объективность оценок закономерностей их изменения.
Целью работы является амплитудная классификация аномалий малоглубинной сейсморазведки, вызванных локальными физико-геологическими неоднородностями породного массива.
Для достижения цели поставлены задачи:
-
Изучение динамических «образов» типовых горно-геологических неоднородностей в поле отраженных волн.
-
Сравнительный анализ динамической информативности волнового поля различных невзрывных источников, применяемых в малоглубинной сейсморазведке.
-
Обоснование теоретических предпосылок «амплитудного» картирования и распознавания горно-геологических неоднородностей.
-
Практическое подтверждение возможности использования AVO-анализа (Amplitude versus Offsets – изучение изменения амплитуды в зависимости от удаления) данных малоглубинной сейсморазведки, полученных на подрабатываемых территориях.
Основные защищаемые положения:
-
-
Основным критерием выделения волновых аномалий от физико-геологических неоднородностей в интервале малых глубин породного массива является поведение амплитуд на сейсмических временных разрезах.
-
Возможность амплитудной классификации типовых геологических неоднородностей соляной толщи обеспечивается предельными расстановочными системами регистрации упругих волн, отраженных от ее геологических границ.
-
Различие знаков основных параметров уравнения, аппроксимирующего зависимость коэффициента отражения упругой волны от угла падения, является классификационным признаком основных типов геологических неоднородностей водозащитной и продуктивной толщ.
Научная новизна работы:
-
-
Установлено, что применение процедур когерентной и пространственной фильтрации с узкой полосой пропускания сигнала на начальных стадиях цифровой обработки сейсмических данных, полученных в интервале малых глубин, приводит к появлению «псевдо»-амплитудных аномалий на сейсмических разрезах.
-
Для изучаемого диапазона углов отражений, регистрируемых системами с предельными расстановками, выявлена связь значимых изменений амплитуд с геометрией геологических границ.
-
Установлена необходимость детального анализа пространственного распределения AVO-атрибутов А и В для амплитудной идентификации и классификации физико-геологических неоднородностей ВЗТ и продуктивной толщи.
Практическая значимость результатов исследований.
-
Определены возможности применения отдельных типов невзрывных источников упругих волн для решения горно-геологических задач на основе анализа амплитудной изменчивости их волновых полей.
-
Разработан граф цифровой обработки сейсмических данных, обеспечивающий информативность изучения амплитудной изменчивости отражений.
-
Создана амплитудная классификация волновых аномалий для породных массивов с повышенной акустической контрастностью, обусловленной их интенсивной разработкой.
Реализация результатов исследований.
Основные результаты работы успешно применяются при сейсморазведочных исследованиях с целью корректировки планов и параметров горных работ.
Публикации и апробация работы.
По теме диссертации опубликовано 24 печатных работы. Основные результаты исследований и положения диссертационной работы докладывались с 1997 года на различного уровня конференциях и семинарах. В том числе: региональные научные конференции «Горные науки на рубеже ХХ1 века». (Пермь, 1997), «Геология и полезные ископаемые Западного Урала»( Пермь, 2000), «Строение литосферы и геодинамика»(Иркутск, 2003) ; международные конференции «Кунгурская ледяная пещера. 300 лет научной и туристической деятельности» (Кунгур, 2003), «Карстоведение –XXI век: теоретическое и практическое применение» (Пермь, 2004), «Инженерная геофизика-2006» (Геленджик, 2006); «Неделя горняка» (Москва, 2007); научные сессии Горного института УрО РАН с 1998 по 2008 годы.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и изложена на 115 страницах, включая 57 иллюстраций, 4 таблиц и список использованных литературных источников из 113 наименований.
Исходные материалы и личный вклад автора. Диссертация отражает результаты исследований с 1997 года по госбюджетной и договорной тематике в Горном институте Уральского отделения Российской академии наук. Постановка и выполнение теоретических и экспериментальных исследований, изложенных в диссертации, проведены при непосредственном участии автора.
Плодотворной работе над диссертацией способствовала творческая и доброжелательная атмосфера в коллективе и поддержка коллег – Бабкина А.И., Приймы Г.Ю., Пригара А.М., Семериковой И.И. Ярославцева А.Г. Ахматова А.Е.
Похожие диссертации на Локализация и идентификация физико-геологических неоднородностей соляной толщи методами сейсмического амплитудного анализа : на примере ВКМКС
-
-
