Сейсморазведка

Сейсморазведка — изучение глубинного строения недр

Сейсморазведка — наиболее информативный и широко применяемый метод изучения глубинного строения земной коры. Метод основан на регистрации упругих волн, возбуждаемых в породах искусственными источниками, и анализе их распространения в геологической среде. Сейсморазведка обеспечивает получение детальных разрезов и объёмных моделей строения недр на глубинах от первых метров до более чем 10 км.

Задачи сейсморазведки

Твёрдые полезные ископаемые
  • Изучение структурно-тектонического строения рудных районов
  • Картирование рудовмещающих структур и разрывных нарушений
  • Определение глубины и геометрии рудных тел
  • Поиск слепых рудных залежей
  • Доразведка флангов и глубоких горизонтов месторождений
Нефть и газ
  • Изучение строения осадочных бассейнов
  • Картирование антиклинальных ловушек и структур
  • Прямые поиски углеводородов по сейсмическим атрибутам
  • Оконтуривание залежей нефти и газа
  • Подсчёт запасов и мониторинг разработки
Инженерные изыскания
  • Определение глубины залегания коренных пород
  • Картирование кровли скальных грунтов
  • Выявление карстовых полостей и зон разуплотнения
  • Оценка сейсмической опасности строительных площадок
  • Изучение строения верхней части разреза (ВЧР)
Гидрогеология
  • Выявление водоносных горизонтов
  • Определение глубины залегания водоупоров
  • Картирование палеодолин и рыхлых отложений
  • Поиск перспективных мест для бурения водозаборных скважин

Сейсморазведка при поисках и разведке ТПИ

Применение сейсморазведки при поисках и разведке твёрдых полезных ископаемых — одно из наиболее перспективных и быстро развивающихся направлений. Метод позволяет изучать геологическое строение на глубинах от первых десятков метров при малоглубинной сейсмике до более чем 10 км при использовании мощных взрывных источников возбуждения.

Малоглубинная сейсмика

Глубина исследований от 10 до 500 м:

  • Изучение верхней части разреза
  • Поиск мелкозалегающих рудных тел
  • Картирование кровли коренных пород
  • Выявление локальных структурных нарушений
  • Поиск и оконтуривание россыпей

Источники: невзрывные — падающий груз, вибратор, удар кувалдой.

Глубинная сейсмика

Глубина исследований от 500 м до 10 км и более:

  • Изучение глубинного строения рудных районов
  • Картирование глубоких разломных зон
  • Структурное картирование по глубоким горизонтам
  • Оценка глубинной позиции интрузивных массивов
  • Региональные геологические исследования

Источники: взрывные — скважинные заряды, что обеспечивает необходимую энергию для изучения глубоких горизонтов.

Задачи при поисках рудных месторождений
Картирование разломов и зон дробления
Структурное картирование рудовмещающих горизонтов
Определение глубины рудных тел
Поиск слепых и скрытых залежей
Построение геолого-геофизических разрезов
Оптимизация буровых программ
Доразведка глубоких горизонтов Au, Cu, Fe, Pb, Zn
Комплексирование с магниторазведкой и электроразведкой

Сейсморазведка при инженерных изысканиях

Сейсморазведка является одним из наиболее информативных геофизических методов при инженерно-геологических изысканиях. Малоглубинная сейсмика позволяет получать детальный разрез грунтового основания на глубинах от первых метров до 50–100 м, что востребовано при проектировании и строительстве объектов инфраструктуры, промышленных и гражданских сооружений.

Глубины и методы

При инженерных изысканиях применяются малоглубинные методы:

  • МПВ — метод преломлённых волн: глубина 5–50 м, картирование кровли скальных пород
  • МОВ (малоглубинный) — метод отражённых волн: глубина 10–100 м
  • MASW — многоканальный анализ поверхностных волн: скорости Vs, модуль сдвига
  • ReMi — пассивная сейсмика: оценка Vs30 для сейсмического микрорайонирования
  • Сейсмическое просвечивание (cross-hole): определение физических свойств грунтов
Решаемые задачи
  • Определение глубины залегания кровли коренных пород
  • Картирование мощности рыхлых отложений
  • Выявление карстовых полостей, пустот и зон разуплотнения
  • Оценка динамических характеристик грунтов (Vp, Vs, Ed, μ)
  • Сейсмическое микрорайонирование строительных площадок
  • Изучение строения участков под фундаменты и сооружения
  • Контроль уплотнения грунтов при строительстве
  • Обследование дамб, плотин и хвостохранилищ
  • Изучение строения оснований под дороги и трубопроводы
Динамические характеристики грунтов

По результатам MASW и сейсмического просвечивания определяются параметры для геотехнического проектирования:

Скорость продольных волн Vp
Скорость поперечных волн Vs
Динамический модуль Юнга Ed
Модуль сдвига G
Коэффициент Пуассона μ
Vs30 для сейсмического микрорайонирования

Методы съёмки: 2D и 3D

Сейсморазведка 2D

Выполняется по системе профилей, обеспечивает геологические разрезы по заданным направлениям:

  • Региональное и поисковое изучение территорий
  • Структурное картирование по профилям
  • Поисковый этап — определение перспективных площадей
  • Изучение сложнопостроенных районов

Экономически оптимальный метод для регионального изучения больших территорий.

Сейсморазведка 3D

Площадная съёмка по равномерной сети — формирование трёхмерного куба данных:

  • Детальное картирование месторождений
  • Подсчёт запасов нефти, газа и ТПИ
  • Построение объёмных геологических моделей
  • Разведочный этап и проектирование бурения

3D-кубы данных — основа для комплексного атрибутного анализа и геологического моделирования.

Последовательность выполнения работ

01
Проектирование

Разработка проекта, выбор системы наблюдений, расстановки источников и приёмников, плотности сети профилей.

02
Полевые работы

Расстановка сейсмоприёмников, возбуждение упругих колебаний, запись сейсмограмм, контроль качества в реальном времени.

03
Обработка

Коррекция, фильтрация, суммирование, миграция. Формирование временны́х разрезов 2D или сейсмических кубов 3D.

04
Интерпретация

Структурная и атрибутная интерпретация, геологическое моделирование, выдача рекомендаций по бурению.

Беспроводные сейсмические системы

Применение современных беспроводных сейсмических систем (nodal-технологии) кардинально меняет организацию и экономику полевых сейсмических работ. Автономные сейсмические узлы не требуют кабельного соединения и позволяют развёртывать тысячи каналов одновременно.

Экономический эффект
  • Значительное снижение себестоимости работ
  • Сокращение численности полевых бригад
  • Уменьшение потребности в транспорте и логистике
  • Сокращение сроков выполнения полевого этапа
Работа в сложных условиях
  • Труднодоступные и горные районы без дорог
  • Болотистые и пересечённые территории
  • Густонаселённые районы и промышленные зоны
  • Районы с ограниченной инфраструктурой
Технические преимущества
Тысячи каналов одновременно
Высокая плотность наблюдений
Гибкие системы наблюдений
Контроль качества в реальном времени

Результаты и отчётность

По итогам сейсморазведочных работ заказчик получает полный комплект материалов для геологического изучения и принятия инвестиционных решений:

Цифровые данные
  • Сейсмические разрезы 2D в форматах SEG-Y, PDF
  • 3D сейсмический куб для атрибутного анализа
  • Временны́е и глубинные разрезы
  • Базы данных наблюдений и параметров обработки
Геологические материалы
  • Структурные карты по отражающим горизонтам
  • Геолого-геофизические разрезы
  • 3D геологические модели строения недр
  • Карты сейсмических атрибутов
Результаты при инженерных изысканиях
  • Сейсмические разрезы МПВ и МОВ с интерпретацией
  • Карты глубин залегания кровли коренных пород
  • Скоростные разрезы Vp и Vs по результатам MASW
  • Разрезы динамических характеристик грунтов (Ed, G, μ)
  • Карта сейсмического микрорайонирования (Vs30, категория грунта)
  • Технический отчёт для включения в состав инженерно-геологических изысканий
Отчётная документация
  • Технический отчёт с описанием методики полевых работ, обработки и интерпретации
  • Геологические выводы и оценка перспективности изученной территории
  • Рекомендации по бурению с обоснованием местоположения скважин
  • Рекомендации по проведению дополнительных геофизических исследований
  • Презентационные материалы для инвесторов и недропользователей
3D-кубы данных — современный стандарт при детальной разведке месторождений. Сейсмический куб является основой для комплексного атрибутного анализа, инверсии, геологического моделирования и проектирования буровых программ. При совместной интерпретации с данными ГИС скважин и другими геофизическими методами 3D-куб обеспечивает наиболее детальное представление о строении исследуемого объекта.

По вопросам проектирования сейсморазведочных работ