SEJSMIKA.pdf

(607 KB) Pobierz
SEJSMIKA
1.Rodzaje fal generowanych podczas pomiarów sejsmicznych.
2.Co to jest sejsmika?
Sejsmika bada skorupę ziemsk metodami polegajcymi na sztucznym wzbudzaniu lub
wykorzystywaniu powstałych naturalnie w wyniku trzęsienia Ziemi fal sejsmicznych i ich
rejestracji za pomoc sejsmografów. Metoda ta wykorzystywana jest w geofizyce poszukiwawczej
do badania budowy Ziemi oraz poszukiwania złóż węglowodorów.
3.Fale sprężyste. Fale sejsmiczne.
Fala to zaburzenie, które się rozprzestrzenia w ośrodku lub przestrzeni. Fala nie przesuwa w istotny
sposób punktów ośrodka - to co się przemieszcza w fali to nie materia, ale energia. Fale sprężyste to
fale mechaniczne rozchodzce się w ośrodkach sprężystych.
4.Rodzaje fal sejsmicznych.
Fale objętościowe – rozchodzce się w całej przestrzeni ośrodka, promieniście od punktu
wzbudzenia, wewntrz Ziemi:
- Fale P (podłużne).
- Fale S (poprzeczne).
Fale powierzchniowe – rozchodzce się po powierzchni Ziemi, wzdłuż granicy między dwoma
ośrodkami, a w szczególności wzdłuż powierzchni Ziemi, s najbardziej katastrofalne w skutkach:
- Fale Rayleigha R.
- Fale Love’a Q.
5.Podstawowe własności fal sejsmicznych.
Całe badania sejsmiczne opieraj się na kilku podstawowych własnościach takich jak:
- prędkość rozchodzenia się sprężystej fali podłużnej V P
- prędkość rozchodzenia się sprężystej fali poprzecznej V S
- prędkość rozchodzenia się fal przemiennych
- gęstość
- moduły sprężystości (moduł Younga, współczynnik Poissona, moduł ścinania, moduł ściśliwości,
moduł sztywności, stała Lamego i inne).
6.Prędkości fal.
Prędkość fal sprężystych jest podstawowym parametrem wykorzystywanym w sejsmice.
1268215888.004.png 1268215888.005.png
Przy założeniu odkształceń sprężystych prędkość fal sejsmicznych jest określona przez dwa
parametry: moduły sprężystości i gęstość.
W cieczach i gazach moduł ścinania μ = 0, std fale S się nie rozchodz.
V P /V S – jest jednoznacznie określony przez współczynnik Poissona v.
Dla większości skał krystalicznych ν ≈ 0,25 std:
V P /V S = pierwiastek z 3 = 1,73, a z tego: V P = 1,73 * V S
Wniosek: V P > V S – ZAWSZE!
7.Prędkości fal sejsmicznych w skałach.
Z uwagi na różny skład chemiczno - mineralogiczny, teksturę, strukturę, głębokość zalegania,
gęstość, porowatość, rodzaj medium porowego i procentowego nasycenia przestrzeni porowej -
skały maj różne moduły sprężystości i różn gęstość, a co za tym idzie maj różn prędkość
rozchodzenia się fal sejsmicznych.
Fala S nie przechodzi przez przestrzeń porow i prędkość V S zależy jedynie od własności szkieletu
skalnego.
Znajc V P i V S możliwe jest wykrycie różnic w nasyceniu przestrzeni porowej, w szczególności do
wskazania warstw nasyconych gazem.
8.Prawo Snelliusa.
Prawo odbicia: kt odbicia = kt padania.
Promień padajcy, normalna do powierzchni i promień odbity leż w jednej płaszczyźnie,
nazywanej płaszczyzn padania.
1268215888.006.png 1268215888.007.png
Prawo załamania fal, zwane zwyczajowo prawem Snelliusa - sinus kta padania do sinusa kta
odbicia jest wielkości stał, równ współczynnikowi załamania w ośrodku drugim względem
pierwszego lub równa jest stosunkowi prędkości rozchodzenia się fali w danych ośrodkach.
Promień padajcy, promień załamany i
normalna do granicy ośrodków znajduj się w
tej samej płaszczyźnie.
9.Całkowite wewnętrzne odbicie.
Gdy V 2 > V 1 to istnieje taki kt padania, zwany ktem krytycznym α C , że kt załamania γ = 90°.
10.Źródła fal sprężystych.
W sejsmice ldowej:
- Źródła eksplozywne: ładunki wybuchowe - sejsmika poszukiwawcza.
- Młot i metalowa płyta – sejsmika inżynierska.
- Metoda Vibroseis (wibratory) – sejsmika poszukiwawcza.
W sejsmice morskiej:
- Działa powietrzne (airgun)
- Boomery
- Sparkery
11.Sejsmika refleksyjna.
Sejsmika refleksyjna pozwala na uzyskanie obrazu struktur geologicznych dzięki analizie odbić
(refleksów) sztucznie wywołanej fali sejsmicznej od granic warstw geologicznych.
Pomiar polega na emisji fali sejsmicznej przez źródło sejsmiczne w punkcie wzbudzenia a
następnie rejestracji sygnałów przez czujniki drgań umieszczone na powierzchni ziemi w punktach
odbioru.
1268215888.001.png 1268215888.002.png 1268215888.003.png
12.Badania sejsmiczne i ich podział.
Badania sejsmiczne dzielimy ze względu na:
miejsce:
- morskie
- ldowe
sposób pozyskania informacji:
- 2D
- 3D
- 4D
- wielowymiarowe
rejestrację składowych fal sejsmicznych:
- 1C – fala P
- 3C – podłużna i dwie składowe
- 3C – poprzeczne (SV i SH)
13.Prędkość w sejsmice.
- warstwowa – wielkość dla fali sprężystej, warstwa z założenia jednorodna;
- średnia – skala czasu przemnożona przez głębokość;
- średnia kwadratowa – potrzebna do konkretnego etapu przetwarzania.
Prędkość fali zależy od:
- składu chemiczno-mineralnego;
- wieku geologicznego;
- głębokości zalegania;
- ciśnienia;
- gęstości (wzrost gęstości = wzrost V);
- porowatości (wzrost porowatości = spadek V);
- rodzaju medium porowego i % nasycenia przestrzeni porowej (wzrost Sg = spadek V).
14.Fizyka w sejsmice.
- Prawo Hooke'a – liniowa zależność małych odkształceń sprężystych od naprężeń:
- Zasada Huygensa –każda czstka drgajca jest źródłem drgań dla nowych czstek elementarnych.
- Zasada Fermata – fala rozchodzi się po takiej drodze, żeby czoło było najkrótsze.
- Zasada superpozycji- jeżeli w ośrodku rozchodzi się kilka fal, to każda z nich rozchodzi się
niezależnie od pozostałych i zgodnie ze swoimi zasadami.
- Prawo Snelliusa – prawo odbicia i załamania. α p =α o ; sinα p /V 1 =sinα o /V 1.
15.Współczynnik odbicia.
Współczynnik odbicia to stosunek amplitudy fali odbitej do amplitudy fali padajcej.
R = A 12 / A 2 = (V 2 – V 1 ) / (V 2 + V 1 )
Określa jaka część energii padajcej na granicę ulegnie odbiciu.
16.Rozstawy w sejsmice.
Rodzaje rozstawów:
- skrajne – punkt strzałowy znajduje się z lewej lub prawej strony rozstawu;
- środkowy – punkt strzałowy umieszczony jest w środku rozstawu geofonów;
- skrajne odsunięte – punkt strzałowy odsunięty jest od pierwszego geofonu.
17.Hodograf w falach refleksyjnych.
Hodograf to krzywa opisujca zależność czasu (t) przyjścia fali od źródła (PS) do odbiornik (PO) w
funkcji poziomej odległości źródła od odbiornika. Hodograf fali refleksyjnej jest zawsze hiperbol.
18.Fale podłużne (P).
S to fale kompresyjne, ruch równoległy do kierunku propagacji fali sejsmicznej, odbiorniki
rejestruj pionowy ruch drgań, prędkość zależy od gęstości objętościowej, modułu odkształcenia
objętościowego oraz modułu sprężystości poprzecznej (Kirchoffa); silny sygnał, źródło może być w
wodzie; nie jest spolaryzowana; na V ma wpływ litologia i wypełnienie porów (nawet niewielka
ilość gazów w porach drastycznie obniża prędkość).
19.Fale poprzeczne (S).
S to fale prostopadłe do kierunku rozchodzenia się, poziomy ruch czsteczek gruntu zależy od
gęstości objętościowej, modułu sztywności; prędkość nie zależy od wypełnienia porów.
20.Zasada Fermata.
Pomiędzy dwoma punktami ośrodka fala rozchodzi się po takiej drodze, by czas propagacji był
najkrótszy.
21.Zasada superpozycji.
Jeżeli w ośrodku rozchodzi się kilka fal to każda z nich rozchodzi się niezależnie od pozostałych
według praw rzdzcych rozchodzeniem się danej fali.
22.Zasada Huygensa.
Każdy punkt ośrodka, do którego dotarło czoło fali jest źródłem nowej fali kulistej.
23.Prawo Hook'a.
Odkształcenie jest wprost proporcjonalne do wywołujcej go siły.
24.Współczynnik załamania.
Współczynnik załamania to stosunek amplitudy fali załamanej do amplitudy fali padajcej.
Z = A 12 / A 2 = 2V 1 / (V 2 + V 1 )
Określa jaka część energii padajcej na granicę przejdzie w głb ośrodka.
25.Impedancja akustyczna.
Impedancja akustyczna – opór stawiany przez ośrodek propagacji fali. Jest ona iloczynem gęstości
ośrodka oraz prędkości propagacji o wzorze Z = ρ * V
Impedancja akustyczna - miara oporu, jaki stawia ośrodek rozchodzcej się fali.
26.Fala refrakcyjna – warunki powstawania.
Fala refrakcyjna powstaje jeśli fala przechodzi z ośrodka o mniejszej prędkości do ośrodka o
większej prędkości (V 1 <V 2 ). W tym wypadku, przy pewnej wartości kta padania (zwanej ktem
krytycznym) kt załamania osignie wartość 90 stopni. Wówczas fala załamania ślizga się po
granicy sejsmicznej z prędkości graniczn V g =V 2 .
27.Od czego zależ anomalie powierzchniowe PS i dlaczego wpływaj na zailenie skał oraz
oporność wody złożowej.
Gdy medium w skale stanowi ropa, a nie solanka to anomalia jest złagodzona. Antracyt przez
utlenianie i redukcję jakie wywołuje daje anomalię „w dół”. Piryt w piaskowcach daje bardzo
mocn anomalię ku „-”. Ryolit też daje anomalię do „-”
Zastosowanie profilowania akustycznego:
- ocena litologii,
- wyznaczanie prędkości fali P w skałach,
- wyznaczanie porowatości ogólnej,
- wyznaczanie dynamicznych modułów sprężystości.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin