Можно считать, что теория сейсмических волн ведет свое начало от закона Роберта Гука, сформулированного в 1678 г., но в основном теория упругости была развита только в 1800-х годах. Статья Коши о распространении волн была удостоена Большого приза Института Франции в 1818 г., а Пуассон примерно в 1828 г. теоретически доказал, что Р- (первичные) и S-волны (вторичные) существуют отдельно друг от друга. В 1899 г. Кнотт представил статью о распространении сейсмических волн, их отражении и преломлении, а в 1907 г. свою работу по сейсмическим волнам опубликовали Вихерт и Цёппритц. Рэлей в 1885 г., Ляв в 1911 г. и Стоунли в 1924 г. в своих работах развили теории поверхностных волн, носящие их имена.
Роберт Маллет измерил скорость распространения сейсмических волн, использовав в качестве источника энергии черный порох, а в качестве приемника — возмущение поверхности ртути, и тем самым открыл эпоху экспериментальной сейсмологии. Маллет получил очень низкие значения скоростей; вероятно, из-за низкой чувствительности его прибора он мог наблюдать только последующие циклы рэлеевских волн, тогда еще неизвестные. Аббот измерил скорости Р-волн, использовав почти такие же приемники колебаний, но при очень мощном взрыве. Милн и Т. Грей применили падающий груз наряду с взрывчаткой в качестве источника колебаний в серии исследований сейсмических волн, расположив на одной прямой два сейсмографа, что явилось по существу первой сейсмической группой. Хекер использовал продольную расстановку из девяти механических горизонтальных сейсмографов для регистрации как Р-, так и S-волн.
Идея об использовании сейсмографа для выяснения глубинного строения была впервые выдвинута в 1898 г. Милном. Он писал: «Поскольку волны, образующиеся при землетрясении, проходят последовательно один пласт за другим, то, если мы изучим их отражение и изменение скорости распространения внутри пластов, мы сможем обнаружить структуры, образуемые горными породами на значительных глубинах, которые недоступны прямому наблюдению и о которых без помощи таких волн нельзя даже надеяться узнать хоть что-нибудь... С помощью землетрясений и крупномасштабных экспериментов можно определить упругие модули, свойственные породам в естественном залегании; при правильной интерпретации они позволят правильно понять многие неясные явления».
В 1905 г. Л. Р. Гарре предложил использовать сейсмический метод преломленных волн для поиска соляных куполов, но тогда еще не были сконструированы соответствующие приборы.
 |
|
| |
 |
|
|
|
 |
|
| |
 |
|
|
В 1914 г. в Германии Минтроп сконструировал сейсмограф, с помощью которого ему удалось с достаточной точностью, необходимой для выполнения разведочных работ, регистрировать возбужденные взрывом волны.
Во время первой мировой войны как немцы, так и их противники в экспериментах с тремя или более механическими сейсмографами пытались определять местонахождение вражеской артиллерии, но оказалось, что для этой цели лучше подходят не сейсмические, а звуковые волны, распространяющиеся по воздуху.
В 1919 г. Минтроп подал заявку на германский патент, относящийся к «Методу определения геологических структур»; патент был выдан в 1926 г.
Согласно его пониманию, связь механических волн с характерными свойствами пластов гораздо более прямая... Для искусственного возбуждения механических волн... производится взрыв. Возникающие упругие волны распространяются через различные формации горных пород и регистрируются сейсмометром на расстоянии... Получаемые записи позволяют определять скорости распространения различных волн и глубину, до которой они проникли, а по ним можно сделать выводы о последовательности залегания пластов, их мощности, плотности, а также направлении простирания и падении.
В 1920 г. Дж. Ивенс и У. Уитни подали заявку на британский патент по «Усовершенствованиям в средствах исследования глубоких слоев земной коры», который был выдан в 1922 г. В их патенте говорилось:
Настоящее изобретение... отличается тем, что звуковые волны... принимаются одновременно или почти одновременно на множестве (по меньшей мере двух...) приемных станций... по следующим причинам: даже в простейшем случае, когда известно, что исследуемые пласты залегают горизонтально, имеются две неизвестные величины, а именно:И поэтому необходимо иметь данные двух наблюдений.
- средняя скорость отраженной волны...
- глубина отражающего пласта, а следовательно, два уравнения...
Несмотря на довольно полное описание метода отраженных волн, этот патент не сыграл заметной роли в последующих разработках, которые были сосредоточены в основном на использовании преломленных волн.
Адден писал в «Американской ассоциации геологов-нефтяников» (AAPG), иллюстрируя сказанное с помощью рисунка 2.:
«...при современных усовершенствованиях в физических приборах и методах их использования возможно создать прибор, способный регистрировать волны, которые возникли на поверхности и затем отразились, встретив четко выраженную поверхность, разделяющую среды с различными жесткостями и упругими свойствами, такие, например как формация Бенд и формация Элленбергер... Сейсмическая волна могла бы распространяться от точки взрыва, произведенного на земной поверхности, а запись пришедшей отраженной волны... могла бы быть сделана прибором, размещенным на некотором расстоянии от точки взрыва... Необходимо уметь замечать момент, в который впервые появляется отражение от пород формации Элленбергер... Имея карту поверхности формации Элленбергер, мне кажется, мы могли бы не тратить миллионы долларов на бурение скважин.»
В 1920 г. Хейсман, Карчер, Экхардт и Мак-Коллум основали фирму «Джеолоджикал энджениринг», чтобы применить сейсморазведку для поисков нефти. В 1917 г. Карчер записывал сейсмические отражения волн, возбуждаемых при артиллерийских стрельбах в 1919 г. — в карьере.
Они превратили осциллограф в трехдорожечный регистратор и создали электродинамические сейсмометры на основе радиотелефонных приемников. В июне 1921 г. Карчер, Хейсман, Перрин и Кайт получили на Белл-Айл (Оклахома-Сити) отчетливое отражение от контакта между Силванской глиной и известняком Вайола (Рисунок 3). Экспериментальные работы с отраженными и преломленными волнами проводились в течение примерно пяти месяцев. В одном из экспериментов для того, чтобы получить волны, как можно более близкие к плоским, динамит сбрасывали с самолета.
В течение 1920—1921 гг. Минтроп провел наблюдения по методу преломленных волн на профилях, проложенных через два известных соляных купола в северной Германии, и обнаружил еще один купол, Мейссендорфский, который, правда, не имел промышленного значения. В 1921 г. он основал корпорацию «Сейсмос». В 1922 г. «Сейсмос» опробовала сейсмические методы в Швеции для горнорудных целей и в Голландии для картирования угольных залежей.
14 декабря 1922 г. Боди писал Дегольеру:
Что Метод дал удовлетворительные результаты в центральной Европе и, безусловно, может быть применен в условиях Мексики. Собираемся направить туда партию...»
В число геологических задач входило обнаружение высокоскоростных известняковых рифов под покровом глин – ситуация, для которой идеальным методом представлялся метод преломленных волн. Партия 2 фирмы «Сейсмос» начала работать в шт. Оклахома и Техас на компанию «Марленд ойл» (предшественник «Коноко») также в 1923 г.
В 1924 г. партия 1 «Сейсмос» переехала в Техас для работы с «Галф ойл», и в июне этого года открыла к юго-западу от Хьюстона купол Орчард, который обычно считают первым открытием углеводородов, сделанным сейсмическим методом (преломленных волн); правда, Мак-Коллум оспаривает это утверждение.
Отряды «Сейсмос» использовали в своей работе механический сейсмограф , который состоит из инертной массы, подвешенной на горизонтальной плоской пружине с собственной частотой около 10 Гц. Усиление обеспечивалось лишь механическим и оптическим путем, а для получения записи колебаний луч света направлялся на зеркальце, соединенное с инертной массой нитью (так что при смешении массы зеркальце поворачивалось), а затем он попадал па полосу фотобумаги, перемещение которой осуществлялось наблюдателем, поворачивающим для этого рукоятку. Расстояние от пункта взрыва до сейсмографа определялось методами топографической съемки, а регистрация воздушной волны с целью отметки момента взрыва производилась с помощью специального приемника телефонного типа. (Впоследствии для определения момента взрыва стали использовать радиоволны, а для нахождения расстояния взрыв — прибор — вступление воздушной волны.) Максимальная чувствительность и точность были невелики, а длина профилей составляла лишь 3,5 мили. Все это не давало большой глубины проникновения, и отряды «Сейсмос» пропустили ряд куполов, залегающих на умеренных глубинах. Примерно в 1925 г. Л. Гаррет из «Галф ойл», по заказам которой работала «Сейсмос», разработал веерную систему наблюдений, повысившую эффективность локализации соляных куполов. К 1929 г. методом преломленных волн было обнаружено 50 соляных куполов, к которым были приурочены залежи углеводородов. За тот же самый период с помощью «геологии и случая» был открыт один купол.
«Джеофизикал рисерч корпорейшн» приобрели патент Фессендена и пригласили его самого в качестве консультанта. ДРК сконструировала электрический сейсмограф — более чувствительный, чем механический сейсмограф «Сейсмос». Приемник был электромагнитного типа, а в усилителе использовалась электронная лампа с резистивной нагрузкой. Осциллограф содержал два гальванометра, а пленка протягивалась вручную. Для получения марок времени свет пропускался через щели, связанные с вилками камертона, настроенного на 50 Гц. Для нанесения отметки момента взрыва прерывали тональный сигнал передатчика гармонических колебаний.
В 1926 г. у ДРК действовало семь полевых партий, и разведка методом преломленных волн сильно расширилась. Отряду ДРК под руководством Розэра разрешалось отрабатывать профили длиной не более 3,5 мили — эта величина стала стандартным расстоянием, поскольку приводила к успеху у Минтропа; однако наблюдатели «случайно просчитались» и в результате открыли соляной купол Порт-Бар. После этого стандартным расстоянием стали 6 миль.
Экспериментальный отряд ДРК в 1926 г. опробовал в Канзасе метод отраженных волн. Вскоре он переехал в Техас и получил там достаточно хорошие записи отраженных волн от каменной шляпы соляного купола Нэш. Другие партии ДРК тоже проводили экспериментальные работы по регистрации отраженных волн. В 1927 г. партия 6 перебралась в бассейн Семинол в Оклахоме. Эта область идеально подходила для проведения работ отраженными волнами, и вскоре партии удалось обнаружить структуру, которая стала первым открытием, сделанным методом отраженных волн, — месторождение Мауд (1928 г.). За первым успехом вскоре последовали и другие, и к 1930 г. метод отраженных волн начал вытеснять метод преломленных волн. Одни из первых сейсмограмм отраженных волн приведены на рисунке 4.
Для нанесения на сейсмограмму отметки момента взрыва эти отряды начали использовать телефонную линию, но еще до конца 1925 г. перешли на радиоволны как для целей связи, так и для отметки момента взрыва.
В 1924 г. Ф. Рибер добился решения (от «Дженерал петролеум», дочернего общества калифорнийской «Стандарт ойл» и «Шелл») о проведении съемки преломленными волнами в долине реки Сан-Хоакин в Калифорнии. В этих работах не удалось получить информации о глубинном строении.
«Петти джеофизикал энджиниринг». в 1926 г. в поле отправился отряд, оснащенный сейсмоприемниками емкостного типа и ламповыми усилителями. Он использовал струнные гальванометры и шлейфовый осциллограф, протяжка фотобумаги в котором осуществлялась с помощью пружинного двигателя; регистрировались тени, отбрасываемые на бумагу движущимися струнами. Фирма «Петти» активно экспериментировала с целью найти более быстрый и легкий способ обнаружения соляных куполов. Исследователи установили, что по соляному предвестнику, который легко распознать благодаря его амплитуде, можно сказать, встречен ли соляной купол, даже если неизвестно расстояние взрыв — прибор. Они обнаружили также, что волновая картина рэлеевских волн изменяется, если на их пути оказывается соляной купол, и использовали этот факт, когда им не удавалось получить различимой Р-волны. Благодаря повышенной чувствительности их аппаратуры и мастерству в интерпретации они могли вести исследования с меньшими взрывами, чем другие.
В 1927 г. были впервые осуществлены скважинные измерения скорости. Сейсмоприемник, опущенный на глубину 1500 м в скважину Галф в Канзасе, зарегистрировал время пробега от взрыва, произведенного на поверхности. В том же 1927 г. Хейланд учредил первый курс лекций по разведочной геофизике в Горном институте шт. Колорадо.
В 1928 г. Мак-Коллум успешно закартировал купол Барберс-Хилл по отраженным волнам, использовав при этом по 100 приемников на каждой точке наблюдений для ослабления горизонтальных волн. Однако применение множества приемников оказалось слишком громоздким делом, и поэтому к нему больше не прибегали; этот способ возродился примерно в середине 30-х годов в варианте группы из 4—6 приемников.
В конце 20-х годов сейсмическая разведка стала продвигаться за рубеж: в Персию (Иран) и Венесуэлу в 1927 г., в Австралию в 1929 г., в Ост-Индию в 1930 г.
Д. Бартон, ставший впоследствии первым президентом Общества геофизиков-разведчиков (SEG), так описывал работы на заре развития сейсмических методов:
«При работах по методу миража (преломленных волн) В заданном пункте на глубину 3 футов 1 м пробуривается трехдюймовая скважина, разматывается кабель с сейсмоприемниками и в скважину опускается сейсмоприемник... Каждая приемная группа... передает сигналы о своей готовности к работе... Когда все они... сообщат о согласии на проведение взрыва, главный взрывник посылает через свой радиопередатчик оповещение в виде непрерывного сигнала, выжидает определенный короткий промежуток времени и после этого подрывает заряд. Ключ передатчика удерживается в замкнутом положении с помощью электрического тока, идущего по проводу, конец которого обвит вокруг заряда динамита. Взрыв мгновенно разрывает цепь, что приводит к размыканию ключа радиопередатчика и немедленному [sic] прекращению сигнала радиооповещания... В среднем используются заряды от 40 до 250 фунтов (18—113 кг).В сейсморазведке отраженными волнами используются заряды гораздо меньшего веса... При проведении полевых работ основной заряд опускают на 17—25 футов (5—7,5 м) в шестидюймовую скважину, а на поверхности помещают дополнительные заряды. Последние предназначены для возбуждения воздушной волны. Скважины высверливаются ручным буром... Расстояние между точкой взрыва и сейсмографом в 1,2—1,8 раза превышает глубину залегания картируемой границы...»
Б. Мак-Коллум в 1922 г. подал заявку на патент «Метод и аппаратура для оконтуривания скрытых под землей пластов», который был выдан в 1928 г. вместе с двумя другими патентами, касающимися модификаций сейсмических методов. Два из своих патентов Мак-Коллум продал фирме «Тексас» в 1928 г. и еще семь в период между 1929 и 1935 гг. Эти и другие патенты были переданы фирме «Тексас девелопмент», которая пыталась взимать с других плату за право пользования патентами, но в основном безуспешно.
Быстрое развитие разведочной геофизики было обязано почти исключительно частному предпринимательству и происходило в условиях острой конкуренции и соперничества между ведущими разведку отдельными фирмами и при соблюдении строжайшей секретности каждой из них о своих работах. С начала 30-х годов ни одна из фирм не занимала преобладающего положения в геофизической разведке.
В первых работах, проводившихся ДРК методом отраженных волн в 1926 г., применялась та же самая система их двух гальванометров, что и в методе преломленных волн, но вскоре в нее был добавлен третий гальванометр. В 1928 г. была создана четырехканальная система регистрации, и еще до этого в практике встречались 6-канальные установки с удлиненными расстановками; в 1937 г. стандартные системы содержали 6—8 каналов, а к 1940 г. большинство отрядов было оснащено 10—12- канальной аппаратурой. Число каналов продолжало возрастать (рисунок 5). В течение многих лет после второй мировой войны стандартным числом каналов было 24, затем в конце 60-х годов оказались широко распространенными 48-канальные системы, а в настоящее время (1981 г.) большинством разведочных партий используется от 48 до 96 каналов, тогда как некоторыми – значительно больше.
Механические сейсмографы вскоре были заменены электрическими сейсмоприемниками с ламповыми усилителями. Первые электрические сейсмоприемники были в основном трех типов: емкостные, с переменным магнитным сопротивлением и электродинамические с подвижной катушкой; обычно использовалось масляное затухание. Вследствие высокого уровня шумов существовавших тогда электронных ламп первые электрические сейсмоприемники должны были обладать высокой чувствительностью (рисунок 6). Для тех типов сейсмоприемников, в которых использовались переменное магнитное сопротивление и подвижная катушка, это приводило к необходимости применять большие магниты, поскольку имевшиеся магнитные материалы обладали низкой магнитной проницаемостью. С появлением лучших магнитных материалов и менее шумящих ламп повысилась чувствительность электромагнитных сейсмоприемников и уменьшился их вес (с 15 кг до нескольких сотен грамм), масляное затухание заменилось электромагнитным, и в конце концов преобладающими сейсмоприемниками (для работ на суше) стали сейсмоприемники электромагнитного типа. В результате этих усовершенствований стало практически возможным записывать с помощью одного канала сигналы от многих сейсмоприемников; такой способ записи был введен в действие в 1933 г. и к 1937 г. вошел в практику повседневных работ.
| 
| ||
|
|
||
| 
| ||
|
|
Коэффициент усиления ранних усилителей был постоянным во времени, и для того, чтобы получать отраженные волны с разными временами вступления, нужно было производить повторные взрывы. Иногда в процессе записи оператор вручную изменял усиление путем поворота переключателя. Примерно в 1932 г. была разработана автоматическая регулировка усиления, осуществлявшаяся вначале посредством изменения сеточного смещения во времени после момента взрыва, а впоследствии с помощью цепи обратной связи. У усилителей возрастал коэффициент усиления, усложнялась конструкция (были введены начальное ослабление уровня усиления перед записью первых вступлений, автоматическое усиление, смешение сигналов и т. д.), росла надежность работы. На рисунке 7 показан 10 - канальный регистратор системы 1931 г., в котором впервые было применено изменение частотной характеристики во времени. На рисунке 8 представлены некоторые виды вращающихся устройств для нанесения марок времени, а на рисунке 4 — сейсмограммы отраженных волн. Примерно в 1950 г. сейсмозаписывающая аппаратура стала уже достаточно надежной, благодаря чему наблюдатель получил возможность заниматься не только починкой и наладкой приборов, но и выполнять кое-какую текущую работу. Большим шагом вперед в смысле надежности работы явилась регистрирующая система Р-11 фирмы «Саусистерн индастриал электронике». Хронологию некоторых аппаратурных усовершенствований иллюстрирует таблица 1.
Довольно рано стала ясна необходимость вводить поправки на зону малых скоростей; с этой целью часто производили запись преломленных волн от взрывов на малой глубине. Первая такая съемка была выполнена с помощью корреляции отраженных волн на широко разнесенных профилях. Бартон писал:
«...определение глубин делается под каждым пунктом взрыва, и для картирования наклонных пластов, складок или сбросов вблизи поверхности... нужно только рассредоточить «взрывы» по всей исследуемой площади и по результатам наблюдений начертить структурные карты или разрезы. Практическое применение этого метода осложнено некоторой неоднозначностью. ...Серьезным недостатком является невозможность выявить отражающий пласт…»
Таблица 1. Хронология развития сейсмических методов и аппаратуры. (Даты приблизительные; секретность и конкуренция часто приводили к тому, что несколько фирм разрабатывали и использовали одно и то же устройство без какого-либо обнародования.)
| 1914 | Механический сейсмограф Минтропа |
| 1917 | Патент Фессендена на сейсмический метод |
| 1921 | Сейсмические работы методом отраженных волн фирмой «Джеолоджикал энджиниринг» |
| 1923 | Разведка методом преломленных волн фирмой «Сейсмос» в Мексике и шт. Техас, США |
| 1925 | Метод веерных наблюдений Электрический сейсмограф для регистрации преломленных волн Использование радиосигналов для целей связи и отметки момента взрыва |
| 1926 | Метод прослеживания отражений |
| 1929 | Определение углов наклона пластов методом отраженных волн |
| 1931 | Профилирование МПВ со встречной системой наблюдений Использование сейсмоприемника для определения вертикального времени Передвижной буровой станок, смонтированный на грузовике |
| 1932 | Автоматическая регулировка усиления Сменные фильтры |
| 1933 | Группирование сейсмоприемников |
| 1936 | Метод Рибера, первая воспроизводимая сейсмическая запись |
| 1939 | Использование замкнутых полигонов для контроля невязки |
| 1942 | Временные разрезы Смешение сигналов |
| 1944 | Крупномасштабные наблюдения на море Большие группы |
| 1947 | Морская сейсморазведка с использованием радионавигационной системы «Шоран» |
| 1949 | Оптический мирраграф |
| 1950 | Метод обшей глубинной точки |
| 1951 | Радионавигация со средним радиусом действия |
| 1952 | Аналоговая регистрация на магнитную ленту |
| 1953 | Получение записей методом Вибросейс. Применение падающего груза |
| 1954 | Непрерывный акустический каротаж (скорости) |
| 1955 | Подвижные магнитные головки |
| 1956 | Обработка данных в специальных центрах |
| 1961-1962 | Деконволюция аналоговых сигналов и фильтрация по скорости |
| 1963 | Регистрация данных в цифровой форме |
| 1965 | Пневматический источник сейсмических колебаний |
| 1967 | Регуляторы глубины погружения сейсмоприемной косы |
| 1972 | Яркое пятно |
| 1974 | Цифровая запись |
| 1975 | Сейсмическая стратиграфия |
| 1976 | Трехмерные наблюдения |
На побережье Мексиканского залива корреляционный метод не дал положительных результатов, поскольку в этой области отсутствуют четко выраженные вступления отраженных волн.
Хотя с самых первых дней развития сейсморазведки съемка проводилась и на акваториях, применявшиеся методы были в принципе разработаны для сухопутных наблюдений и затем приспособлены для использования в покрытых водой районах. Петти описывает съемку в районе болота Чакахула в шт. Луизиана в 1926 г.
Вплоть до 1944 г. объем морских работ был незначительным, пока «Сьюпириор» и «Мобил» не начали для обнаружения соляных куполов в дальней прибрежной зоне шт. Луизиана проводить наблюдения методом преломленных волн с использованием веерной сети профилей. Приблизительно в это же время была проведена съемка с целью картирования продолжения в море месторождений Лос-Анджелесского бассейна (Ч. Бейтс, личное сообщение).
Геодезист на берегу давал указания о том, как сохранять прямолинейность профилей, а расстояние определялось с помощью троса, пропущенного через счетчик; местоположения точек отмечались буями. С продвижением работ все дальше в море расстояние продолжали отмерять с помощью мерной цепи при определении направления по компасу.
Ф. Рибер предложил регистрирующее устройство («сонограф»), при котором зарегистрированные сейсмические записи можно «воспроизводить». В его осциллографе запись велась способом переменной плотности на фотопленке. При воспроизведении вариации интенсивности светового луча, прошедшего сквозь фотопленку, обнаруживались фотоэлементом. Рибер использовал сонограф для определения изменения амплитуды отраженной волны с изменением кажущегося угла наклона пласта. Несмотря на основополагающую работу Рибера, воспроизводимая регистрация не получила практического применения до тех пор, пока не появилась магнитная запись. В промышленных масштабах аппаратура для записи и воспроизведения возникла примерно в 1952 г. Основным преимуществом магнитной записи считалась возможность многократного прокручивания магнитной ленты с применением различных фильтров. К 1955 г. появление подвижных магнитных головок позволило вносить в записи статические и кинематические поправки. Распространение аналоговой записи на магнитной ленте иллюстрирует рисунок 10.
Одним из важнейших послевоенных достижений было использование для интерпретации волновой картины вдоль профиля монтажа сейсмограмм— так называемого временного разреза. Отдельные сейсмограммы в процессе интерпретации располагали непосредственно рядом друг с другом уже давно (рисунок 9), но было очень трудно охватить их единым взором из-за больших размеров каждой сейсмограммы и различий в скорости протяжки фотобумаги и в качестве записей. Трудности усугублялись нормальным приращением времени, неоднородным характером процесса получения записей или систем наблюдений, а также записью сейсмограмм способом отклонений. По-видимому, «Галф ойл» и «Картер» (теперь часть фирмы «Экссон»), а также, возможно, и «Шелл» возглавили разработку систем получения изображений способами переменной плотности и переменной ширины с равномерной горизонтальной шкалой и выводом амплитуд. Для этого фирма «Картер» примерно в 1947 г. среди прочего закупила аппаратуру Рибера.
В 1950 г. Г. Мэйн («Петти джеофизикал») изобрел метод общей глубинной точки как способ подавления помех, с которыми не удается справиться путем группирования. Регистрация сигналов на магнитной ленте сделала метод ОГТ выполнимым практически. Наблюдения по методу ОГТ начали проводить около 1956 г., но широкое распространение он получил лишь с начала 60-х годов (рисунок 10), быстро утвердившись благодаря своей способности ослаблять кратные волны и помехи других типов. В настоящее время этот метод применяется почти повсеместно.
Магнитная запись позволила также выполнять суммирование трасс и благодаря этому использовать более слабые источники колебаний, поскольку появилась возможность суммировать записи сигналов от последовательных воздействий слабых источников, что создавало эффект более мощного источника. Приблизительно в 1953 г. Мак-Коллум ввел в практику сейсморазведочных работ «Тампер» — устройство для возбуждения сейсмических колебаний с помощью падающего груза. Использование падающего груза в качестве источника энергии позволило продвинуть сейсмические работы в такие районы, где бурение взрывных скважин представляет трудности, например Западный Техас, и в область пустынь, где не всегда можно достать воду для бурения.
Кроме падающего груза было разработано еще множество других поверхностных источников энергии для использования при работах на суше. Наиболее интересный из них, получивший название «метод Вибросейс»; перечень торговых марок и владеющих ими фирм приведен в приложении Б в конце книги), был создан Дж. Кроуфордом, У. Доти и М. Ли и впервые применен в 1953 г. Поверхностные источники используются теперь примерно в половине всех наземных работ, и преобладающее положение среди них занимает Вибросейс. К 1956 г. было разработано несколько заменителей динамита для разведки в морских условиях. Они были, как правило, гораздо дешевле и эффективнее, а кроме того, более приемлемы с точки зрения воздействия на окружающую среду, так как не причиняли ущерба морской фауне, и потому быстро вытеснили динамит как морской источник сейсмической энергии (см. рисунок 10).
Хотя при воспроизведении записей, сделанных на магнитной ленте, производилась довольно сложная и изощренная обработка и осуществлялась некоторая цифровая обработка аналоговых данных, тем не менее все возможности обработки информации с применением ЭВМ не были реализованы до тех пор, пока в 60-х годах не появилась регистрация в цифровой форме. Цифровая регистрация привела не только к повышению точности, но и к широкому применению цифровых ЭВМ при обработке и интерпретации сейсмических данных. «Цифровая революция» была, вероятно, наиболее значительным достижением в сейсморазведке со времени ее возникновения. Например, получить полезную информацию в Северном море почти невозможно без проведения деконволюции.
|
|
| ||
|
|