Взрывное возбуждение.

Применительно к взрывному способу Б.И.Беспятовым развито учение об оптимальных условиях возбуждения.Под оптимальными условиями понимается такой минимальный по весу заряд, который будучи размещен на оптимальной глубине гарантирует достижение необходимого сейсмического эффекта, то – есть поучение записи необходимой длины и интенсивности.

Известно, что чем меньше вес заряда, тем «чище» спектр возбуждаемых колебаний, так как возбуждается меньше поверхностных волн-помех. Согласно эмпирической формуле Шарпа амплитуда колебания А связана с весом заряда Q следующим соотношением: А=b · Q^m.

Для больших зарядов m=0.2-0.5,для малых m=1-1.5.

В итоге при малых зарядах спектр возбуждаемых колебаний обогащен высокочастотными составляющими, а это обеспечивает повышение разрешающей способности сейсморазведки.Недаром современная высокоразрешающая сейсморазведка основана исключительно на использовании небольших зарядов (до 1 – 1,5 кг). В качестве взрывчатого вещества (ВВ) используются тротиловые шашки весом 0,4 кг. Заряд помещается в специально пробуренной взрывной скважине и укупоривается водой или буровым раствором.

Чтобы вывести полезный сигнал в высокочастотную область, необходимо также выбирать для возбуждения пласты, где отношение скоростей V_s/V_p было бы максимальным.

Использование зарядов большого веса (более 5 кг) приводит к тому, что значительная доля энергии взрыва уходит на разрушение породы (образование камуфлета) и неупругие деформации. В то же время малые заряды не всегда позволяют получить необходимый сейсмический эффект. Если сейсмический эффект от заряда малого веса недостаточен, то используют групповой источник или технологию последовательного суммирования малых взрывов (накапливание).

Считается, что оптимальная глубина погружения заряда h_опт=h_змс+ 1/4λ, где λ – длина прямой волны в коренных породах. То есть заряд надо поместить под зону малых скоростей в плотные увлажненные коренные породы. Такое условие определяется исходя из интерференции полезной волны с волной-спутником. При соблюдении этого условия они суммируются синфазно, то есть время запаздывания Δt спутника по отношению ко времени регистрации полезной волны равно нулю.

Δt=

Это соотношение иллюстрируется ходом лучей на рис 44в.

Потеря полуволны связана с тем, что при отражении от акустически более слабой среды (то есть от подошвы ЗМС) на фронте отраженной волны появляется зона растяжения вместо зоны сжатия.