Необходимость написания монографии “Морская сейсморазведка" определяется как возрастающим интересом к запасам Мирового океана и особенно шельфа морей, так и прогрессом в области технических средств, методики и технологии работ, а также способов обработки и интерпретации сейсмических материалов. В последнее время издано очень мало литературы на русском языке по сейсморазведочным работам, в частности монография, посвященная морской сейсморазведке методом преломленных волн, вышла в 1984 г. Сейсморазведку можно определить как самостоятельную научную дисциплину: геофизический метод изучения акустических свойств среды с помошью распространения упругих волн для прогнозирования ее геологического строения и месторождений полезных ископаемых. Объект ее исследования - геологическая среда; в качестве метода используется распространение упругих волн, а предметом изучения являются акустические свойства геологической среды. Результатом сейсмических работ должны быть детальные сведения об акустических свойствах изучаемого геологического разреза. В свою очередь, акустические свойства связаны с составом и условиями осадконакопления отложений и образования пород, что является основой для геологической интерпретации сейсмических результатов - прогнозирования геологического строения изучаемой территории и месторождений полезных ископаемых (нефти, газа, угля, руды и т.п.) и проведения инженерно-гидрогеологических изысканий. В основе проведения сейсмических работ (полевых наблюдений, обработки получаемых материалов и интерпретации результатов) лежит физическое представление о волновой картине, возникающей в некоторой акустической среде при возбуждении в ней упругих волн. Хотя геологическая среда, как правило, очень сложная - неоднородная и анизотропная, се можно с различной степенью приближения представить в виде упрощенных акустических моделей, волновую картину в которых можно описать простыми физическими законами.

Справочник является самостоятельным томом серии «Справочник геофизика». Первый справочник этой серии «Физические свойства горных пород и полезных ископаемых» (петрофизика) вышел в свет в 1976 г., справочник «Разведочная ядерная геофизика» — в 1977 г., «Скважинная ядерная геофизика» — в 1978 г., «Электроразведка» и «Магниторазведка» — в 1980 г. В данном справочнике содержатся сведения о физике и кинематике сейсмических волн. Описаны аппаратура, методика работ, обработка и интерпретация сейсморазведочных данных. Рассмотрены применение сейсморазведки при решении геологических задач, организация и планирование работ. Справочник предназначен для широкого круга геофизиков и геологов и может быть полезен преподавателям и студентам высших учебных заведений геофизических, геологических, нефтяных и горных специальностей. Табл. 78, ил. 224, список лит. — 116 назв.

Дизъюнктивные дислокации (ДД) осадочной толщи и фундамента являются важнейшими компонентами геологических разрезов, влияющими как на формирование ловушек нефти и газа, так и на распределение емкостных свойств природных резервуаров. Эта их роль при проведении геологоразведочных работ (ГРР) по достоинству оценивалась и ранее. Однако именно в последние годы актуальность и практическая значимость проблемы выявления и картирования дизъюнктивов разных рангов и масштабов - от макроразломов регионального уровня до микронарущений, смыкающихся с трещиноватостью отложений, - существенно возросла, что обусловлено следующими основными причинами. В последние 10 лет произошел перенос центра тяжести ГРР на этапы доразведки и эксплуатации месторождений, а также существенно увеличилось количество различного рода неструктурных ловушек, обязанных своим генезисом преимущественному развитию в нефтегазоносных комплексах ДД. Важнейшими задачами на этих этапах становится определение влияния ДД на распределение емкостных характеристик коллекторских толщ, их экранирующей или проводящей роли, выявление зон АВПД и напряженного состояния разреза и т.п. В общемировых балансовых запасах нефти и газа все в большей степени начинают преобладать неантиклинальные ловушки УВ, среди которых значительное место принадлежит комплексным структурно-тектоническим, литолого-тектоническим и тектонически экранированным ловушкам более сложного типа. Тем самым, надежное картирование ДД при построении детальных геологических моделей месторождений становится необходимым условием их успешной разведки и эксплуатации. Существующие в настоящее время методы геологической интерпретации геофизических данных, так называемые геодинамические методы (сейсмо- и секвентстратиграфия, структурно-формационная интерпретация), основываются на опережающем изучении генезиса изучаемого разреза. Геодинамические модели месторождений УВ в принципе не могут быть построены без учета формирующего их тектогенеза, без выявления и картирования соответствующих дислокаций разреза. В геологической науке уже давно существуют проверенные практикой методики по типизации и по построению детальной иерархической классификации дизъюнктивов [Геологические тела..., 1986; Забродин, 1981]. Изучены соотношения различных видов дислокаций слоистых структур осадочного чехла (дизъюнктивных, пликативных, инъективных). Разработаны разнообразные методы палеореконструкций, обеспечивающие получение сингенетических разрезов и последующий переход к палеофациальному анализу. В области интерпретации геофизических - сейсмических, электроразведочных и гра-виразведочных данных, напротив, фактически отсутствуют достаточная и геологически обоснованная систематизация и регламентация приемов и методик выделения, трассирования и картирования ДД. До настоящего времени существуют принципиальные противоречия между геофизиками, прежде всего сейсмиками, выделяющими обычно значительное количество нарущений, и геологами-разработчиками месторождений, для которых такое выделение крайне осложняет оценку промышленных запасов залежей и последующее проектирование разработки и часто представляется мало обоснованным.

Проблема учета неоднородностей верхней части разреза (ВЧР) при обработке сейсморазведочных данных общеизвестна и является частью общей задачи определения параметров среды по характеристикам отраженных сигналов в условиях переменных по горизонтали скоростей распространения упругих колебаний. Теоретическими и экспериментальными исследованиями показано, что качество, надежность и достоверность результирующих временных и глубинных разрезов в значительной степени определяются тем, насколько правильно и обоснованно были рассчитаны введенные в исходные записи временные поправки за верхнюю часть разреза и поверхностный рельеф. В первую очередь это относится к районам со сложными приповерхностными условиями, характеризующимися наличием многолетнемерзлых пород, чередующихся с зонами растепления, конусов выноса, сыпучих песков и других неблагоприятных факторов. Поскольку данные о ВЧР при разведке глубоких границ не имеют обычно самостоятельной разведочной ценности, изучению поверхностных отложений при сейсморазведочных работах уделяется, как правило, неоправданно мало внимания. Развитие способов автоматического определения и коррекции статических поправок при обработке сейсмических данных привело к существенному сокращению, а нередко исключению специальных работ по изучению ВЧР. Так как возможности выявления и учета поверхностных неоднородностей по материалам основной съемки вследствие возникающих неоднозначностей имеют принципиальные ограничения, результатом экономии на проведении исследований ВЧР во многих районах являются недопустимые ошибки в определении глубины отражающих границ, скоростных характеристик слоев, искажения динамических параметров, иногда и невозможность выделения отраженных сигналов. Определение и коррекция статических поправок были и остаются одними из основных процедур обработки сейсмических материалов в методе отраженных волн. Многообразие типов строения ВЧР привело к разработке большого количества модификаций способов изучения распределения скоростей в поверхностных отложениях, необходимого для определения первичных поправок до уровня приведения.

Большая часть содержащегося в книге материала появилась в виде записей лекций для магистерского курса вначале по нефтяной сейсморазведке в Оксфордском университете и затем по разведочной геофизике в Имперском колледже Лондонского университета. Основной контингент слушателей этих курсов составляют вчерашние студенты-геологи, физики, математики, инженеры, геофизики или других естественно-научных специальностей, которые работают в различных компаниях, занимающихся разведкой углеводородного или минерального сырья. Математическая подготовка слушателей всегда была неоднородной. По этой причине в данной книге математическое содержание сведено к минимуму. Тем не менее предполагается, что читатель знаком с основными принципами дифференциального и интегрального исчислений, рядами Фурье и основами матричной алгебры, включая понятия собственных значений, собственных векторов и диагонализации. Мы вполне отдаем себе отчет в том, что некоторые из рассматриваемых здесь вопросов освещены также и в других прекрасных книгах, причем нередко на значительно более строгом уровне. Взяться за написание этой книги нас побудила уверенность в том, что практические советы и указания всегда в дефиците. Предполагается, что читатель имеет доступ к вычислительной системе (и соответствующему математическому обеспечению), и вопрос состоит в том, как с максимальной пользой ее эксплуатировать. Глава 1 кратко знакомит читателя с вычислительной техникой, обычно используемой при промышленной обработке сейсмических данных. В гл. 2 приводятся теоретические основы для гл. 3, посвященной более практическим вопросам. Здесь можно заметить почти полное отсутствие символов интегралов по сравнению с обозначениями сумм. Поскольку на практике все вычисления выполняются на цифровых вычислительных машинах, основное внимание уделено дискретному преобразованию Фурье. В гл. 3 и 4 описываются решения задач, которые в любом сейсмическом центре по обработке данных приходится ежедневно решать множество раз. Мы признательны компаниям Merlin Profilers Ltd и Ensign Geophysics Ltd, предоставившим нам свои вычислительные системы, программы и средства машинной графики, а также компаниям ARCO я Merlin Profilers Lid, давшим разрешение на публикацию материалов, использованных в этих главах. В гл. 5 мы попытались представить на возможно более простом уровне теорию геофизических обратных задач. Вычислительные системы на базе малых и универсальных ЭВМ обычно имеют в составе библиотеки подпрограмм все необходимые модули для выполнения любых описанных в этой главе процедур. Исключение могут составлять лишь некоторые алгоритмы томографии. Многие студенты и коллеги помогали нам в работе над книгой либо непосредственно, либо оказывая косвенное влияние. Всем им мы весьма благодарны. Однако особенную признательность хотелось бы выразить А. Горски за его большую помощь в обсуждении двумерных спектральных методов (гл. 2 и 3); С. Смиту за его вклад в разд. 3.6; Г. Паркесу за участие в подготовке гл. 4; М. Ористег-лио, Ш. Стейнсби, М. Ловриджу и А. Мейсону за некоторые идеи, включенные в гл. 5; П. Беннету и Э. Райту за чтение корректуры и полезные замечания; компании Ensign Geophysics Ltd, разрешившей Дж. Мейкину завершить работу над рукописью, и членам наших семей, которые мирились с нервозной обстановкой, вызываемой литературными амбициями авторов.

К настоящему времени в основном разработана удовлетворительная методика перехода от измеряемых в скважине величин кажущегося удельного сопротивления (КС) к действительным значениям удельного электрического сопротивления пластов (УЭС). По результатам бокового кароттажного зондирования (БКЗ) в большинстве случаев удается определить значения удельного электрического сопротивления £п для отдельных «однородных» пластов, т. е. освободиться от различных искажающих влиянии (соседних пластов, скважины и др.) Ясно, что для физико-литологической характеристики породы величина оп имеет несравнимо большее значение, чем величина КС. На практике имеют дело с пластами только приблизительно однородными, поэтому величина дп является в некоторой мере усредненной характеристикой пласта.

При сравнительной характеристике пластов, в частности, коллекторов, целесообразно от о„, находящегося в прямой зависимости от удельного сопротивления qb пластовой воды, перейти к величине относительного сопротивления породы  которое показывает, во сколько раз удельное сопротивление породы больше удельного сопротивления насыщающего ее раствора, и определяется, в основном, лито логической структурой породы. Однако характеристика породы при помощи относительного сопротивления, определяемого но приведенной формуле, основана на предположении о прямой пропорциональности между величинами дп и £в- Но рядом авторов [2, 7] уже было отмечено для некоторых пород снижение величины F с уменьшением концентрации раствора, заполняющего их поры, что объясняется эффектом, получившим в физико-химической литературе название поверхностной проводимости.

Страны бывшего Советского Союза являются последней территорией с огромными запасами нефти и газа, представляющими большой интерес для мировой нефтегазовой промышленности. В процессе разработки месторождений в следующем столетии специалистам разведочной и промысловой геофизики придется решать интеллектуальные и технические задачи большой значимости. Многочисленные встречи с русскоязычными коллегами во время их посещений Хьюстона и других городов были для меня интересными и полезными. Думаю, что и для них настал ответственный момент, ибо огромный поток западной терминологии пополняет запас геофизической лексики в русском языке. Подстать этим динамическим изменениям и выходит в свет англорусский энциклопедический словарь терминов разведочной и промысловой геофизики фирмы Вудз, который является важнейшим вкладом в геофизическую литературу.

 Для студентов вузов по спц. ПГС. Освещены физико-механические свойства грунтов, геодинамические процессы и влияние их на сооружения, инженерно-геологические изыскания, распределение напряжений и деформаций грунтов в основаниях сооружений, устойчивость массива грунтов. Рассмотрены основные принципы и методы проектирования фундаментов, устройство фундаментов в особо сложных условиях, а также при динамических воздействиях, приемы упрочнения слабых грунтов оснований, особенности возведения и реконструкции фундаментов. История трещиноватых пластов-коллекторов такая же древняя, как история самой нефти. На симпозиуме по трещинным коллекторам в Лос-Анджелесе (март, 1952 г.) Леворсен отметил, что понятие «трещинная пористость» было введено геологом Е. Б. Эндрюсом лишь два года спустя после открытия Дрейка; в 1861 г. Е. Б. Эндрюс писал, что если имеются многочисленные трещины вдоль простирания антиклинали, то это является одним из основных признаков существования условий для аккумуляции углеводородов. Он также показал, что существует прямая зависимость между величиной добычи нефти и количеством трещин.

Рассмотрены теория, алгоритмы, программы и вычислительные комплексы цифровой регистрации и обработки геофизических данных. Описаны архитектура ЭВМ (на основе которых строятся геофизические вычислительные комплексы), их особенности, принципы действия внешних устройств, организация работ геофизических комплексов. Во втором издании (1-е изд.- 1984) расширены разделы по вычислительной технике, теории фильтрации и суммирования, представлены новые программы.

Для студентов геофизических специальностей вузов.

Данное учебное пособие представляет собой практическое руководство для работы с системой обработки сейсмических данных FOCUS, разработанной компанией Paradigm Geophysical для промышленного применения.