Способ сейсмической разведки

Способ сейсмической разведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСтиЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

9(59 G 01 V 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3276313/18-25 (22) 06. 04.81 . (46) 07.06.83. Бюл. N 21 (72 ) А.И. Седин (53 ) 550. 834 (088. 8 ) (56) 1.. Авторское свидетельство СССР и 342151, кл. G 01 V 1/00, 1971.

2, Авторское свидетельство СССР

И 669303 кл. G 01 Ч 1/00, 1974 (прототип) . (54)(57) CAOCOS СЕЙСИИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ, основанный на регистрации случайных колебаний сейсмоприемниками, расположенными в пунктах излучения и приема колебаний, о т л и ч а ю -. щ .и и с я тем., что, с целью повышения отношения сигнал/помеха и глубинности разведки, в пункте излучения и пунктах приема устанавливают группы сейсмопрнемников, в. которых расстояния между соседними сейсмоприемника„„ЯЦ„„1 022090, A ми выбирают .соизмеримыми с радиусом корреляции случайных колебаний, а количество сейсмоприемников и время регистраций определяют по соотношению

N n Т ag = k.c D",, где N - количество сейсмоприемников в группе, устанавливаемой в пункте излучения;

11 " количество сейсмоприемников в каждой из групп, устанавливаемых в пунктах приема;

Ч " время регистрации;

С - отношение сигнал/помеха;

3 - естественный динамический диапазон отраженных волн; Е

Ь 1 - ширина частотного диапазона регистрируемых колебаний;

К -. коэФфициент пропорциональности, зависящий от сейсмогео" логических условий района работ.

kin Tak=k c D, 1 10220

Изобретение относится к сейсмической разведке месторождений полезных ископаемых.

Известен способ сейсмической разведки, согласно которому сейсмопри" емники устанавливают вдоль железнодорожных путей и регистрируют случайные сейсмические сигналы,,возбуждаемые проходящими составами $1) .

Недостаток такого способа эаключа- !О ется в том, что территориально и во времени сейсморазведочные работы ограничиваются наличием железнодорожных путей и интенсивностью движения поездов. 15

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ сейсмической разведки, основанный. на. регистрации случайных колебаний.сейсмоприемниками, расположенными в пунк-: 0 тах излучения и приема колебаний (21.

Недостатком известного способа является необходимость размещения сейсмоприемника,. регистрирующего излучаемый сигнал около искусственного йли естественного излучателя сейсмических колебаний, обуславливающая проведение исследований вблизи источников интенсивных случайных колебаний и невозможность использования способа на участках, удаленных от излучателей, где высок уровень поверхностных помех, Цель изобретения - повышение отношения сигнал/помеха и глубинности разведки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сейсмической, разведки, основанной на регистрации случайных колебаний сейсмоприемниками, расположенными в пунктах излуче40 ния и приема колебаний, в пункте излучения и пунктах приема устанавли-:; вают группы сейсмоприемников, в которых расстояния между соседними сейсмоприемниками выбирают соизмеримыми . с радиусом корреляции случайных колебаний, а количество сейсмоприемников и время регистрации определяют по соотношению где N - количество сейсмоприемников в группе, устанавливаемой в пункте излучения;

n - количество сейсмоприемников в каждой из групп, установленных в пунктах приема;

9 2

Т - время регистрации;

С - отношение сигнал/помеха;

D - естественный динамический диапазон отраженных волн;

5 3 - ширина частотного диапазона, регистрируемых колебаний;

k - -коэффициент пропорциональности, зависящий от сейсмогеологических условий района работ.

Сущность изобретения заключается в использовании случайных микросейсмических колебаний, обусловленных далекими землетрясениями, влиянием ветра и морских прибоев, работой транспорта и промышленных предприятий, для проведения сейсмических исследований. При этом в пунктах излу" чения регистрируют микросейсмические колебания средней амплитуды А, которые после, распространения в среде и отражения от исследуемых горизонтов снова регистрируются на земной поверхности в пунктах приема. Для приема колебаний используются сейсмоприемники с чувствительностью Р, В пункте излучения одиночным сейс" моприемником будет зарегистрирован сигнал амплитудой В =А P.

Наиболее интенсивная отраженная волна в пункте приема характеризуется амплитудой

Bimah=N 1" " Р. где К1 - коэффициент пропорциональности, учитывающий особенности сейсмогеологического строения района исследований, связанные с распространением сейсмических волн вглубь среды.

Наиболее слабая отраженная волна имеет амплитуду

Группирование в каждом пункте приема Il сейсмоприемников увеличивает интенсивность принимаемого сигнала . о k A Ptl в и раз О п „п= .. ГруппироваD ние в пункте излучения N сейсмоприемников, независимо регистрирующих распространяющиеся вглубь среды микросейсмические колебания, эквивалентно группированию источников и позволяет при обработке увеличить интенсивность приходящих из глубины волн в N раз. к„х v» ги

В3 п1jp р

N ь 1 .af.=k с 0

50 з E O2

Интенсивность некоррелированных помех в пунктах приема равна Kj Л P°

° n, где К2 -, коэффициент, учитывающий изменение микросейсмии при распространении вдоль земной поверхности. Соотношение сигнал/помеха С в пункте приема равно

Kq -П и н

К2. D

После процедуры корреляции соотношение сигнал/помеха С увеличится в

/2аГ.Т раа, где hf - иирина частотного диапазона регистрируемых колебаний; T - время регистрации колебаний.

Обозначая 1/2(-g-,) через К, связь я 2 между числом сейсмоприемников в пункте излучения и пунктах приема, временем регистрации, . соотношением сигнал/помеха, естественным динамическим диапазоном и шириной частотного диапазона регистрации колебаний определяется как

Способ реализуется следующим образом.

На профилях или площадных расста.новках, предназначенных для проведения работ методом отраженных или преломленных волн, включюат пункты излучения и.приема колебаний. В пункте излучения выбирают площадку, существенно большую, чем радиус корреляции микросейсм. На ней расставляют сейсмоприемники на расстояниях один от другого, соизмеримых с радиусом корреляции микросейсм, например равных удвоенному радиусу корреляции микросейсм, для того, чтобы сигналы смежных приемников были статистически независимыми.

8 пунктах приема колебаний размещают группы сейсмоприемников с расстояниями между отдельными сейсмоприемниками, меньшими или равными удвоенному радиусу корреляции микросейсм.

Количество сейсмоприемников в пунктах излучения и приема, время регистрации и частотный диапазон колебаний определяют в .соответствии с естественным динамическим диапазоном отражений, отношением сигнал/помеха

20/0 4 и сейсмогеологическими особенностями исследуемого района.

Проводят регистрацию микросейсмических колебаний в пунктах излучения и приема колебаний.

Вычисляют функции взаимной корре- ляции (ФВК) сигналов приемных расста" новок и сигналов, полученных от сейс" моприемников в пункте излучения. За10 писи ФВК интерпретируют, как обычные импульсные сейсмограммы. 3а начало . отсчета времени принимают момент максимума функции автокорреляции суммарного сигнала приемников опорной

15 площадки (зондирующего сигнала).

fl р и м е р. Требуется проследить отраженными волнами геологическую границу на глубине 3 км. При этом известно, что в пределах разведки

Z0 таких глубин динамический диапазон отраженных волн D=10 (60 дБ) и отраженные волны регистрируются в no"" лосе частот nf=40 Гц. Отношение сиг- . нал/помеха С=2. Использование этих

25 данных при К =.0,25 и К =1 позволяет

2 получить TNn=s ° 10 .

При значениях величин n=25 и

Т=200 с число сейсмоприемников в пункте излучения N=160. Таким образом, для прослеживания геологических границ на глубинах до 3 км необходимо обеспечить на профиле приемные расстановки с группами по 25.сейсмо" приемников, в пункте излучения надо расположить группу из 160 сейсмо" приемников, а длительность регистрации сигналов должна составлять 200 с.

Если выбрать опорную площадку в виде квадрата, ее линейные размеры

4О будут npv) радиусе корреляции микро-. сейсм, равном 10 м, составлять 250 м»

° 250 м.

В случае разрушения информации о .мелких границах иэ-за большой базы группирования сейсмоприемников в пункте излучения регистрировать сигналы этой группы, объединяя все приемники, можно лишь для прослеживания глубоких границ, а для получения дан" ных о мелких границах необходимо объединять небольшое их количество в центральной части.

Абсолютные уровни сигналов, действующих на входе сейсмостанции, мож- но оценить, полагая что A=O 05 мкм/с, P=15 Вс/м.

Сигнал помех приемных расстановок равен 3,7 мкВ. Сигнал отражения минимальной интенсивности равен 0,27 мкВ.

S 1022090 6

Сигнал одного приемника опорной пло- за счет увеличения соотношения сигщадки равен 0,75 мкВ. Сигнал группы нал/помеха и возможности проведения приемников опорной площадки равен работ на участках, удаленных от ес11,2 мкВ. тественных и искусственных источниПоложительный эффект достигается S ков случайных колебаний, Составитель В. Чернявский

Редактор Г. Безвершенко Техред С.Мигунова Корректор А. Повх

Заказ 035 3 Тираж 710 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб, д. 4/5 илиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. роектная,