Способ сейсмической разведки

Способ сейсмической разведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ , основанный на возбуждении колебаний в разных частотных диапазонах, раздельном для каждого частотного диапазона приеме колебаний сейсмоприемниками ,цифровой регистрации , обработке и последующем суг иировании полученной информации, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешенности сейсмический . записи и точности разведки за счет расширения спектра регистрируемых колебаний, прием колебаний проводят одновременно или раздельно разными типами сейсмоприемников, собствейные частоты которых соответствуют нижним Границам выбранных частотных диапазонов при различном для каждого частотного диапазона количестве сейсмоприемников в группе, различных расстояниях между центрами групп сейсмоприемников и величинах без приема, а регистрацию колебаний проводят раздельно для каждого час-, тотного диапазона с применением фильтраций, граничные частоты которых соответствуют частотным диапа«t зонам, и усилением, обратно пропор (Л циональным затуханию амплитуд часс тотных составляющих в каждом частотном диапазоне, при этом шаг tWiM дискретизации при цифровой регистрации выбирают одинаковым или различ- S ным для каждого частотного диапазона

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

CNtW

РЕСПУБЛИК

3 5п C 01 v 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-70 (21) 3383347/18-25 (22) 26. 01.82 (46) 30. 08. 83. Бюл. Р 32 (72) Г.Н. Гогоненков и A.И. Лугинец (71) Центральная геофизическая экспедиция (53) 550.834(088.8) (56) 1. Патент CIDER 9 2932906, кл. 340-155, опублик. 1956.

2. Siolkowaki А., Lerwill

А simple spprosch to high r.esolution seismic profiling for сов1.Geophys

Prosp., ч. 27, Р 2, р. 360-393. (54)(57) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ, основанный на возбуждении колебаний в разных частотных диапазонах. раздельном для каждого частотного диапазона приеме колебаний сейсмоприемниками, цифровой регистрации, обработке и последукиием суммировании полученной информации, о т л и ч а юшийся те л, что, с целью повышения разрешенности сейсмической

gg>SU(n) А записи и точности разведки за счет расширения спектра регистрируемых колебаний, прием колебаний проводят одновременно или раздельно разными типами сейсмоприемников, собственные частоты которых соответствуют нижним границам выбранных частотных диапазонов при различном для каждого частотного диапазона количестве сейсмоприемников в группе, различных расстояниях между центрами групп сейсмоприемников и величинах беэ приема, а регистрацию колебаний проводят раздельно для каждого час-. тотного диапазона с применение|л фильтраций, граничные частоты которых соответствуют частотным диапа- @ зонам, и усилением, обратно пропорциональным затуханию амплитуд частотных составляюших в каждом частотном диапазоне, при этом шаг дискретизации при цифровой регистрации выбирают одинаковым или различным для каждого частотного диапазона

1038895

Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть использовано при поисках и разведке полезных ископаемых.

Известен способ сейсмической, разведки, заключающийся в юозбужде- 5 нии сейсмических колебаний источниками упругих волн и регистрации нескольких наблюдений, относящихся к одной глубинной точке. При обработке после ввода соответствующих поправок зти наблюдения суммируют, что обеспечивает ослабление помех и усиление полезных сигналов 1 J.

Недостатком данного способа яв,ляется сужение частотного состава полезных отраженных сигналов на этапе регистрации из-за частотнозависимого поглощения, а также недостаточность динамического диапазона, обусловленная использованием

2 источников возбуждающих колебания одинакового частотного состава и приемом колебаний однотипными сейсмоприемниками.

2S

Наиболее близким к предлагаемому является способ сейсмической разведки, основанный на возбуждении ко- лебаний в раэны р частотных диапазонах, раздельном для каждого частотного диапазона приеме колебаний сейсмоприемниками, цифровой регист. рации, обработке и последующем суммировании полученной информации f2 >.

Недостатком известного способа является ограниченная возможность 35 расширения частотного диапазона суммарных колебаний, базирующаяся только на возбуждении сейсмических колебаний в разных частотных диапазонах. 40

Цель изобретения — повышение разрешенности. сейсмической записи и тонкости разведки на основе расширения спектра регистрируемых колебаний. 45

Поставленная цель достигается тем, что в способе сейсмической разведки, основанном на возбуждении колебаний в разных частотных диапазонах, раздельном для каждого частотного диапазона приеме колебаний сейсмоприемниками, цифровой регистрации, обработке и последующем суммировании полученной информации, прием колебаний проводят одновременн или раздельно разными типами йсмоприемников, собственные частоты которых соответствуют нижним границам выбранных частотных диапазонов при различном для каждого частотного диапазона количестве сейсмо- 50 приемников в группе, различных расстояниях между центрами групп сейсмоприемников и величинах без приема, а регистрацию колебаний проводят раздельно для каждого частотного диапазона с применением фильтраций, граничные частоты которых соответствуют частотным диапазонам, и усилением, обратно пропорциональным затуханию амплитуд частотных составляющих в каждом частотном диапазоне, при этом.шаг дискретизации при цифровой регистрации выбирают одинаковым или различным для каждого частотного диапазона..

На фиг, 1 даны выбранные частотные диапазоны 1, 2 и 3 разведки; частотные характеристики 4, 5 и 6, на фиг. 2 — расстояния 7 между центрами баз группирования сейсмоприемников; базы 8 группирования сейсмоприемников, базы 9, 10.и 11 приема; пункт 12 возбуждения колебаний; на фиг. 3 — график 13 коэффициентов отражения; сейсмические записи 14, 15 и 16, соответствующие диапазонам частот 5-20 Гц, 20-60 Гц и

60-120 Гц, суммарная сейсмическая запись 17 в диапазоне частот 5120 Гц.

Сущность способа заключается в разделении изучаемой области частот волнового поля на диапазоны, в которых проводится возбуждение и регистрация колебаний с использованием наиболее переходящего типа сейсмоприемников и систем наблюдений для каждого частотного диапазона.

Необходимость возбуждения и регистрации волнового типа в разных частотных диапазонах обусловлена большими различиями интенсивностей, низко- и высокочастотно составляющих при их одновременной регистрации достигающих 81 дБ для частот

10 Гц и 150 Гц (в среде с поглощениями 0,3 ДБ/А со скоростью ,3000 м/с и глубине отражающей границы 3000 м ) и большой величиной нелинейных искажений, достигающие

0,1% в используемых сейсмоприемниках, в которых высокочастотный шум, обусловленный нелинейными искажениями сильных низкочастотных сигналов, может оказаться сильнее высокочастотных.

Способ осуществляется следующим образом.

Область частот, в которой проводится разведка, от низкой f до вы-: сокой fz делится на несколько частотных диапазонов 1,2,3... от (Ен)1 = н,цо (Гз), от Он )2 fg„ до (Фф )д и теде до (Уз) Из.

Конкретное число частей (или частотных диапазонов ) зависит от конкретных граничных значений f и

Так, для наименее широкополосного диапазона от 4-5 Гц tf ) до 62 Гц (Гв) при шаге квантованйя t = 4 мс целесообразно разделение на две части, например 4-5 — 20 Гц и .20-62 Гц.

Для более широкополосного и более

1038895 распространенного в нефтегазово сейсморазведке диапазона частот (при 7 = 2 мс )от 4-5 Гц до 124 Гц целесообразно деление на три части, две первые из которых те же, что и предыдущие, а третья, например, 62-124 Гц. При очень широком общем частотном диапазоне от f = 4-5 Гц до f = 250 Гц (7 = 1 мс ) может

6 потребоваться его разделение на четыре части, из которых три первые соответствуют вышеуказанным> а четвертая, например, 124-250 Гц.

Поскольку частотноэависимое поглощение энергии упругих колебаний в среде в целом возрастает с часто. той, целесообразно формйровать части общего частотного диапазона так, чтобы отношение их граничных Частот

R = (f )„- / (Г„). уменьшалось, с увеличением частоты, например, К = 5(4-20 Гц) ) В = 3(20-60 Гц), R = 2(60-120 Гц и 120-240 .Гц ) или

К = 5(4-20 Гц)> R = 4 (20-80 Гц), R = 3 (80-240 Гц ).

В каждом частотном диапазоне для регистрации упругих колебаний используют сейсмоприемники, резонансная частота (4,5 и б ) которых соответствует нижней (левой ) граничной частоте, т.е. частоте (fн); конкретного частотного интервала.

Затем для каждого намеченного ..частотного диапазона рассчитывают свою систему наблюдений, т.е. расстояние 7, число сейсмоприемников в группе и базу 8 группирования, базы 9-11 приема, обеспечивающие надежное разделейие во времени полезных сигналов и регулярных помех.

Базы 9-11 приема, каждая из которйх соответствует своему частотному диапазону, располагают параллельно направлению профиля.

Группы сейсмоприемников, относящиеся к конкретной системе наблюдения, рассчитанной на определенный частотный диапазон, включают на определенную группу каналов сейсмо-. станции, полосовые фильтры регистрации которой имеют граничные частоты, полностью соответствующие граничным значениям, т. е. (f H);, (f z )1 данного частотного интервала. Для каналов сейсмостанции, относящихся к различным частям общего частотного диапазона, используют разное усиление. Соотношение усилений для разных частотных интервалов должно быть обратно пропорционально отношейию величин средних .затуханий ампли, туд полезных сигналов для соответствующих частотных интервалов.

Наиболее эффективно и целесообразно также использовать разный шаг квантования по времени для различных каналов, т.е. для различных частотных интервалов. Расчет величины требуемого квантования выполняют количественно строго в соответствии .с соотношениями теоремы Котельникова. Это позволит сократить объем регистрируемых данных и соответственно ускорить их последующую обработку без потери и ухудшения результирующей информации.

В пункте 12 возбуждения проводят изучение сейсмических колебаний и одновременно на базах 9-11 приема регистрируют отраженные волны.

Тем самым достигается регистра,ция упругих колебаний раздельно в каждом частотном интервале общего диапазона частот своей собственной системой наблюдения и регистрации, причем, последняя характеризуется

I собственной резонансной частотой применяемых сейсмоприемников, частотами полосовых фильтров записи и усилением регистрации.

Затем известным способом осуществляют раздельную обработку зарегистрированной сейсмической информации для каждого частотного интервала сейсмических записей (14-16) с целью подавления помех и наилучшего вы-. деления полезных сигналов. После раздельного введения поправок в каждом частотном интервале для компенсации возможных фазовых сдвигов между ними производят суммирование данных (суммарная сейсмическая запись 17 ), относящихся ко всем частям общего частотного диапазона.

35 Возможны модификации способа.

Однак иэ них состоит в раздельном возбуждении упругих колебаний импульсным источником для каждого частотного интервала с целью наилуч40 mего генерирования полезных сигналов.с требуемым спектром в каждом из них. Эта модификация наиболее целесообразна при возбуждении упругих колебаний вибрационным источни45 ком. В этом случае вибраторы излучают сигналы с граничными частотами, равными аналогичным частотам каждого интервала.

Пример. Част зтный интервал, подлежащий исследованию, 5-120 Гц делится на три частотных диапазона

1,2 и 3, каждый иэ которых находит- ся в пределах 5-20 Гц, 20-60 Гц и 60-120 Гц.

Для приема колебаний в каждом частотном диапазоне используются сейсмоприемники с собственными частотными характеристиками 4, 5 и б, соответствующими 5 Гц, 20 Гц и 60 Гц.

60 Регистрация проводится 96-канальной сейсмостанцией.

Вдоль профиля параллельно располагаются три 32-канальных расстановки сейсмоприемников. На первой рас65 становке используются 5 Гц сейсмо1038895

kc

ЕО приемников по девять штук на базе группирования 80 м c,ðàñcòîÿíèåì между центрами групп 100 м. Обцая длина расстановки составляет 3100 м., Пункт возбуждения удален от ближайшего центра группы на 1000 м.

На второй расстановке сейсмоприемников используются 20 Гц сейсмоприемники по 5 штук на базе группирования 20 м при расстоянии между центрами групп 50 м. длина расстановки равняется

1550 м. Пункт возбуждения удален от ближайшего центра групп на 500 м.

На третьей расстановке протяженностью 750 м применяются 60 Гц 15 сейсмоприемника, группируемые по

7 шт, на базе 6 м с расстоянием между центрами групп 25 м.

Сейсмоприемники каждый их трех расстановок подключаются с соответ-ствуюшими входными каналами сейсмостанции. В каждой группе сейсморегистрируюцих каналов включаются фильтры записи, соответствуюшие выВНИИПИ 3 аказ 6225/53

Тираж 710 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 деленным частотным диапазонам

1-3, и устанавливаются усиления для первого частотного диапазона дБ, для второго частотного диапазона

27 дБ и для. третьего частотного диапазона 60 дБ.

Возбуждение колебаний проводится из пункта 12 возбуждения зарядом тротила весом 1,2 кг.

Проводится одновременный прием и разделение для каждого частотного диапазона регистрации и обработки сейсмических записей 14 в частотном диапазоне 5-20 Гц, 15 - в частотном диапазоне 20-60 Гц и 16 — в частотном диапазоне 60-120 Гц.

Полученные записи суммируются.

Результируюшая суммарная сейсмическая трасса 17 близка к графику 13 коэффициентов отражения.

Положительный эффект изобретения достигается за счет повышения соотношения сигнал/помеха в высокочастотной части спектра регистрируемых колебаний.