Способ сейсмической разведки

Способ сейсмической разведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИН

6% (11) ЗЬ9 0 01 У 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3504396/18-25 (22) 25.10.82 (46) 23.12.83. Бюл. Р 47 (72) И.A. Мушин, И. С. Лев и Б. К. Фролов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки (53) 550.834(0,88.8) (56) 1. Savit С. М. Explorai;ion

changes radically. — "Oil and Las

Journal ", 1973. vol 71, 9 21, р. 156-163.

2. Кац С. А., Ершова Т. Н., Шубик Б. М.

Методика и резулътаты определения отношения сигнал — помеха при регистрации сейсмического поля. "Прикладная геофизиKa". Вып. 72, М., Недра, 1973, с. 59-71.

3. Патент США Р 4058791, кл. 346-15,5, опублик. 1977 (прототип). (54)(57) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ, включающий возбуждение колебаний ях прием и цифровую регистрацию на базах наблюдений по системе многократных перекрытий, и последующую обработку полученных записей по методу общей глубинной точки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и производительности разведки, на первой базе наблюдения при одноразрядной цифровой регистрации выделяют участок, величина которого пропорциональ| на корню квадратному из отношения длины полезной отраженной волны к глубине залегания исследуемого объек та, перемещают участок вдоль базы наблюдений, для каждого положения участка суммируют находящиеся в его пределах записи и определяют соотношение сигнал — помеха, выде- ляют участок базы наблюдений с максимальным значением соотношения сигнал — помеха, на каждой из последующих баз наблюдений выделяют участок, соответствующий участку с максимальным значением соотношения сигнал — помеха на предыдущей базе наблюдений и на нем дополнительно проводят многоразрядную цифровую регистрацию, записи, полученные на каждом из участков при многоразрядной и одноразрядной цифровой регистрации суммируют порознь по общей глубинной точке, нормируют интенсивность сумм многоразрядных записей по интенсивности сумм одноразрядных записей и по нормирован- ным значениям судят о распределении амплитуд на временном разрезе общих глубинных точек.

1062628

Изобретение относится к сейсмической разведке и предназначено для обнаружения, оконтуривания и разведки месторождений нефти и газа, а также других полезных ископаемых.

Известен способ сейсмической разведки, основанный на излучении аномалий параметров сейсмических волн, вдоль которой меняют физические свойства среды, отраженных от поверхности, включающий возбуждение и регистрацию сейсмических колебаний f1) .

Недо стат нами спо со ба я вляют ся необходимость проведения многоразрядной регистрации во всем диапазоне удалений, источник — приемник, а также невозможность учета искажающего влияния на динамические па-. раметры сейсмических сигналов поверхностных факторов (эоны малых скоростей <,ЗМС), верхней части разреза (ВЧР), искажающее влияние регистрирующей аппаратуры и последующих процедур обработки.

Известен также способ сейсмической разведки, основанный на выборе области оптимального соотношения сигнал — помеха (с/п по различию регулярности сигналов и помех, включающий возбуждение и регистрацию колебаний. Оцеику с/и получают путем определения регулярной части поля по заданному направлению и дисперсии амплитуд колебаний, обусловленной воздействием помех (2) .

Недостатком способа является

его громоздкость, обусловленная необходимостью использования многоразрядной регистрации сейсмических колебаний и сложностью математических преобразований исходного материала, требующих применения компьютера с большой оперативной памятью и быстродействием.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ .сейсмической разведки, включающий возбуждение колебаний, их прием и цифровую регистрацию на базах наблюдений по системе многократных перекрытий, и последующую обработку полученных записей по методу общей глубинной точки $3).

Недостаток способа заключается в том, что он позволяет вести регистрацию только в одном формате одноразрядном знаковом либо многоразрядном. В связи с этим способ не позволяет сочетать высокую точность регистрации с большой канальностью.

Вследствие этого при его применении снижается либо точность регистрации и соответственно надежность обнаружения аномалий параметров сейсмических сигналов, либо производительность полевых работ. Кроме того, способ не предусматривает выбор <

65 областей оптимальной регистрации полезных сигналов.

Цель изобретения — повышение точности и производительности разведки. указанная цель достигается тем, что согласно способу сейсмической разведки, включающему возбуждение колебаний, их прием и цифровую регистрацию на базах наблюдений по системе многократных перекрытий, и последующую обработку. полученных записей по методу общей глубинной точки, на первой базе наблюдения при одноразрядной цифровой регистрации вЫделяют участок, величина которого пропорциональна корню квадратному из отношения длины полезной отраженной волны к глубине.залегания исследуемого обьекта,перемещают участок вдоль базы наблюдений, .для каждого положения участка суммируют находящиеся в его пределах записи и определяют соотношение c/Il, выделяют участок базы наблюдений с максимальным значением соотношения с/и

1 на каждой из последующих баэ наблюдений выделяют участок, соответствующий участку с максимальным значением соотношения сигнал — помеха на предыдущей базе наблюдений и на нем дополнительно проводят многоразрядную цифровую регистрацию, записи, полученные на каждом иэ участков при многоразрядной и одноразряд( ной цифровой регистрации суммируют порознь на общей глубинной точке, нормируют интенсивность сумм многоразрядных записей по интенсивности сумм одноразрядных записей и по нормированным значениям судят о распределении амплитуд на временном разрезе общих глубинных точек.

На фиг. 1 изображена система наблюдений, на фиг. 2 - графики интенсивной амплитуды.

На фиг. 1 и 2 показаны база наблщдений 1, пункты возбуждения 2, участки, на которых проводится многоразрядная регистрация 3, направление накапливания на участках базы наблюдений по общему пункту возбуждения 4, направление накапливания по общей глубинной точке 5, распределение амплитуд на временном разрезе ОГТ при многоразрядной регистрации 6, распределение амплитуд на временном разрезе ОГТ при одноразрядной регистрации 7, нормированные значения амплитуд на временном разрезе ОГТ 8.

Знаковая регистрация позволяет определить область оптимальной регистрации Ilo максимальному cQQTношению с/п и только в этой области вести многоразрядную регистрацию, а нормирование суммарных многоразрядных записей по одноименным одноразрядным записям позволяет исключить Искажения, вносимь е ВЧР, а так10б2б28

-(ьнИ «(->»

2н g q н >

40 где, например, 65 же регистрацией и обработкой записи, и по нормированным значениям судят о распределении амплитуд сейсми-. ческих сигналов, причем многоразрядную регистрацию сейсмических колебаний каждой последующей расстанов ки осуществляют на базе, выбранной при измерениях на предыдущей сверхмногоканальной расстановке.

Принципы, положенные в основу предлагаемого способа сейсмической разведки, состоят в следующем.

Многоразрядную и одноразрядную регистрацию целесообразно проводить при сверхмногоканальных наблюдениях, когда общая канальность регистрирующей системы (сейсмостанции) составляет 500-1000 и более каналов.

Область оптимального размещения участков для многоразрядной реги-, страции определяется следующим образом. Разбивают базу наблюдения на совокупности участков, соотношение участков для многоразрядной и знаковой регистрации определяется из соображений, что сверхмногоканальная база наблюдений должна охватывать всю область регистрации полезных отраженных волн. Эта область составляет обычно не более 2Н, где где Н . — глубина исследуемого объекта. Участок многоразрядной регистрации должен быть пропорционален области формирования отражений от объекта, т. е. пропорционален зоне

Френеля:

yH(2 . где 9 — длина сейсмической волны.

Таким образом участки составляют часть базы наблюдений: где  — максимальный размер базы регистрации, пропорциональный корйю квадратному из отношения длины сейсмической волны и глу-. бины исследуемого объекта.

В пределах каждого участка накапливакт по общему пункту возбуждения (ОТВ) сигналы в знаковой форме.

Ограничиваясь единичным отсчетом на сейсмической трассе, ее можно представить в виде

» 0 — детерминиро 1 ванный сигнал", реализация гауссовой по мехи с нулевым средним и дисперсией «> .

Выполни в з на ковое кодирование

5 получим оценку вероятности Рг." того, что )(>»0.:

\ (0с 1. оо1=ф((g ) 1О где Ф вЂ” интеграл вероятности:

Е

1 «(е1 = -„(еир (-4«h I ««

-00 ,(У, /б) — отношение ао (c/п), Вероятность получения.отрицательного значения Уб определяется как

1-(«»се ос0)-i Ф(Ц (Q).

Следовательно, математическое ожидание

< t g„(),ß =2 Ф(q,(C )- (. (1)

-Оценка математического oi,идания

25 .получается накапливанием знаковых сигналов по ОТВ: м(5 „(1,11=-"„хб „(1

И ПО ЭТИМ ОЦЕНКам ОПрЕДЕ>гяаr Я соотношение (Ы ) („ E<(„(q,(«.ее (г(\, 35 для использования оценок с/и

) /б при выборе оптимального размещения базы многораэрядной perлстрации находят (-тую базу . Б; тах(«,(6)

«г; ЕЬ

/ . на которой достигается ..::=-ксиму(( соотношения c/ë.

Основываясь на выражении (1) е можно осуществить также коррекцию

45 динамики суммотрасс ОГТ, полученных при накапливании сигналов в многоразрядной форме. При «((/o » 2 с достаточно хорошим приближением можно считать, что ,M(5gп () 1"- .Qn st ° t ..

Тогда наблюдаемые на распреде>.енин амплитуд на временном разрезе ОГТ при одноразрядной регистрации 7 можно связывать с меняющимися вдоль расстановки неконтролируемыми факторами ВЧР, ЗМС, условиями регистрации и обработки.

Таким образом, нормируя динами60 ческие суммотрассы (> > ® на

M (5gï(9 ))

91(1 (4)

e(s (у1 (Ц

1062628 можно получить распределение ампли" туд, исправленное за влияние укаэанных факторов.

При Ц /6 2 — та же схема коррекции реализуется в интерактивном режиме, при котором последовательно разделяются, влияния на значения М б р(щ) мешающих факторов и реального соотношения с/п = /6.

Участок, на котором проводится многоразрядная регистрация, обычно составляет 0,1 базы наблюдений.

Способ реализуется в следующей последовательности операций.

Наблюдения проводят на базах наблюдений 1 из пунктов возбуждения

2 колебаний; на которых регистрируют колебания в знаковой форме. Базу наблюдений 1 разбивают на участки, на которых проводится многоразрядная регистрация 3, получают набор суммотрасс по направлениям накапли-. вания на участках базы наблюдений по общему пункту возбуждения 4 ОПВ.

Далее, в соответствии с выражением

{2), оценивают соотношение c/è и по формуле (3) определяют ащ с/п. Тем: самым определяют центр участка,. на котором проводится многоразрядная регистрация.

Выбранное местоположение базы реализуется на последующей расстановке, на которой осуществляется од новременная регистрация в знаковой и многоразрядной форме. Полученные на этой расстановке знаковые коле-. бания используют для выбора местоположения базы многоразрядной регистрации на следующей расстанов.ке и т.д. Реализуемый процесс позволяет осуществлять выбор баз для многоразрядной регистрации без повторных наблюдений, что увеличи" вает производительность и снижает стоимость работ.

Зарегистрированные в многоразряд-, ной форме колебания накапливают по направлению накапливания по общей глубинной точке 5 ОГТ и нормируют получаемые динамические суммотрассы по формуле (4), используя одноименные суммотрассы сигналов, зарегистрированных в знаковой форме.

Получают распределение амплитуд на временном разрезе ОГТ при много разрядной регистрации б и при одноразрядной регистрации 7. Нормируют распределение амплитуд на временном разрезе при многоканальной регистрации б на распределение амплитуд на временном разрезе ОГТ при однораэ рядной регистрации 7 и получают нормированные значения амплитуд на временном разрезе ОГТ 8, которые с большей точностью и надежностью позволяют провести обнаружение и из-, мерение исследуемах аномалий.

Пример. Глубина залегания объекта разведки Н составляет 1 км, средняя скорость до объекта Ч вЂ” 2000 м/с, видимая частота с йсмических колебаний 25 Гц и период колебаний Т = 0,040 с. При наблюдениях используется 500-канапьная ре

10 гистрирующая система. Применяется центральная система многократных перекрытий. База наблюдений В=2 км, Относительно нее участок, на котором проводится многоразрядная ре-, 15 гистрация, составит

55 б0

Таким образом, участок многоразрядной регистрации — 200 м. Соответственно иэ 500 каналов регистрирующей системы 450 каналов используется для знаковой, а 50 — для многоразрядной регистрации. Шаг наблюдений, округляя до целого, получим

B/450=5 м. Интервал между источниками возбуждения выберем равным

20 м. Тогда на базе многоразрядной регистрации получим при центральной системе кратность ОГТ, равную 12.

В силу этого, амплитудные значения на суммотрассах знаковых сигналов должны быть заклЮчены между 12 и «К2 т.е. соотношения максимальных и ми- нимальных амплитуд не превышают 4.

Такие соотношения и получены на гра фике распределения амплитуд на временном разрезе ОГТ при однораэряднбй регистрации 7.

В рассматриваемом случае на базах, выбранных для многоразрядной регистрации, cooTíîøåние с/п равно 5, 45,6, а на соседних базах по соответствующим расстановкам ОТВ -4,5-4,7

Смещение баз между соседними расстановками не превышает 20-25 н.

На второй базе наблюдений участок, на котором проводится многоразрядная регистрация, находится в пределах удалений 900-1100 м.

Как видно иэ графика нормированных значений амплитуд на временном разрезе ОГТ 8, максимальное значение интенсивности амплитуд переместилось в середину профиля.

Положительный эффект достигается за счет снижения затрат на проведение работ при одноразрядной регистрации и достижения большей точности определения динамических параметров записи, чем при многоразрядной регистрации.

1062628 x() z()фею

Составитель В.Чернявский

Редактор В. Зарванская Техред.М.Костик Корректор О. THFop

Заказ 10212/46 Тираж 710 Подписное

В ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4