Способ группирования сейсмоприемников

Способ группирования сейсмоприемников

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) 3(1)) G 01 V 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3333694/18-25 (22) 26.08.81 (46) 07.06.84. Бюл. 9 21 (72) Л.И.Иванов, A.M.Седин, В.A.Ñèäîðåíêî и Б.M.Êàðàñèê (71) Специальное конструкторское бюро сейсмической техники (53) 550.834 (088.8) (56) 1.Цветаев А.А. Методы группирования в сейсморазведке. М.-Л., Гостоптехиздат, 1953, с. 7-25.

2.Там же, с. 25-42 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ГРУППИРОВАНИЯ СЕЙСpIOIIPHEMHHKOB, включающий расстановку .в пункте приема на отдельных базах группирования одинакового числа сейсмоприемников и объединение отдельных баз группирования в общую базу группирования, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения возможностей регулирования направленностью приема группы сейсмоприемников в пункте приема, на каждой из отдельных баз группирования расставляют сейсмоприемники с одинаковыми собственными частотами, причем собствЕнную частоту сейсмоприемников отдельных баз группирования выбирают различной, а располагают отдельные базы группирования последовательно по воз. растанию собственных частот сейсмоприемников в соответствии с направлением прихода регистрируемых волн. ц)

1096589

Изобретение относится к сейсмической разведке месторождений полезных ископаемых, в частности к способам пространственной селекции полезных волн путем группирования сейсмоприемников. 5

Известен способ группирования сейсмоприемников, включающий расстановку сейсмоприемников с одинаковыми частотными характеристиками на пунк тах приема с равными или изменяемыми 10 по определенному закону расстояниями один от другого и присоединение их в одинаковой полярности к регистрирующему каналу сейсмостанции Е11

Недостатком способа является то, что практически исключена возможность. синфазного суммирования полезных волн в основном максимуме характеристики направленности если их лучи выходят к дневной поверхности с углами, существенно отличающимися от нормальных.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ группирования сейсмоприемников, вклю. чающий расстановку в пунктах приема на отдельных базах группирования одинакового числа сейсмоприемников и объединение отдельных баз группирования в общую базу группирования ) 21

Недостатком известного способа является невозможность без введения дополнительных временных задержек в линии связи отдельных баэ группирования изменить ориентацию основного максимума характеристики направленности общих баз группирования.

Целью изобретения является расширение возможностей регулирования направленностью приема группы сейсмоприемников в пунктах приема. 40

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу группирования сейсмоприемников, включающему расстановку в пункте приема на отдельных базах группирования одинакового числа сейсмоприемников и объединение отдельных баз группирования в общую базу группирования, на каждой из от дельных баз группирования расставляют сейсмоприемники с одинаковыми собственными частотами, причем собственную частоту сейсмоприемников отдельных баз группирования выбирают различной, а располагают отдель.ные базы группирования последовательно по возрастанию собственных частот сейсмоприемников в соответствии с направлением прихода регистрируемых волн.

На фиг. 1 изображены амплитудночастотные хаарактеристики сейсмопри- 60 емников; на фиг. 2 — фазово-частотные характеристики сейсмоприемников с разными и собственными частотами; на фиг. 3 — амплитудные характеристи ки групп однотипных сейсмоприемников и групп сейсмоприемников с разными собственными частотами(Х ).

На фиг. 1-3 обозначено: амплитудно-частотная характеристика 1 сейсмоприемника с К „ = 10 Гц; амплитудночастотная характеристика 2 сейсмоприемника с Го = 20 Гц; амплитудночастотная характеристика 3 сейсмоприемника с fp = 30 Гц;фаэово-частотная характеристика 4 сейсмоприемника с

Е „ =10 Гц;фаэово-частотная характерис-тика 5 сЕ =20 Гц;фазово-частотная характеристика б сейсмоприемника c Ppg=

=30 Гц;амплитудная характеристика 7 группы из четырех однотипных сейсмоприемников на частоте 10 Гц; амплитудная характеристика 8 группы иэ четырех одпотипных сейсмоприемников на частоте

20 Гц; амплитудная характеристика 9 группы иэ четырех однотипных сейсмоприемников на частоте 30 Гц; амплитудная характеристика 10 группы из четырех однотипных сейсмоприемников на частоте 40 Гц; амплитудная харак теристика 11 группы из четырех сей- . смоприемников на частоте 50 Гц; амплитудная характеристика 12 общей группы сейсмоприемников, состоящей иэ трех отдельных групп по 4 однотипных сейсмоприемника на частоте

10 Гц; амплитудная характеристика

13 общей группы сейсмоприемников, состоящей из трех отдельных групп, с Ео= 10, 20 и 30 Гц по 4 однотипных сейсмоприемника в каждой отдельной группе на частоте 10 Гц; амплитудная характеристика 14 общей группы сейсмоприемников, состоящей из трех отдельных групп по 4 однотипных сейсмоприемников на частоте 20 Гц; амплитудная характеристика 15 общей группы сейсмоприемников, состоящей иэ трех отдельных групп с Ео = 10, 20 и 30 Гц по 4 однотипных сейсмоприемника в каждой отдельной группе на частоте ?О Гц; амплитудная характеристика 1б общей группы сейсмоприемников, состоящей из трех отдельных групп по 4 однотипных сейсмоприемника на частоте 30 Гц; амплитудно-частотная характеристика общей группы сейсмоприемников, состоящей из трех отдельных групп с f = 10, 20 и 30 Гц по 4 однотипных сейсмоприемника в каждой отдельной группе на частоте

30 Гц; амплитудная характеристика

18 общей группы сейсмоприемников, состоящей иэ трех отдельных групп по 4 однотипных сейсмонриемника на частоте 40 Гц; амплитудная характеристика 19 общей группы сейсмоприемников, состоящей из трех отдельных групп c fp = 10, 20,и 30 Гц по 4 однотипных сейсмоприемника в каждой отдельной группе на частоте 40 Гц; амплитудная характеристика 20 общей группы сейсмоприемников, состоящей из трех отдельных групп по 4 одно1096589 типных сейсмоприемника на частоте

50 Гц; амплитудная характеристика 21 общей группы сейсмоприемников, cocTQящей из 3 отдельных групп с Хо= 10 20

1 и 30 Гц по 4 однотипных сейсмоприемника в каждой отдельной группе на частоте 50 Гц;

Сущность способа заключается в том, что изменение направления максимальной чувствительности по сравнению с группой из одинаковых сейсмо- 10 приемников достигается благодаря разным фазово-частотным характеристикам сейсмоприемников с разными Е . для синфазного суммирования полезная волна, имеющая преобладающую частоту 15 спектра Е„, проходящая к поверхности земли с кажущейся скоростью Ч», долж. на приниматься соседними приемниками с некоторой задержкой, равной

4Т= i (j где а x — расстояние между соседними приемниками. 25

Условие синфаз ного суммирования можно также записать в виде аУ

gT==

2Рf

30 . где дУ - разность фазовых характеристик пары соседних приемников при частоте Е

Из (1) и (2) выъекает требование ао выбору расстояния между соседними, 35 сейсмоприемниками: УЧ», hx= — ° (31

2й

Крутизна фазово-частотных характеристик сейсмоприемников 4-6, соответ-. ствующих амплитудно-частотным характеристикам 1-3 с наиболее широко применяемыми собственными частотами а, равными Ео„= 10 Гц; О2 = 20 Гц и

Еоэ= 30 Гц в интервале частот у

0cf(2f определяется отношениями

О1 — Е и . Следовательно, при . ax рассчитанных по (3), волны с кажущей-: 50 ся скоростью Ч» будут в пределах этой полосы частот суммироваться синфазно, Направление максимальной чувствительности группы характеризуется углом между лучом волны и нормалью к дневной поверхности, который равен

3 oI с 510 — (ф)

Ч

Ч где Y — - истинная скорость волны при 60 ее подходе к дневной поверхности.

При повышении частоты в интервале от 2fо„ до 2fo разности фазовых характеристик умейьшается до 0 сначала р,, затем d 9

65

При частотах f > 2 foe группа не обеспечивает регулируемого направленного приема и имеет наибольшую чувствительность только к волнам с Ч" =os (p = 0 ). В этой полосе частот теряется смысл применения раэночастотных приемников.

Способ реализуется в следующей последовательности операций.

B соответствии с частотным диапазоном регистрируемых волн выбирают сейсмоприемники с разными собственными частотами из однотипных сейсмоприемников формируют отдельную группу или подгруппу. В первой подгруппе, например,. будут приемники cfo = 10 Гц, во второй - с = 20 Гц и в третьей с 1дэ-— 30 Гц. Расстояния между центрами подгрупп определяют по формуле (3), а направление максимальной чувстви тельности — по формуле (4). В пределах подгруппы расстояния а х между приемниками делают одинаковыми, а выбирают их в соответствии с известными рекомендациями по расчетам однородных групп для ослабления низкоскоростных волн-помех. Счет номеров подгрупп идет в направлении от источника.

В качестве примера конкретной реализации способа может быть рассмотрено группирование сейсмоприемников на общих базах, составленных из трех подгрупп (N -. 3). Пусть число приборов в каждой подгруппе р =4, à расстояния между ними ax = 5 м. Применяемые сейсмоприемники имеют собственные частоты, равные 10, 20 и 30 Гц..

Были рассчитаны амплитудные характеристики 7-11 для отдельных подгрупп и общих групп 12-21, при значениях частот 10,20,30,40 и 50 Гц. Расстояния между центрами подгрупп определе.ны в предположении, что у полезной волны Ч» = 4500 M/c и средняя часто.та спектра 1 = 25 Гц. Расстояния между центрами первой, второй и третьей подгрупп получились равными соответственно 40 и 20 м.

Для сравнения рассчитаны характеристики группы, составленной полностью из одинаковых сейсмоприемников с частотой Е = 20 Гц. При этом выбраны следующие параметры группирования Dx =5м, h= 4, М= Зирас. стояния между центрами подгрупп одинаковые 30 м.

Сопоставление амплитудных характеристик 13, 15, 17, 19, 21 общих групп сейсмоприемников с одинаковыми собственными частотами с амплитудными характеристиками 12, 14, 16, 18, 20 общих групп сейсмоприемников с разными собственными частотами показано, 1096589 что группа разнотипных сейсмоприемни,ков отличается большей чувствительностью в области основных максимумов.

Положительный эффект достигается за счет увеличения интенсивности записи волн, приходящих по исследуемому направлению. щщцйИ Заказ ЗВ20/34

Тирах 711 Подписное

Филиал ЛПП "Патент", г.укгород,ул.Проектная,4