Способ определения местоположения точек наблюдения при сейсморазведке

Способ определения местоположения точек наблюдения при сейсморазведке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ТОЧЕК НАБЛЮДЕНИЯ ПРИ,СЕЙСМОРАЗВЕДКЕ , включающий излучение колебаний в пункте возбуждения с известными координатами, регистрацию колеJ .; Ш1 ЛМ&11лл баний в точках наблюдения и вычисление удалений точек наблюдения от пункта возбуждения в горизонтальной плоскости, о тлич ающийся тем, что, с целью повышения точности определения пространственного положения точек наблюдения, в пунктах возбуждения излучают звуковые колебания , используя при этом не менее , одного дополнительного пункта возбуждения с известными координатами, причем первоначально звуковые колебания излучают на поверхности наблюдения , а затем на известном удалении от нее по вертикали и определяют прег с: вьшение точек наблюдения над пунк (Л тами возбуждения, с учетом которых вычисляют удаление точек наблюдения от пунктов возбуждения. 4 О О О Ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

IWVNC

РЕСПУБЛИК

4(5Ц С О1 V 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЙЬСТВМ

2222

° ° ° ° ° Ф °

° ° ° ° Э ° ° 4 ° Э Ф

° 4 Е

° ° ° °

4 Э

° °

Ф ° ° ° 4 4 ° ° Э ° ° Ф

4 ° ° ° 444 ° ° ° Э °

° Э ° 4

° ° ° O

° Э

° ° ° ° ° Ф Э 4 ° Э ° ° ° O ° ° ° ° Э

° ° ° ° ° Э Ь ° Э 4 Ф Ф ° ° Э ° °!

° ° ° °

° ° ° Э °

° 4 Э 4 Э Ф ° Э ° °

° 4 ° Ф ° Э

У

4Ф 4444 ° °

° ЬФ4 ° ° 44 ° Ф

° Э Ф Э 4 Э

° ° ° Э Ф 4 Э °

ЕЭ OO ° ° O ° ° O ° ° ° ° Э

° ЭЬФ4ФЕ ° 4 ° ° ФФЬФФ ° 4

° OOO ° ° Ф ° OOO 44 ° 44 ° ° Э

ca!

ГООУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3495373/24-25 (22) 01. 10.82 (46) 15.02.85,Бюл. В б (72) .Б.А.Елисеев, Э.И.Машинский, А.С.Волох и С.Н.Сапрыкин (71) Вычислительный центр CO АН СССР (53) 55.834(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке В 3374887/18-25, кл. G 01 V 1/00, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 3269296/18-25, кл. G 01 V 1/00, 1981 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ТОЧЕК НАБЛЮДЕНИЯ ПРИ,СЕИСМОРАЗВЕДКЕ, включающий излучение колебаний в пункте возбуждения с известными координатами, регистрацию коле„„80„„14 069 баний в точках наблюдения и вычисление удалений точек наблюдения от пункта возбуждения в горизонтальной плоскости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения пространственного положения точек наблюдения, в пунктах возбуждения излучают звуковые колебания, используя при этом не менее одного дополнительного пункта возбуждения с известными координатами, причем первоначально звуковые колебания излучают на поверхности наблюдения, а затем на известном удалении от нее по вертикали и определяют пре-.— вышение точек наблюдения над пунктами возбуждения, с учетом которых вычисляют удаление точек наблюдения от пунктов возбуждения. С:

1140069

Изобретение относится к геофизической разведке, в частности сейсморазведке, и может быть использовано для определения пространственного по ложения точек наблюдений при прове- 5 денни профильных или площадных исследований при поисках месторождений полезных ископаемых.

Известен способ определения местоположения точек наблюдения в системе для сейсмической разведки, включающий размещение топопривязчика и барометрических станций в точки наблюдений111.

Недостатком этого способа явля— ется необходимость использования специального оборудования (топопривязчик, баростанцйя) для определения пространственного положения точек наблюдения. При площадных работах, где число точек наблюдения может достигать нескольких сот при одной расстановке, трудоемкость работ при определении координат и превышений резко возрастает. Кроме того, в лесистой местности необходимо прорубить большее количество просек для прохождения топопривязчика и баростанции. В болотисной местности и труднодоступных районах определение 30 координат и превышений с помощью топопривязчика и баростанций существенно затруднено.

Известен способ определения местоположения точек наблюдения при сейсмо- 35 разведке, включающий возбуждение колебаний в пункте возбуждения с известными координатами, регистрацию колебаний в точках наблюдения и вычислении удалений точек наблюдения от 40 пункта возбуждения 21.

Недостатком способа является невысокая точность определения расстояний между пунктом возбуждения и точками наблюдения из-за ошибок в рас- 45 познавании волн, находящихся в первых вступлениях записи, среди которых при неглубоко залегающих границах могут быть прямые, рефрагированные или преяомичные волны, а также 50 невозможность определения координат и превышений точек наблюдения для большого количества сейсмоприемников, расположенных на расстановке с произвольной конфигурацией. S5

Цель изобретения — повышение точности определения пространственного положения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения местоположения точек наблюдения при сейсморазведке, включающему излучение колебаний в пункте возбуждения с известными координатами, регистрацию колебаний в точках наблюдения и вычисление удалений точек наблюдения от пункта возбуждения, излучают звуковые колебания,используя при этом не менее одного дополнительного пункта возбуждения с известными координатами, причем первоначально звуковые колебания излучают на поверхности наблюдений, а затем на известном удалении от. нее, уточняют скорость звука между пунтками с известными координатами и по временам регистрации звуковых волн в точке наблюдения и уточненной скорости звука определяют пространственное положение . точек наблюдения.

Сущность способа заключается в том,что налйчие минимума двух пунктов возбуждения на двух известных высотных уровнях позволяет методом засечек определить пространственное положение любого пункта, в котором проводится регистрация колебаний, распространя ощихся с известной скоростью.

На фиг.1 изображен возможный вариант реализации способа на примере площадной расстановки сейсмоприемников, план;на фиг.2 — сечение в вертикальной плоскости, проходящей по линии, соединяющей пункт возбуждения с точкой наблюдения.

На фиг.1 и 2 обозначено участок работ 1, точки наблюдения 2 (сейсмо— приемники), пункты возбуждения 3-5, проекции лучей волн 6-8 на горизонтальную плоскость, дуги окружностей 9, проведенные из пунктов возбуждения

3-5, точка наблюдения 10, совпадаю.щая с точкой пересечения дуг окружностей 9,поверхность наблюдений 11., âûсоту 12 расположения источника, превлпиение 13 источника над поверхностью наблюдений, источник звука 14, луч 15 от источника звука до точки наблюдения 10, расстояние 14 между пунктом возбуждения 4 и точкой наблюдения 10.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

На участке работ 1 с площадной расстановкой сейсмоприемников в точ1140069 ках наблюдения 2 в пунктах возбуждения 3-5,находящихся на площади или вне ее, возбуждают сейсмические волны на поверхности наблюдений 11.

Пункты возбуждения имеют известные координаты и превышения, т.е. привязаны к соответствующей топогеодезической сети с помощью известных технических средств, применяемых в любой сейсморазведочной партии (теодолит, нивелир, мерная лента).

Возбуждение проводят при помощи любых известных средств поочередно сначала в пункте возбуждения 3 и регистрируют сигналы всеми сейсмопри-15 емниками, расставленными на площади, потом возбуждают волны в пункте определения и снова регистрируют всеми сейсмоприемниками и т.д. 20

Затем возбуждают звуковые колебания в точках, имеющих в плане. те же координаты, что и пункты 3-5, однако.располагая их над поверхностью земли на заданной и точно известной вы- 23 соте. Возбуждение проводят также поочередно в каждом пункте возбуждения и регистрируют их всеми сейсмо-, приемннками на площади. Источниками звука могут быть воздушные взрывы, gp

10 гармонические сигналы, хлопушки, свистки, выстрелы иэ различных уст— ройств и т.п. Расположение источника звуковых волн на заданной высоте может быть осуществлено с помощью шеста известной длины, например 1-5 M .

Для увеличения высоты возбуждения звуковой источник может даже помещаться на воздушном шаре, заполненном легким газом, с фиксированной высотой подъе-40 ма, ограниченной длиной удерживающего его шнура.

Расположив дополнительные сейсмоприемники в пунктах возбуждения и регистрируя ими возбужцаемые коле- 4S бания при известных координатах пунктов возбуждения уточняют скорость звука в воздухе.

После проведения указанных операций проводится определение (вычисле- 50 ние) местоположения всех точек наблюдения, расположенных на площади.

При известной высоте. расположения источника от поверхности земли получается треугольник с углами в точ- у ке наблюдения 10, пункте возбуждения 4 на поверхности земли и точке расположения источника звука 14 в воздухе. Такие треугольники настроятся для каждой точки наблюдения не менее, чем для двух пунктов возбуждения.

По известной скорости звука в воздухе и времени прихода, волны от пункта возбуждения 4 до точки наблюдения 10 вдоль поверхности наблюдений 11 можно определить расстояние 16 между этими точками. Таким же образом определяются все расстояния до каждой из точек наблюдений.

По известной скорости звука в воздухе и времени прихода колебаний от источника звука 14 до точки наблюдения 10 определяется путь по лучу 15 для всех треугольников. В результате вычисляются три стороны всех треугольников, а соответственно и другие их элементы.

Превышение 13 точки наблюдения 10 над пунктом возбуждения 4 определяют по формуле

2 2 2

-х +Н

b 2н °, (11

3 где h — превышение 13 точки наблюдения 10 над пунктом возбуждения 4; г — расстояние 16 между пунктами

3 возбуждения 4 и точкой наблюдения 10, z, — луч 15 от источника эвуВ ка 14 до точки наблюдения 10

Н -- высота 17 расположения источника звука 14 над поверхностью наблюдений, Горизонтальное расстояние по проекции луча волны 7 на горизонтальную плоскость между точкой наблюдения 10 и пунктом .возбуждения 4 вычисляется по формуле г 2 (2} где з,. — проекция луча волны 7 на горизонтальную плоскость.

Превышение 1 3 точки наблюдения и горизонтальное расстояние по проекции луча волны 7 вычисляются для всех треугольников.

По известным расстояниям в плане вдоль проекций лучей волн 6-8 методом засечек определяется местоположение всех точек наблюдения и наносится на соответствующую карту района работ. Это осуществляется следующим образом. Координаты точек оп1140069

Составитель И.Николаев

Техред С.Иигунова Корректор Л.Нилипенко

Редактор И.Товтин

Заказ 258j35

Тираж 748 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ределяются по известным расстояниям вдоль проекции лучей волньг 6-8 от пунктов возбуждения до всех точек наблюдения 2 сейсмоприемников на участке работ 1.

Величины превышений точек наблюде, ния используются для введения поправок за рельеф. Все эти вычисления могут быть автоматиэированы как в по. левых, так и в камеральных условиях.

П р и и е р. При скорости звуковой волны 333 и/с и при возбуждении на поверхности наблюдений и на высоте 3 м от нее до точки приема и на расстоянии ИЕ м .между точками возбуждения и приема время прохождения волны О,ЗОО с. Расстояние от точек раснопожения зарядов в пункте возбуждения 4 до точки наблюдения 10 при использовании данного способа равно 99,90 м.

При временах регистрации звуковой волны, распространяющейся иэ пункта возбуждения 5 в точку наблюдения 10, источником, расположенным на поверхности наблюдений,и источником, расположенным на высоте 3 м, составляющих соответственно 0,450 и 0,451 с, превышение, определенное по фор5 муле (1), составит 15,15 м, а расстояние. вдоль проекции луча волны 8 равняется 148,08 м.

Пересечение дуг окружностей 9 с радиусами 99,84 м и 149,08 м, проведенными из пунктов возбуждения 4 и 5, позволяет определить положение точки наблюдения 10 в плане и в последующем определить ее координаты.

Положительный эффект достигается. тем,что значительно сокращается объем топогеодезических работ, так как в данном способе привязка осуществляется только для нескольких пунктов возбуждения, которые могут быть совмещены с пунктами, предназначенными для проведения профильных производственных работ, которые в любом случае топографически привязываются.