Способ сейсмической разведки

Способ сейсмической разведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение направлено на повышение качества вибрационной сейсморазведки - повышение разрешающей способности и увеличение глубинности путем уменьшения уровня корреляционных шумов и расширения частотного диапазона метода. Первое достигается тем, что начальная фаза гармонических посылок в серии принимает значение О или П в соответствии с законом дополнительных последовательностей , а второе - дополнительно к первому путем применения серий с различной частотой несущей в посылках и последующим суммированием функций взаимной корреляции, 1 з.п. ф-лы, 2 ил. to ND C3U СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU „„1226374 (51) 4 G 01 V 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3744799/24-25; 3745179/24-25 (22) 13.04.84 (46) 23.04.86. Бюл. 9 15 (71) Научно-производственное объе- . динение по рудной геофизике "Рудгеофизика" (72) Ю.П. Лукашин и В.Д. Михайлов (53) 550.834(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 890293, кл,.с 01 V 1/00, 1979.

Патент США Ф 4069470, кл.340-15.5, опублик. 1978. (54) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ (57) Изобретение направлено на повышение качества вибрационной сейсморазведки — повышение разрешающей способности и увеличение глубинности путем уменьшения уровня корреляционных шумов и расширения частотного диапазона метода. Первое достигается тем, что начальная фаза гармонических посылок в серии принимает значение 0 или Н в соответствии с законом дополнительных последовательностей, а второе дополнительно к первому путем применения серий с различной частотой несущей в посылках и последующим суммированием функций взаимной корреляции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1 122

Изобретение предназначено для использования в сейсморазведке с невзрывными источниками упругих колебаний.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости способа и глубинности исследований путем управления спектром возбуждаемого сигнала, кроме того повышение разрешающей способности за счет расширения спектра возбуждаемого сигнала.

Пары посылок сигнала возбуждения формируют в виде отрезков синусаидальнога сигнала с определенным числом полупериодов несущей частоты.

Изменение числа приводит к изменению формы спектра возбуядаемаго сигнала и его положению на аси частот. Это дает возможность сформировать необходимый спектр, отстроиться от волнпомех и тем самым повысить помехоустойчивость способа и глубинность работ. Минимальный уровень корреляционных шумов обеспечивается формированием возбуждаемого сигнала на основе дополнительных последовательностей. Погрешности в работе источника возбуждения слабо влияют на корреляционные свойства сигнала, а сам источник возбуждения существенно проще, так как возбуждаются отрезки какой-та одной несущей частоты.

На фиг. 1 приведены характеристики возбуждаемого сигнала, на фиг.2— блок-схема устройства, реализуюшега способ.

На фиг. 1 обозначены: а и h » »пара посылок возбуждаемого сигнала, и z — функции автокорреляции (ФАК), соответствующие посылкам а и о сумма ФАК а и t. посылок а и 6

На фиг. 2 представлены генераторы 1-3 несущей частоты, выходы которых соединены через коммутатор 4 частот с входом фазовращателя 5 180 и с входом коммутатора 6 несущей частоты, выход синхронизации коммутатора 4 частот соединен с синхранизирующим входом генератора 7 кода дополнительных последовательностей, выходы генератора 7 кода соединены с управляющими входами коммутатора

8 инвертированной несущей частоты и с управляющим входом коммутатора 6, выходы коммутаторов 6 и 7 соединены с входом блока 9 управления установкой возбуждения.

6374

5

2

Способ выполняется в следующей последовательности.

Возбуждают посылкуй,. состоящую иэ отрезков синусоидальнаго колебания с определенным одинаковым числом палупериодав в отрезке (w =3), начальная фаза колебаний (О или11 ) в каждом отрезке определяется кодом первой дополнительной последовательности. Посылке 3 соответствует кад

i, 1-1.1, 1,1,1, — 1.

Через интервал времени Т, равный времени прохождения сигналов от наиболее глубоких слоев, возбуждают вторую посылку Б, состоящую из отрезков синусаидальнога колебания с определенным числам палупериадов в отрезке (h =3), начальная фаза колебаний (О или1 ) в каждом отрезке определяется кодом дополнительной последовательности. Посылке 8, соответствует кад 1,1 -1,1,-1,-1,-1,1.

Запись регистрируют на магнитный носитель или в твердую память. Производят раздельное преобразование в импульсную форму путем вычисления функции взаимной корреляции (ФВК) зарегистрированных сигналов с управляющими сигналами обеих посылок соответственно. Производят суммирование полученных ФВК и регистрацию результатов„

Изменением числа палупериодав в отрезке меняется ширина спектра возбуждаемога сигнала, изменением несущей частоты сигнала изменяется частота максимума спектра. Корреляционные свойства предлагаемого сигнала возбуждения, т,е. степень подавления корреляционных шумов, будут высокими, так как ан построен по закону дагалнительных последовательностей.

Выбор числа полупериадов в отрезке и несущей частоты обусловлен конкретными геологическими условиями и поставленной задачей.

Пример. Пусть известно, чта ,спектр полезного сигнала лежит в полосе 40-60 Гц с максимумом на частоте 50 Гц. Максимум спектра поверхностной волны-помехи находится в абласти 30 Гц. При широкополосном возбуждаемом сигнале, наряду с полезным сигналом будет присутствовать интенсивная поверхностная волна-помеха. Для ее подавления частоту генератара 1 несущей устанавливают равной частоте максимума спектра палезнога сигнала, т,е. 50 Гц. Сигнал

374 относительно друг друга на величину, равную или меньшую ширины спектра

ФАК посыпок, минимальная суммарная длительность посыпок серии должна быть такой, чтобы после корреляционного преобразования виброграммы амплитуда полезного сигнала превышала фон "лучайных помех не менее, чем в три раза. После проведения нескольких сеансов возбуждения и приема в соответствии с изложенными операциями производят суммирование полученных ФВК и регистрацию результата.

Для возбуждения сигнала с равномерным, близким к трапецеидальному, спектром в полосе частот 40-80 Гц и исключение низкочастотной области, где наблюдается высокий уровень промышленных шумов и поверхностных волн-помех, генерируют серии посыпок с различными значениями несущей: 75, 60 и 45 Гц.

По окончании первой посылки ((I

75 Гц) коммутатор 4 частот подключает к входам устройства генератор 2 второй несущей ((= 60 Гц) и формируется вторая посылка. Далее коммутатор 4 частот подключает к входам коммутатора 8 и фазовращателя 5 генератор 3 третьей несущей (f з

= 45 Гц), и формируется третья по- . сылка.

Частота генератора кода для второй и третьей посылок сохраняется той же, что и в первой посыпке, что обеспечивает постоянство длительности коммутируемых отрезков несущих частот для всех посылок. Спектр сформированного сигнала будет иметь форму, близкую к трапеции в полосе 4080 Гц, что и требуется. При необходимости можно расширить спектр, увеличивая число посылок с соответствующими несущими частотами. Чтобы полу-. чить спектр с меньшей крутизной спадов, частоту генератора кода следует установить более высокой, чтобы отрезки несущей имели дпительность

1,5 периода 1, 20

Формула изобретения

1. Способ сейсмической разведки, основанный на возбуждении упругих колебаний разнесенными во времени сериями вс здействий, кажпая из которых состоит из двух дополнительных одна к другой и разнесенных во времени последовательностей разно3 1226 несущей поступает через коммутатор

4 на коммутатор 8 и на вход фазовращателя 5, с выхода которого поступает на коммутатор 6. Генератор 7 кода дополнительных последовательностей (синхронизируемый через коммутатор 4 частот генератором 1) управляет работой коммутаторов 8 и

6 таким образом, что на вход блока

9 управления. установкой возбуждения поступают отрезки несущей либо с выхода коммутатора 8, либо с коммутатора 6, т.е. на входе блока 9 управления сигнал будет иметь вид посылок а и 8 (фиг. 1). Чтобы спектр был достаточно узким и не содержал частот волн-помех, число полупериодов в каждом отрезке берут равным 3.

Спектр сигнала, сформированного из отрезков с такими параметрами, соответствует спектру полезного сигнала (40-60 Гц). При этом интенсивность возбуждаемой поверхностной волны-помехи уменьшается в 5-6 раз.

Поэтому при проведении про ильньтх 25 . работ потребуется меньше времени для накопления необходимой энергии полезного сигнала, качество материала будет выше по причине уменьшения помех. Следовательно возрастает производительность, а также глубинность работ, чем и определяется экономическая эффективность способа.

Таким образом, частота генератора

1 несущей устанавливается равной частоте максимума .пектра полезного 35 сигнала. Ширина спектра определяется числом полупериодов в отрезке и выбирается исходя из конкретных условий. Для этого нужно изменить частоту генератора 7 кода дополни- 40 тельных последовательностей, при этом коммутаторы 6 и 8 будут коммутировать отрезки несущих с необходимым числом, и. Для повышения разрешающей способности сейсморазведки путем расширения спектра возбуждаемого сигнала и повышения эффективности подавления низкочастотных помех и компенсации поглощения высокочастотных составляющих изложенные операции проиэво- 5О дят неоднократно, причем возбуждение осуществляют серией посылок с различной частотой несущей. При этом длительность отрезков синусоидального сигнала в посылках устанавли- 55 вают, исходя из требуемой шиРйны спектра ФАК посылок серии, а несущие частоты сигнала посылок смещают

1226374 направленных импульсов, регистрации колебаний, раздельном получении импульсных сейсмограмм путем вычисления корреляционной функции и их суммировании, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и увеличения глубинности путем управления спектром возбуждаемого сигнала, последовательности состоят из отрезков гармонического сигнала с одинаковым числом полупериодов, причем начальную фазу сигналов на каждом отрезке устанавливают равной нулю или П в соответствии с законом дополнительных последовательностей.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности за счет расширения спектра возбуждаемого сигнала, частоты гармонических 0 сигналов в последовательностях различных серий устанавливают различными, причем ширину спектра суммарной функции автокорреляции выбирают равной ширине заданной полосы частот.

1226374

Составитель А. Алешин

Редактор H. Яцола Техред И.Попович

Корректор О. Луговая

Заказ 2127/44 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4