Способ вибросейсмической разведки
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Использование: вибрационная сейсморазведка методом отраженных волн. Сущность изобретения: вибрационный сейсмический сигнал генерируется группой вибраторов. Параметры управляющих сигналов выбираются с учетом повышенного поглощения высокочастотной части cbun- .сигнала путем введения дополнительного множителя, в выражение которого входят константы поглощения среды.
совхоз советских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
isj>s G 01 V 1/00 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) f
,у
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
«4
О
QO
Ф
0 (21) 4802083/25 (22) 25,10.89 (46) 28.02.93. Бюл. N- 8 (71) Нижне-Волжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики (72) Б.И.Беспятов, В.Б.Гаврюшин, В.Н.Вялков и B.B.Âÿëêîâ (56) М.Б.Шнеерсон, B.Â.Ìàéîðoâ. Наземная сейсморазведка с невзрывными источниками колебаний. M„ Недра, 1980.
Р.Гаротта, Одновременная регистрация с нескольких вибрационных профилей, 53—
Ежегодная конференция ЕС в Пас-Вегасе, 1983, с. 303 — 310.
Изобретение относится к вибросейсморазведке методом отраженных волн и может быть использовано, в частности, а ее малоглубин ной модификации.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе вибросейсмической разведки, основанном на одновременном возбуждении группой вибраторов зондирующих сигналов с нижней fi-ii и верхней fgj граничными частотами M длительности TI, регистрации суммарного волнового поля и выделения из него сейсмограмм поочередной корреляцией виброграммы с одним из возбуждаемых зондирующих сигналов и их последующей интерпретацией, длительности Т определяют, исходя из выражения
Т г1 . 1 .), 10 н ™аб
i А 2(Bi н!
АО где p — заданная помехоустойчивость приема;
Ы2„„1798749 А1 (54) СПОСОБ ВИ БРОСЕЙСМИЧ Е СКОЙ
РАЗВЕДКИ (57) Использование: вибрационная сейсморазведка методом отраженных волн. Сущность изобретения: вибрационный сейсмический сигнал генерируется группой вибраторов. Параметры управляющих сигналов выбираются с учетом повышенного поглощения высокочастотной части cbunсигнала путем введения дополнительного множителя, в выражение которого входят константы поглощения среды, m — логарифмический декремент погло щения сейсмических сигналов; т„б, — время регистрации целевого отражающего горизонта;
fI-II — низшая частота i-го вибратора;
faI — высшая частота 1-го вибратора; . 4I + f8I
fcp.i =
2 средняя частота одного из вибраторов; н1+ f81 тср.1 = — средняя частота наи.2 более низкочастотного вибратора;
Aoi — амплитуда полезной волны на выходе сейсмоприемника при возбуждении 1м вибратором;
p q — среднеквадратический уровень .помех на выходе сейсмоприемника.
Предлагаемый способ основан на использовании стандартных полевых систем с применением вибрационных источников возбуждения. С помощью вибраторов в точке профиля одновременно возбуждают зондирующие некоррелированные сигналы. В
1798749 точке приема осуществляется регистрация суммарного волнового поля.
Для того, чтобы зондирующие сигналы были неколлерируемыми, необходимо выполнить следующие условия при выборе граничных частот fHl и 1у:fBl = KfH1, fH(1+1)>fal, К>1
Здесь fHl — низшая частота i-го зондирующего сигнала; — fBl — высшая частота Его зондирующего сигнала, Так, для 1-го сигнала низшая частота будет равна 1п1, причем эта частота совпадает с минимальной частотой„которую может возбудить генератор. Высшая частота будет равна fB1 = KfH1, т.е. высшая частота будет в
К раз больше низшей частоты, Для 2-го сигнала частота будет равна
fH2, причем fH2>fB1, а высшая частота fB2 =
=KfH2, и т.д.
Для расширения динамического диапазона и повышения разрешающей способности длительность каждого зондирующего сигнала Т1 определяется bio формуле:
Т1= ="- (В1 — Н ) а
Ао
Как видно из равенства (1), длительность зондирующего сигнала прямо пропорциональна квадрату заданной помехоустойчивости приема р, квадрату
Оп отношения помеха/сигнал — и обратно
Ао пропорциональна частотному диапазону возбуждаемого сигнала М = fBl- fHl. Кроме того, длительность зондирующего сигнала зависит от логарифмического декремента поглощения сейсмических волн в среде m, время
РЕГИСтРаЦИИ .тнаб, И РаЗНОСтИ СРЕДНИХ ЧаСтат, ВОЗбуждаЕМЫМ 1-тЫМ ВИбратОрОМ fcpl И ВИбратором, возбуждающим низшие частоты 1ср1.
Множитель 10 введен в
20 равенство (1) с целью компенсации поглощения сейсмической энергии в среде, Как известно, ослабление сейсмической энергии определяется равенством
Q=
Sm 5mfcp
= П1тнаб fcp, (2)
Лсб Vcp где Q — ослабление, дБ;
p = 2H — расстояние распространения волны в среде (H — глубина до объекта), М;
m — логарифмический декремент поглощения сейсмических сигналов в среде, дБ/Л;
Л сp — средняя длина волны;
fñð. — средняя частота сигнала, Гц; ч,р. — средняя скорость распространения сейсмических волн в среде,м/с;
1наб — ВРЕМЯ РЕГИСТРаЦИИ ОтРажЕННОГО сигнала, При возбуждении зондирующих сигналов с различными fcp, ослабление волн В среде будет различным. При минимальных значениях 1ср. будет возрастать и ослабление волн. Поэтому, чтобы компенсировать ослабление, необходимо увеличить длительность зондирующего сигнала пропорционально величине Ql — Q1, где 01 — ослабление на частоте fcp., à Q1 — минимальное ослаблеНИЕ На МИНИМаЛЬНОй СРЕДНЕЙ ЧаСтОтЕ 1ср1.
15 Из равенства (2) следует, что
Q1 " Q1 = п11наб (fcpl fcp=1) (3) Следует отметить, что в равенстве (3)
20 величина Ql - 01 измеряется в Дб. Для перехода в десятичное измерение величины ослабления К воспользуемся равенством
20 g К=а -а1
К = Ql Q110 m наб fc l с 1 (4)
25 . 20 20
Правый член равенства (4) введен в равенство {1) для компенсации поглощения сейсмической энергии в среде. Далее, после регистрации суммарного. волнового поля выделяют единичные сейсмограммы путем поочередной корреляции виброграмм с одним из возбуждаемых зондирующих сигналов, После этого осуществляют дальнейшую
35 обработку сигналов, Поясним сущность способа на примере, Сгавится задача сейсморазведки сейсмогеологических объектов до глубины 1000 м, в частном диапазоне до 200 Гц. Сейсмологи40 ческие условия: Vcp. = 2000 м/с, логарифмический декремент поглощения m = 0,2 дБ/Л . При этом crn/An = 1, р = 10; выберем К = 3.
Используя предлагаемый способ, образуем несколько вибрационных сигналов с пара45 метрами;
Для 1-ro сигнала 1н1 = 10 Гц, гц; = 10 3 =
=30 Гц, fcp1 = 20 Гц; для 2-го сигнала fH2-fB1 = 30 Гц, Ь2 = 30 3 = 90 Гц, fcp2 = 60 Гц, Af = 60 Гц; для 3-го сигнала fHg>fB2 = 90 Гц, 0 fBg = 90 3 = 270 Гц, fcðä = 180 Гц, Af =
=180 Гц.
Определим из равенства (2) ослабления для этих сигналов на средних частотах: для
1-ro сигнала Q1=0,2 1,020 = 4 дБ (в 1,60 раз); для 2-го сигнала Q2 =- 0,2 1,0 60 = 12 дБ (в 4 раза); для 3-го сигнала Оз — 0,2 1,0 180
= 36 дБ (в 63 раза). Без компенсации ослаблений сейсмических сигналов, т.е, без компенсационного множителя в равенстве
1798749
10 1 для 1-го сигнала T> — 20 х
15 го х 10 =5c:.
10 для 2-ro сигнала Тг =. х б0
2p Tf - " (fBi — fii ) 10
Р Оп
Ао;
2о
Составитель В.Морозов
Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор1М,Керецман
Редактор Н.Козлова
Заказ 771 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035; Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5
Производственно-издательский комбинат."Патент", г. ужгород, ул,Гагарина, 101 (1) длительности возбуждаемых сигналов составляют следующие величины:
10 1 для 1-го сигнала T> = = 5 с;
10 .1 для 2-го сигнала Т2 = б0 1,7 с; для 3-го сигнала Тз= 18р =0,56 с.
Для компенсации ослаблений сейсмических сигналов на различных частотах определим длительности возбуждаемых свип-сигналов в соответствии с равенством (1): J х 10 4,2 с;
102 1 для 3-го сигнала Тз =
0.2 1 (гас 20) х10 = 22,1
В случае, если длительность возбуждаемых свип-сигналов будет слишком велика, то зту величину можно сократить в р раз за счет увеличения во столько же раз количества накоплений, Так, для 3-го возбуждения время возбуждения можно сократить, например, в 4 раза. Тогда, время Тз
22 1 — =5,5 с, но в то же время необходимо будет обеспечить число накоплений р = 4.
Таким образом, за счет использования предлагаемого способа динамический диапазон может быть повышен на 30 дБ, а разрешающая способность в 1,1-1,2 раза, Формула изобретения
Способ вибросейсмической разведки, основанный на .одновременном возбуждении группой вибраторов зондирующих сигналов с нижней 1н и верхней fBi граничными частотами и длительности Т, регистрации суммарного волнового поля и выделении из него сейсмограмм поочередной корреляцией виброграммы с одним из возбуждаемых зонди рующих сигналов и их последующей интерпретацией, о т л и ч а юшийся тем, что. с целью расширения динамического диапазона, повышения разрешающей способности при сохранении высокой производительности способа, длительности Ti определяют, исходя из выражения где p — заданная помехоустойчивость приема;
m — логарифмический декремент поглощения сейсмических сигналов;
t»s — время регистрации целевого отражающего горизонта;
fpf= низшая частота i-ro вибратора:
1ц — высшая частота i-го вибратора;
fHi + fBi
fcpl — средняя частота одного
2 из вибраторов; н1+ В1
fcp1 = — средняя частота наи35 2 более низкочастотного вибратора;
Аы — амплитуда полезной волны на выходе сейсмоприемника при возбуждении iм вибратором;
40 on — среднеквадратический уровень помех на выходе сейсмоприемника.