Сцособ сейсмической разведки с непрерывным гармоническим излучением

Сцособ сейсмической разведки с непрерывным гармоническим излучением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

27l030

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15.Xll.1966 (№ 1118676/26-25} с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 12.т .1970. Бюллетень ¹ 17

Кл. 42с, 42

Комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

МПК G 01ч

УДК 550.834(088.8) Дата опубликования описания 21Л1П.1970

Авторы изобретения м еЮ:i-1лЯ

П4ТЕнткЭТ И! Йт!ЫЫАЯ

IO. В. Тимошин и Б. В. Тимошин

Заявитель

СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ С НЕПРЕРЪ|ВКЫМ

ГАРМОН ИЧ ЕСКИМ ИЗЛУЧ ЕН И ЕМ

Предложенный способ относится к методике сейсмической разведки месторождений полезных ископаемых.

Известный способ основан на использовании непрерывных гармонических колебаний, возбуждаемых в исследуемой среде с помощью вибраторов и регистрируемых на поверхности земли с помощью узкополосной аппаратуры.

Однако разрешающая способность этих способов значительно ниже, чем при импульсном ,излучении. Но при последнем используются импульсы со случайными спектрами, поскольку условия возбуждения сейсмических волн не контролируются. При использовании импульсов с заданными параметрами можно значительно полнее и точнее изучить свойства среды и границ раздела и повысить глубинность исследований в связи с тем, что выделение известного сигнала на фоне помех несравненно легче выделения из помех сигнала неизвестной формы. Следовательно, должно быть наиболее эффективным использование положительных качеств импульсного и гармонического излучений.

Предлагаемый способ отличается от извесIного тем, что, с целью повышения глубинности, детальности исследований и разрешающей способности по глубине, проводят наблюдения на ряде частот, аоразующих дискретный ряд, занимаемый спектром заданного импульса, Приводят амплитуды и фазы колебаний всех частот в соответствие с амплитудными и фазовыми спектрами заданного импульса для построения сейсмических разрезов по всем частотам путем суммирования в каждой точке колебаний, читываемых вдоль рас-IeTHIIx годографов диффрагированных волн. Поточечно складывают разрезы, построенные для всего набора частот, и получают сейсмический раз10 рез, эквивалентный разрезу для импульса зада нн ой фор мы.

На фиг. 1 показан импульс 1 заданной формы; на фиг 2 — амплитудный 2 и фазовый 3 спектры.

15 Предложенный способ состоит в следующем. Упругие колебания могут .возбуждаться в среде на любой наперед заданной частоте с помощью вибратора. Это позволяет сделать приемную аппаратуры весьма узкополосной

20 (так как спектр излучаемого сигнала по существу является линией). Благодаря этому ,резко уменьшаегся уровень нерегулярных и низкоскоростных волнопомех, обладающих широкими спектрами. При наблюдениях в каж25 дой точке регистрируются амплитуды и фазы колебаний заданной частоты. Затем по этим сеисм ический разрез тоду дифрагирозанных,волн, для чего гармонические колебания предварительно восстанав30 ливаются с определенной фазой и амплитудой

271030 и,в таком квазивременноМ представлении вводятся в ма|шину для построения сейсмических разрезов по методу дифрагированных волн по импульсным сейсмограммам, При этом на разрезе для каждой отражающей границы получается множество изображений различной формы, которые накладываются друг на друга (от разных границ). Очевидно, среди этого множества границ есть и такие, которые совпадают с реальными границами в среде как по форме, так и по.положению,на разрезе.

Для получения сейсмических разрезов при наблюдениях гармонического излучения на ряде частот,,располагающихся внутри спектра импульса заданной формы, необходимо при восстановлении гармонических колебаний на каждой частоте и .в каждой точке наблюдений обеспечить соответствующие спектру импульса амплитудные и фазовые соотношения. Прп восстановлении колебаний основная частота, соответствующая максимуму амплитудного спектра импульса, принимается за исходную, т. е. амплитуда ее в некоторой опорной точке (на излучателе) принимается за единицу, а фаза — за нуль. Амплитуды колебаний для всех остальных частот умножаются на норми.ровочный множитель, выбранный таким образом, чтобы для каждой частоты выполнялось условие:

А; У; — = — й„

Ао Uo где Ао и А — амплитуды составляющих спектра заданного импульса для нулевой и любой другой выбранной частоты, coOTBåòñòBeíío;

U< и U, — соответственно, амплитуды колебаний источника (вибратора) на основной и выбранной частотах (амплитуду колебаний на любой частоте можно точнее определить в среде в непосредственной близости от вибратора);

Й, — нормировочный множитель, обеспечивающий приведение амплитуд наблюдаемых гармонических колебаний .к величинам, пропорциональным амплитудам соответствующих частотных составляющих спектра импульса.

Фазы для наблюдаемых колебаний также приводятся к фазам составляющих спектра импульса. С этой целью во все зарегистрированные фазы гармонических колебаний различных частот (кроме основной частоты) вводятся положительные и отрицательные поправки за фазу (сдвиги по фазе), равные по

:величине фазовым сдвигам для соответствующих частот в спектре имлулвса.

Затем все колебания для различных точек наблюдения на каждой из частот,восстанавливаюгся в виде временного процесса, начинающегося в спределенный (по фазе) момент времени. По этим колебаниям как по сейсмограммам для импульсного излучения строятся сейсмические .разрезы, которые затем суммируются во всех точках.

Следует отметить, что колебания для всех частот могут восстанавливаться одновременно и обрабатываться в машине с целью построе.ния разреза совместно. Кроме того, наблюдения также могут проводиться одновременно на всех частотах при помощи узкополосных

Предмет изобретения

Способ сейсмической разведки с непрерывным гармоническим излучением, возбуждаемым в среде с помощью,вибраторов и регистрируемым:на поверхности земли с помощью узкополосной аппаратуры, отличающийся тем, что, с целью повышения глубинности, детальности исследований и разрешающей способности по глубине, проводят наблюдения на ряде часгот, образующих дискретный .ряд, занимаемый спектром заданного импульса, приводят амплитуды и фазы колебаний всех частот в соответствие с амплитудными и фазовыми спектрами заданного импульса для построения сейсмических разрезов по всем частотам путем суммирования в каждой точке колебаний, считываемых вдоль расчетных годографов

5 фильтров и при условии, что вибратор (или ряд вибраторов) излучает набор чистых гармойических колебаний одновременно.

Для практической реализации предложенного способа необходимо иметь,вибраторы, спо10 собные излучать гармонические колебания на ряде дискретных частот, крайние из которых отличаются в 3 — 4 .раза, сейсмоприемники, расставленные по,профилю и соединенные проводами со станцией, обладающей узкополосным усилителем с перестраиваемой частотой (в диапазоне частот вибратора), измерителем амплитуды синусоидального,напряжения и фазометром. Измерительная аппаратура, выполненная в виде одного канала, может поочередно подключаться ко всем каналам приема колебаний (ко всем приемникам).

Станция осуществляет регистрацию амплитуд фаз колеоаний различных частот во всех точках наблюдения, расположенных вдоль профиля по обе стороны от источника или вокруг источника при площадных наблюдениях.

Данные наблюдений после ввода амплитудного .нормирующего NHo?Kèòåëÿ и дополнительного фазового сдвига для каждой из ча®0 стот .в соответствии со спектром (амплитудным и фазовым) заданного для исследования импульса используются во временном представлении для построения сейсмических разрезов для каждой из частот с помощью устройства для преобразования импульсных сейсмограмм в разрезы — изображения среды. Затем полученные разрезы складываются между собой, образуя такой же разрез, как и в случае использования при разведке импульса за40 данной частоты.

Предлагаемый способ сейсмической разведки может применяться как при разведке малых глубин (в рудной геофизике), так и на больших глубинах при разведке нефтяных и

45 газовых месторождений.

271030

Фиг /

Составитель Л. И. Митрофанова

Редактор А. В. Квочкина Техред А. А. Камышникова Корректоры: М, Коробова и А. Николаева

Заказ 2233j15 Тираж 480 Подписное

11НИИПЙ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4(5

Типография, пр. Сапунова, 2 дифрагираванных волн, поточечно складывают разрезы, построенные для всего .набора частот, и получают сейсмический разрез, эквивалентньш разрезу для импульса заданной формы.