Способ сейсмической разведки
Патент 744398
Авторы
Классы МПК
Способ сейсмической разведки
Иллюстрации
Реферат
744398 (61) Дополнительн е к авт. сви:=.--ву— (22) Заявлено 120476 (21) 2345956/18->5 е присоединением заявки Но 2569404 (23) Приоритет— (опубликовано 30.06,80 Я оллетень Н9 24
Дата опубликования описания 05. 07. 80 (51)м К„г
G 01 Ч 1/00
Государствеияый комитет
СССР яо делан лзобретеиий я открытя Й (53) УДК 550. 834 (088. 8) В. В. Кузнецов и B. И. Осауленко (71) Заявитель
Ордена Ленина институт физики Земли имени О. Ю. И!мидта (54) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ
Изобретение относится к области сейсмической разведки, конкретно, к сейсмическим работам с использованием поверхностных источников возбуждения колебаний в среде и предназначе5 но для исключения влияний условий установки источника на излучаемый сигнал.
Известен способ сейсмической разведки, заключакщийся в том, что для подавления волн-помех при вибрационнсм возбуждении колебаний, излучаемый сигнал регистрируют в двух точках, удаленных, на расстояние, при котором приращение времени вступления помехи равно сумме полупериода основной частоты подезного сигнала и приращению его времени от обоих пунктов возбуждения. Полученный временной сдвиг вносят в опорный сигнал одной иэ записей, а затем эти записи суммируют в противофазе (1). Недостатком этого способа является то обстоятельство, что в каждой точке возбуждения колебаний за счет различий резонансных систем источник-среда излучаются раэнае по спектральному составу сигналя, а, следовательно, суммирование записей на конечном этапе становится малоэффективным. ЗО
Известен также способ сейсмической разведки путем возбуждения в грунте вибратором линейно-изменяющейся частоты, в котором сигнал от сейсмоприемников э аписывают раздельно в виде отрезков и суммируют их на одном регистраторе в течение всего времени работы источника возбуждения (2) .
Этот способ обладает тем же недостатком, что отмеченный выше — суммирование записей становится малоэффективным из-за неучета спектральной характеристики вибратор-среда.
Наиболее близким техническим решением к настоящему изобретению является способ сейсмической разведки, оснований на возбуждении колебаний поверхностным источником, содержащим рабочий орган с инерционной массой и излучающей плитой, регистрации сейсмических волн и их взаимной корреляции с опорньж сигналом (3) .
При этом на вибраторе и регистрирующей сейсмической станции устанавливают генераторы опорных сигналов, работающие строго синхронно и идентично. Эти сигналы используют для управлении вибратором и обработки
744398
Х()=Х (m)- XÄ(u) (2) (получение функции взаимной корреля:ции) полученной сейсмической информации. Способ в силу специфики метода вибросейсморазведки позволяет получить шумящую функцию взаимной корреляции, что, с одной стороны, снижает разрешающую способность метода, а с другой — ухудшает точность построения отражающих горизонтов. Это происходит по следующим причинам. При работе вибратора на дневной поверхности в среду излучается не опорный сигнал, а сигнал, искаженный за счет спектральной характеристики источник-среда. Свертка зарегистрированной сейсмической информации с этим сигналом приводит к )5 искажениям (усилению шума) и снижению точности результатов сейсмической разведки.
Целью настоящего изобретения является повышение точности и эффективно- Щ сти сейсмической разведки при использовании поверхностных источников возбуждения колебаний.
Поставленная цель достигается тем, Что регистрируют колебания плиты и инерционной массы, по спектрам этих колебаний определяют спектральную характеристику системы источник-среда и посредством обратной связи корректируют опорный сигнал так, чтобы его спектр был обратно пропорционален спектральной характеристике источниксреда.
Такой способ может быть осуществлен, исходя из следующих теоретических предпосылок. Поверхностный источник колебаний непрерывного и импульсного воздействия состоит из инерционной массы и излучающей плиты, связанных соответственно с поршнем и цилиндром. Поршень перемещается от- 40 носительно цилиндра по заданному закону (опорный сигнал). В результате взаимодействия источника через излучающую плиту со средой, в нее излучается сигнал. Уравнение движения плиты в этом случае можно записать в следующем виде:
Ш "«„(w)Í (ø)x„(ø)ø «(w) (1) где у (ш) и Х (ш) — комплексные спек50 (1 тры перемещений излучающей плиты и инерционной массы;
W v. Ц вЂ” соответственно массы;
К{Ц ) — жесткость системы источник-среда;
42 — круговая частота., Спектр опорного сигнала источника щ
Х(Ш) связан со спектрами перемещений
Х (ц)) и x ((d) следующими соотношениями вытекающими иэ кинематической схемы источника. Установив на излучающей плите и инерционной массе датчики перемещений, определяем X (<о) и (w), а следовательно, и жесткость
К(Ш), т . е.
x (w)
K(w)=-rrlm «ми
Х„(и ) (3) Учитывая выражения (1) и (2), можем записать: к„(и ) = (с Р Мк(ж) К() — «m+ hA) или
Из последующего выражения следует, что спектральная характеристика системы источник-среда может быть представлена в виде:
X л(и) ш М х(ы), ()„, (,„+м) Таким образом, однозначно определяется спектральная характеристика системы источник-среда, а следовательно, и спектр сигнала, излучаемого в среду.
Для излучения в среду постоянного, наперед заданного сигнала необходимо корректировать опорный сигнал так, чтобы его спектр был обратно пропорционален спектральной характеристике условий установки поверхностного источника. Иначе говоря, опорный сигнал необходимо задавать в виде
Х(Ш)=Х (со) J (ы) где х ((о) — постоянный, наперед заданный сигнал, не меняющийся от точки к точке. Тогда на каждом пункте возбуждения в среду будет излучаться сигнал
В соответствии с предложенным способом осуществляется следующая последовательность операций. На излучающую плиту и инерционную массу устанавливают датчики перемещения, регистрируют колебания указанных элементов поверхностного источника, определяют по спектрам перемещений спектральную характеристику системы источник-среда и с помощью обратной связи корректируют опорный сигнал, так, чтобы его спектр был обратно пропорционален спектральной характеристике источник-среда. В этом случае в каждой точке возбуждения в среду будет излучаться сигнал с наперед заданным спектром.
Сигнал, излучаемый в среду поверхностным источником определяется ве/ личиной х (из) к(ш) 744398
Ссставитель Л. Солодилов
Редактор Н. Коляда ТехредЖ. Кастелевич Корректор С. Шекмар
Подписное
Тираж 649
Заказ 3660/3
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
Способ сейсмической разведки, основанный на возбуждении колебаний поверхностным источником, содержащим рабочий орган с инерционной массой и излучающей плитой, регистрации сейс- 5 мических волн и их взаимной корреляции с опорным сигналом, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и эффективности разведки, регистрируют колебания пли- )Q ты и инерционной массы, по спектрам этих колебаний определяют спектральную характеристику системы источниксреда и посредством обратной связи корректируют опорный сигнал так, чтобы его спектр был обратно пропорционален спектральной характеристике источник-среда.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 317013, кл. G 01 V 1/00, 1970.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 318002, кл. G 01 Ч 1/00, 1970.
3. Патент США 9 3733584, кл. G 01 V 1/02, опублик. 1972.