Способ сейсмической разведки

Способ сейсмической разведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

;)972426 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.03.81 (21) 3279614/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К„.

G 01 )<,I 1, 00

Гооударстеенный комитет

СССР

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень №41 по делам иэооретеиий и открытий

Дата опубликования описания 17. 1.82

1 (1

l (72) Автор изобретения

В. E. Черня вски й

Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизическиx методов разведки (71) Заявитель (54) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОИ РАЗВЕДКИ

Изобретение относится к области сейсмической разведки и предназначено для повышения соотношения сигнал/помеха в сейсмической разведке способом многократных перекрытий.

Известен способ сейсмической разведки, в котором для повышения соотношения сигнал/помеха используется группирование сейсмоприемников. Этот способ эффективен для подавления регулярных волн-помех с низкими скоростями распространения и случайных шумовых помех (1) .

Недостатком этого способа является невозможность использования его для подавления помех с высокими скоростями, которыми характеризуются всевозможные типы кратных отражений, так .как ослабление их интенсивности требует использования бо1ь<них баз группирования, искажающих

ih. i<. .,<ый сигнал. 1)в< .г.н также способ повышения соня сигнал/помеха, в котором при

<<пир() ва нии сейсмоприем ников использу<отся э,"(ктрические линии задержек (2).

Н до«т()тком извс стногo способа также явля "ся невозмож<юс: ь подавления нескольких типов кратнь,". )- раженных волн2 помех, так h3h Нх параметры черезвь) IHH(!() вариабельны вдоль профилей наблк)д(«ий и д Isl каждого ТII HH Kpcl TH hi X BO 1 H II) ж но подбирать свои задержки.

Наибо,<ее близким техническим 1)OIII«HH< xl к нзо()р « HI! Io я В1яется способ с(Й< м)1 I". ксй рази(дк!1, ocHoBBHHblH н(1 возох ж. I(il!! Ii упругих колебаний в пунктах возбужд(I!!I .i, их последующем приеме в пункт;)х 11(161<о.,(ни и и регистрации на базах наба юд. I, l, Ii вдоль профилей по фланговым и BOTp("<н<<м системам многократного профилнрован;<я 3)

Недостаток данного способа свн:(Ii!(« недоучетом того обстоятельства, что к;1)к,<;!H последующая общая глубинная точка (ОГ Г), располагающаяся на временном разрезе. яв1 5 ляется результатом сум мирова ния совок) ности волн, прошедших в среде пути другой длины, чем совокупность волн, «ó÷ x! I:руемых в предыдущую точку, что значит«ль

Но снижает помехоустойчивость сно o()

1Яе1ыо изобретения является новыlli(. I«<( соотношения OIIIHHл/помеха и эффективно; ii разве,jh II.

Поставлен)шя цель достигается тем, ч)о согласно способу сейсмической развед<(и, основанному на возбуждении упруг<<к к<), i(-972426 баний в пунктах возбуждения, их последующем приеме в пунктах наблюдений и регистрации на базах наблюдений вдоль профилей по фланговым и встречным системам многократного профилирования, базу наблюдений разбивают на участки, длипа которых пропорциональная расстоянию между пуктами возбуждения, а пункты наблюдения, расположенные на каждом из участков, соединяют между собой, причем расстояние между пунктами возбуждения при устречных системах многократного профилирования выбирают из соотношения

ЛПВ= k ЛПК, где ЬЛ — расстояние между пунктами возбуждения;

ЬПК вЂ” расстояние между пунктами наблюдения; с — коэффициент изменения кратности системы наблюдений;

К вЂ” число соединяемых на каждом участке пунктов наблюдений, и расстояние между пунктами наблюдений при фланговых системах многократного профилирования выбирают из соотношения лпв = у2q Клг!К, На чертеже изображен фрагмент периодически повторяющегося вдоль линий наблюдений взаимного расположения приемников и источников сейсмических колебаний, а также схема образования разных типов общих точек отражения при проведении работ известным способом общей глубинной точки и предлагаемым способом.

Сейсмоприем ника ми, расположенными в пунктах наблюдений 1 --!2 на базах наблюдений 13--15, находящимися на поверхности земли 16, проводится регистрация сейсмических колебаний, возбуждаемых последовательно для каждой базы наблюдений из пунктов возбуждения 17 -!9.

При использовании известного способа для формирования общих глубинных точек

20 — 23 необходимо сложить колебания, прошедшие от источников до приемников пути разной длины но отразившиеся в одних и тех же точках на отражающей границе 24.

В первый тип общих глубинных точек 20 складыва1отся волны, зарегистрированные приемником 1 при возбуждении их источником 19, приемником 5 при возбуждении источником 18, приемником 9 при возбуждении колебаний источником 17. Во втором типе общих глубинных точек 21 суммируются колебания, зарегистрированные приемниками 2, 6 и 10 из пунктов возбуждения

l9 17. В третий тип общих точек отражения складываются записи сейсмоприемников, находящихся в пунктах 3, 7 и 11, при неизменном положении источников возбуждения. В четвертый тип общих глубинных точек 23 суммируются колебания, регистрируемые приемниками 4, 8 и 12 из тех же пунктов возбуждения. Полученные общие глубинные точки характеризуются одинаковой кратностью накапливания, но разными удалениями от пунктов возбуждения. Общая глубинная точка 20 наиболее удалена от пунктов возбуждения и поэтому колебания, суммируемые в ней, проходят наиболее длинные пути. Следующая общая глубинная точка 21 находится ближе, чем !

О первая, к источникам колебаний. Общая глубинная точка 22 еще более приближена к пунктам возбуждения. Общая глубинная точка 23 является самой близкой к источникам колебаний, и волны, суммируемые для

;5 образования этой точки, проходят наиболее короткие пути.

Изменение путем прохождения колебаний от одного типа общих точек отражения к другому, несмотря на одинаковую кратность накапливаний, обуславливает разные 0 характеристики суммирования волн для каждого типа общих точек.

Фланговые системы наблюдений многократного профилирования при одинаковом числе сейсморегистрирующих каналов и

25 одинаковом расстоянии между ними описываются одинаковыми амплитудно-частотными Р,р и разными, в зависимости от типа общей глубинной точки и ориентации системы наблюдений, фазово-частотными хаРактеРистиками напРавленности Ер1д ДлЯ

Зв левой и Е,р п для правой систем

sm 2 31п 2

К тп р.ь|-.cd . k М с

h p ht

51П

ып

2 (d т-k (P-1л) тk p(m-1) ср1Jl 2

Д!, G5;

2 (с! з- к (1и -!)) и . р(тп †!) 3) рп2

ht а. (3

Встречная симметричная система на<О блюдений, состоящая из баз приема, расположенных слева и справа от пункта возбуждения при размещении его между сейсморегистрирующими каналами, описывается разными для каждого типа общих глубинных точек амплитудно-частотными характеристиками направленности Р; и одинаковыми для всех типов точек фазово-частотными характеристиками

5!и 2 ып kmрл м . КжrJ

50 . К Рht ш . М QJ

Р= . х

Ь1п 2

k(2i -p-1)Ь ст ( х 2 СО5 -(; (4) н р тп+2й-! „, у (5)

55 2 где i;lп;! — порядковые номера разных типов общих глубинных точек во фланговых и встречной симмет972426

2d+ mk -1

9 B ричной системах наблюдении слева направо; — величина функции запаздывания между соседними каналами; — круговая частота; — кратность фланговой системы до объединения каналов; — количество разных типов общих глубинных точек после объединения К каналов, численно равное Pc /K= q; — количество разных типов ОГТ до объединения каналов;

-параметр выноса базы наблюдений за пункт возбуждения, равный Ь1/ЬПК; — величина выноса базы наблюдений за пункт возбуждения.

Таким образом, вдоль временного сейсмического разреза формируются периодически повторяющиеся сейсмические трассы, соответствующие общим глубинным точкам с разными характеристиками направленности и разным соотношением сигнал/помеха.

В предлагаемом способе сейсмической разведки базы наблюдений разбиваются на участки, а сейсмоприемники, находящиеся в пунктах наблюдений каждого из участков, объединяются в группы. Число каналов, соединяемых в группу для достижения м." симального соотношения сигнал/помеха, должно быть равно числу разных типов общих глубинных точек при проведении работ фланговыми системами наблюдений и половине этого значения при проведении наблюдений по встречным системам.

Объединение четырех пунктов наблюдений 1 — 4, 5 — 8 и 9 — 12 в группы с центрами в точках 25 — 27 и последующее суммирование записей, полученных в пунктах наблюдений в соответствии с предлагаемым способом позволяет получить один тип общих точек отражения 28. Новый тип общих глубинных точек будет характеризоваться увеличенной в соответствии с числом объединяемых каналов кратностью наблюдений, а соответственно и большим значением соотношения сигнал/помеха при прежнем количестве пунктов возбуждения колебаний. Временные разрезы будут состоять из суммарных записей, полученных в одинаковых условиях вдоль отражающих границ 24, так как амплитудно-частотные РР, Рв и фазо-частотные Еф, Е характеристики общих глубинных точек фланговых и встречных систем наблюдений одинаковы и не зависят от типа общей глубинной точки гп1хЬМ э!л ъч =Р = atm (6)

sin

Сопоставление формул (1), (4) и (6) показывает, что кратность системы наблюдений М в этом случае повышается в К раз и равняется произведению m k.

Если достигнутая кратность является черезмерно высокой, то ее можно уменьшить, проводя объединение меньшего числа каналов, чем число разных типов общих глубинных точек, или выбирая общий интервал между пунктами возбуждения.

Предложенный способ реализуется следующей последовательностью операций.

Задается необходимая кратность сист«мы наблюдений М, величина базы приема L, расстояни< м«жду сейсморегистрирующими каналами ЬГ1К, канальность сейсмостанции и. Рассчитывается число каналов необходимое для проведения работ, равное

L/Ь ПК.

В соответствии с заданными параметрами вдоль линии наблюдений проводится расстановка сейсмоприемников или гру пп сейсмоприемников, рассчитанных на подавление поверхностных волн-помех.

Определяется параметр k, с которым связано увеличение производительности работ и повышение кратности наблюдений в общих гл„; К = М/гп, где и) — кратность системы наблюдений, достигаемая обычным способом до обь«динения сейсморегистрнрующих каналов в пункты наблюдений.

Определяется новое количество каналов и, необходимое для проведения работ, и = )х)ф. Если и больше канально«пи сейсмоста и ции, то выбирается другое з начение k, которое позволит уменьшить и до величины п или сделать ее еще меньше, чro допускает использование сейсмоста пни и с малой каналшюстью для проведения наблюдений на больших базах, на когорых при обычной методике работ нужно использовать сейсмостанцию с увеличенной канальностью. Если канальность станции оказалась большей. чем неooxo;I,èìo для пров«дения работ, то определяется освободивцк— еся число каналов сейсмостанции и = и -и .

Освободившиеся каналы используются для увеличения базы наблюдений L или для введения дополнительной симметричной относительно пункта возбуждения базы наблюдений, преобразующей фл; нговую систему н симметричную встречную с увеличенной крат ностью наблюдений. Определяется коэффициента изменения кратности

4=Р/k.

Опред« ..«тся интервал возбужд«н;.> энергии ЬПВ для фланговых систем наблюдений по соотношению ЬПВ= 1/2 к ЬГ1К. для встречных симметричных систем наблгодений tlo соотношению ЬПВ = kg ЬПК, 972426 пользование которых позволяет провести выравнивание характеристик направленности всех общих глубинных точек и повысить производительность работ увеличением интервала возбуждения энергии в соответствии с k, особенно при использовании встречных симметричных систем наблюдений и при значении коэффициента g= 1.

База наблюдений разбивается на участки, каждый из которых содержит к пунктов наблюдений.

На каждом участке проводится синхронное накапливание и суммирование информации, поступающей от входящих в него пунктов наблюдений с введением, если требуется, статических и кинематических поправок.

Если такой необходимости нет, то сейсморегистрирующие каналы, входящие в участок наблюдений, запараллеливаются. Однако в этом случае база, на которой объединяются каналы, не должна превышать 1/4 длины, выбранной для проведения исследований волны.

Полученная таким образом информация используется для формирования слагаемых

ОГТ, на которых располагаются сейсмические трассы в последовательности расположения пунктов наблюдений. На каждом слагаемом записывается в k раз больше информации, чем при обычной методике проведения работ.

При перемещении базы регистрации вдоль линии наблюдений в соответствии с перемещением пунктов возбуждения вновь проводится коммутация сейсморегистрирующих каналов, исходя из выбранных значений параметра К.

11олученные слагаемые обычным способом используются для формирования временных разрезов, которые при g=1 содержат общие глубинные точки с одинаковыми характеристиками направленности.

Положительный эффект изобретения достигается за счет увеличения производительности работ, обусловленной возможностью увеличения базы наблюдений при уменьшении канальности сейсмической станции, увеличения интервала возбуждения сейсмических колебаний и уменьшения числа пунк,тов возбуждения с одновременным увеличением соотношения сигнал/помеха, связанным с увеличением кратности наблюдений и выравниванием характеристик направленности общих глубинных точек вдоль линий набл юден и й.

Формула изобретения

1. Способ сейсмической разведки, основанный на возбуждении упругих колебаний в пунктах возбуждения их, последующем приеме в пунктах наблюдений и регистрации на базах наблюдений вдоль профилей по фланговым и встречным системам многократного профилирования, отличающийся тем, что, с целью повышения соотношения сигнал/помеха и эффективности разведки, базу наблюдений разбивают на участки, длина которых пропорциональна расстоянию между пунктами возбуждения, а пункты наблюдения, расположенные на каждом из участков, соединяют между собой.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что расстояние между пунктами возбуждения при встречных системах многократного профилирования выбирают из соотношения

ЬПВ=ч k ЬПК, где ЬП — расстояние между пунктами возбуждения;

ЬПК вЂ” расстояние между пунктами наблюдения; с1 — коэффициент изменения кратности системы наблюдений;

К вЂ” число соединяемых на каждом участке пунктов наблюдений.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что расстояние между пунктами наблюдений при фланговых системах многократного з5 профилирования выбирают из соотношения ИВ = l 2 q k ЛАК .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Цветаев А. А. Методы группирования в сейсморазведке. М., Гостоптехиздат, 1953, 40 с. 7.

2. Авторское свидетельство СССР № 78112, кл. G 01 V 1/18, 1948.

3. Патент США № 2732906, кл. 340 — 15.5. опублик. 1956 (прототип).

972426

Составитель Т. Райкова

Редактор В. Данко Тех ред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 7676/37 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам йзобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4