СПОСОБ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ Российский патент 1994 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к геофизическим методам поисков и разведки месторождений полезных ископаемых и применим для повышения геологической эффективности сейсморазведки слабоконтрастных, шумящих сред.

Известен способ сейсморазведки, предусматривающий суммирование колебаний в соседних точках приема с временными задержками. При этом осуществляют поворот полярной характеристики направленности группы сейсмоприемников таким образом, чтобы направление ее главного максимума совпало с направлением подхода волны [1] .

Недостаток способа состоит в том, что он не обеспечивает разделение регулярных волн с учетом скоростного фактора и обладает невысокой помехоустойчивостью.

Известен способ сейсморазведки, основанный на использовании группирования сейсмоприемников, при котором устанавливают источник и сейсмоприемники в границах эпицентральной зоны первого порядка, присоединяют сейсмоприемники к одному каналу и получают запись [2] .

Недостатком способа является низкая эффективность подавления средне- и высокоскоростных волн-помех, что затрудняет преимущественное выделение однократных отражений.

Наиболее близким является новый способ сейсморазведки [3] . В этом способе предусматривается группирование сейсмоприемников в пределах ряда соседних эпицентральных зон отраженной волны с известной частотой колебаний и скоростью распространения, задание чувствительности и полярности сейсмоприемников в соответствии со значениями мгновенных амплитуд и фаз колебаний волны при неизменном положении источника.

Недостаток этого способа состоит в том, что для реализации способа требуется специальная аппаратура.

В основу настоящего изобретения положена задача повышения достоверности сейсмической и геологической информации путем преимущественного выделения отраженных волн.

Цель достигается тем, что в способе сейсморазведки, предусматривающем равномерное размещение сейсмоприемников на профиле в пределах ряда эпицентральных полуволновых зон отраженной волны различного порядка m, где m= 1, 2, . . . , n, соответствующих выбранному положению действительного и фиктивного источников колебаний, группирование сейсмоприемников в пределах ряда соседних эпицентральных зон отраженной волны с известной частотой колебаний и скоростью распространения, запись колебаний при присоединении группы к одному сейсморегистрирующему каналу при последовательном переборе положений фиктивного источника в окрестностях его первоначально выбранного положения, согласно изобретению, сейсмоприемники размещают с шагом, не превышающим 0,1 преобладающей длины выделяемой волны в пределах ее эпицентральных зон, выбирают и группируют сейсмоприемники с одинаковыми фазами колебаний при совмещении центра группы с пикетом, расположенным на одной вертикали с фиктивным источником колебаний, а при записи колебаний вводят временные сдвиги, компенсирующие различие времен пробега волны в соседних точках приема.

Преимущество способа заключается в том, что благодаря равномерному и плотному размещению сейсмоприемников в пределах ряда последовательно выбранных эпицентральных зон целевой отраженной волны достигается преимущественная селекция выделяемой волны на фоне интенсивных помех без применения специальной аппаратуры и оборудования.

На чертеже приведена схема реализации предлагаемого способа, где показаны: 1 - источник колебаний; 2 - сейсмоприемники установки наблюдений; 3 - группируемые сейсмоприемники с одинаковыми фазами колебаний; 4 - гипоцентр отраженной волны; 5 - эпицентр отраженной волны; 6 - вертикаль слежения; 7 - сейсмический сигнал; 8 - отражающая граница; 9 - длина отраженной волны; 10 - эпицентральные зоны отраженной волны; 11 - суммарные сигнал на выходе группы сейсмоприемников.

Способ реализуют путем выполнения следующих операций.

На выбранном участке профиля наблюдений, совпадающего с осью ОХ, задают распределение полуволновых эпицентральных зон различного порядка m= 1, 2, . . . для заданного положения гипоцентра отраженной волны с известной частотой колебаний и скоростью распространения на выбранной вертикали слежения.

Размещают источник колебаний в выбранной точке профиля наблюдений в пределах участка, охватывающего указанные эпицентральные зоны выделяемой отраженной волны.

Размещают сейсмоприемники установки наблюдений равномерно с шагом, равным 0,1 преобладающей длины отраженной волны в пределах исходного распределения эпицентральных зон.

Выбирают и группируют сейсмоприемники установки наблюдений, имеющие одинаковые фазы колебаний в заданных эпицентральных зонах, при совмещении центра группы с пикетом выбранной вертикали слежения.

Подсоединяют группу сейсмоприемников к одному сейсморегистрирующему каналу.

Осуществляют запись возбужденных колебаний при последовательном переборе на вертикали слежения заданных положений гипоцентра выделяемой отраженной волны с вводом временных сдвигов, компенсирующих различие времен пробега волны в соседних точках приема, причем выбирают нужные для группирования сейсмоприемники путем коммутации по заданному закону.

Для регистрации последующих сейсмозаписей изменяют последовательно положение вертикали слежения в пределах участка исходного размещения сейсмоприемников.

Примерный вариант реализации способа.

Опробование предложенного способа проводилось в слоистой среде с плоской отражающей границей, имеющей угол наклона = 17о. Эхо-глубина залегания границы равна ho= 360 м. Скорость волны в покрывающей толще V= 2000 м/с. Частота (преобладающая) колебаний 40 Гц. Длина волны (преобладающая) равна 50 м.

Установка наблюдений образована семейством из 400 сейсмоприемников, размещенных на линии профиля (ось ОХ) через 5 м. Общая длина базы размещения сейсмоприемников равна 200 м. Все необходимые для реализации предложенного способа конкретные технологические характеристики сведены в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ сейсморазведки обеспечивает преимущественное выделение отраженной волны с заданной (ожидаемой) длиной волны. Использование в процессе селекции упругих колебаний наряду с широко применяемыми на практике средствами частотной и скоростной фильтрации волнового анализатора существенно повышает эффективность технических средств интерференционного анализа сейсмических волновых полей. Предложенное техническое решение для селекции волн используется в сейсморазведке впервые. Это, в конечном итоге, обеспечивает существенное повышение геологической эффективности сейсморазведки в неблагоприятных сейсмогеологических условиях. Предложенный способ сейсморазведки намечает реальный путь выполнения основных процедур цифровой обработки сейсмозаписей непосредственно в полевых условиях, что также является новым альтернативным путем развития метода.

Использование: сейсморазведка слабоконтрастных шумящих сред. Сущность изобретения: размещают сейсмоприемники с шагом 0,1 длины волны в пределах ее эпицентральных зон, выбирают и группируют сейсмоприемники с одинаковыми фазами колебаний при совмещении центра группы с пакетом выбранной вертикали слежения, получают сейсмозаписи при последовательном переборе на вертикали слежения заданных положений гипоцентра выделяемой волны с вводом временных сдвигов, компенсирующих различие времен пробега волны в соседних точках приема, и изменении положения вертикали слежения в пределах участка размещения сейсмоприемников при фиксированном положении источника колебаний в тех же пределах. 1 ил. , 1 табл.

СПОСОБ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ, включающий равномерное размещение сейсмоприемников на профиле в пределах ряда эпицентральных полуволновых зон отраженной волны различного порядка m, где m = 1, 2, . . . , n, соответствующих выбранному положению действительного и фиктивного источников колебаний, группирование сейсмоприемников в пределах ряда соседних эпицентральных зон отраженной волны с известной частотой колебаний и скоростью распространения, запись колебаний при присоединении группы к одному сейсморегистрирующему каналу при последовательном переборе положений фиктивного источника в окрестностях его первоначально выбранного положения, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности способа, сейсмоприемники размещают с шагом, не превышающим 0,1 преобладающей длины выделяемой волны в пределах ее эпицентральных зон, выбирают и группируют сейсмоприемники с одинаковыми фазами колебаний при совмещении центра группы с пикетом, расположенным на одной вертикали с фиктивным источником колебаний, а при записи колебаний вводят временные сдвиги, компенсирующие различие времен пробега волны в соседних точках приема.