Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть использовано для повышения эффективности вибросейсмических наблюдений путем подавления помех корреляционного преобразования.
Известно устройство для вибросейсмической разведки, содержащее многоканальную сейсмостанцию, соединенную входами с сейсмоприемниками, один из которых установлен на излучающей плите вибратора и включающую накопитель - регистратор, коррелятор, генератор опорных разверток, обратный фильтр, полосовой фильтр.
Недостаток указанного устройства заключается в том, что используемый в нем обратный фильтр не обеспечивает подавления корреляционного фона по всей длине коррелограммы, а лишь расширяет частотный диапазон зарегистрированных сигналов, поскольку в фильтре осуществляются лишь амплитудно-частотные преобразования сигналов и не предусмотрены фазочастотные преобразования по всей длине существования корреляционных функций вибросейсмических разверток.
Цель изобретения - повышение эффективности вибросейсмических наблюдений за счет подавления помех корреляционного преобразования.
Указанная цель достигается тем, что к выходу коррелятора, выполняющего операцию корреляционной свертки зарегистрированных вибросейсмических сигналов с опорной вибросейсмической разверткой, последовательно подключается обратный фильтр, передаточная функция которого определяется выражением
Ф(f) = 
, (1) где Yоп(t) - опорный вибросейсмический сигнал;
Yпл(t) - вибросейсмический сигнал, снимаемый с датчика, установленного на излучающей плите вибратора;
f - частота колебаний, Гц;
Т - длительность развертки;
Ткор - длительность коррелограммы, а также последовательно подключается полосовой фильтр с полосой пропускания, приблизительно совпадающей с частотным диапазоном развертки.
На чертеже показана одна из возможных схем предлагаемого устройства.
На I-й вход устройства поступает опорный вибросейсмический сигнал Yоп(t); в анализаторе 1 осуществляется расчет комплексно-сопряженного спектра Sоп*(jω ) опорного сигнала Yоп(t).
На II-й вход устройства подается вибросейсмический сигнал Yпл(t), снимаемый с датчика на излучающей плите вибратора; в анализаторе 2 вычисляется комплексный спектр Sпл(j ω ) сигнала Yпл(t).
Далее в перемножителе 3 осуществляется перемножение комплексных спектров Sоп*(jω ) и Sпл(jω ). Результат перемножения Sоп*(jω )˙Sпл(j ω ) можно рассматривать в качестве функции, обратной передаточной функции фильтра, позволяющего подавить корреляционный фон на коррелограммах, полученных путем корреляционной свертки зарегистрированных вибросейсмических сигналов Хрег(t) с опорной разверткой Yоп(t).
На III-й вход устройства поступают зарегистрированные вибросейсмические сигналы Хрег(t), которые в корреляторе 4 сворачиваются с функцией Yоп(-t), коррелограмма R( τ), формируемая на выходе коррелятора 4, преобразуется в анализаторе 5 в соответствующий ей комплексный спектр Sк(jω ).
В делителе 6 комплексный спектр Sк(jω ) делится на комплексную функцию Sоп*(j ω )˙Sпл(j ω ). Полученная таким образом информация пропускается через полосовой фильтр 7, полоса пропускания которого приблизительно совпадает с частотным диапазоном применяемой развертки, и далее преобразуется в синтезаторе 8 во временную функцию R(τ )б.п, отличающуюся от исходной коррелограммы R(τ ) лишь отсутствием корреляционного фона.
Положительный эффект от использования предлагаемого устройства обусловлен следующими теоретическими предпосылками.
Функцию взаимной корреляции регистрируемых вибросейсмических сигналов можно определить из выражения
R(τ ) = Yоп(t) * a(t) * Z(t) * Yоп(-t) (2) где а(t) - импульсная реакция геологической среды;
Z(t) - импульсная реакция системы "вибратор-грунт".
Коррелограмму, на которой отсутствуют помехи преобразования, можно определить в виде функции а(t). Из выражения (2) следует, что передаточную функцию фильтра для подавления корреляционного фона при вибросейсмических исследованиях можно представить в виде комплексной функции (1). Очевидно, что после прохождения фильтра (1) исходная коррелограмма R( τ ) преобразуется к виду импульсной реакции среды а(t).
Если колебательная система "вибратор-грунт" оказывает незначительное влияние на формирование корреляционного фона, в качестве передаточной функции фильтра для подавления корреляционного фона можно использовать более простую функцию Ф'(f) , определяемую выражением
Ф′(f) = 
(3)
В этом случае исходная коррелограмма R(τ ) преобразуется к виду совокупной импульсной реакции среды и системы "вибратор-грунт".
В результате работы фильтра (3) на коррелограмме, переведенной в частотную область, микросейсмы проявляются в виде слагаемого, определяемого выражением
Sмикр.кор(jω ) ≈ Sмикр(jω )/Sоп(jω ) где Sмикр.кор(jω ) и Sмикр(jω ) - комплексные спектры микросейсм на коррелограмме и виброграмме соответственно.
Т. е. при использовании предлагаемого фильтра следует ожидать усиления мешающего влияния микросейсм на тех частотах, где спектр опорного сигнала имеет аномально низкие значения.
Поэтому, чтобы исключить увеличение интенсивности микросейсмических колебаний, в устройство введен полосовой фильтр с граничными частотами, приблизительно совпадающими с начальной и конечной частотами развертки.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОДОИМПУЛЬСНОЙ РАЗВЕДКИ | 1991 |
|
RU2014637C1 |
| СПОСОБ ВИБРОСЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ | 1995 |
|
RU2102776C1 |
| Способ вибросейсмической разведки | 1989 |
|
SU1774301A1 |
| Способ вибросейсмической разведки | 1987 |
|
SU1539700A1 |
| Система для проведения вибросейсмической разведки | 1988 |
|
SU1805411A1 |
| Коррелятор вибросейсмических данных | 1989 |
|
SU1665326A1 |
| СПОСОБ ВИБРАЦИОННОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2011 |
|
RU2482516C1 |
| Способ вибросейсмической разведки | 1981 |
|
SU1010577A1 |
| СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ ПРИ НАБЛЮДЕНИЯХ НА ПОВЕРХНОСТИ ЛЬДА | 2005 |
|
RU2308057C2 |
| СПОСОБ ВИБРАЦИОННОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ | 2017 |
|
RU2650718C1 |
Использование: в сейсмической разведке, в том числе для вибросейсмических наблюдений. Сущность изобретения. Устройство содержит коррелятор 4, а также обратный фильтр с анализаторами спектров 1,2,5, перемножителем комплексных чисел 3, и делителем 6. Коррелятор выполняет операцию корреляционной свертки зарегистрированных вибросейсмических сигналов с опорной вибросейсмической разверткой. В результате перемножения комплексных спектров опорного и вибросейсмического сигнала в перемножителе 3 получают функцию, обратную передаточной функции фильтра. Это позволяет подавить корреляционный фон на коррелограммах. 1 ил.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОСЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ, содержащее многоканальную сейсмостанцию, включающую регистратор, коррелятор, генератор опорного сигнала, обратный фильтр, содержащий три анализатора спектров, перемножитель комплексных чисел, делитель, а также полосовой фильтр и синтезатор, при этом первый вход сейсмостанции соединен с датчиком, установленным на излучающей плите вибратора, а вторые с сейсмоприемниками, при этом вторые входы сейсмостанции соединены с первым входом коррелятора, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности вибросейсмических наблюдений за счет подавления помех корреляционного преобразования, выход коррелятора соединен с входом первого анализатора спектров, выход которого соединен с первым входом делителя, соединенного с последовательно подключенными полосовым фильтром и синтезатором, выход генератора опорного сигнала соединен с вторым входом коррелятора, входом второго анализатора спектров, выход которого соединен с первым входом перемножителя комплексных чисел, второй вход которого соединен с выходом третьего анализатора спектра, вход которого соединен с первым входом сейсмостанции, причем выход перемножителя соединен с вторым входом делителя.
