Способ сейсмической разведки Советский патент 1983 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к сейсмиеской разведке и может быть использовано при поисках и разведке полезных ископаемых.

Известен способ сейсмической разведки, заключающийся в возбуждении сейсмических колебаний источниками упругих волн и регистрации нескольких.наблюдений, относящихся к одной глубинной точке. При обработке после ввода соответствующих поправок эти наблюдения суммируют, что обеспечивает ослабление помех и усиление полезных сигналов С I.

Недостатком данного способа является сужение частотного срстава полезных отраженных сигналов на этапе регистрации из-за частотнозависимого поглощения, а тдкже недостаточность динамического диапазона, обусловленная использованием источников возбуждающих колебания одинакового частотного состава и приемом колебаний однотипными сейсмоприемниками.

Наиболее близким к предлагаемому является способ сейсмической разведки, основанный на возбуждении колебаний в разных частотных диапазонах, раздельном для каждого частотного диапазона приеме колебаний сейсмоприемниками, цифровой регистрации, обработке и последующем суммировании полученной информации 2 .

Недостатком известного способа является ограниченная возможность расширения частотного диапазона суммарных колебаний, базирующаяся только на возбуждении сейсмических колебаний в раз-ных частотных диапазонах.

Цель изобретения - повышение разрешенности. сейсмической записи и тонкости разведки на основе расширения спектра регистрируемых колебаний.

Поставленная цель достигается тем, что в способе сейсмической разведки, основанном на возбуждении колебаний в разных частотных диапазонах, раздельном для каждого частотного диапазона приеме колебаний сейсмоприемниками, цифровой регистрации, обработке и последующем суммировании полученной информации, прием колебаний проводят одновременно или раздельно разными типами 5ейсмоприемников, собственныЪ частоты которых соответствуют нижним границам выбранных частотных диапазонов при различном для каждого частотного диапазона количестве сейсмоприемников в группе, различных расстояниях между центрами групп сейсмоприемников и величинах без приема, а регистрацию колебаний проводят раздельно для каждого часто.тного

диапазона с применением фильтрации, граничные частоты которых соответствуют частотным, диапазонам, и усилением, обратно пропорциональным затуханию амплитгуд частотных составляющих в каждом частотном диапазоне при этом шаг дискретизации при цифровой регистрации выбирают одинаковым или различным для каждого частотного диапазона..

На фиг. 1 даны выбранные частотные диапазоны 1, 2 и 3 разведки; частотные характеристики 4, 5 и 6, на фиг. 2 - расстояния 7 между центрами баз группирования сейсмоприемников; базы 8 группирования сейсмоприемников; базы 9, 10.и 11 приема пункт 12 возбуждения колебаний; на фиг. 3 - график 13 коэффициентов отражения/ сейсмические записи 14, 15 и 16, соответствующие диапазонам частот 5-20 Гц, 20-60 Гц и 60-120 Гц, суммарная сейсмическая запись 17 в диапазоне частот 5120 Гц. ;

Сущность способа заключается в разделении изучаемой области частот волнового поля на диапазоны, в которых проводится возбуждение и регистрация 1 олебаний с использованием наиболее переходящего типа сейсмоприемников и систем наблюдений для каждого частотного диапазона.

Необходимость возбуждения и регистрации волнового типа в разных частотных диапазонах обусловлена большими различиями интенсивносте.й низко- и высокочастотно составляющих при их одновременной регистрации достигающих 81 дБ для частот 10 Гц и 150 Гц (в среде с поглощениями 0,3 дБ/А со скоростью .3000 м/с и глубине отражающей границы 3000 м ) и большой величиной нелинейных искажений, достиггисщие 0,1% в используемых сейсмоприемниках, в которых высокочастотный шум, обусловленный нелинейными искажениями сильных низкочастотных сигналов, может оказаться сильнее высокочастотных.

Способ осуществляется, следующим образом.

Область частот, в которой проводится разведка, от нийкой f, йо высокой fg делится на несколько частотных диапазонов 1,2,3... от {fM)i fHflo (fe).j;oT tfH) до (fftjjM т.д. до ()2 вКонкретное число частей ( или частотных диапазонов ) зависит от кон-, кратных граничных значений f и ffc. Так, для наименее широкополосного диапазона от 4-5 Гц {fj, до 62 Гц (fft) при шаге квантования 7Г 4 мс целесообразно разделение на две части, например 4-5 - 20 Гц и 20-62 Гц Для более широкополосного и более

аспространенного в нефтегазовой ейсморазведке диапазона частот (при 1 2 мс )от .4-5 Гц до 124 Гц елесообразно деление на три части, ве первые из которых те же, что предыдущие, а третья, например, 62-124 Гц, При очень широком общем астотном диапазоне от f 4-5 Гц о fg 250 Гц (Т 1 мс ; может отребоваться его разделение на четыре части, из которых три первые cooiBeTCTByroT вышеуказанным) а четвертая, например, 124-250 Гц.

Поскольку частотнозависимое поглощение энергии упругих колебаний в среде в целом возрастает с частотой, целесообразно формировать части общего частотного диапазона так, чтобы отношение их граничных частот (f в)i/tf,;,){ уменьшалось, с увеличением частоты, например, R 5(4-20 Гц) R 3(20-60 Гц); R 2(60-120 Гц и 120-240 Гц) или R 5(4-20 Гц); R 4(20-80 Гц); R 3(80-240 Гц).

В каждом частотном диапазоне для регистрации упругих колебаний используют сейсмоприемники, резонансная частота (4,5 и 6 ) которых соответствуетнижней (левой ) граничной частоте, т.е. частоте ( конкретного частотного интервала.

Затем для каждого намеченного частотного диапазона рассчитывают свою систему наблюдений, т.е. расстояние 7, число сейсмоприемников в группе и базу 8 группирования, базы 9-11 приема,обеспечивающие надежное разделение во времени полезных сигналов и регулярных помех.

Базы 9-11 приёма, каждая из которых соответствует своему частотному диапазону, располагают параллельно направлению профиля.

Группы сейсмоприемников, относящиеся к конкретной системе ; дения, рассчитанной на определенный частотный диапазон, включают на определенную группу каналов сейсмо-г станции, полосовые фильтры регистрации которой имеют граничные частоты, полностью соответствующие граничным . значениям, т.е. (fp,),- , Данного частотного интервала. Для каналов сейсмостанции, относящихся к различным частям общего частотного диапазона, иcпoльзsют разное усиление. Соотношение усилений для разных частотных интервалов должно быть обратно пропо1 ционально отношению величинсредних затуханий амплитуд полезных сигналов для соответствующих частотных интервалов.

Наиболее эффективно и целесообразно также использовать разный шаг квантования по времени для различных каналов, т,е. для различных частотных интервалов. Расчет величины требуемого квантования выполняют количественно строго в соответствии с соотношениями теоремы Котельникова. Это позволит сократить объем регистрируемых данных и соответственно ускорить их последующую обработку без потери и ухудшения результирующей информации.

В пункте 12 возбуждения проводят изучение сейсмических колебаний и .одновременно на базах 9-11 приема

0 регистрируют отраженные волны.

Тем самым достигается регистра- , |Ция упругих колебаний раздельно в каждом частотном интервале общего диапазона частот своей с.обственной

5 системой наблюдения и регистрации, причем, последняя характеризуется собственной резонансной частотой применяемых сейсмоприемников, частотами полосовых фильтров записи и

0 усилением регистрации.

Затем известным способом осуществляют раздельную обработку зарегистрированной сейсмической информации для каждого частотного интервала

5 сейсмических записей (14-16) с целью подавления помех и наилучшего выделения полезных сигналов; После раздельного введения поправок в каждом частотном интервале для компенса0ции возможных- фазовых сдвигов между ними производят суммирование данных (суммарная сейсмическая запись 17 /, относящихся ко всем частям общего частотного диапазона.

5

Возможны модификации способа. Однак из них состоит в раздельном возбуждении упругих колебаний импульсным источником для каждого частотного интервала с целью наилуч0шего генерирования полезных сигналов, с требуемым спектром в каждсвм из них. Эта модификация наиболее целесообразна при возбуждении упругих колебаний вибрационным источником. В этом случае вибраторы излу5чают сигналы с граничными частотами, равными аналогичным частотам каждого интервала.

Пример, Часо этный интервал, подлежащий исследованию, 5-120 Гц

0 делится на три частотных диапазона 1,2 и 3, каждый из которых находится в пределах 5-20 Гц, 20-60 Гц и 60-120 Гц,

Для приема колебаний в каждом

5 частотном диапазоне используются сейсмоприемники с собственными частотными характеристиками 4, 5 и 6, соответствующими 5 Гц, 20 Гц и 60 Гц,

0

Регистрация проводится 96-канальной сейсмостанцией.

Вдоль профиля параллельно располагаются тJэи 32-канальн1лх расстановки сейсмоприемников. На первой расстановке используются 5 Гц сейсмо5

СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ, основанный на возбуждении колебаний в разных частотных диапазонах, раздельном для каждого частотного диапазона приеме колебаний сейсмоприемниками,цифровой регистрации , обработке и последующем суг иировании полученной информации, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешенности сейсмический . записи и точности разведки за счет расширения спектра регистрируемых колебаний, прием колебаний проводят одновременно или раздельно разными типами сейсмоприемников, собствейные частоты которых соответствуют нижним Границам выбранных частотных диапазонов при различном для каждого частотного диапазона количестве сейсмоприемников в группе, различных расстояниях между центрами групп сейсмоприемников и величинах без приема, а регистрацию колебаний проводят раздельно для каждого час-, тотного диапазона с применением фильтраций, граничные частоты которых соответствуют частотным диапа«t зонам, и усилением, обратно пропор(Л циональным затуханию амплитуд часс тотных составляющих в каждом частотном диапазоне, при этом шаг tWiM дискретизации при цифровой регистрации выбирают одинаковым или различ- S ным для каждого частотного диапазона