Способ возбуждения сейсмических сигналов Советский патент 1983 года по МПК G01V1/00 

т

4

00 Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть исполь пользовано для решения задач структурной геологии при проведении иссл дований с помощью невзрывных источн ков колебаний. Известен способ сейсмической раз ведки, в котором возбуждение сейсми ческих колебаний проводится отдельным или групповым пневмоисточником Недостатком этого способа являетс ограниченная возможность управления формой излученного сигнала. Известен также способ возбуждени сейсмических сигналов, в котором суммарный зондирующий сигнал формируют излучением одиночных импульсов с преобладающими частотами, находящимися в соответствии с дискретными значениями спектра формируемого сиг нала 2 . Недостатком данного способа явля ется ограниченность возможностей концентрации энергии в суммарном зондирующем сигнале, которая связана с непродолжительностью возбуждаемых колебаний. Наиболее близким к изобретению является способ возбуждения сейсмических колебаний, основанный на излучении распределенной во времени совокупности сейсмических колебаний з . Недостатком известного способа является невозможность регулировани формы излучаемого зондирующего сигнала. Целью изобретения является увели чение соотнои1ения сигнал/помеха и глубинности разведки за счет регули рования излучаемого сигнала. Поставленная цель достигается тем, -что согласно способу возбуждения сейсмических сигналов, основанном на излучении распределенной во времени совокупности сейсмических колебаний, совокупность сейсмически колебаний составляют из серии после довательностей колебаний, в из последовательностей .колебания возбуждают с временными задержками, равными периоду усиливаемых гармони ческих составляющих спектра излучен ного одиночного колебания, причем частоты усиливаемых гармонических составляющих выбирают с одинаковым интервалом вдоль спектра одиночного колебания, а количество колебаний в каждой последовательности равно отношению удвос нного значения частоты усиливаемой гармонической составляющей к интервалу следования усиливаемых гармонических составляющих вдоль спектра одиночного колебания. Сущность способа заключается в следующем. Спектр последовательности одинаковых колебаний определяется произведением спектра одиночного колебания S (и) на характеристику сложения колебаний Н foj) где k - число колебаний в последовательности, - интервал следования колебаний в последовательности,W - круговая частота. Изменяя параметры k и t можно регулировать спектральную характеристику и длительность последовательности колебаний. Используя серию таких последовательностей с разными параметрами k и С можно изменять суммарный излучаемый сигнал, в широких пределах варьируя его спектром и формой. В зависимости от порядка излучения последовательностей колебаний образуются сигналы с разными корреляционными характеристиками. Способ реализуется в следующей последовательности операции. Определяется спектр одиночного излучаемого колебания. Выбирается минимальная и максимальная ffna ffy,,- частоты в спектре одиночного колебания. Период следования колебаний t в первой последовательности находится как 1 /fmVV) так как f ffnin- Число колебаний k в первой последовательности получают из 7 где л f соотношения imax расстояния между соседними усиливаемыми гармоническими составляющими спектра одиночного колебания равны ширине дополнительного максимума характеристики сложения. Последующие гармонические составляющие f, усиливаемые в спектре одиночного колебания, определяются по соотношению -f . ./л ..4 т(пНЯп Ч , где q - параметр, определяемый порядком излучения последовательностей колебаний. f и k S каждой из последовательностей находят аналогичным способом. По мере достижения fp максимального значения расчет параметров последовательностей прекращают. Способ может быть реализован при морской сейсморазведке следующим образом. 16 излучателей из комплекта ПИ-18 закрепляются на раме на расстоянии 2,5 м друг от друга. Рама погружается на глубину,20 м. Минимальная частота следования импульсов f min определяется минимальной частотой в спектре импульса, излучаемом одним пневмоисточником (ПИ), и равна 15 Гц. Максимально возможная частота следования импульсов определяется верхней частотой в импульсе одного источника и равна 80 Гц. Диапазон частот F т«п max равный 65 Гц, разбивается на равные полосы 4fff, шириной 5 Гц. При этом получается М-14 дискретных отсчетов спектра F, ГГ„ 15,20,25,30,35,40,45,50,55,60 65,70,75,80, где m - номер отсчета спектра (т 214). Число m отсчетов спектра определяет число дискретных квазисинусоидальных сигналов в суммарном зондирующем сигнале m 14. Значения целочисленной функции q, определяющей закон частотной манипуляции, равняются номеру п (п 1, 2,..., i4) следования квазисинусоидального сигнала в суммарном зондирующем .сигнале q l,2, 3,4, 5, 6, 7, В, 9,10,11,12,13,1 Первая усиливаемая гармоническая составляющая спектра одиночного. сигнала равна ii lmiM-Un-l)(M)-5r4 15riv Интервал следования колебаний в пер вой последовательности равен с.- Лт f;;°° Число суммируемых колебаний k,nH в первой последовательности равно 6 и определяется по формуле 2-15 Гц .. 5 Гц Длительность первой последовательности колебаний в соответствии с частотой ;, .равной первому дискретному значению спектра, равна k,, fi 6 О,Обе o,36L Длительность суммарного зондирующего сигнала Тгц равна суммарной длительности дискретных составляющих последовательностей колебаний TS- Trt + Tj, +...+ Т, + Т„«.5,б с При использовании порядка излучения последовательностей q з. 4, 1, 6, 2, 5, 7 можно получить сигнал, автокорреляционная функция которого характеризуется уменьшенными значениями дополнительных максимумов по сравнению с автокорреляционной функцией сигнала при яу, 1, 2, 3, 4, 5, б, 7j Положительный эффект заключается в увеличении соотношения сигнал/помеха и глубинности разведки и достигает за счет регулирования спектра и увеличения интенсивности возбуждаемых колебаний.

СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ СЕЙСИИНЕСКИХ СИГНАЛОВ, основанный на излучении распределенной во врем ни совокупности сейсмических колебаний. отл-и.чающийся тем, что, с целью увеличения соотношения сигнал/помеха и глубинности разведки за счет регулирования спектра излучаемого сигнала, совокупность сейсмических колебаний составляют из серии последовательностей колебаний, в каждой из последовательностей колебания возбуждают с временными задержками, равными периоду усиливаемых гармонических составл5те1щих спектра излученного колебания, причем частоты усиливаемых гармонических составляющих выбирают с одинаковым интервалом вдоль спектра одиночного колебания, а количество колебаний в Каждой последовательности равно отношению удвоенного значения частоты усиливаемой гармонической составляющей к интервалу следования усиливаемых гармонических составляющих вдоль спектра одиночного колебания.