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

Изобретение относится к сейсмической разведке и предназначено для обнаружения, оконтуривания и разведки месторождений нефти и газа, а также других полезных ископаемых.

Известен способ сейсмической разведки, основанный на излучении аномалий параметров сейсмических волн, вдоль которой меняют физические свойства среды, отраженных от поверхности, включающий возбуждение и регистрацию сейсмических колебаний 1 .

Недостатками способа являются необходимость проведения многоразрядной регистрации во всем диапазоне удалений .источник - приемник, а также невозможность учета искажающего влияния на динамические параметры сейсмических сигналов поверхностных факторов (зоны малых скоростей (ЗМС), верхней части разреза (ВЧР) , искажающее влияние регистрирующей аппаратуры и последующих процедур обработки.

Известен также способ сейсмической разведки, основанный на выборе области оптимального соотношения сигнал - помеха (c/nj по различию регулярности сигналов и помех, включающий возбуждение и регистрацию колебаний. Оценку с/п получают путем определения регулярной части поля по заданному направлению и дисперсии амплитуд колебаний, обусловленной воздействием помех 2 .

Недостатком способа является его громоздкость, обусловленная необходимостью использования многоразрядной регистрации сейсмических колебаний и сложностью математических преобразований исходнрго материала, требующих применения компьютера с большой оперативной памятью и быстродействием.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ .сейсмической разведки, включающий возбуждение колебаний, их прием и цифровую регистрацию на базах наблюдений по системе многократных перекрытий, и последующую обработку полученных записей . по методу 9бщей глубинной точки .З

Недостаток способа заключается в том, что он позволяет вести регистрацию только в одном формате одноразрядном знаковом либо многоразрядном. В связи с этим способ не позволяет сочетать высокую точность регистрации с большой канальностью. Вследствие этого при его применении снижается либо точность регистрации и соответственно надежность обнаружения аномалий параметров сейсмических сигналов, либо производительность полевых работ. Кроме того способ не предусматривает выбор

областей оптимальной регистрации полезных сигналов.

Цель изобретения - повышение точности и производительности разведки.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу сейсмической разведки, включающему возбуждение колебаний, их прием и цифровую регистрацию на базах наблюдений по системе многократных перекрытий,

и последующую обработ.ку полученных записей по методу общей глубинной точки на первой базе наблюдения -при одноразрядной цифровой регистрации выделяют участок, величина которого

пропорциональна корню квадратному из отношения длины полезной отраженной волны к глубине залегания исследуемого объекта,пе земещают участок вдоль базы наблюдё ний, .для каждого положения участка суммируют

находящиеся в его пределах записи и определяют соотношение с/п, выделяют участок базы наблюдений с мак- симальным значением соотношения с/п на каждой из последующих баз наблюдений выделяют участок, соответствующий участку с максимальным значением соотношения сигнал - помеха на предьщущей базе наблюдений и на нем дополнительно проводят многоразрядную цифровую регистрацию, записи, полученные на каждом из участков при многоразрядной и одноразряд( ной цифровой регистрации суммируют порознь на общей- глубинной точке,

нормируют интенсивность сумм многОразрядных записей по интенсивности сумм одноразрядных записей и по нормированным значениям судят о распределении амплитуд на временном разрезе общих глубинных точек.

На фиг. 1 изображена система наблюдений) на фиг. 2 - графики интенсивной амплитуды.

На фиг. 1.И 2 показаны база набдвддений 1, пункты возбуждения 2,

участки, на которых проводится многоразрядная регистрация 3, направление накапливания на участках базы наблюдений по общему пункту возбуждения 4, направление накапливания

по общей глубинной точке 5, распределение амплитуд на временном разрезе ОГТ при многоразрядной регистрации б, распределение амплитуд на временном разрезе ОГТ при одноразрядной регистрации 7, нормированные значения амплитуд на временном разрезе ОГТ 8.

Знаковая регистрация позволяет определить область оптимальной регистрации по максимальному соотношению с/п и только в этой области вести многоразрядную регистрацию, а нормирование суммарных многоразрядных записей по одноименным одноразрядным записям позволяет исключить искажения, вносим1 е ВЧР, а также регистрацией и обработкой записи и по нормированным значениям судят о распределении амплитуд сейсмических сигналов, причем многоразрядную регистрацию сейсмических колебаний каждой последующей расстано ни осуществляют на базе, выбранной при измерениях на предыдущей сверхмногоканальной расстановке.

Принципы, положенные в основу предлагаемого способа сейсмической разведки, состоят в следующем.

Многоразрядную и одноразрядную регистрацию целесообразно проводить при сверхмногрканальных наблюдениях когда общая канальность регистрирующей системы (сейсмостанции-) составляет 500-1000 .и более каналов.

Область оптимального размещения участков дня многоразрядной реги-. страции определяется следующим образом. Разбивают базу наблюдения на сов окупности участков, соотношение участков для многоразрядной и знаковой регистрации определяется из соображений, что сверхмногоканальная база наблюдений должна охватывать всю область регистрации полезных отраженных волн. Эта область составляет обычно не более 2Н, где где Н - глубина исследуемого объекта. Участок многоразрядной регистрации должен быть пропорционален области формирования отражений от объекта, т.е. пропорционален зоне Френеля: .---, г--А|Тн/2. где Л - длина сейсмической волны.

Таким образом участки составляют часть базы наблюдений:

1--,Т

Г В лЯ.Ь

.2И 1

где В - максимальный размер базы регистрации, пропорциональный корню квадратному из отношения длины сейсмической волны и глу-. бины исследуемого объекта. В пределах каждого участка накапливают по общему пункту возбуждения (ОТВ) сигналы в знаковой форме. , Ограничиваясь единичным отсчетом на сейсмической трассе, ее можно представить в виде

Ло-i.

U . О - детерминироде, например, ва н ный сигнал;

- реализация гауссовой по мехи с нулевым средним и дисперсией б .

Выполнив знаковое кодирование

,

получим оценку вероятности Рц. того, что у о О

МОМо Р(у,/6), где Ф - интеграл вероятности:

0

)«3t-,

-00

{у,/б) - отношение с fc/n}

5

Вероятность получения отрицательного значения Уд определяется как. .

РД-СР ч,0)--1-Ф Ц,(бу

0

Следовательно, математическое .ожидание

. (1)

5

Оценка математического ожндан11Я .получается накапливанием знаковых сигналов по ОТВ:

М 5 „Ц Л--пЬсп14о

0 и по этим оценкам определяется соотношение

- ). (2)

V

для использования оценок с/п

5 : при выборе оптимального размещения базы многоразрядной реглстрации находят i -тую базу

,Б;-«-тач(ч,/й) , .

:... ...

0

на которой достигается г.икснмум соотношения с/п.

Основываясь н.а выражении (1) , можно осуществить также коррекцию

5 динамики суммотрасс ОГТ, полученных при накапливании сигналов в многоразрядной форме. При 2 с достаточно хорошим приближение можно считать, что

50

(l..COn5t.i.

Тогда наблюдаемые на распределении амплитуд на временном разрезе ОГТ при одноразрядной регистрации 7 можно связывать с меняющимися вдоль расстановки неконтролируемыми факторами ВЧР, ЗМС, условиями регистрации и обработки.

Таким образом, нормируя динамические суммотрассы у ((. на

( (tl kW,

можно получить распределение амплитуд, исправленное за влияние указанных факторов.

При ц, /6 2 - та же схема коррекции реализуется в интерактивном режиме, при котором последовательно разделяются влияния на значения M|5gn(y(j)i мешающих факторов и реального соотношения с/п .

Участок, на котором проводится многоразрядная регистрация, обычно составляет 0,1 базы наблюдений.

Способ реализуется в следующей последовательности операций.

Наблюдения проводят на базах наблюдений 1 из пунктов возбуждения 2 колебаний, на которых регистри ю колебания в знаковой форме. Базу наблюдений 1 разбивают на участки, на которых проводится многоразрядная регистрация 3, получают набор суммотрасс по направлениям накапли-. вания на участках базы наблюдений п общему-пункту возбуждения 4 ОПВ, Далее, в соответствии с выражением (,2) , оценивают соотношение с/п и по формуле (.3) определяют мох с/п. Тем . самым определяют центр участка,на котором проводится многоразрядная регистрация,

Выбранное местоположение базы реализуется на последукадей расстановке, на которой осуществляется од новременная регистрация в знаковой и многоразрядной форме. Полученные на этой расстановке знаковые колебан я и.спользуют для выбора местоположения базы многоразрядной регистрации на следующей расстанов.ке и т.д. Реализуемый процерс позволяет осуществлять выбор баз для многоразрядной регистрации без повторных наблюдений, что увеличивает производительность и снижает стоимость работ,

Зарегистрированные в многоразрядной форме колебания накапливают по направлению накапливания по общей глубинной точке 5 ОГТ и нормируют получаемые динамические суммотрассы по формуле (4 , используя одноименные суммотрассы сигналов, зарегистрированных в знаковой форме.

Получают распределение амплитуд на временном разрезе ОГТ при многоразрядной регистрации 6 и при одноразрядной регистрации 7. Нормируют распределение амплитуд на временном разрезе при многоканальной регистрации 6 на распределение амплитуд на временном разрезе ОГТ при однораз рядной регистрации 7 и получают нормированные значения амплитуд на временном разрезе ОГТ 8, которые ;

с большей точностью и надёжностью позволяют провести обнаружение и из исследуемых аномалий.

Пример. Глубина залегания объекта разведки Н составляет 1 км, средняя скорость дообъекта . 2000м/с, видимая частота сейсмических колебаний 25 Гц и период колебаний Т 0,040 с. При наблюдениях используется 500-канальная р гистрирующая система. Применяется центральная система многократных перекрытий. База наблюдений км. Относительно нее участок, на котором проводится многоразрядная ре-, гистрация, составит

Таким образом, участок многоразрядной регистрации - 200 м Соответственно из 500 каналов регистрирующей систеки 450 каналов используется для знаковой, а 50 - для многоразрядной регистрации. Шаг наблюдений, округляя до целого, получим В/450 5 м. Интервал между источниками возбуждения выберем равным 20 м. Тогда на базе многоразрядной регистрации получим при центральной системе кратность ОГТ, равную 12. В силу этого, амплитудные значения

на суммотрассах знаковых сигналов

должны быть заключены между 12 и -{ т.е, соотношениямаксимальных и минимальных амплитуд не превышают 4, Такие соотношения и получены на гра фике распределения амплитуд на временном разрезе ОГТ при одноразрядной регистрации 7.

В рассматриваемом случае на базах выбранных для многоразрядной регистрации, соотношение с/п равно 5,45,6, а на соседних базах по соответствующим расстановкам ОТВ -4,5-4, Смещение баз между соседними расстановками не превышает 20-25 н. На второй базе наблюдений участок, на котором проводится многоразрядная регистрация, находится в предела удалений 900-1100 м.

Как видно из графика нормированных значений амплитуд на временном разрезе ОГТ 8, максимальное значение интенсивности амплитуд переместилось в середину профиля.

Положительный эффект достигается за счет снижения затрат на проведение работ при одноразрядной регистрации и достижения больц ей точности определения динамических параметров записи, чем при многоразрядной регистрации.

х(-)

хогт

У:()ез

хогт

8

хогт

Фиг. 2