Способ вибросейсмической разведки Советский патент 1988 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к сейсмической разведке с вибрационными источниками и может быть использовано для поисков месторождений полезных . ископаемых, приуроченных к зонам выклинивания геологических тел.

Целью изобретения является повышение точности и надежности локализации области выклинивания горизон- тов.

На фиг.1 - 3 показан характер поведения гармонических составляющих амплитудного спектра для выклинивающихся слоев с контрастными и про- межуточными значениями акустической жесткости и графики для определения разрешающей способности в зависимости от уровня помех; на фиг.4 -графически показана процедура локализа- ции области выклинивания.

На фиг.1-3 представлены кровля 1 и подошва 2 вьпслинивающихся слоев, точка 3 выклинивания, значения акустических жесткостей для промежуточно го 4 и контрастного 5 слоев, графики 6 и 7 амплитудного спектра для промежуточного 4 и контрастного 5 слоев, величины 8 и 9 максимального значения амплитудных спектров для частоты fp в случае промежуточного и контрастного слоев, величины 10 и 11 максимального значения амплитудных спектров для частоты f в случае промежуточного и контрастного слоев, величины 12 и 13 половины /. доверительного интервала I, обеспечивающего точность локализации области выклинивания, равную 1/8 длины волны в слу.чае промежуточного и контрастного слоев, графики 14 и 15 зависимости разрешающей способности от уровня помех для промежуточно- го и контрастного выклинивающих слоев. На фиг.4 представлены графики сглаженных абсолютн 1х значений для средних частот тр-ех полос возбуждения сигналов: низкочастотной 16, с средне частотной 17, высокочастотной 18, значения математического ожида ния на участке отсутствия выклинивающего слоя трех полос 19 - 21, нижние границы 22 - 24 доверительного интервала для различных г1олос, проекции точек пересечения 25 - 28 нижних границ доверительйьк интервалов поло частот, среднее положение проекций точек пересечения 16 - 8 нижних границ довери1ельпых интервалов полос

частот, достигаемая разрешающая способность 29 локализации области выклинивания .

Способ реализуют следующим, образом .

Изучают условия возбуждения и определяют эффективный диапазон излучения, который разбивают на несколько полос (обычно на три). Осуществляют в пределах каждой полосы частот возбуждение избыточного числа воздействий.

Возбуждение осуществляют с перекрытием соседних полос для определения весовых коэффициентов для оптимального суммирования коррелограмм для соседних полос возбуждения. Выполняют цифровую обработку и на полученном временном разрезе выделяют участки схождения осей син- фазности. Для времен регистрации выклинивающихся отложений определяют соотношения сигнал/помеха для каждой полосы возбуждения. -Определяют значения произведений средних частот на средние значения отношений сигнал/помеха. Корректируют число возбуждений исходя из установленного для данного района отнощения сигнал/помеха от числа возбуждений. После зтого проводят возбуждение с учетом откорректированного числа накоплений для каждой полосы возбуждения, причем накопление сигналов осуществляют раздельно для различных полос. Результаты регистрации для различных полос складьгаают с учетом весовых коэффициентов, которые определяют в зонах перекрытия полос возбуждения. Осуществляют цифровую обработку и получают временные разрезы, выбирают окно для проведения спектрального анализа, включающее отражение от кровли и подошвы выклинивающихся отложений длительностью не менее 1,5-2,0 преобладающих периодов сигнала, и рас- считьюают амплитудные спектры.

Для каждой полосы выбирают двумерный оператор сглаживания, причем число его коэффициентов вдоль профиля выбирают обратно пропорциональным пространственной частоте для средней частоты полосы. Суммы квадратов коэффициентов фильтров для каждой полосы возбу цения должны быть рав- ны, что обеспечивает одинаковое ослабление случайного шума для всех полос возбуждения. Выполняют двумер 139

ное сглаживание для центральных частот полос возбуждения. По совокупности сглаженных значений для различных, полос определяют соотношение акустичес- ких жесткостей выклинивающихся и вмещающих пород.

Для изучаемых частот на участке заведомого отсутствия выклинивающих- ся отложений определяют оценку мате- матического ожидания значения частоты fj на участке отсутствия выклинивающихся .отложений (nifj, величину среднеквадратичного отклонения иг. (6п1.) и величину доверительного интервала I/i(f,-)

I(f ,) (ffif, - t 6m.. ;

Ci .)

где t p, - число среднеквадратических отклонений, которое обеспе- чивает вероятность попадания в доверительный интер- вал I(f ,) .

Определяют проекции пересечения нижних (в случае промежуточного слоя или верхних (для контрастного слоя) границ доверительных интервалов с соответствующими центральными частотами полос возбуждения и по среднему положению этих проекций определяют границу между областью, где присут-. ствуют выклинивающиеся отложений, .и областью, где выклинивающиеся отложения отсутствуют или имеют мощность меньще достигнутой разрешающей способности.

Использование предлагаемого спо- соба обеспечивает повьпиение надежности и точности локализации зон выкли - нивания путем подбора диапазона частот для каждой полосы возбуждения и оптимального выбора числа накопле- НИИ в пределах каждой полосы исходя из средних энергетических соотношений сигнал/помеха в пределах этих полос.

1

.

Q s

0

5

О с

о 5

13

Формула изобретения

Способ вибросейсмической разведки, включающий возбуждение в заданном диапазоне частот серии линейно-час-. тотно-модулированных сигналов равной длительности, состоящей из не менее двух отдельных групп сигналов, различающихся полосой частот и скоростью развертки, с раздельной регистрацией и накоплением воздействий для каждой группы сигналов с последующей корреляционной обработкой и суммированием коррелограмм различных групп сигналов для каждой серии сигналов, цифровой обработкой и получением времен- ньк разрезов, выделением участков схождения осей синфазности выклинивающихся горизонтов, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повьппе- ния точности и надежности за счет локализации области выклинивания го- |ризонтов, полосы частот формируют с равным числом октав, причем возбуждение осуществляют с перекрытием соседних полос, определяют отношение сигнал/помеха в каждой из полос частот для различного числа воздействий и выбирают число воздействий для наиболее высокочастотной полосы, при котором отношение сигнал/помеха на временных разрезах составит не менее 4, а для остальных полос - из условия равенства произведения средней частоты на среднее отношение сигнал/помеха, с последующим расчетом амплитудных спектров для каждой полосы в интервале времен схождения осей синфазности на участке выклинивания и за его пределами, двумерным сглаживанием амплитудных спектров для каждой полосы частот, изучением характера поведения вдоль линии профиля сглаженных значений средних частот каждой полосы с последующей локализацией области выклинивания на основе выделения участка со стабильными значениями гармоник сглаженных амплитудных спектров.

fF ЙГ «J ТТ явп- мая)

W

flift

Изобретение относится к сейсмической разведке с вибрационными источниками и может быть использовано для поисков месторождений полезных ископаемых, к зонам выклинивания геологических тел. Цель - повьшение точности и надежности локализации области выклинивания. Для этого осуществляют возбуждение в заданном диапазоне частот серии линейно-частотно-модулированных сигналов, состоящей из отдельных групп сигналов, различающихся по положению на частотной оси и скоростью развертки выполняют раздельную регистрацию и накопление воздействий для казкдой группы возбуждения с последующей корреляционной обработкой и суммированием коррелограмм различных групп возбуждения. Заданный диапазон частот делят на несколько полос с одинаковым числом октав, причем возбуждение осуществляют с перекрытием соседних полос, что обеспечивает расчет коэф- - фициентов для сложения сигналов, зарегистрированных в соседних, полосах. Число возбуждений для каждой полосы выбирают таким образом, чтобы соблюдалось для всех полос равенство произведений средней частоты на среднее отношение сигнал/помеха. Локализация зон выклинивания осуществляется на основе вьщеления области стабильных значений спектральных характеристик для различных полос возбуждения. 4 ил. с S (Л со со о

eftutl

/s/

I , rav

r

tpuf.3