Способ вибросейсмической разведки Советский патент 1992 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к вибросейсмической разведки методом отраженных волн и может быть использовано для исследования земной коры.

Известен способ, основанный на излучении монохроматических колебаний и измерении на земной поверхности разности. фаз измеренных и регистрируемых колебаний.

Недостатком этого способа является неоднозначность результатов определения глубины до отражающих горизонтов. Неоднозначность обусловлена тем. что при суммировании монохроматических сигналов со сдвигом фаз, кратным половине периода Т/2, суммируемый сигнал своей фазы не меняет, при этом меняется лишь амплитуда (энергия) суммарного сигнала.

Известен также способ, основанный на возбуждении монохроматических сигналов.

пропускании их через узкополосные фильтры той же частоты. Причем сигналы возбуждают таким образом, чтобы их длительность была меньше времени, необхбдимого для возврата энергии от исследуемых обьектов. Сейсмические сигналы, отраженные от различных объектов, имеют одну и ту же частоту. При суммировании образуются сигналы одинаковой частоты, но различные по амплитуде.

Недостатком способа является неоднозначность результатов определения времени прихода волн, отраженных от неоднородностей, так как при примирова- нии монохроматических сигналов, различных по амплитуде и фазе, может образовываться суммарный сигнал с неизменяющейся амплитудой.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, основанный на излучении

ы

iro

сл

0

|ГО

монохроматических упругих колебаний виброисточником, регистрации упругих колебаний цифровой сейсмостанцией с интервалом дискретности, причем работа сейсмостан- ции синхронизирована с работой вибро- источника.

Недостаток данного способа - корреляционная обработка, успешно применяемая при возбуждении и регистрации свип-сиг- налов, оказывается неэффективной при об- работке гармонических сигналов, за счет чего снижается разрешающая способность способа.

Кроме того, возбуждаемый монохроматический сигнал не согласован с параметра- ми целевого отражающего горизонта.

Целью изобретения является повышение эффективности и разрешающей способности способа.

Указанная цель достигается тем, что в способе вибросейсмической разведки, основанном на возбуждении монохроматических упругих колебаний виброисточником, регистрации упругих колебаний цифровой сейсмостанцией с интервалом дискретности г, причем работа сейсмостанции синхронизирована с работой виброисточника, по априорным данным или материалам предварительных сейсморазведочных исс- ледований определяют fo, преобладающую частоту спектра и целевого отражающего горизонта, с которой возбуждают монохроматические упругие колебания виброисточником, а интервал дискретности цифровой регистрации г выбирают из соотношения

1

т nf i -П гАе к - 3 целое число, во

Ј. То (К I)

временном интервале n«1/2fo, где п 1 - целое число, определяют энергию зарегист- рированных колебаний последовательно в окрестности каждой дискретной точки записи колебаний, по разности энергии судят о приходе волн, отраженных от границ раздела в исследуемой среде.

Способ осуществляют следующим образом,

Вначале на основе априорных сведений или по данным предварительных сейсморазведочных исследований с использование ем импульсной или корреляционной модификации сейсморазведки определяют преобладающую частоту спектра целевого отражающего горизонта fo- Далее с использованиями стандартных полевых систем различными методами с применением монохроматических источников возбуждения, работающих на частоте fo. излучаются и регистрируются монохроматические вибросигналы. Регистрация ведется цифровой сейсмостанцией, интервал дискретности т, которой определяется из соотношения

t м t л/ i у гДе к 23 - целое число.

Выбор частоты монохроматических колебаний величины fo обеспечивает энергетическую эффективность способа, поскольку работа ведется на частоте максимума спектра отражений от целевого горизонта. При обработке зарегистрированных колебаний используется известное свойство монохроматического колебания:

t+nT/i

/ t

Asln(w t + p) dt const (D

где Е - энергия колебаний на интервале t, t+nT/2 ;

t - текущее время;

n 1 - целое время;

А, о),р, Т - соответственно амплитуда, круговая частота/начальная фаза и период монохроматических колебаний.

В данном случае Т t/fo. Длительность

интервала интегрирования ivT/2

ГГЈСВЯзана с интервалом дискретности г цифровой регистрации соотношением (k-1);n-T/2 nr(k-1).

Отсюда r 2(irLl} 2to(). При этом выборе т на интервал интег r n(k-1)

рирования п-Т/2 приходится

- целое число отсчетов. Следовательно последнее, беря n(k - 1) отсчетов на записи и интервал всегда, выражение (1) имеет три значения: t+ni/i

/ Astn()2dt t, -

О при 0 t ti-nT/2;

const С при t ti + + nT/2;

меняется от 0 до С при tSfti - пТ/2, ц + . +Ш/21.

Таким образом, по измерению энергии Е на интервале t, t + nT/2 можно определить приход волн, отраженных от границ раздела в исследуемой среде.

Применение указанной методики обработки позволяет получить при суммарном сигнале отраженных волн момент вступления каждой из них и тем самым получить запись, аналогичную импульсной сейсмограмме.

Преимущества способа связаны с использованием монохроматических сигналов- на частоте максимума спектра отражения от целевого горизонта, а также повышениемразрешенности записи посрав нению с неэффективной для гармонически сигналов корреляционной методикой обработки вибросигналов.

Формула изобретения Способ вибросейсмической разведки, основанный на возбуждении монохроматических упругих колебаний виброисточником, синхронизированной с ним регистрации упругих колебаний цифровой сёйсмостанцией с интервалом дискретности т и обработке пол- ученных данных, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и

разрешающей способности, по априорным данным определяют преобладающую частоту fo спектра целевого отражающего горизонта, с которой возбуждают монохроматические упруги.е колебания, а интервал дискретности цифровой регистрации выбирают из соотношения г п г fTV где k 3 - целое числ. о «. - 1)

по, во временном интервале n«1/2fo, где п 1 - целое число, определяют энергию зарегистрированных колебаний последовательно в окрестности каждой дискретной точки записи колебаний и по разности энергий судят о приходе волн, отраженных от границ раздела в исследуемой среде.

Изобретение относится к вибрационной сейсморазведке методом отраженных волн и может быть использовано для исследования земной коры. Целью изобретения является повышение эффективности и разрешающей способности сейсморазведки. Для этого излучают монохроматический вибрационный сигнал виброисточником с частотой, равной преобразующей частоте fo спектра целого отражения, а интервал дискретности цифровой регистрации выбирают из соотношения т 1/2fo(k -1) (k 3 - целое число) во временном интервале n-1 /2fo (n 1 - целое число), определяют энергию зарегистрированных колебаний последовательно по трассе записи и по разности энергий судят о приходе волн, отраженных от границ раздела.