Способ возбуждения сейсмических сигналов на предельном мелководье Советский патент 1992 года по МПК G01V1/137 

Изобретение относится к морской сейсморазведке и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ в условиях предельного мелководья.

Наиболее сложной частью ведения разведки на нефть и газ в условиях предельного мелководья является возбуждение сейсмических сигналов в тонком водном слое. Наиболее распространенные излучатели сейсмических сигналов, такие как пневматические, гидравлические, электроискровые, теряют свою эффективность из-за значительной потери излучаемой энергии в тонком водном слое. Это объясняется тем, что давление, которое выдерживает поверхность воды без кавитации, равно 1 кгс/см . При больших давлениях, которые возникают вокруг излучателя, например, пневматического, в момент его срабатывания происходит раскрытие воды и большая часть излучаемой энергии выбрасывается в воздух.

Известно, что амплитуда излучаемого сигнала морсжих сейсмических излучателей приводился к расстоянию 1 м от него. Она уменьшается вспедствие расхождения фронта сигнала (волны) по закону 1/г, где г - расстояние от излучателя до точки наблюдения, Если на расстоянии 1 мот излучателя амплитуда сигнала равна 2 кгс/см м, то на расстоянии 2 м амплитуда будет равна 1 кгс/см2 м. Если это рассматривать применительно к глубине погружения излучателя, то в этом случае при подходе сейсмической волны к поверхности раздела сред вода- воздух раскрытия воды уже не произойдет. Излучение сигнала по этому критерию будет максимальным. В связи с тем, что на мелководье используют высокочастотные излучатели, которые не дают поверхностную волну-помеху, пиковые давления амплитуд сигналов у них находятся в пределах до 2 кгс/см2 м, т.е. глубина погружения таких излучателей 2 м уже является достаточной

ЦоА

х| Јь ГО СЛ О

Подобного поднятия воды над излучателем можно добиться, например, путем вакууми- рования.

Известен способ возбуждения сейсмического сигнала с целью увеличения глубин- ности исследования при работах на мелководье путем сосредоточения энергии сигнала в сейсмическом диапазоне частот. Срабатывание каждого последующего излучателя в группе осуществляется с задерж- кой, равной времени двойного пробега волны от излучателя до границы раздела вода-воздух.

Недостатком данного способа является то, что его нельзя использовать в условиях предельного мелководья, где толщина водного слоя не позволяет осуществить эту задержку, т.е. низка его эффективность.

Наиболее близким техническим решением является способ возбуждения сейсми- ческих сигналов на предельном мелководье, включающий размещение излучателя в воде и создание сейсмического импульса. При этом способе пневмоизлуча- тели выстреливают сжатый воздух под днище судна, возбуждая сейсмический сигнал. Излучатели могут иметь убирающиеся цилиндрические юбки, которые не позволяют воздуху производить боковое перемещение воды. В этом случае корпус излучателя снабжен клапаном для выпуска отработанного воздуха. Для увеличения эффективности воздействия излучатель может быть снабжен отражательной пластиной.

Недостатком известного способа явля- ется то, что колебание воздушного пузыря, происходящее под днищем судна, создает значительную помеху в регистрируемом отраженном сигнале, несмотря на повышение эффективности возбуждения сигнала. Кро- ме того, при свободной поверхности разде- ла вода-воздух излученный сигнал усиливается зеркально отраженным от этой поверхности сигналом.

Цель изобретения-увеличение энергии излучаемого сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что при способе возбуждения сейсмических сигналов на предельном мелководье, включающем размещение излучателя в воде и создание сейсмического импульса, на локальных участках акватории формируют до- полнительный объем воды путем повышения ее уровня на высоту, равную в метрах численному значению амплитуды первого пика давления излучаемого сигнала в кгс/см2, приведенной к расстоянию 1 м от излучателя, и сейсмический сигнал создают в дополнительном объеме воды, повышенный уровень воды формируют в жестком

цилиндре и опускают его на дно акватории, а сейсмический сигнал создают внутри жесткого цилиндра, повышение же уровня воды осуществляют путем вакуумирования.

Повышение уровня воды на высоту, равную в метрах численному значению амплитуды первого пика давления излучаемого сигнала в кгс/см , приведенной к расстоянию 1 м от излучателя, позволяет не только исключить потерю излучаемой энергии вследствие раскрытия воды, но и дополнительно усилить сигнал за счет зеркально отраженного от поверхности вода- воздух.

На чертеже приведено устройство, поясняющее реализацию способа.

Допустим, что имеем предельное мелководье 0-2 м, по которому перемещается понтон, оборудованный излучателями 1, размещенными в колоннах 2, которые соединены между собой и компрессором 3 с обратным клапаном 4 пневмокоммуникаци- ями 5. Излучатель 1 посредством своих коммуникаций б соединен с компрессором 7. Колонны 2 сверху герметично заглушены и могут быть снабжены подвижными юбками 8.

Способ осуществляют следующим образом.

Компрессор 3 включается на реверс и из герметичных колонн 2 откачивается воздух В колонне 2 поднимается уровень воды от отметки Но до отметок Н2, Из, Н-з и конечной И, Возможен вариант, когда на каждую колонну 2 устанавливают свой малогабаритный компрессор или колонна снабжается пороговым устройством по вакууму. Но в любом случае в зависимости от амплитуды сигнала излучателя 1 над ним создается столб воды, который при вскрытии излучателя, т.е. выбросе из него сжатого создуха, выполняет роль забойки (инертной массы), которая не позволяет воздушному пузы- рю высвободить энергию в воздух. Известно, что серийные компрессоры, например, ДК-2, ДК-10, работая в реверсивном режиме, могут создавать разрежение до 0,1 кгс/см2 и поднимать воду взкуумиро- вакием на высоту, много больше требуемой. Когда излучение сигнала состоится, вакуум исчезнет за счет выброса воздуха из излучателя, и столб воды, устремившись вниз (падая), усилит сейсмический сигнал. Пульсации пузыря отсутствуют.

Чтобы повысить эффект излучения сигнала в колонне 2 опускается юбка 8, которая герметизирует воду в колонне, без учета го- го, что часть воды может уходить через дно, на которое опирается юбка 8. Уч ывая быстротечность процесса, юбка 8 не позволяет излучаемой энергии рвсеиваться между

днищем судна и дном акватории, что повышает эффективность способа. Воздух, скапливающийся в верхней части колонны, выпускается через клапан 4 и забирается компрессором 3.

Формула изобретения 1. Способ возбуждения сейсмических сигналов на предельном мелководье, включающий размещение излучателя в воде и создание сейсмического импульса, отличающийся тем, что, с целью увеличения энергии излучаемого сигнала, на локальных участках акватории формируют дополнительный объем воды путем повыше0

5

ния ее уровня на высоту, равную в метрах численному значению амплитуды первого пика давления излучаемого сигнала в кгс/см , приведенной к расстоянию 1 м от излучателя, и сейсмический сигнал создают в дополнительном объеме воды.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что повышенный уровень воды формируют в жестком цилиндре, опускают его на дно акватории, и сейсмический сигнал создают внутри жесткого цилиндра.

3.Способ попп. 1 и2, отличающий- с я тем, что повышение уровня воды осуществляют путем вакуумирования.

Изобретение относится к морской сейсморазведке и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ в условиях предельного мелководья. Цель-увеличение энергии излучаемого сигнала. Способ включает размещение излучателя в воде и создание сейсмического импульса. Способ включает формирование на локальных участках акватории дополнительного объема воды путем повышения ее уровня на высоту, равную в метрах численному значению амплитуды первого пика давления излучаемого сигнала в кгс/см , приведенной к рас стоянию 1 м от излучателя, и создание сейсмического сигнала в дополнительном объеме воды. Повышенный уровень воды формируют в жестком цилиндре, опускают его Hd дно акватории и внутри его создаю сейсмический сигнал. Повышение же уровня воды осуществляют путем вакуумирова- ния. 2 з.л.ф-лы, 1 ил.

8/