Способ вибрационной сейсморазведки Советский патент 1993 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к сейсмической разведке с вибрационными источниками возбуждения и может быть использовано при поисках и разведке месторождений нефти, газа и других полезных ископаемых.

Цель изобретения - повышение производительности вибрационной сейсморазведки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе,вибрационной сейсморазведки, основанном на возбуждении вибратором последовательности n-монохроматических сигналов, определяемой выражением Д F, где Т - длительность сейсмического сигнала (трассы); ДР - заданная полоса частот, с различными длительностями амплитудами и частотами, регистрацию колебаний сейс- моприемниками, корреляционное преобразование и суммирование коррелограмм .с последующей интерпретацией, величина Т принимается равной длительности импуль- . сного сейсмического сигнала в источнике

0,2-0,5 с, а при обработке вычитают из полученной суммарной коррелограммы ее же с

временным сдвигом Д1 и амплиту-

дои, равной амплитуде подаваемых повторных сигналов,

Сущность изобретения состоит в следующем.

Согласно теореме Котельникова любую функцию, в том числе и ограниченную во времени, можно передать при помощи некоторой последовательности чисел, определяемой по формуле Д F, где п - количество дискретов; Т - длительность функции; Д F - ширина спектра, вне которого спектральная плотность меньше некоторой заданной величины, Из формулы следует, что для дискретной передачи вибратором сейсмического сигнала длительностью Т, равной например 4 с, средняя длительность сейс- ; мограммы (трассы), с заданной шириной полосы частот Д Гц (от 16 до 6.6 Гц)

to

t:

00

о ел

о

потребуется возбудить п 2 4с 50

С

монохроматических сигналов, причем они

50Гц должны следовать с шагом 00 послед

0,125 Гц.

Передача такого большого количества монохроматических сигналов и с такой высокой точностью настройки по частоте стал- кивается с большими техническими сложностями, требует для реализации больших затрат времени, и на современном уровне развития техники не осуществлена.

В то же время известно, что каждая трасса сейсмограммы T(t) в рамках линейной модели представляет собой свёртку собственно сейсмического сигнала N(t) с импульсной характеристикой среды (распределением во времени коэффициентов отражения) R(t) плюс аддитивная помеха.

T(t)N(t)IR(t)+n(t).

Исходя из этого, полное восстановление сейсмотра сы может быть достигнуто, если коль 8ство монохроматических сигналов и соответственно шаг дискретизации их по частоте задавать из расчета не полной длительности сейсмической трассы, а голько длительности собственно сейсмического сигнала, ,2-0,5 с, что и оо.ч/ зовано в способе Это позволяет нг; порядок сократить количество сигналов в сеансе. Так, если длительность собственно сейсмического сигнала (сигнала, в источнике-приемнике) принять равной 0,5 с, то KOKUVJCTBO монохроматических сигналов д.я приведенного вы1ше примера будет равно пг 2 0,5 с 50 -

С

50, т.е. уменьшится в 8 раз, а шаг дискре тизации монохроматических сигналов по частоте будет равен 1 Гц. При этом, однако, в процессе восстановления импульс- ной сейсмограммы, который заключается в суммировании зарегистрированных последовательностей моночастотных виброграмм после их корреляции, на суммарной корре- лограмме возникают записи повторных сигналов, следующих с интервалом ,т.е.

для приведенного примера At --zrfl с.

50с

Для очищения записи от повторных сигналов в предложенном способе производится послем /вэтельное вычитание из полученной суммарной коррелограммы записи этой же оррелограммы, но смещенной на величину A t

п TSF

вниз по оси

времен, с одновременным выравниванием амплитуд на уровне совмещения коррелог- рамм.

Способ реализуется следующим образом.

С помощью вибратора 1 (см. фиг, 1) и генератора 3 сигналов развертки сейсмо- станции производятся последовательные возбуждения дискретных монохроматических сигналов в заданной полосе частот ДР, с заданными длительностями и шагом дискретизации по частоте. Зарегистрированные с помощью сейсмоприемников (сейсмокосы 2) и сейсмостанции 3 виброграммы поступают в вычислительный комплекс 4, обрабатываются соответствующим образом, в результате чего восстанавливается окончательная импульсная сейсмограмма, которая подается на блок 5 визуализации. Так, приведенная на ф .;г. 2 сейсмограмма получена при шаге дискретизации монохроматических сигналов по частоте, равном 1 Гц, в полосе 16-64 Гц с длительностью каждого отдельного монохроматического сигнала 4 с

и длительностью записи 6 с.

По выполненной серии монохроматических сигналов путем суммирования виброграмм после корреляции полностью восстановлена сейсмограмма в импульсной

форме, но на основную запись с интервалом- 1,0 с накладываются повторные корреляционные сигналы (фиг. 2). Для исключения этих сигналов полученную коррелограмму (каждую сейсмотрассу) сдвигают на 1,0 с, выравнивают амплитуды записей на исходной и сдвинутой ксррелограмме на этом уровне времени (оп-п/мизируют их по амплитуде) и вычитают од у запись из другой. Полученная после этой операции сейсмограмма очищенэ от повторного сигнала (фиг. 3) и значительно превосходит по качеству сейсмограмму (коррелограмму), полученную на этой же расстановке, но с линейно-частотно-модулированным свип-сигналом в той же

полосе частот (рис. 4).

Таким образом, в результате процедур увеличения шага дискретизации монохроматических сигналов и последующей обработки достигается возможность повышения

производительности вибросейсморазведки и управления спектром сейсмической записи, не прибегая к усложнению конструкции вибраторов для реализации более сложных, чем АЧМ-свип-сигналов, с повышением качества результативных сейсмограмм.

Форму л а изо бретен и я Способ вибрационной сейсморазведки, включающий возбуждение вибратором последовательности п-монохроматических

сигналов, определяемой выражением Д F, где Т - длительность сейсмического сигнала, a F - заданная полоса частот, с различными длительностями, амплитудами и частотами, регистрацию колебаний сейс- моприемниками, корреляционное преобразование и суммирование коррелограмм с последующей интерпретацией, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения производительности, величину принимают равной 0,2-0,5 с. а при обработке вычитают из полученной суммарной коррелогрзммы ее же

с временным сдвигом Д г -гр и амплитудой, равной амплитуде подавляемых повторных сигналов,

Использование: вибрационная сейсмическая разведка. Сущность изобретения состоит в возбуждении серии монохроматических 2 зондирующих сигналов в заданном частотном диапазоне с увеличенным шагом диск-, ретизации их по частоте, определяемым по формуле Д F, где Т - длительность сейсмического сигнала (в источнике), равная 0,2- 0,5 с; Д F - полоса частот, в которой возбуждаются монохроматические сигналы. При этом формирование импульсной сейсмограммы осуществляется в результате суммирования коррелированных записей от серии возбуждений и последовательного оптимизированного вычитания из полученной коррелограммыееже, но смещенной на вели: ЧИНУ A t -тгг . 4 ИЛ,