Способ сейсмической разведки Советский патент 1980 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к способам сейсмической разведки с помошью вибраторов, особенно, в случае разведки слоев неглубокого залегания. Известен способ сейсмической разведки, при котором в качестве сигнала для определения местоположения слоев используется сигнал от вибратора, продолжительность которого больше максимально ожидаемого или максимально достижимого времени прохождения обычно применяемого импульс ного сигнала 11.Для сжатия длящего часто несколько секунд вибрационног сигнала в узкий импульсный сигнал, отраженный от акустически неоднородной исследуемой среды и зарегистрированный с помошью соответствующего приемника, сигнал коррелируют с опорным сигналом, в качестве которого используют или вибрационный сигнал, излученный вибратором в точке колебаний, или управляющий сигнал применяемый для управления вибратором. Качество сжатия импульса оценивается на основании двух параметров полученного корреляционного сигнала Ими являются ширина центрального импульса и уровень возникших по обе стороны от центрального импульса побочных колебаний. Чем уже центральный импульс и чем ниже уровень побочных колебаний, тем выше оценка качества сжатия импульса и тем выше разрешающая способность для разделения находящихся близко друг к другу по сейсмическим свойствам отражавших слоев. При реализации известного способа сейсмической разведки 1 с целью устранения искажений сигнала осуществляют дополнительную Фильтрацию коррелированного сигнала. Однако при этом одновременно ослабляются как мешающие, так и полезные волны. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ сейсмической разведки, основанный на возбуждении источником по сигналу управления вибрационного сигнала с длительностью, большей максимально допустимого времени прохождения полезного сигнала регистрации, которую начинают с задержкой ut после посылки сигна.па управления, последующей корреляции сигнала, регистрируемого на определенном расстоянии от источника, с сигналом управления 2}. В качестве управляющих сигналов используют сигналы конечной длины, синусоидальные по форме, с равномерно или неравномерно иэменяюшейся частотой или с постоянной частотой, но со скачкообразно изменяющейся в определенных временных интервалах фа зой, или шумовые сигналы, полученные с помощью генераторов шумов. Однако и в этом случае, поскольк микроструктура управляющего сигнала не наилучшим образом соответствует цели уменьшения уровня мешающих коле баний, не достигают достаточного увеличения отношения сигнал/помеха, : Цель изобретения - увеличение от ношения снгнал/помеха за счет умень шения уровня помех, которые вызываю ся боковыми лепестками корреляционного сигнала. Поставленная цель достигается тем, что в качестве сигнала управле ния источником применяют квази-стохастические сигналы с периодом Т, большим J причем задержку &t выбирают равной а д,пя корре ляции используют вибрационный сигна имеющий полный период Т с количеств периодов квази-стохастического сигн ла не меньшим (1+2 ,f/T), причем верхнюю граничную частоту квази-сто хастического сигнала настраивают по верхней граничной частоте источника Способ поясняется чертежом, на котором показаны: квази-стохастический сигнал упра ления 1 (в идеальном случае излучается источником в качестве вибрацио ного сигнала); сигнал 2, регистрируемый на определенном расстоянии о источника; корреляционный сигнал 3; продолжительность вибрации V; продол)ительность регистрации R; первый зарегистрированный полный период опорного сигнала Т; максимально желаемое или максимально допустимое время прохождения сигнала Квази-стохастические сигналы управления 1 - периодические, но внутри периода имеют стохастический характер в части временной последовательности чередования двух уровне сигнала. В связи с периодичностью квази-стохастических сигналов .получаемый корреляционный сигнал также является периодическим. Квази-стохастические сигналы однозначно воспроизводят, например, с помощью регистра сдвига и при определенном числе ступеней га частичного фильтра получают определенную регенеративную схему с электронным устройствами или рассчитывают с помощью аналогового алгоритма. В то время как длина периода Т определяется числом ступеней m и частотой тактов fi т (2 -i)/ft ерхняя граничная частота f полуаемого корреляционного сигнала заисит прежде всего от частоты таковf 0,45 f, По обеим сторонам от центрального корреляционного импульса (треугольного импульса)корреляционный сигнал квазй-стохастического сигнала имеет постоянный уровень. Отношение этого постоянного уровня к максимальному значению треугольного импульса зависит от числа ступеней m характерного для определяемого квази-стохастического сигнала и имеет значение 1/{Г-п. в соответствии с изобретением осуществляется следующая последовательность операций. Используется генератор стохастических сигналов, настроенный в соответствии с резонансной характеристикой источника. Усиленный с помощью последовательно включенного усилителя мощности выходной сигнал генератора управляет источником, причем сигнал управления для возбуждения сейсмического вибратора с помощью триггерного устройства запускается раньше начала регистрации на время t,aKC (с) , чем сейсмическая регистрирующая аппаратура. Настройку прим-.ннемого квази-стохастического сигнала относительно его верхней граничной частоты по верхней граничной частоте резонансной .характеристики вибратора производят в соответствии с уравнением (2 /. Например, для источника - вибратора с верхней граничной частотой 70 Гц следует выбирать частоту тактов по этому уровню 155,4 Гц. Показанный на чертеже квази-стохастический сигнал 1 для управления источником имеет четыре каскада (т 4) . Обычно регистрируется несколько сигналов, принимаемых на различных удалениях от точки вибрации. Представленный идеальный принятый сигнал состоит только из отраженного с временем прохождения сигнала. Принципиально можно было бы объединить несколько сигналов длительностью ,f Из-за продолжительности вибрации V(l+2 ) периода квази-стохасткческого сигнала и продолжительности регистрации R (1 + + t,mKf/T) периода внутри интересующей зоны (длительности), от О до .Kf (с) имеется несколько больше, чем (1 + ) периодов принимаемого сигнала 2 для корреляции с первы1. зарегистрированным полным периодом опорного сигнала. Полученный корреляционный сигнал 3 показывает возникающий на основании микроструктуры квази-стохастического сигнала сигнал в виде треугольного импульса высотой постоя HUM значением уровня - 1 по обеим сторонам центрального треугольного импульса. Таким образом, уже при m 4 обеспечивается необходимое (10) отношение сигнал/помеха. Формула изобретения Способ сейсмической разведки, основанный на возбуждении источнико по сигналу управления вибрационного сигнала с длительностью, большей максимально достижимого времени про хождения полезного сигнала Ьиокс регистрации, которую начинают с за держкой At после посылки сигнала управления, и последующей корреляц сигнала, регистрируемого на определенном расстоянии от источника, с сигналом управления, о т л и ч а щ и и с я тем, что, с целью увели чения отношения сигнал/помеха за счет уменьшения уровня помех, кото рые вызываются боковыми лепестками корреляционного сигнала, в качестве сигнала управления источником применяют квази-стохастические сигналы с периодом Т, большим (e, причем задержку д.Ъ выбирают равной , а для корреляции используют вибрационный сигнал, имеющий полный период Т с количеством периодов квази-стохастического сигнала не меньшим (1 + 2 t axc/T) , причем верхнюю граничную частоту квази-стохастического сигнала настраивают по верхней граничной частоте источника. Источники инЛормадии, принятые во внимание при экспертизе; 1.ФедынскийВ.В. Разведочная геофизика. М., Недра , 1967., с. 499-500. 2.белов Г.В. Новые источники сейсмической энергии за рубежом. Обзор, серия: Региональная, разведочная и промысловая геофизика, 22, М., ВИЭМС, 1969, с. 16-18 (прототип).

f

Л.

«41

-f«,

Ore

(мояе