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

Изобретение относится к области сейсмической разведки, конкретно, к сейсмическим работам с использованием поверхностных источников возбужде ния колебаний в среде и предназначено для исключения влияний условий установки источника на излучаемый сигнал. Известен способ сейсмической разведки, заключаквдийся в том, что для подавления волн-помех при вибрационнсм возбуждении колебаний, излучаемый сигнал регистрируют в двух точках, удаленных.на расстояние, при котором приращение времени вступления помехи равно сумме полупериода основной частоты полезного сигнала приращению его врюмени от обоих пун тов возбуждения. Полученный временной сдвиг вносят в опорный сигнал одной из записей, а затем эти запис суммируют в противофазе 1, Недостатком этого способа является то об стоятельство, что в каждой точке во буждения колебаний за счет различий резонансных систем источник-среда излучаются раз.ные по спектральному составу сигна.гы, а, следовательно, суммирование записей на .конечном эт пе становится малоэффективным. Известен также способ сейсмической разведки путем возбуждения в грунте вибратором линейно-изменяющейся частоты, в котором сигнал от сейсмоприемников записывают раздельно в виде отрезков и суммируют их на одном регистраторе в течение всего времени работы источника возбуждения 2 . Этот способ обладает тем же недостатком, что отмеченный выше - суммирование записей становится малоэффективным из-за неучета спектральной характеристики вибратор-среда. Наиболее близким техническим решением к настоящему изобретению является способ сейсмической разведки, основанной на возбуждении колебаний поверхностным источником, содержащим рабочий орган с инерционной массой и из.лучающей плитой, регистрации сейсмических волн и их взаимной корреляции с опорным сигналом 3. При этом на вибраторе и регистрирующей сейсмической станции устанавливают генераторы опорных сигналов, работающие строго синхронно и идентично. Эти сигна.пы используют для управления вибратором и обработки получение функции взаимной коррёля|ции} полученной сейсмической инфор;мации. Способ в силу специфики метода вибросейсморазведки позволяет получить шумящую функцию взаимной корреляции, что, с одной стороны, снижает разрешающую способность метода, а с другой - ухудшает точность построения отражающих горизонтов. Это происходит по следующим причинам. При работе вибратора на дневной поверхности в среду излучается -не опоржый сигнал, а сигнал, ис каженный за счет спектральной характеристики источник-среда. Свертка зарегистрированной сейсмической информации с этим сигналом приводит к искажениям (усилению шума) и снижению точности результатов сейсмическо разведки. Целью настоящего изобретения явля ется повышение точности и эффективно сти сейсмической разведки при исполь зовании поверхностных источников воз буждения колебаний. Поставленная цель достигается тем Что регистрируют колебания плиты и инерционной массы, по спектрам этих колебаний определяют спектральную характеристику системы источник-среда и посредством обратной связи корректируют опорный сигнал так, чтобы его спектр был обратно пропорционале спектральной характеристике источник среда . Такой способ может быть осуществлен, исходя из следующих теоретичес ких предпосылок. Поверхностный источ ник колебаний непрерывного и импульс ного воздействия состоит из инерционной массы и излучающей плиты, связанных соответственно с поршнем и цилиндром. Поршень перемещается отиосительно цилиндра по заданном;/ зак ну (опорный сигнал). В результате взаимодействия источника через излуч ющую плиту со средой, в нее излучает ся сигнал. Уравнение движения плиты в этом случае можно записать в следу ющем виде: Шппу,(и)к{ш)хДш)и)Мх (ш) (1) где Х (Ш) и Х.(ш) комплексные спек тры перемещений излучающей плиты и инерционной массы; m к М соответственномассы; K(tu) жесткость системы источник-сред круговая частота Спектр опорного сигнала источника 1(0;) связан со спектрами перемещений у.Ли) и к. (Ct/) следующими соотношения Л i (ш(ш) ытекающими из кинематической схемы сточника. Установив на излучающей лите и инерционной массе датчики еремещений, определяем (uj) и ) , а следовательно, и жесткость (ty) , т, е. , . л 1 X.O(LCI) K(cxj) .L читывая выражения (1) и (2), моем записать: K(aj)(rn-vM) Сигнал, излучаемый в среду поверхностным источником определяется величиной У.у,(со)-к(ои) UJ MK{CO) К(а) pupi rnTul Из последующего выражения следует, что спектральная характеристика системы источник-среда может быть представлена в виде: хСсо K(co)-.ou(m + M} Таким образом, однозначно определяется спектральная характеристика системы источник-среда, а следовательно, и спектр сигнала, излучаемого в среду. Для излучения в среду постоянного, наперед заданного сигнала необходимо корректировать опорный сигнал.так, чтобы его спектр был обратно пропорционален спектральной характеристике условий установки поверхностного источника. Иначе говоря, опорный сигнал необходимо задавать в виде х(со)) где х((о) - постоянный, наперед заданный сигнал, не меняющийся от точки к точке. Тогда на каждом пункте возбуждения в среду будет излучаться сигнал Х(со) Х(а)УУ (uj) .у (со). X (ш) В соответствии с предложенным способом осуществляется следующая последовательность операций. На излучающую плиту и инерционную массу устанавливают датчики перемещения, регистрируют колебания указанных элементов поверхностного источника, определяют по спектрам перемещений спектральную характеристику системы источник-среда и с помощью обратной связи корректируют опорный сигнал, так, чтобы его спектр был обратно пропорционален спектральной характеристике источник-среда. В этом случае в каждой точке возбуждения в среду будет излучаться сигнал с наперед заданным спектром. 5 7443 Формула изобретения Способ сейсмической разведки, основанный на возбуждении колебаний поверхностным источником, содержащим рабочий-орган с инерционной массой и излучающей плитой, регистрации сейс-5 мических волн и их взаимной корреляции с опорным сигналом, о т л и чающийся тем, что, с целью повьаиения точности и эффективности разведки, регистрируют колебания пли- Ю ты и инердионной массы, по спектрам этих колебаний определяют спектральную характеристику систекы источник6-реда и посредством обратной связи корректиру &т опорный сигнал так, чтобы его бал обратно пропорционален спектральной характеристике источник-среда, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 317013, кл. G 01 V 1/00, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР 318002, кл. G 01 V 1/00, 1970. 3. Патент США 3733584, кл. G 01 V 1/02, опублик. 1972.