Способ сейсмической разведки Советский патент 1981 года по МПК G01V1/00 

вают кривую акустической жесткости. Для повышения надежности результатов производят многократное возбуждение колебаний нри различных параметрах возбуждения.

Сущность способа состоит в следующем.

Процесс формирования поля отражений представляет собой интерференцию отдельных однократных и многократных отраженных импульсов, возникающих на границах слоем ири прохождении падающих волн. В случае идеально упругой среды, линейности регистрирующей аппаратуры во всей полосе частот и возбуждения нормально падающей волны с плоским фронтом задача сводится к решению обратной задачи апериодической свертки. Последующий учет частично - кратных волн в этом случае позволяет точно определить импульсную характеристику среды, а затем рассчитать кривую акустической жесткости.

Способ осуществляют следующим образом.

В скважине, глубина которой определяется задачей исследований, ниже основных жестких границ устанавливают сейсмоприемники, количество которых определяется канальностью приемной аппаратуры. Учитывая продольность профиля, минимальная глубина погружения приемников должна находится вне зоны возбуждения, где закон изменения амплитуд первичной волны зависит от многих факторов (мощность начального возбуждения, свойства вмещающей породы, наличие неупругих деформаций и др.).

Возбуждение упругих колебаний производят в точках, расположенных выше интервала наблюдений и имеющих минимальные отклонения от вертикальной проекции приемников. При таком размещении источников регистрируемые падающие волны соответствуют входному сигналу. Одновременная регистрация сейсмической информации всеми приемниками обеспечивает единичную реализацию способа. Проведение множества наблюдений при различных параметрах возбуждения обеспечивает расчет статистически обоснованной кривой акустической жесткости.

Разделение волновых полей является важнейшей операцией на этапе обработки полученной информации. В результате разделения полей получают необходимые для дальнейщей обработки трассы падающих и отраженных волн. При обработке на ЭВМ шаг дискретизации не должен превосходить 0,001 с, так как большой шаг дискретизации способствует искажению высокочастотных составляющих спектра. При разделении волновых полей необходимо учитывать изменения значений кажущихся скоростей отдельных отражений, вызванное отличием реальной среды от горизонтально-слоистой.

В процессе разделения осуществляют приведение результатов к максимальной глубине погружения приемников.

Учет расхождения осуществляется в соответствии со значениями средней скорости верхней части разреза, где формируется основной фон кратных волн-помех. Учет поглощения осуществляется по данным динамического ВСП, проведенного вблизи района исследований.

Расчет импульсной реакции среды производят вначале по основным энергочастотам во временной области способом последовательных приближений. Проверку выполнения для каждого шага приближения осуществляют по нормированной функции взаимокорреляции. Учет высокочастотных составляющих снектра производят в частотной области методом аналогии. Здесь рассматривается соответствие между трассой отражений и результатом последнего шага приближений, для которого известна импульсная реакция среды. Как известно, периодическая свертка в частотной области заменяется комплексным умножением. Используя преобразования Фурье с помощью комплексного деления, можно точно решить обратную задачу периодической свертки. Однако для реальных процессов имеет место апериодическая свертка. В идеальном случае, когда входной сигнал и импульсная реакция среды, начиная с некоторого времени Ti, имеют строго нулевые значения, а выходной сигнал не ограничивается во времени, для периода 2Ti можно точно решить обратную задачу апериодической свертки при помощи преобразований Фурье и комплексного деления. Для этого в эксперименте используется известный метод аналогий.

Многократная реализация способа при различных параметрах возбуждения позволяет получить статистически обоснованный результат, пригодный для определения тонкой структуры глубоко залегающих отложений.

Использование предлагаемого способа совместно с кинематическими способами сейсморазведки и разведочным бурением позволяет сократить объемы разведочного

бурения.

Формула изобретения

1. Способ сейсмической разведки, основанный на использовании динамических характеристик вертикальной компоненты волнового сейсмического поля, включающий возбуждение упругих колебаний источниками сейсмических сигналов, их прием посредством сейсмоприемииков, установленных на участке вертикального профиля ниже резких преломляющих и отражающих границ, последующую обработку сейсмической информации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения акустической жесткости отложений, колебания возбуждают в точке, совпадающей с вертикальной проекцией приемников, разделяют волновое поле по кажущимся скоростям, используют сейсмограмму иадающих волн в качестве входного сигнала, а сейсмограмму отраженных волн - в качестве результата свертки импульсной реакции ниже залегающей среды и входного сигнала, производят с учетом значений расхождения и поглощения расчет импульсной реакции среды, осуществляют переход к импульсной характеристике среды, после чего, используя начальные и экстремальные значения скорости и плотности, рассчитывают кривую акустической жесткости.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что производят многократное возбуждение колебаний при различных параметрах возбуладения. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Алексеев А. С. и др. О результатах практического опробования решения одномерной обратной динамической задачи сейсМИКИ. Изв. АН СССР. - «Физика земли, 3, 1978, с. 29-37.

2.Теплицкий В. А. Метод обращенных годографов отраженных волн. Сб. «Новые технические и методические разработки в

сейсморазведке. - М.: ОНТИ ВИЭМС, 1969 (прототип).