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

(54) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ

Изобретение относится к способам поиска и разведки нефтяных и газовых месторождений, а также к изучению геологического строения разрезов земной коры. Известен корреляционный метод пре ломленных волн, в котором регистраци преломленных волн, как правило, веде ся на больших расстояних от пунктов возбуждения упругих колебаний, когда эти волны регистрируются в области первых вступлений. Эти расстояния значительно превьошаю расстояния до начальных точек выхода преломленных волн TI . При регистрации же преломленных волн на больших расстояних начинают существенно сказываться эффекты рефракции (.проникания) , трудноучитываемые при дальнейшей обработке материалов и вносящие в результативные геологические построения существенные погрешности в определениях значе ний глубин и значений граничных скоростей. Надежное выделение преломлен ных волн, регистрируемых при работах КМПВ, в области последующих вступлений затруднено из-за сложной интерференции полезных волн между собой и с волнами помехами. В связи с этим при изучении в разрезе нескольких преломляющих границ практически для каждой из них необходимо выполнять самостоятельные системы наблюдений с регистрацией данной преломленной волны в области первых вступлений. Это, наряду с большими величинами, зарядов, связанными с применением больших расстояний до пунктов взрыва, сильно усложняет выполнение полевых работ по этому методу. Известен также способ сейсмической разведки, основанный на регистрации преломленных волн при многократном профилировании в условиях градиентных сред. Способ позволяет учесть эффекты рефракции и улучшить соотношение сигнал/помеха для полезных волн при суммировании спрямленных годографов преломленных волн с выдачей временных разрезов наблюденного;времени на базе пункт возбуждения - пункт приема 2. Но этот способ требует знания скоростной модели изучаемой среды для ввода поправок за рефракцию и не позволяет получать непосредственно глубинные временные разрезы в t, (нулевое время в МПВ ) по данным метода преломленных волн, а также определять значения граничных скоростей. Цель изобретения - повышение точности и надежности геологических построений.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу сейсмической разведки, основанному на возбуждении и регистрации преломленных волн при многократном профилировании регистрируют упругие колебания на удалениях от пунктов наблюдения, близких к расстояниям до начальных точек выхода преломленных волн на дневную поверхность по системам, обеспечивающим многократное прослеживание общих глубинных преломляющих площадок, причем построение каждой глубинной преломляющей площадки производят по совокупности наблюдений, полученных при симметричном расположении пунктов взрыва и приема относительно общей глубинной площадки.

Кроме этого, селекцию и суммирование преломленных волн, соответствующих общей глубинной преломляющей площадке, производят при последовательном переборе значений граничных скоростей , а значение граничной скорости, соответствующее скорости на общей глубиннойпреломляющей площадке, определяют по максимальным знчениям энергии суммируемых наблюдений и отношению сигнал/помеха в пределах временного окна, включающего годограф, полученный для общей глубинной преломляющей площадки.

Предложенный способ заключается в многократном суммировании энергии П1:(рломленных волн на общих глубинных площадках (ОГП МПВ) с определением величины граничной скорости по годографу ОГП и времени to по максимальному значению энергии суммируемых наблюдений и отношению сигнал/помеха. Под общей глубинной площадкой понимается распределение времени to на временном разрезе, определенных для каждой пары пункт возбуждения пункт приема из совокупности многократных систем наблюдения.

На чертеже изображена схема распространения преломленной волны при плоской наклонной преломляющей границе.

Для пунктов возбуждения и приема, : аленных на расстояние 1, значение to может быть рассчитано по формуле

to tH - I ,

где t - наблюденное время преломленной волны;

VP - значение граничной скорости на преломляющей границе;

1 - расстояние от пункта возбуждения до пункта приема

Данное значение t соответствует i глубине до границы преломления, определенной в точке с координатной х, равной

X. I (11-1« ьч|

5 где 1 - угол полного внутреннего

отражения; Ч - угол наклона преломляющей

границы.

Знак ) соответствует у;словиям паQ дения границы по оси х, знак (- ) условиям восстания.

При малых углах tftcj-i -tg О, а , значение X, при котором t V, будет равно . Для большинства реальных разрезов относительное отклонение абсциссы X от величины -тр имеет малую в величину. При углахри36°и Ч 5 предельная величинадх/ не превышает 23%. Это позволяет с высокой степенью точности относить значение t к координате -5- , а также реализовать волновую селекцию по принципу общей глубинной преломляющей площадки, под которой понимается распределение времен tg на временном разрезе, определенных для каждой пары пункт возбуждения - пункт приема из совокупности многократных систем наблюдения. Величина Е общей глубинной преломляющей площадки (ОГП) может быть определена по формуле

с, -e

Ч -Ч-тОГП2Г

1 и Е - минимальная и макгдесимальная длины без наблюХ|.ения многократной системы.

Максимальная разница д to во временах 0 t; ; распределенных на общей глубинной площадке рассчитывается по формуле ,„

uto-().,

где VP - величина граничной скорости для изучаемой преломляющей границы.

При указанных значениях углов i и Ч величина I не превышает 0,3% от величины максимальной базы наблюдения, а различие в t не превышает точности опрэеделения времени регистрации преломленной волны. Такая ма-лая величина общей глубинной преломляющей площадки по отношению к длине регистрируемой волны позволяет рассматривать ее как центр суммирования энергии преломленной волны, зарегистрированной при рассматри:ваемой системе наблюдений. В этом случае годограф ОГП МПВ, образованный совекупностью соответствующих пунктов возбуждения и приема имеет вид:

torn to -VF-t c s / Свойством этого годографа является то, что кажущаяся скорость V , определенная по нему, практически равна граничной скорости Vp . Действи тельно величина относительной ошибки в определении Vf- в этом случае может быть оценена по формуле . составляет менее 0,5% для углов Ч 5 и не превышает 1,5% дляЦ 10. Указанные свойства, общей глубинной площадки и годографа ОГП МПВ позволяют достаточно просто реализов волновую селекцию с построением временного разреза tgCx) и горизонтального графика граничных скоростей УГ (х). Для этого достаточно провести для каждой совокупности трасс ОГП суммирование преломленных волн, наблюденные времена t которых приведенЫрК времени Сдпо формуле - при последовательном переборе гра ничных скоростей. Максимальная энергия суммируемых наблюдений и максимальное отношение сигнал/помеха в пределах временного окна, включанадего годограф ОГП МПВ; будут соответствовать искомым значениям tg.и VP , отнесенным к абсциссе с координа той -J- . -При этом последующая коррекция отклонения центров общих глубинных площадок от величины при необходимости может быть осущест влена при оценках величин углов 1 и Ч на получаемом глубинном разрезе., Многократное суммирование энергии преломленных волн с определением величин граничных скоростей позволяют в зарегистрированном волновом поле существенно улучшить соотношение сиг нал/помеха и выделять преломленные волны и в области их последующих . v вступлений. Это открывает возмож : ность проводить регистрацию преломленных волн не на больших рас стояниях до пункта взрыва, когда эти волны регистрируются в области первы вступлений, а значительно ближе, ког да основным требованием является регистрация данной преломленной волны только за ее начальной точкой, В этом случае эффекты рефракции будут минимальны и не внесут сколько-нибуд значительных искажений в результатив ные геологические построения. При одной и той же системе наблюдений возможно одновременное изучение нескольких преломляющих границ,что сущес венно упрощает проведение полевых работ. Применение расстояний до пунктов взрыва, меньших, чем при обычных работах МПВ, позволяет уменьшить величину зарядов. Все это повышает точность результативных геологических построений, значительно упрощает проведение полевых работ и снижает их стоимость. Формула изобретения 1.Способ сейсмической разведки, основанный на возбуждении и регистрации преломленных волн при многократном профилировании, о т ли чающийся тем,что,с целью повышения точности и-надежности геологических построений, регистрируют упругие колебания на удалениях от пунктов возбуждения, близких к расстояниям до начальных точек рыхода преломленных волн на дневную поверхность по системам, обеспечивающим многократное прослеживание общих глубинных преломляющих площадок, причем построение каждой глубинной преломляющей площадки производят по совокупности наблюдений, полученных- при симметричном расположении пунктов взрыва и приема относительно общей глубинной преломляющей площадки. 2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что селекцию И суммирование преломленных волн, соответствуквдих общей глубинной преломляющей площадке, производят при последовательном переборе значений граличных скоростей, а значение граничной скорости, соответствукяцее скорости на; общей глубинной преломляющей площадке определяют по максимальным значениям энергии суммируемых наблюдений и отношению сигнал/помеха в пределах временного окна, включающего годограф, полученный для общей глубинной прелс лляющей площадки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Гурвич И.И. Сейсморазведка. М.,/Недра, 1964, с.120-131. 2.Авторское свидетельство СССР 684476, кл. G 01 V 1/00, опублик. 1979 (прототип).