Устройство для сейсмической разведки Советский патент 1981 года по МПК G01V1/00 

I- .

Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть использовано в условиях интенсивного поля волн-помех с широким диапазоном изменения кажущихся длин волн.

Известно устройство, состоящее из двух сейсмоприемников, соединенных в противофазе, в цепь одного из которых включена ячейка запаздывания 1 . Недостаток известного устрой,ства заключается в том, .что необходимо знать кажущуюся скорость волны-помехи, чтобы произвести соответствующую настройку ячейки запаздывания о Кроме того, устройство позволяет подавлять только один тип волнпомех .

Известна система для сейсмических наблюдений, в которой, с целью снижения чувствительности (5истемы к волнам-помехам с широким диапазоном изменения кажущихся длин волн

И ВЫСОКОЙ интенсивностью, оптимизируются параметры составляющих систему интерференционных групп. Расстояние между пунктами возбуждения в группе источников берется равным базе группы приемников, а величина взрывного интервала выбирается равной полусуммебез групп источНИКОВ и приемников. При таком соотношении параметров совокупности интерференционных систем расширяется диапазон подавления волн-помех 2 .

Недостаток этого устройства снижение чувствительности системы к волнам-помехам достигается только при условии одновременного использования нескольких интерференционных систем, что резко удорожав ет сейсмические работы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сейсмической разведки, состоящее из двух групп сейсмоприемников пространственной и точечно11 соединенных между собой в противофазе и параллельно. В цель точечной группы включен фильтр, позволяющий получить комплексную характеристику точечной группы, совпадающую с таковой для пространственной группы в области прохождения поверхностной волны-помехи. Регистрируемый точечной группой сейс моприемников сигнал, соответствующий низкоскоростной помехе, проходит через фильтр и становится по форме и амплитуде таким же, как и аналогичный сигнал на выходе пространственной группы. Сигналы этих двух групп, вкладываясь в противофазе, уничтожаются. Полезный высокоскоростной сигнал, проходя через фильтр дополнител ной группы, ослабляется и при суммировании его в противофазе с сигналом основной группы практически не изменяет его 3. Недостаток данного устройства зек лючается в том, что для его реализации требуется изготавливать специаль ный фильтр; что усложняет и удорожае провидение полевых работ Кроме того данное устройство способно подавлять однов;Эй 1енно один тип золн-помех, наг:П;-1мер5 f.о ерчностные волны, тогда :з.л в реальных условикх наблюдаются ЕОЛг ы-помехи с iiJHpOK/iM диапазоном КажуЩК ХС.-; длин .. Целью изобретз чия является повыше ние зффектиЕ,;ос-:и подезяения волн-по мех с .юким диапазоном кажущихся длин волн. У; азамная цель достигается тем, -; гс1 3 устройстве для сейсмической разв.едки, ссстоЯНем из основных и подключенных к ним дополнительных групп сейсмоприемников, дополнительная ipynna имеат комплексную характе ристику, совпадающей с комплексной характеристикой основной группы для асей области подавления волн-помех, но имеющую обратный знак, при этом элементы дополнительной группы подкл . чают по два к каждой основной группе симметрично относительно ее центра, причем один из сейсмоприемников дополнительной группы подк.пючают в протиаофазе с остальными, а расстояние d между сейсоприемниками дополнительной группы и их чувствительность К определяется по формулам .ci ., , где N - число сейсмоприемников в основной группе, d - расстояние между сейсмоприемниками основной группы, А - амплитуда промежуточных максимумов частотной характеристики основной группы, которые подлежат подавлению.При конструи|эовании дополнительной группы элементов используют следующие закономерности и формулы. Промежуточные максимумы частотной характеристики интерференционной системы следуют с постоянной частотой и могут быть описаны.синусоидой. Такую же синусоидальную характеристику имеет группа из двух элементов, подключенных в противофазе друг к другу. Следовательно, подсоединив к основной интерференционной системе дополнительную группу из двух элементов, можно подавить промежуточные максимумы частотной характеристики основной группы для всего интервала про.пускания волн-помех, если период повторения промежуточных максимумов и их амплитуда для основной интерференционной системы будут равны амплитуде и периоду синусоидальной характеристики дополнительной группыо Это достигается тем, что расстояние d между элементами дополнительной группы рассчитывается исходя из параметров основной группы по формуле ; d Nd,СО где N - число элементов в основной линейной или эквивалентной линейной группе; d - расстояние между элементами , основной группы. Под эквивалентной линейной группой понимается линейный эквивалент пространственной группы, получаемый по известному правилу проецирования элементов пространственной группы на линию профиля. Центр дополнительной группы совмещается с центром основной группь. 5 Чувствительность К элементоб дополнительной группы определяется по формуле где А - амплитуда промежуточных максимумов частотной характеристики основной группы, к торые подлежат подавлению. Для того, чтобы частотная характе ристика дополнительной группы имела обратный знак по отношению к знаку частотной характеристики основной группы, в противофазе к остальным подключается элемент, для которого фаза колебаний запаздывает относительно центра группы. Например, при группировании сейсмоприемников в про тивофазе подключается элемент, ближний к пункту возбуждения упругих волн. Промежуточные максимумы частотной характеристики интерференционной системы можно описать синусоидой с постоянной амплитудой тем точнее, чем меньше элементов в группе, поэтому если требуется добиться более высокого уровня подавления побочных максимумов во всем интервале прохождения волн-помех, дополнительная пара элементов подключается к каждой линейной группе, составляющей интерференционную систему. В свою очередь, линейную группу так же можно расчленят на линейные подгруппы, к которым под ключается дополнительная пара элемен тов . Если в сейсморазведочном комплек се применяется одновременно нескольк интерференционных систем, например, группа источников, группа сейсмоприе ников, смеситель, лабораторное сумми рование по способу ОГТ, то предлагае мое устройство может быть использова но в каждой из этих систем или выборочно. На фиг. 1 показан один из вариантов предлагаемого устройства; на фиг. 2 - частотные характеристики для конкретного примера выполнения устройства - основной группы из четырех сейсмоприемников, дополнительной группы из двух сейсмоприемников и .всего устройства в целом. Устройство для сейсмической разведки, схема которого изображена на фиг. 1, состоит из основной групп четырех сейсмоприемников 1 и пары дополнительных сейсмоприемников 2 и 3. Расстояние между сейсмоприемниками в основной группе равняется d. Расстояние между дополнительными сейсмоприемниками, определяемое по формуле (}}, равняется d . Чувствительность сейсмоприемников основной группы равна единице, чувствительность сейсмоприемников дополнительной группы определяется по формуле (2) и равна 0,5б единицы. Центры основной и дополнительной групп совпадают. Сейсмоприемники соединены между собой последовательно (параллельно), причем в противофазе с остальными подключен сейсмоприемник 2, если пункт возбуждения находится слева от устройства. Устройство работает следующим образом. Сигнал, соответствующий волнепомехе, принимается основной и дополнительной группой сейсмоприемников и суммируется. Поскольку частотная характеристика (фиг.2) дополнительной группы совпадает с частотной характеристикой 2 основной группы, но имеет обратный знак, суммируемые сигналы равны по амплитуде, но противоположны по знаку, и результирующий сигнал на выходе равен нулю (значительно ослаблен). Амплитуда волны- помехи на выходе группы определяется величиной промежуточных максимумов частотной характеристики 3 всего устройства в целом. В пределах точности расчетов уровень подавления описываемой группы сейсмоприемников составляет АО дБ (в 100 раз). При этом область подавления волн-помех этого устройства достаточно широкая - в пределах от 0,25 d/A- до 0,75 d/Л , где d - шаг между элементами основной группы сейсмоприемников; Л - кажущаяся длина .вол ны. В области 5 прохождения полезных волн сигнал дополнительной группы значительно ослаблен и практически не оказывает влияния на суммарный си1 нал на выходе устройства. Предлагаемое устройство для сейсмической разведки обладает высоким уровнем подавления волн-помех в широком интервале кажущихся длин волн при малом количестве элементов интерференционной системы и легко реализуется. Увеличение эффективности подавления волн-помех позволяет повысить качество сейсмических материалов, увеличить глубинность исследований и повысить достоверность геологической интерпретации, что, э конечном счете,даст эконо- мимеский эффект от уменьшения объемов буровых работ. При заданном уроне интенсивности волн-помех устройство позволяет уменьшить число используемых для группирования сейсмоприемников, число источников в группе, кратность наблюдений, что значительно удешевит сейсмические работы. Для промышленного использования изобретения проводить дополнительные работы не нужно, так как устройство просто реализуется в производственных условиях.

Формула изобретения

Устройство для сейсмической разведки, состоящее из основных и подключенных к ним дополнительных групп сейсмоприемников,о тличающеес я тем, что, с целью повышения эффективности подавления волн-помех с широким диапазоном кажу1дихся длин вог.Нр дополнительная группа имеет комппекснул характеристику, совпадаюmyio с комплексной ГчЭрактеристикой

основной группы для всей области подавления волн-помех, но имеющую .обратный знак, при этом элементы дополнительной группы подключают

по Два к каждой основной группе симметрично относительно ее центра, причем один из сейсмоприемников дополнительной группы подключают в противофазе с остальными, а расстояние d

между сейсмоприемниками дополнительной группы и их чувствительность Копределяются по формулам

А- N

N-d ; К

где N - число .сейсмоприемников в основной группе;

d - расстояние между сейсмоприениками основной группы; А амплитуда промежуточных

максимумов частотной характеристики основной группы, которые Подлежат подавлению Источники информации принятые во внимание ири экспертизе

1.Справочник геофизика, т. 1У, М., Недра, 1966, с. 42.

2.Авторское свидетельство СССР № 646285, кл. G 01 V 1/00, 1977.

3.Авторское свидетельство СССР f 5б2786, кл. G 01 V 1/16, 1976 (прототип)о