Способ сейсмической разведки Советский патент 1982 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к бейсморазведке с применением вибрационных поверхностных источников и может быть использовано для повышения достоверности при изучении земной коры.

Известен способ сейсмической разведки, согласно которому последовательно возбуждают непрерывные колебания в двух точках, удаленных одна от другой на такое расстояние, что приращение времени вступления помехи равно сумме полупериода основной частоты полезного сигнала и приращению его времени прихода от обоих пунктов возбуждения, вводят в опорный сигнал одной из записей временной сдвиг, равный этой сумме, и csrммиpyют два принятых сигнала в противофазе l .

Однако этот способ недостаточно эффективно подавляет помехи, так как принятые в нем соотношения эффективности лишь для одной из гармоник полезного сигнала и помехи. Это приводит к искажению полезных сигналов, поскольку -их складывают со сдвигом и изменением полярности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ сей-.

смической разведки, основанньгй на последовательном возбуждении вибрационным источником нескольких сейсмических колебаний переменной частоты в заданном диапазоне частот, регистрации сейсмически волн и суммировании, по крайней мере, двух сейсмограмм 2.

10

Недостатки известного способа состоят в низкой производительности и недостаточно высокой эффективности подавления помех. Низкая производительность обусловлена тем, что пос15ле каждого возбуждения сигнала необходима перестановка вибратора на новую точку, а недостаточная эффективность обусловлена тем, что изменение частоты сигнала в преде20лах каждой посылки не сопровождается изменением расстояния между приемниками и источниками. Т.е. каждую, составляющую общий сигнал, сейсмопрам му получают обычным способом со

25 всеми присущими ему недостатками.

Цель изобретения - повышение эффек тивности подавления волн-помех с известной кажущейся скоростью, уменьшение искажений полезного сигнала

30 и повышение производительности работ Поставленная цель достигается те что согласно способу сейсмической разведки, основанному на последовательном возбуждении вибрационным источником нескольких сигналов пере менной частоты в заданном диапазоне частот, регистрации сейсмических волн и суммировании, по крайней мер двух сейсмограмм, последовательно дозбуждают не менее двух одинаковых и взаимно согласованных в соответс ВИИ с изменением частоты сигналов, - 1тобы проекция на линии .профиля наблюдений расстояния между точками первого и второго возбужде1шя любой .фазы сигнала была равна половине длины возбуждаемой в этой фазе волны-помехи, подлежащей подавлению. Движение вибраторов может быть согласовано так, что при одном из i возбуждений вибратор находится в неподвижном состоянии (как в частном случае движения с нулевой скоростью) . На фиг.1 показаны в масштабе вре мени два одинаковых сигнала 1 и 2 переменной частоты, каждый длительностью Т, возбужденные последовательно с любым интервалом времени /jT; на фиг.2 - распределения 3 и 4 сейсмических воздействий от сигналов 1 и 2 вдоль линии профиля наблюдений, полученные при последовательном возбуждении сигналов движущимся вибрационным источником, и мнимая суперпозиция возбуждаемых ви ратором волн-помех 5-8; на фиг, 3 суперпозиция сигналов 10 и И (соответствующих волкам-помехам), принятых одним из приемников 9, и результат сложения 12 дважды возбужденной волны-помехи. Длина волны, возбуждаемой вибратором в среде, равна частному от деления скорости ее распространени на частоту возбуждаемых колебаний. Поскольку различным фазам возбуж дения сигналов соответствуют различные частоты, различным фазам возбуждения соответствуют и различ ные длины волн (фиг.2), При приняты на фиг.2 условиях начальной фазы в збуждения сигналов соответствует высокая частота, и соответственно, малая длина вопи 5 и б, а конечной фазе соответствует низкая частота и большая длина волн 7 и 8. Движен вибратора осуществлено так, что ес ли бы сигналы 1 и 2 возбуждали одновременно двумя вибраторами, то в пространстве вдоль линии профиля п исходило бы сложение волн-псмех всегда в противофазе.

Такую суперпозицию зарегистрированных волн-помех получают путем суммирования двух последовательно зарегистрированных сейсмограмм с

Вели посылаемый сигнал разворачивают от высокой частоты к низкой, то при первом возбуждении вибратор 65 перемещают с малой скоростью или совмещением моментов начала генерирования сигналов. При осуществлении движения вибраторов в соответствии с установленными выше условиями любой из приемников 9 принимает волны-помехи 5-8, возбужденные сигналами 1 и 2 с переменной относительно начала возбуждения задержкой, прямо пропорциональ-. ной частному от деления расстояния между точками возбуждения соответствующих фаз волн на скорость волнпомех вдоль профиля наблюдений. При этом задержка в любой фазе сигнала численно равна полупериоду колебаний. Таким образом, во временном масштабе сигналы 10 и 11, соответствующие волнам-помехам при сложении сейсмограмм, складываются в противофазе, что приводит к наиболее эффективному подавлению помех и малому их среднему уровню 12 на суммарной сейсмограмме. Последовательно возбуждают одним движущимся вибратором или группой одинаково движущихся вибраторов (т.е. форма, размеры группы и ее ориентация относительно профиля наблюдений остаются постоянными), по крайней мере, два одинаковых сигнала 1 и 2 переменной частоты в заданном диапабоне и заданной длительности Т. Интервал времени лТ между окончанием генерирования первого сигнала и началом второго должен быть больше времени прихода от момента возбуждения самой поздней из интересующих полезных волн. При возбуждении сигнала 1 движение вибратора от момента запуска осуществляют так, что за время Т он проходит расстояние, проекция которого на линию профиля наблюдений равна половине длины волны, подлежащей подавлению помехи при начальной частоте возбуждения. При возбуждении сигнала 2, запуск которого производится с задержкой относительно первого на время Т+(|Т, движение вибратора (либо группы вибраторов) осуществляют согласованно с движением первого возбуждения так, что проекция на линию профиля расстояния между точками, соответствующими любой фазе возбуждаемых сигналов, равна половины длины волны, подлежащей подавлению помехи при частоте, соответствующей рассматриваемой фазе сигнала. При первом и втором возбуждениях, в соответствии с законом движения вибратора, происходит распределение 3 и 4 возбуждаемых сигналов вдоль ЛИН ИИ П РОФИЛ я. оставляют неподвижным, а при втором с большой скоростью. При развертке сигнала от низких частот к высоким первое возбуждение производят при большой скорости движения, а второе при малой или неподвижным вибратором. Для получения различных по велич не скоростей на линии наблюдения можно осуществлять движение вибратора с постоянной скоростью, но под разными углами к линии профиля (гал сами) , Например, вначале перемещать его параллельно профилю (большая скорость), а затем под углом (мала скорость) и т.д. в различных комбинациях. При обработке сигналы, зарегистрированные на двух получен ных сейсмограммах, попарно складывают. Сложение сейсмограммы может быть произведено как до свертки с сигналом посылки, так и после свер что дает одинаковый результат, так как операции суммирования и свертк являются линейными и обеспечивают равенство произведения суммы сигна лов на один множитель и суммы произведений тех же сигналов на тот же множитель. Изобретение позволяет повысить эффективность подавления волн-помех за счет непрерывного изменения расстояния между точками возбуждения сигналов, что дает возможность подстройки подавления помехи во всем частотном диапазоне сигнала. Способ позволяет также уменьшить частотные искажения полезных сигналов, так как за счет непрерыв ной подстройки расстояния между то ками возбуждения к частоте возбуждаемого сигнала позволяет поддерживать во всем частотном диапазоне одинаковое значение величины харак теристики и направленности системы из двух вибраторов или из двух групп вибраторов. Способ позволяет повысить и производительность работ, так как перемещение вибратора или группы вибраторов на новую точку возбуждения осуществляется одновременно с возбуждением и регистрацией сигналов . Формула изобретения Способ сейсмической разведки, основанный на последовательном возбуждении вибрационным источником нескольких сигналов переменной частоты в заданном диапазоне частот, регистрации сейсмических волн и суммировании,по крайней мере, двух сейсмограмм, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности подавления волн-помех с известной кажущейся скоростью, уменьшения искажений полезного сигнала и повышения производительности работ, послрдовательно возбуждают не менее двух одинаковых и взаимно согласованных в соответствии с изменением частоты сигналов переменной частоты, так, чтобы проекция на линию профиля наблюдений расстояния между точками первого и второго возбуждения любой фазы сигнала была равна половине длины возбуждаемой в этой фазе волны-помехи, подлежащей подавлению. Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 517013, кл. G 01 V 1/00, 1979. 2.Заявка ФРГ № 2748707, кл. G 01 V 1/14, опублик.1979 (прототип) .

/

А Л

/ / у/ / V/

jr .f Фаг. 2 / / /