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

(54) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ

1

Изобретение относится к области сейс.мической разведки и предназначено для повышения соотношения сигнал/помеха в сейсмической разведке способом многократных перекрытий.

Известен способ сейс.мической разведки, в котором для повышения соотношения сигнал/помеха используется группирование сейсмоприемников. Этот способ эффективен для подавления регулярных волн-помех с низкими скоростями распространения и случайных шумовых помех 1.

Недостатком этого способа является невозможность использования его для подавления помех с высокими скоростями, которыми характеризуются всевозможные типы кратных отражений, так -как ослабление их интенсивности требует использования больших баз группирования, искажающих П;, leiMbm сигнал.

.инертен также способ повышения сог .1г, сигнал/помеха, в котором при ||) шжроваиии сейсмоприемников использхются э.- гктрические линии задержек 2.

Нсдост.птком известного способа также явля ся невозможное:ь подавления нескольких типов кратны: отраженных волппомех, так как их параметры чрезвьпкзИ ; вариабельны вдоль профилен наблюдений и для каждого типа кратных воли пужно подбират1 свои задери кн.

Наиболее близким техническим решспием к изобретению является способ сеГи-мичоско,й разведки, основанный на возбужде1 И11 упругих колебаний в пунктах возбуждения, их последующем приеме в пунктах наб.:|юлений и регистрации на базах наблюди.ми вдоль профилей по фланговым и встречным системам многократного профилирования | 3.

Недостаток данного способа связан с недоучетом того обстоятельства, что ка.К.и .я последующая общая глубинная точка (ОГГ), располагающаяся на временном разрезе, ивляется результатом су.ммирования CC.IHOKXIIностн волн, прошедших в среде пути длины, чем совокупность волн, .1И

руемых в предыдущую точку, что значитсль но снижает помехоустойчивость способа.

Целью изобретения является новыи1е1 1о еоотнои ения сигнал/помеха и эффективнснтн разведки.

Поставленная це.:1ь достигается те.м, что согласно способу сейсмической разведки, основанному на возбуждении упругп.х колебаний в пунктах возбуждения, их последующем приеме в пунктах наблюдений и регистрации на базах наблюдений вдоль профилей по фланговым и встречным системам многократного профилирования, базу наблюдений разбивают на участки, длина которых пропорциональная расстоянию между пуктами возбуждения, а пункты наблюдения, расположенные на каждом из участков, соединяют между собой, причем расстояние между пунктами возбуждения при устречных системах многократного профилирования выбирают из соотношения

ДПВ q-k-АПК,

где ДПВ - расстояние между пунктами

возбуждения; ДПК - расстояние между пунктами

наблюдения;

- коэффициент изменения кратности системы Наблюдений; К - число соединяемых на каждом участке пунктов наблюдений, а расстояние между пунктами наблюдений при фланговых системах многократного профилирования выбирают из соотношения

ЛПВ 1/2сЗ-КАПК.

На чертеже изображен фрагмент периодически повторяющегося вдоль линий наблюдений взаимного расположения приемников п источников сейсмических колебаний, а также схема образования разных типов общих точек отражения при проведении работ известным способом общей глубинной точки и предлагаемым способом.

Сейсмогфием пиками, расположенными в пунктах наблюдений 1 -12 на базах наблюдений 13--15, находящимися на поверхности земли 16, проводится регистрация сейсмических колебаний, возбуждаемых последовательно для каждой базы наблюдений из пунктов возбуждения .

При использовании известного способа для формирования общих глубинных точек 20-23 необходимо сложить колебания, прошедшие от источников до приемников пути разной длины но отразившиеся в одних и тех же точках на отражающей границе 24. В первый тип общих глубинных точек 20 складываются волны, зарегистрированные приемником 1 при возбуждении их и-сточником 19, приемником 5 при возбуждении источником 18, приемником 9 при возбуждении колебаний источником 17. Во втором типе общих глубинных точек 21 суммируются колебания, зарегистрированные приемниками 2, 6 и 10 из пунктов возбуждения 19-17. В третий тип общих точек отражения складываются записи сейсмоприемников, находящихся в пунктах 3, 7 и 11, при неизменном положении источников возбуждения. В четвертый тип общих глубинных точек 23 суммируются колебания, ре1истрируемые приемниками 4, 8 и 12 из тех же пунктов возбуждения. Полученные общие глубинные точки характеризуются одинаковой кратностью накапливания, но

разными удалениями от пунктов возбуждения. Общая глубинная точка 20 наиболее удалена от пунктов возбуждения и поэтому колебания, суммируемые в ней, проходят наиболее длинные пути. Следующая общая глубинная точка 21 находится ближе, чем

первая, к источникам колебаний. Общая глубинная точка 22 еще более приближена к пунктам возбуждения. Общая глубинная точка 23 является самой близкой к источникам колебаний, и волны, суммируемые для

образования этой точки, проходят наиболее короткие пути.

Изменение путе.м прохождения колебаний от одного типа общих точек отражения к друго.му, несмотря на одинаковую кратность накапливаний, обуславливает разные

характеристики суммирования волн для каждого типа общих точек.

Фланговые системы наблюдений многократного профилирования при одинаковом числе сейсморегистрирующих каналов и

одинаковом расстоянии между ними описываются одинаковыми амплитудно-частотными РФ и разными, в зависимости от типа общей глубинной точки и ориентации системы наблюдений, фазово-частотными характеристиками направленности ф1д для

левой и fccpin для правой систем

Uin H-TTTp-At-cJ

.K-At-o;

sinsm2

(1)

Ф/ . k-p-At- сог

At-cJ

Sin

(Р-1л: 1-Кр(т-1)

i2)

ut-oj;

ф1Л

(in-0 4-K-p(m-n

At-c. (3)

ф1п -

Встречная симметричная система наблюдений, состоящая из баз приема, расположенных слева и справа от пункта возбуждения при размещении его между сейсморегистрирующими каналами, описывается разными для каждого типа общих глубинных точек амплитудно-частотными характеристиками направленностиPbi и одинаковыми для всех типов точек фазово-частотными характеристиками

. k-m-p-At.gj ,.

sirьш

. &t-a/

K-p-At- ш Sin;;

ып

kC2i-p-l)Ata; x2cos 5/; (4)

k -p- rn+2d-l

-it-cJ, (5)

,.

55 Ь

где i iin порядковые номера разных типов общих глубинных точек во фланговых и встречной симметричной системах наблюдений слева направо;

-величина функции запаздываt

ния между соседними каналами;

u m

-круговая частота; кратность фланговой системы

до объединения каналов;

-количество разных типов общих глубинных точек после объединения К каналов, численно равное Pf. ;

c d

-количество разных типов ОГТ до объединения каналов;

-параметр выноса базы наблюдений за пункт возбуждения, равный /if/АПК;

4E

величина выноса базы наблюдений за пункт возбуждения.

Таким образом, вдоль временного сейсмического разреза фор1мируются периодически повторяющиеся сейсмические трассы, соответствующие общим глубинным точкам с разными характеристиками направленности и разным соотношением сигнал/помеха.

В предлагаемом способе сейсмической разведки базы наблюдений разбиваются на участки, а сейсмоприемники, находящиеся в пунктах наблюдений каждого из участков, объединяются в группы. Число каналов, соединяемых в группу для достижения Мс симального соотношения сигнал/помеха, быть равно числу разных типов общих глубинных точек при проведении работ фланговыми системами наблюдений и половине этого значения при проведении наблюдений по встречным системам.

Объединение четырех пунктов наблюдений 1-4, 5-8 и 9-12 в группы с центрами в точках 25-27 и последующее суммирование записей, полученных в пунктах наблюдений в соответствии с предлагаемым способом позволяет получить один тип общих точек отражения 28. Новый тип общих глубинных точек будет характеризоваться увеличенной в соответствии с числом объединяемых каналов кратностью наблюдений, а соответственно и большим значением соотношения сигнал/помеха при прежнем количестве пунктов возбуждения колебаний. Временные разрезы будут состоять из суммарных записей, полученных в одинаковых условиях вдоль отражающих границ 24, так как амплитудно-частотные Рф, Р и фазо-частотные Еф, Eg, характеристики общих глубинных точек фланговых и встречных систе.м наблюдений одинаковы и не зависят от типа обшей глубинной точки тХАо) )

sm

-Inj-i ()

РФ

sin

2d-t-mk-l,

ф-

Сопоставление формул (1), (4) и (6) показывает, что кратность системы наблюдений М в этом случае повышается в К раз и равняется произведению m-k.

Если достигнутая кратность является чрезмерно высокой, то ее можно уменьщить, проводя объединение меньщего числа каналов, чем число разных типов общих глубинных точек, или выбирая общий интервал между пунктами возбуждения.

Предложенный способ реализуется следующей последовательностью операций.

Задается необходимая кратность системы наблюдений М, величина базы приема L, расстояние между сейсморегистрирующими каналами АПК. канальность сейсмостанции п. Рассчитывается число каналов N. необходи.мое для проведения работ, равное

идпк.

В соответствии с заданными параметрами вдоль линии наблюдений проводится расстановка сейсмоприемников или гругш сейсмоприемников, рассчитанных на подавление поверхностных волн-помех.

Определяется параметр k, с которым связано увеличение производительности работ и повышение кратности наблюдений в общих глубинных точках; , где П1-кратность системы наблюдений, достигаемая обычным способом до объсди0 нения сейсморегистрирующих кана.юв в пункты наблюдений.

Определяется новое количество каналов п , необходимое для проведения работ, . Если п больше канальности сейсмостанц1 и, то выбирается другое значение k, которое позволит уменьшить п до величины п или сделать ее еще меньше, что допускает использование сейсмостанцип с малой канальностью для проведения наблюдений на больших базах, на когорых

0 при обычной методике работ нужно использовать сейсмостанцию с увеличенной канальностью. Если канальность станции окпзалась большей, чем необходимо для проведения работ, то определяется освободив .нееся число каналов сейсмостанции -гг.

5 Освободившиеся каналы используются для увеличения базы наблюдений L или для введения дополнительной симметричной относительно пункта возбуждения базы наблюдений, преобразующей флгжговую систему в симметричную встречную с увеличенной крат костью наблюдений. Определяется коэффициента изменения кратности

С) РС/К.

Опредсмяется интервал возбужден ; энергии ДПВ для фланговых систем наб.чюдений по соотношению ДПВ 1/2 Kg АПК. для встречных си.мметричных систем наб/подений по соотношению . i cпользование которых позволяет провести вырав.ниванне характеристик направленности всех общих глубинных точек и повысить производительность работ увеличением интервала возбуждения энергии в соответствии с k, особенно при использовании встречных симметричных систем наблюдений и при значении коэффициента .

База наблюдений разбивается на участки, каждый из которых содержит k пунктов наблюдений.

На каждом участке проводится синхронное накапливание и суммирование информации, поступающей от входящих в него пунктов наблюдений с введением, если требуется, статических и кинематических поправок. Если такой необходимости нет, то сейсморегистрирующие каналы, входящие в участок наблюдений, запараллеливаются. Однако в этом случае база, на которой объединяются каналы, не должна превыщать 1/4 длины, выбранной для проведения исследований волны.

Полученная таким образом информация используется для формирования слагаемых ОГТ, на которых располагаются сейсмические трассы в последовательности расположения пунктов наблюдений. На каждом слагаемом записывается в k раз больше информации, чем при обычной методике проведения работ.

При перемещении базы регистрации вдоль линии наблюдений в соответствии с перемещением пунктов возбуждения вновь проводится коммутация сейсморегистрирующих каналов, исходя из выбранных значений параметра К.

Полученные слагаемые обычным способом используются для формирования временных разрезов, которые при g 1 содержат общие глубинные точки с одинаковыми характеристиками направленности.

Положительный эффект изобретения достигается за счет увеличения производительности работ, обусловленной возможностью увеличения базы наблюдений при уменьщении канальности сейсмической станции, увеличения интервала возбуждения сейсмических колебаний и уменьщения числа пунктов возбуждения с одновременным увеличением соотнощения сигнал/помеха, связанным с увеличением кратности наблюдений и выравниванием характеристик направленности общих глубинных точек вдоль линий наблюдений.

Формула изобретения 1. Способ сейсмической разведки, основанный на возбуждении упругих колебаний в пунктах возбуждения их, последующем

приеме в пунктах наблюдений и регистрации на базах наблюдений вдоль профилей по фланговым и встречным системам многократного профилирования, отличающийся тем, что, с целью повыщения соотнощения сигнал/помеха и эффективности разведки,

базу наблюдений разбивают на участки, длина которых пропорциональна расстоянию между пунктами возбуждения, а пункты наблюдения, расположенные на каждом из участков, соединяют между собой.

дпв ч-к-лпк,

где АПВ - расстояние между пунктами

возбуждения; ДПК - расстояние между пунктами

наблюдения;

Oi коэффициент изменения кратности системы наблюдений;

k -число соединяемых на каждом участке пунктов наблюдений.

с. 7.

кл. 340-15.5. опублик. 1956 (прототип).