Способ возбуждения сейсмических сигналов

(19) 111 А Е ИЗОБРВИДЕТЕЛЬСТ ОПИСАН АВТОРСКОМ ЕН ическ учног ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Тихоокеанский океанолог ий институт Дальневосточного на о центра АН СССР(56) 1. Балашканд М.И., Ловия С.А. Источники возбуждения упругих волн при сейсморазведке на акваториях. М., "Недра", 1977, с. 111-119.2. Авторское свидетельство СССР М 379894, кл. С 01 Ч 1/37, 1971,3. ЧИа 1 Э .С, 141 п 1-зоз 1 е, цп поцуе 1 оп 11.1 роцг 1 ехр 1 огас 1 оь 1 зеьй 90 е а Еа 1 Ые ргоЕопйецг Вц 11. Сеп 1 гес 6 ехр 1 ог, ргой, Е 1 Е-Адц 1 йа 1 пе. (54) (57) СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, основанный на излучении распределенной во времени совокупности сейсмических колебаний,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью увеличения соотношения сигнал/помеха и глубинности разведкиза счет регулирования спектра излучаемого сигнала, совокупность сейсмических колебаний составляют изсерни последовательностей колебаний,в каждой из последовательностей колебания возбуждают с временными задержками, равными периоду усиливаемыхгармонических составляющих спектраизлученного колебания, причем часто.ты усиливаемых гармонических составляющих выбирают с одинаковым интервалом вдоль спектра одиночногоколебания, а количество колебанийв каждой последовательности равноотношению удвоенного значения частоты усиливаемой гармонической составляющей к интервалу следованияусиливаемых гармонических составляющих вдоль спектра одиночного колебания,40 Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть испольпольэовано для решения задач структурной геологии при проведении исследований с помощью невэрынных источников колебаний, 5Известен способ сейсмической разведки, в котором возбуждение сейсмических колебаний проводится отдельным или групповым пневмоисточникомЯ.Недостатком этого способа является 10ограниченная возможность управленияформой излученного сигнала,Известен также способ возбуждениясейсмических сигналов, в которомсуммарный зондирующий сигнал формируют излучением одиночных импульсовс преобладающими частотами, находящимися в соответствии с дискретнымизначениями спектра формируемого сигнала 2),20Недостатком данного способа является ограниченность возможностейконцентрации энергии в суммарномзондирующем сигнале, которая связана с непродолжительностью воэбуждаемых колебаний,Наиболее близким к изобретениюявляется способ возбуждения сейсмических колебаний, основанный на излучении распределенной во временисовокупности сейсмических колебаний 3,Недостатком известного способаявляется невозможность регулированияформы излучаемого зондирующего сигнала.35Целью изобретения является увеличение соотношения сигнал/помеха иглубинности разведки за счет регулирования излучаемого сигнала.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу возбуждения сейсмических сигналов, основанном на излучении распределенной вовремени совокупности сейсмическихколебаний, совокупность сейсмических 45колебаний составляют иэ серии последовательностей колебаний, в каждомиэ последовательностей колебаниявозбуждают с временными задержками,равными периоду усиливаемых гармонических составляющих спектра иэлученного одиночного колебания, причемчастоты усилинаемых гармоническихсоставляющих выбирают с одинаковыминтервалом вдоль спектра одиночногоколебания, а количество колебаний нкаждой последовательности равно отношению удвоенного значения частс 1 тыусиливаемой гармонической составляющей к интервалу следования усилинаемых гармонических составляющих вдоль 60спектра одиночного колебания.Сущность способа заключается нследующем,Спектр последовательности одинаковых колебаний определяется произ ведением спектра одиночного колебания Я(и) на характеристику сложени колебаний И и Гчч5(п -нМ: - .,6 нло колебаний где 1 - чис н последовательности,ль - интервал следования колебаний в последовательности,Я - круговая частота.Изменяя параметры Е иможнолрегулировать спектральную характеристику и длительность последовательности колебаний,Используя серию таких последовательностей с разными параметрамии 8 можно изменять суммарный излучаемый сигнал, н широких пределахварьируя его спектром и формой, Взависимости от порядка излучения последовательностей колебаний образуютсясигналы с разными корреляционнымихарактеристикамиСпособ реализуется в следующейпоследовательности операции.Определяется спектр одиночногоизлучаемого колебания. Выбираетсяминимальная и максимальнаяЕп 1, частоты в спектре одиночйогоколебания. Период следования колебалний с в первой последовательности находится как : 1 щ, так какК = Ю д. Число колебаний 1 в первой последовательности получают изв,соотношения .где ЛГИЬ щахрасстояния между соседними усиливаемыми гармоническими составляющимиспектра одиночного колебания ранныширине дополнительного максимумахарактеристики сложения,Последующие гармонические составляющие Е, усиливаемые в спектре одиночного колебания, определяются посоотношению(,н еп 1 ье .где и - параметр, определяемый порядком излучения последонательностей колебаний.ли К и каждой иэ последовательностей находят аналогичным способом.По мере достижения Гп максимального значения расчет параметровпоследонательностей прекращают.Способ может быть реализован приморской сейсморазведке следующимобразом.16 излучателей из комплекта ПИ закрепляются на раме на расстоянии2,5 м друг от друга, Рама погружается на глубину 20 м.Минимальная частота следованияимпульсов Гщ; определяется минимальной частотой в спектре импульса,излучаемом одним пневмоисточником1054810 211 2 ф 15 ГцЬ 7 5 Гц Составитель В. ЧернявскийТехред С, Легеза Корректор А, Повх Редактор А. Гулько Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 9101/53 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 возможная частота следования 1 що импульсов определяется верхней частотой в импульсе одного источника и равна 80 Гц.Диапазон частот Г = в,- та равный 65 Гц, разбивается на равные полосыЕ шириной 5 Гц. При этом получается Мдискретных отсчетов спектра Е Г,= 15,20,25,30,35,40,45,50,55,60, 1 О 65,70,75,80, где щ - номер отсчета спектра (щ = 1,2. . .,14),Число щ отсчетов спектра определяет число дискретных квазисинусоидальных сигналов в суммарном зондирующем сигнале щ = 14. Значения целочисленной функции л, определяющей закон частотной манипуляции,равняются номеру и (и = 1, 2.2014) следования кваэисинусоидального сигнала в суммарном зондирующем.сигналеЯ=1,2,3,4,5,6,7;8,9,10,11,12,13,14.,25Первая усиливаемая гармоническаясоставляющая спектра одиночногосигнала равна1 =1 П,ф Я) ьЕ,=15 ГЧ 1 (1-1) - .5 ГЧ=15 ГцИнтервал следования колебаний в первой последовательности равенл 1 (45 Г 006 сЧ Число суммируемых колебаний М,ПИ впервой последовательности равно 6 иопределяется по формуле Длительность первой последовательности колебаний в соответствии с частотой 1,равной первому дискретномузначению спектра, .равна Т = 3 с 6 = 6 0,06 е = 0,36 с. Длительность суммарного зондирующего сигнала Т равна суммарной длительности дискретных составляю-щих последовательностей колебаний Ту = Т + Т Т 3 + Т(4 56 сПри использовании порядка излучения последовательностей3, 4, 1, 6, 2, 5, 7 можно получить сигнал, автокорреляционная функция которого характеризуется уменьшенными значениями дополнительных максимумов по сравнению с автокорреляционной функцией сигнала при с = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7Положительный эффект заключается в увеличении соотношения сигнал/помеха и глубинности разведки и достигает за счет регулирования спектра и увеличения интенсивности возбуждаемых колебаний.