Способ сейсмической разведки

Союз Советских Социалистических РеспубликОЦИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВЫДЕТЕЛЬС 1 ВУ оц 720392(51) М. Кл.2 6 0 1 Ч 1/00 с присоединением заявки Ио Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытии(72) Автор изобретения ИностранецБернхард Форкманн (ГДР) Иностранное предприятие ФЕБ Геофюэик (ГД. )(54) СПОСОБ СЕИСИИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ Иэобретение относится к способам сейсмической разведки с помощью вибратороь, особенно, в случае разведки слоев неглубокого залегания,Известен способ сейсмической разведки, при котором в качестве сигнала для определения местоположения слоев используется сигнал от вибратора, продолжительность которого больше максимально ожидаемого или10 максимально достижимого времени про- хождения обычно применяемого импульсного сигнала (1).Для сжатия длящегосячасто несколько секунд вибрационногосигнала в узкий импульсный сигнал, отраженный от акустически неоднородной исследуемой среды и зарегистрированный с помошью соответствующего приемника, сигнал коррелируют с опорным сигналом, н качестве ко торого используют или вибрационный сигнал, иэлученный вибратором в точке колебаний, или управляюший сигнал, применяемый для управления вибратором, Качество сжатия импульса оцени вается на основании двух параметров полученного корреляционного сигнала. Ими являются ширина центрального импульса и уровень возникших по обе стороны от центрального импульса 30 побочных колебаний. Чем уже центральный импульс и чем ниже уровень побочных колебаний, тем выше оценкакачества сжатия импульса и тем вышеразрешающая способность для разделения находящихся близко друг к другупо сейсмическим снойствам отражаЮшихслоев. При реализации известного способа сейсмической разведки (1 с целью устранения искажений сигнала осуществляют дополнительную Фильтрацию коррелированного сигнала, Однако при этом одновременно ослабляются как мешающие, так и полезные нолны,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ сейсмической разведки, основанный на возбуждении источником по сигналу управления вибрационного сигнала с длительностью, большей максимально допустимого времени прохождения полезного сигнала 1 иансрегистрации, которую начинают с задержкой д 1 после посылки сигнала управления, последующей корреляции сигнала, регистриоуемого на определенном расстоянии от источника, с сигналом управления 21.В качестве управляюших сигналов используют сигналы конечной длины, синусоидальные по форме, с равномерно или неравномерно изменяющейся частотой или с постоянной частотой, но со скачкообразно изменяющейся н определенных временных интервалах фазой, или шумоные сигналы, полученные с помощью генераторов шумовОднако и в этом случае, поскольку микроструктура управляющего сигнала не наилучшим образом соответствует цели уменьшения уровня мешающих колебаний, не достигают достаточного увеличения отношения сигнал/помеха.Цель изобретения - увеличение отношения сигнал/помеха за счет уменьшения уровня помех, которые вызываются боковыми лепестками корреляционного сигнала.Поставленная цель достигается тем, что н качестве сигнала управле ния источником применяют квази-стохастические сигналы с периодом Т, большим 1 ианспричем задержку Ь с выбирают равной 1 не а для корреляции используют вибрационный сигнал, 75 имеющий полный период Т с количеством периодов квази-стохастического сигнала не меньшим (1+2 Т ,/Т), причем нерхнюю граничную частоту квази-сто" хастического сигнала настраинают по З(3 верхней граничной частоте источника,Опособ поясняется чертежом, на котором показаны:квази-стохастиеский сигнал управления 1 (в идеальном случае излучается источником н качестве вибрационного сигнала); сигнал 2, регистрируемый на определенном расстоянии от источника; корреляционный сигнал 3; продолжительность вибрации Ч; про-. должительность регистрации й; первый ф зарегистриронанный полный период опорного сигнала Т,: максимально желаемое или максимально допустимое время прохождения сигнала ассКвази-стохастические сигналы 45 управления 1 - периодические, но внутри периода имеют стохастический характер в части временной последовательности чередования двух уровней сигнала. В связи с периодичностью р) квази-стохастических сигналов получаемый корреляционный сигнал также является периодическим, Квази-стохастические сигналы однозначно воспроизводят, например, с помощью 55 регистра сдвига и при определенном числе ступеней ш частичного фильтра получают определенную регенеративную схему с электронными устройствами или рассчитывают с помощью аналогового алгоритма, В то 60 время как длина периода Т определяется числом ступеней ш и частотой тактов Г верхняя граничная частота Й получаемого корреляционного сигнала зависит прежде всего от частоты тактов Й:Гр - - 0,45 х,По обеим сторонам от центральногокорреляционного импульса (треугольного импульса) корреляционный сигналкваэИ-стохастического сигнала имеетпостоянный уровень., Отношение этогопостоянного уровня к максимальномузначению треугольного импульса зависит от числа ступеней ш характерного для определяемого квази-стохастического сигнала и имеет значение1/ (2" -1) .В соответствии с изобретением осуществляется следующая последовательность операций,Используется генератор стохастических сигналов, настроенный н соответствии с резонансной характеристикой источника. Усиленный с помошьюпоследовательно включенного усилитезя мошности выходной сигнал генератора управляЕт источником, причем сигнал управления для возбуждения сейсмического вибратора спомощью триггерного устройства запускается раньше начала регистрации навремя ианс (с), чем сейсмическаярегистрируюшая аппаратура, Настройкуприменяемого кваэи-стохастическогосигнала относительно его верхней граничной частоты по верхней граничнойчастоте резонансной характеристикивибоатора производят н соответствиис уравнением (2 /, Например, для источника - вибоатора с верхней граничной частотой 70 Гц следует выбирать частоту тактов по этому уровню)55,4 гц,Показанный на чертеже квази-стохастический сигнал 1 для управленияисточником имеет четыре каскада(ш =4),Обычно регистрируется несколькосигналов, гринимаемых на различныхудалениях от точки вибрации. Представленный идеальный принятый сигнал состоит только иэ отраженногос временем прохождения 1,акс сигнала.Принципиально можно было бы обьединить несколько сигналов длительностью0-1 а Из-за продолжительностивибрации /)(1+2 а,/Т) периодаквази-стохастического сигнала и продолжительности регистрации В(1 ++ данс/Т) периода внутри интересуюшей эоны (длительности). от 0 до1 манс (с) имеется несколько больше,чем (1 + 1 ан/Т) периодов принимаемого сигнала 2 для корреляции с первым зарегистрированным полным периодом опорного сигнала. Полученный корреляционный сигнал 3 показывает возникающий на основании микроструктуры квази-стохастического сигнала сигнал в ниде треугольного им720392 Формула изобретения мокс оставитель Л. Солодилов ехред О.Легеэа Корректс акаренко едактор Т Орловс ое СС раж 649сударственногам изобретенива, Ж, Рауш Подпи комитета и открыт кая наб. каэ 10214/3 ПИ Гоо делМоск д, 4/5 35 пиал ППП фПатент 1, г, Ужгород, ул, Проектная,4 пульса высотой 2 " - 1 = 15 с постоянным значением уровня - 1 по обеимсторонам центрального треугольногоимпульса, Таким образом, уже прищ = 4 обеспечивается необходимое10) отношение сигнал/помеха. 5 Способ сейсмической разведки,основанный на возбуждении источникомпо сигналу управления вибрационногосигнала с длительностЬю, большеймаксимально достижимого времени прохождения полезного сигнала смакерегистрации, которую начинают с задержкой д 1 после посылки сигналауправления, и последующей корреляциисигнала, регистрируемого на определенном расстоянии от источника,с сигналом управления, о т л и ч а ю- рощ и й с я тем, что, с целью увеличения отношения сигнал/помеха засчет уменьшения уровня помех, которые вызываются боковыми лепесткамикорреляционного сигнала, в качестве сигнала управления источникомприменяют квази-стохастическиесигналы с периодом Т, большим маис,причем задержку д 1 выбирают равной 1 макс. а для корреляции используют вйбрационный сигнал, имеющийполный период Т с количеством периодов квази-стохастического сигналане меньшим (1 + 2 1 асс/Т)причемверхнюю граничную частоту квази-стохастического сигнала настраивают поверхней граничной частоте источника. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1. Федынский В,В, Разведочная геоФизика. М., Недра, 1967с. 499-500,2. Зелов Г,В. Новые источники сейсмической энергии за рубежом. Обзор,серия: Региональная, разведочнаяи промысловая геофизика, 9 22, МВИЭМС, 1969, с. 16-18 (прототип)