Способ сейсмической разведки

(22) Заявлено 120476 21) 2345956/18-5е присоединением заявки Но 2569404(51) М.,(г Д 01 Ч 1/00 Государствеиицб комитет СССР яо делан кзобретеиий и открытий(71) Заявитель Ордена Ленина институт физики Земли имени О, Ю. Шмидта(54) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ Изобретение относится к областисейсмической разведки, конкретно, ксейсмическим работам с использованием поверхностных источников возбуждения колебаний в среде и предназначе 5но для исключения влияний условийустановки источника на излучаемыйсигнал,Известен способ сейсмической разведки, заключакщийся в том, что дляподавления волн-помех при вибрационнсм возбуждении колебаний, излучаемый сигнал регистрируют в двух точках, удаленных, на расстояние, прикотором приращение времени вступления помехи равно сумме полупериодаосновной частоты подезного сигнала иприращению его времени от обоих пунктов возбуждения, Полученный временной сдвиг вносят в опорный сигнал 20одной иэ записей, а затем эти записисуммируют в противофазе 1, Недостатком этого способа является то обстоятельство, что в каждой точке возбуждения колебаний за счет различийрезонансных систем источник-средаизлучаются раэ,нее по спектральномусоставу аигнаюи, а, следовательно,суммирование записей на конечном этапе становится малоэффективным. ЗО Известен также способ сейсмической разведки путем возбуждения вгрунте вибратором линейно-изменяющейся частоты, в котором сигнал от сейсмоприемников записывают раздельнов виде отрезков и суммируют их наодном регистраторе в течение всеговремени работы источника возбуждения 2),Этот способ обладает тем же недостатком, что отмеченный выше - суммирование записей становится малоэффективным из-за неучета спектральнойхарактеристики вибратор-среда.Наиболее близким техническим решением к настоящему изобретению является способ сейсмической разведки,оснований на возбуждении колебанийповерхностным источником, содержащимрабочий орган с инерционной массойи излучающей плитой, регистрациисейсмических волн и их взаимной корреляции с опорньж сигналом 31 . При этом на вибраторе и регистрирующей сейсмической станции устанавливают генераторы опорных сигналов, работающие строго синхронно и идентично. Эти сигналы используют для управлении вибратором и обработки(получение функции взаимной корреля:ции) полученной сейсмической информации. Способ в силу специфики метода вибросейсморазведки позволяет получить фшумящую функцию взаимной корреляции, что, с одной стороны, снижает разрешающую способность метода, а с другой - ухудшает точность построения отражающих горизонтов. Это происходит по следующим причинам. При работе вибратора на дневной поверхности в среду излучается не опорный сигнал, а сигнал, искаженный за счет спектральной характеристики источник-среда. Свертка зарегистрированной сейсмической информации с этим сигналом приводит к 15 искажениям (усилению шума) и снижению точности результатов сейсмической разведки.Целью настоящего изобретения является повышение точности и эффективно сти сейсмической разведки при использовании поверхностных источников возбуждения колебанийПоставленная цель достигается тем, Что регистрируют колебания плиты и инерционной массы, по спектрам этих колебаний определяют спектральную характеристику системы источник-среда и посредством обратной связи корректируют опорный сигнал так, чтобы его спектр был обратно пропорционален спектральной характеристике источник- среда.Такой способ может быть осуществлен, исходя из следующих теоретических предпосылок, Поверхностный источник колебаний непрерывного и импульсного воздействия состоит из инерционной массы и излучающей плиты, связанных соответственно с поршнем и цилиндром, Поршень перемещается от носительно цилиндра по заданному закону (опорный сигнал). В результате взаимодействия источника через излучающую плиту со средой, в нее излучается сигнал. Уравнение движения плиты в этом случае можно записать в следующем виде: ц я 1 х,(ОЬК(и)х (ш) шзмх (ш) (1) где У (ш) и Х (ш) - комплексные спек 50тры перемещений излучающей плиты и инерционной массы;и 1 и М - соответственно55массы;К(Ц) - жесткость системы источник-средауО - круговая частотаСпектр опорного сигнала источника щ Х(Ш) связан со спектрами перемещений Х (ц и Х(СО) следующими соотношения- миф вытекающими иэ кинематической схемыисточника. Установив на излучающейплите и инерционной массе датчикиперемещений, определяем Хо) их (ш), а следовательно, и жесткостьК(Ш), т, е,к(и 4К(со)=ГОв МшХМ)(3) Учитывая выражения (1) и (2), можем записать:Х(М)=" 1 Сигнал, излучаемый в среду поверхностным источником определяется ве/личиной хЦ к(ш) Из последующего выражения следует,что спектральная характеристика системы источник-среда может быть представлена в виде; Таким образом, однозначно определяется спектральная характеристика системы источник-среда, а следовательно, и спектр сигнала, излучаемого в среду.Для излучения в среду постоянного, наперед заданного сигнала необходимо корректировать опорный сигнал так, чтобы его спектр был обратно пропорционален спектральной характеристике условий установки поверхностного источника. Иначе говоря, опорный сигнал необходимо задавать в виде где х (ш) - постоянный, наперед заданный сигнал, не меняющийся от точки к точке. Тогда на каждом пунктевозбуждения в среду будет излучатьсясигнал Х(ифХ (со)"(со) У(со)-х(со) В соответствии с предложенным способом осуществляется следующая последовательность операций. На излучающую плиту и инерционную массу устанавливают датчики перемещения, регистрируют колебания указанных элементов поверхностного источника, определяют по спектрам перемещений спектральную характеристику системы источник-среда и с помощью обратной связи корректируют опорный сигнал, так, чтобы его спектр был обратно пропорционален спектральной характеристике источник-среда. В этом случае в каждой точке возбуждения в среду будет излучаться сигнал с наперед заданным спектром.744398 Ссставитель Л. СолодиловРедактор Н. Коляда ТехредЖ. Кастелевич Корректор С. Шекмар Подписное Тираж 649 Заказ 3660/3 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретенияСпособ сейсмической разведки, основанный на возбуждении колебаний поверхностным источником, содержащим рабочий орган с инерционной массой и излучающей плитой, регистрации сейс мических волн и их взаимной корреляции с опорным сигналом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьвдения точности и эффективности разведки, регистрируют колебания пли О ты и инерционной массы, по спектрам этих колебаний определяют спектральную характеристику системы источниксреда и посредством обратной связикорректируют опорный сигнал так, чтобы его спектр был обратно пропорционален спектральной характеристикеисточник-среда. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 317013, кл. С 01 Ч 1/00, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР 9 318002, кл. 6 01 Ч 1/00, 1970. 3. Патент США 9 3733584,кл. 6 01 Ч 1/02, опублик. 1972.