Система для сейсмических наблюдений

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ он 763826 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 050678 (21) 2624086/18-25с присоединением заявки Мо С 01 У 1/00 Государственный комитет СССР по делам изобретении и открытий(54) СИСТЕМА ДЛЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ хи 1 . 30 1Изобретение относится к сейсморазведке, использующей комплекс полевых и лабораторных интерференционных; систем, основанных на суммировании сейсмических колебаний. 5При проведении сейсморазведочных работ МОВ в сейсмогеологических условиях, характеризующихся разнообразными и интенсивными волнами-помехами, имеющими различные направления 10 распространения, сложной Формой рельефа отражающих границ, возникает необходимость в использовании комплекса интерференциойных систем, включающего площадное размещение источ ников, группирование приемников, многократное профилирование и после-дующее суммирование сейсмозаписей по общей глубинной точке (площадке) . Применение комплекса направлено преж де всего на повышение отношения сигнал/помеха. Известна система для сейсмических наблюдений, представляющая собой 25 комплекс интерференционных систем, каждая из которых обосновывается независимо от других и направлена на подавление конкретной волны-помеНедостаток этой системы заключа - ется в том, что она позволяет подавить обычно лишь отдельные волны- помехи, распространяющиеся вдоль линии наблюдения.Известна также система, принятая эа прототип, включающая ряд параллельных профилей с пунктами взрыва в одну линию наблюдения с одиночными (или группами) приемниками , зта система позволяет выполнить суммирование сейсмоэаписей по общей точке отражения площадке по линии наблюдения и перпендикулярному к ней направлению ,21. Система известна в литературе под названием "широкий профиль". Сущность способа-размещения групп приемников в ней не,раскрыта.Эта система оказывается малоэффективной в условиях широкого и непрерывного изменения интенсивностей и кажущихся длин волн-помех, распро- страняющихся как вдоль линии наблюдения, так и в перпендикулярном к ней направлении - в этих двух главных направлениях исследования отношения сигнал/помеха.В таких условиях часть волн-помех практически или совсем не получает никакого ослабления, или, если,получает, не максимально возможное. Это выражается в том, что на графиках коэфФициента направленного действия (, КНИГ), описывающих помехоустойчивость комплекса, включающего площадное размещение пунктов взрыва и группирование приемников появляются или промещтоочные дополнительные максимумы /КЙД (иэ-за возникновения неравномерных сдвигов между элементами), или относительно повышенные значения (КН 3 в области гашения (из-за перекрытия элементов в комплексе) по сравнению с теми значениями /КНД, которые были бы в условиях отсутствия перекрытия элементов.Чтобы оптимизировать комплекса, сделать его более помехоустойчивым к волнам-помехам с широким диапазоном Изменения кажущихся длин волн в двух взаимно перпендикулярных направлениях, необходимо добиться исключения дополнительных максимумов и высоких значений 4 КНД в полосе подавления характеристик направленности, обеспечив равномер" . ный характер сдвигов между элементами комплекса и отсутствие перекрытия элементов в нем в направлении линии наблюдения и в перпендикулярном направлении.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости системы по отношению к волнам-помехам с широким диапазоном изменения кажущихся длин волн, распространяющихся вдоль ликии наблюдения и в перпендикулярном к ней направлении. Это достигается тем, что в системе, состоящей из линии наблюденияс группами приемников и ряда nараллельных профилей с пунктами взрыва, расположенных симметрично относительно линии наблюдения, величинувзрывного интервала выбирают равнойполусумме продольной базы группыприемников и расстояния между элементами в ней, а группу приемниковрасполагают под углом наклона относительно линии наблюдения, определяемой по формулеФ=Р9где Р - расстояние между профилямис пунктами взрыва,е - взрывной интервал на базеравной О вес р, гдеО - продольная база группы приемников.Расположение группы приемниковпод определенным углом относительноливии наблюдения на базе размеромО вес обеспечивает максимальновоэьожное ослабление волн-помех сшироким диапазоном изменения кажущихся длин волн в направлении, перпендикулярном к линии наблюдения.ние между профилями Р и взрывной интервал ц равны расстоянию между центрами групп приемников по линии З 5 наблюдения.Графики /КНД с учетом импульсного характера сейсмических колебаний (длительностью в два преобладающих периода) рассчитаны для двух направ лений распространения волн - по линии наблюдения и в перпендикулярном к ней направлении. Для каждого направления расчет проведен для нескольких разных случаев сочетания между собой параметров входящих в комплекс интерференционных систем (фиг.1) . 5 О 15 50 55 0 е 5 В данной системе в случае равномерного проектирования всех пунктов взрыва на линию наблюдения в направлении линии наблюдения образуется однородная линейная группа с максимально возможным числом элементов,равным произведению кратности профилирования отдельных профилей, числапрофилей и числа элементов в группеприемников, а в перпендикулярном направлении - группа также с максимально возможным для данного направления числом элементов, равным произведению числа профилей и элементовв группе приемников. В таком варианте размещения элементов комплекса помехоустойчивость его в указанныхдвух взаимно перпендикулярных направлениях становится максимальной. На Фиг. 1-2 показаны графики, описывающие помехоустойчивость комплекса.Эффективность данной системы иллюстрируется на пиммерах с использованием графиков КНД, опнсывающих помехоустойчивость комплекса. Каждый комплекс включает группу из 11 приемников, 24-кратное профилирование (и суммирование) всей системы по общей глубинной точке, 4 параллельных профиля с пунктами взрыва, линиюнаблюдения располагают в середине;все пункты взрыва проектируют равномерно на линию наблюдения расстояДля направления вдоль.линии наблюдения (фиг.1):параметры групп приемников и величина взрывного интервала взяты в оптимальном сочетании, т.е. взрывной интервал взят в два раза меньше суммы базы Д группы приемников и расстояния д (кривая 1),параметры групп приемников и взрывного интервала взяты не в оптимальном сочетании - взрывной интервал в два раза меньше оптимального (кривая 2), взрывной интервал в четыре раза больше оптимального (кривая 3) и взрывной интервал в два раза больше оптимального (кривая 4).Для направления, перпендикулярного к линии наблюдения (фиг,2):параметры входящих в комплекс интерференционных систем взяты в оптимальном сочетании - группа приемников, расположенная под оптимальнымуглом к линии наблюдения (в рассматриваемом примере он равен 26,50 ), набазе, имеющей проекцию на линиюнаблюдения величину Д (при этом Д ид находятся межцу собой в оптимальном сочетании) (кривая 5),параметры входящих в комплексинтерференционных систем взяты не воптимальном сочетании - группа приемников расположена на базе, проекция Д которой находится в оптимальном сочетании с взрывным интервалом,а угол наклона линии размещения группы приемников больше оптимальногои равен 45 О (кривая б) и меньше оптимального и равен соответственно 14 Р(кривая 7),и 7 О (кривая 8).Иэ рассмотрения всех кривых видно 20что максимально возможная помехоустойчивосчь ,.щд. проявлявщвяся я волнам-помехам со сравнительно малымикажущимися длинами, для обоих направлений распространения волн наблюдается в случаях, описываемых кривой 1на фиг. 1 и кривой 5 на фиг. 2. Действительно, для направления вдольлинии наблюдения фиг.1 минимальноезначение 1 КНД в случае, описываемом ЗОкривой 1, равно 0,005", в случае,описываемом кривой 2, равно 0,011;в случаях, описываемых кривыми 3и 4, соответственно равны 0,016 и0,017. Для направления, перпендикуляр-З 5ного к линии наблюдения фиг.2 , минимальное значение ГКНД для кривой5 равно 0,021, для кривой б - 0,031и для кривых 7 и 8 - 0,04.Принимая во внимание, что помехоустойчивость различных вариантовразмещения рассматриваемого комплекса интерференционных сиднем описывается двумя графиками 7 КНД: одним иэсерии кривых, характеризующих направление вдоль линии наблюдения, а 45другим из серии кривых, относящихсяк перпендикулярному направлению, можно констатировать, что максимальновозможная помехоустойчивость дляпредлагаемого варианта размещения 5 Окомплекса интерференционных систем,характеризующегося сочетанием кривой 1 на фиг. 1 и кривой 5 на фиг. 2,для каждого направления в 1,5-3 разавыше, чем в любых других вариантахсочетания кривых, т.е. в любых других вариантах размещения комплекса.Действительно, например, в варианте,характеризующемся сочетанием кривой2 на фиг. 1 и кривой б на фиг. 2,максимальная помехоустойчивость в - ффобоих направлениях в 2-3 раза меньше,чем в предлагаемом варианте.Данный вариант размещения комплекса интерференционных систем обладаеттакже существенно более высокой по мехоустойчивостью в 4-5 раза большеи к волнам-помехам со средними ивысокими значениями длин волн.Таким образом, данный вариант размещения комплекса интерференционныхсистем имеет преимущества переддругими благодаря более высокой помехоустойчивости по отношению к волнам-помехам с широким диапазоном изменения длин волн в направлении линии наблюдения и в перпендикулярномнаправлении. Эта система может успешно применяться в пгатформенных условиях, а также в районах с наклоннымиотражающими границами,Описываемая система по своей эффективности эквивалента системе, вкоторой возбуждение сейсмическихколебаний производят группой источников, а прием осуществляют одиночными приемниками, при этом взрывнойинтервал выбирают равным полусуммепродольной базы группы источникови расстояния между элементами в ней,а группу источников располагают полинии с углом наклона, определяеьымпо формуле Ъь=/2 где Р и ц - соответственно расстояние между профилями и взрывной интервал, база группыисточников вдоль указанной линии равна Д вес агде Д - продольная база.группы источников.Предлагаемая система максимальноэффективна в комплексе с обработкойпо методике общей глубинной точки(площадки.Формула изобретенияСистема для сейсмических наблюдений, состоящая иэ линии наблюдения с группами приемников и ряда параллельных профилей с пунктами взрыва, расположенных симметрично относительно линии наблюдения, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения ее помехоустойчивости по отношению к волнам-помехам с широким диапазоном изменения кажущихся длин волн, распространяющихся вдоль линии наблюдения и в перпендикулярном к ней направлении, величину взрывного интервала выбирают равной полусумме продольной базы группы приемников и расстояния между элементами в ней, а группу приемников располагают по линии с углом наклона относительно линии наблюдения, определяемым по формуле:7 ф= 1 где Р - расстояние между профилями,взрывной интервал, на базе,равной Д весд, где Д -продольная база группы приемников.763826 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Левянт В.Б. и др. Вопросы теории и методики способа общей глубину Е 7 Фиг,г Составитель Техред М. Ку Волконскийа Коррект актор Г.Неча ароши Заказ 6276/40 Тираж ВНИИПИ Государственно по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушПодписноеСР ет ти д. 4/5 лиал ППП фПатент", г. Ужгород Проектная, 4 п и Я 1 ной точки. ОНТИ ВИЭМС, М., 1970,вып. 31.2. Патент Франции М 2166450,кл, С 01 Ч 1/00, 1973 (прототип). ко от кая