Способ сейсмической разведки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 09) Ш) 1)4 С 01 7 1/О Е разведки - по способности и путем уменьше ных шумов и р/24-2 3745179/24-2 иапазона мет тся тем, что СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ САНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-производственное объе- . динение по рудной геофизике "Рудгеофизика"(56) Авторское свидетельство СССР У 890293, кл,.с 01 7 1/00, 1979.Патент США В 4069470, кл.340-15,5, опублик. 1978.(54) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ (57) Изобретение направлено на повышение качества вибрационной сейсмоышсние разрешающеиувеличение глубинностиия уровня корреляционсширения частотногода. Первое достиганачальная фаза гармоок в серии принимаетН в соответствии сительных последовательоедополнительно кприменения серий сотой несущей в посылщим суммированием функорреляции. 1 з.п. ф-лы,нических посыл значение 0 или законом дополн ностей, а втор первому путем различной част ках и последую ций взаимной к 2 ил.1 122Изобретение предназначено для использования в сейсморазведке с не- взрывными источниками упругих колебаний.Цель изобретения - паввпцение помехоустойчивости способа и глубинности исследований путем управления спектром возбуждаемого сигнала, кроме того повышение разрешающей способности за счет расширения .спектра возбуждаемого сигнала.Пары посылок сигнала возбуждения формируют в виде отрезков синусаидальнога. сигнала с определенным числом полупериодов несущей частоты. Изменение числа приводит к изменению Формы спектра возбуядаемого сигнала и его положению на оси частот. Это дает возможность сформировать необходимый спектр, отстроиться от волн- помех и тем самым повысить помехоустойчивость способа и глубинность работ. Минимальный уровень корреляционных шумов обеспечивается формированием возбуждаемого сигнала на основе дополнительных последовательностей, Погрешности в работе источника возбуждения слабо влияют на корреляционные свойства сигнала, а сам источник возбуждения существенно проще, так как возбуждаются отрезки какой-та одной несущей частоты.На фиг. 1 приведены характеристики возбуждаемого сигнала, на Фиг,2 - блок-схема устройства, реализуюшего способ.На фиг. 1 обозначены: а и опара посылок возбуждаемого сигнала, .6 и 2 - функции автокорреляции (ФАК), соответствующие посылкам а и о сумма ФАК 6 ипосылок а и б На фиг. 2 представлены генераторы 1-3 несущей частоты, выходы которых соединены через коммутатор 4 частот с входом фазовращателя 5 180 и с входом коммутатора б несущей частоты, выход синхронизации коммутатора 4 частот соединен с синхронизирующим входом генератора 7 кода дополнительных последовательностей, выходы генератора 7 кода соединены с управляющими входами коммутатора 8 инвертированной несущей частоты и с управляющим входом коммутатора б, выходы коммутаторов б и 7 соединены с входом блока 9 управления установкой возбуждения.6374 30 5 10 15 20 25 2Способ выполняется в следующейпоследовательности,Возбуждают посылкуд состоящуюиэ отрезков синусоидальнаго колебания с определенным одинаковым числом палупериодав в отрезке (ь =3),начальная фаза колебаний (О илиЭ )в каждом отрезке определяется кодомпервой дополнительной последовательности. Посылке 3 соответствует кад1, 1-1.1, 1,1,1, - 1.Через интервал времени Т, равныйвремени прохождения сигналов от наиболее глубоких слоев, возбуждаютвторую посылку 8 , состоящую из отрезков синусоидального колебания сопределенным числам палупериадов вотрезке (ь =3), начальная Фаза колебаний (О или 17 ) в каждом отрезкеопределяется кодом дополнительнойпоследовательности. Посылке Я, соответствует код 1,1 -1,1,-1,-1,-1,1.Запись регистрируют на магнитныйноситель или в твердую память. Производят раздельное преобразование вимпульсную Форму путем вычисленияФункции взаимной корреляции (ФВК)зарегистрированных сигналов с управляющими сигналами обеих посылок соответственно. Производят суммированиеполученных ФВК и регистрацию результатов Изменением числа палупериодав в отрезке меняется ширина спектра воз буждаемого сигнала, изменением несущей частоты сигнала изменяется частота максимума спектра. Корреляционные свойства предлагаемого сигналавозбуждения, т,е. степень подавления корреляционных шумов, будут высокими, так как ан построен по законудагалнительных последовательностей. Выбор числа полупериодов в отрезке и несущей частоты обусловлен конкретными геслагическими условиями и поставленной задачей, П р и м е р. Пусть известно, чта,спектр полезного сигнала лежит в полосе 40-60 Гц с максимумом на частоте 50 Гц. Максимум спектра поверхностной волны-помехи находится в абласти 30 Гц. При широкополосном возбужда.емам сигнале, наряду с полезным сигналом будет присутствоватьинтенсивная поверхностная волна-помеха. Для ее подавления частоту генератора 1 несущей устанавливаютравной частоте максимума спектра палезнога сигнала, т,е, 50 Гц. Сигнал3/4 относительно друг друга на величину,равную или меньшую ширины спектраФАК посыпок, минимальная суммарнаядлительность посыпок серии должнабыть такой, чтобы после корреляционного преобразования виброграммы амплитуда полезного сигнала превышалафон "лучайных помех не менее, чемв три раза. После проведения нескольких сеансов возбуждения и приема всоответствии с изложенными операциями производят суммирование полученных ФВК и регистрацию результата,Для возбуждения сигнала с равномерным, близким к трапецеидальному,спектром в полосе частот 40-80 Гци исключение низкочастотной области, где наблюдается высокий уровень промышленных шумов и поверхностных волн-помех, генерируют серии посыпок с различными значениями несущей: 75, 60 и 45 Гц.По окончании первой посылки (1175 Гц) коммутатор 4 частот подключает к входам устройства генератор 2 второй несущей (= 60 Гц) иформируется вторая посылка, Далеекоммутатор 4 частот подключает к входам коммутатора 8 и фазовращателя 5генератор 3 третьей несущей (1з= 45 Гц), и формируется третья по- .сыпка.Частота генератора кода для второй и третьей посылок сохраняетсятой же, что и в первой посыпке, чтообеспечивает постоянство длительности коммутируемых отрезков несущихчастот для всех посылок, Спектр сформированного сигнала будет иметь форму, близкую к трапеции в полосе 4080 Гц, что и требуется, При необходимости можно расширить спектр, увеличивая число посылок с соответствующими несущими частотами. Чтобы получить спектр с меньшей крутизной спадов, частоту генератора кода следуетустановить более высокой, чтобы отрезки несущей имели дпительность1,5 периода 1,20 ЗО Формула изобретения 1. Способ сейсмической разведки, основанный на возбуждении упругих колебаний разнесенными во времени сериями вс действий, кажпая из которых состоит из двух дополнительных одна к другой и разнесенных во времени последовательностей разно 3 1226несущей поступает через коммутатор4 на коммутатор 8 и на вход фазовращателя 5, с выхода которого поступает на коммутатор 6, Генератор 7кода дополнительных последовательностей (синхронизируемый через коммутатор 4 частот генератором 1) управляет работой коммутаторов 8 и6 таким образом, что на вход блока9 управления установкой возбужденияпоступают отрезки несущей либо с выхода коммутатора 8, либо с коммутатора 6, т.е. на входе блока 9 управления сигнал будет иметь вид посылока и 8 (фиг. 1). Чтобы спектр был достаточно узким и не содержал частот волн-помех, число полупериодов в каждом отрезкеберут равным 3. Спектр сигнала, сформированного из отрезков с такими параметрами, соответствует спектру полезного сигнала (40-60 Гц). При этом интенсивность возбуждаемой поверхностной волны-помехи уменьшается в 5-6 раз. Поэтому при проведении профильных работ потребуется меньше времени для накопления необходимой энергии полезного сигнала, качество материала будет выше по причине уменьшения помех. Следовательно возрастает производительность, а также глубин- ность работ, чем и определяется экономическая эффективность способа.Таким образом, частота генератора 1 несущей устанавливается равной частоте максимума пектра полезного 35 сигнала. Ширина спектра определяется числом полупериодов в отрезкеи выбирается исходя из конкретных условий, Для этого нужно изменить частоту генератора 7 кода дополни тельных последовательностей, при этом коммутаторы 6 и 8 будут коммутировать отрезки несущих с необходимым числом, и, Для повышения разрешающей способности сейсморазведки путем расширения спектра возбуждаемого сигнала и повышения эффективности подавления низкочастотных помех и компенсации поглощения высокочастотных составляющих изложенные операции проиэво О дят неоднократно, причем возбуждение осуществляют серией посылок с различной частотой несущей. При этом длительность отрезков синусоидального сигнала в посылках устанавли вают, исходя из требуемой ширины спектра ФАК посылок серии, а несущие частоты сигнала посылок смещаютнаправленных импульсов, регистрацииколебаний, раздельном получении импульсных сейсмограмм путем вычисления корреляционной функции и ихсуммировании, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и увеличения глубинности путем управления спектромвозбуждаемого сигнала, последовательности состоят из отрезков гармонического сигнала с одинаковым числом полупериодов, причем начальнуюфазу сигналов на каждом отрезке устанавливают равной нулю или П в соответствии с законом дополнительныхпоследовательностей.2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности засчет расширения спектра возбуждаемого сигнала, частоты гармонических 10 сигналов в последовательностях различных серий устанавливают различными, причем ширину спектра суммарной функции автокорреляции выбираютравной ширине заданной полосы частот.1226374 Составитель А. АлешиТехред И.Попович Корректор О. Лугов 1. Яцола Редак аказ 2127 В/44 Тираж 728НИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и откры 113035, Москва, Ж, Раушская н Подписноа СССРийб., д. 4/5