Устройство для сейсмической разведки

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Опубликовано 151281, Бюллетень46 СССР до делам иэобретеинй н еткрытнйДата опубликования описания 15.12.81(72) Авторизобретения А.Г.Лютиков Киргизская геофизическая экспедиция Управления геологии Киргизской ССР(54) УСТРТИСТВТ ДЛЯ СЕИСМИЧЕСКТЙ РАЗВЕДКИ Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть использова" но в условиях интенсивного поля волн-помех с широким диапазоном изменения кажущихся длин волн.Известно устройство состоящее из двух сейсмоприемников.соединенных в противофазе, в цепь одного из которых включена ячейка запаздывания 13 . Недостаток известного устройства заключается в том, что необходимознать кажущуюся скорость волны-помехи, чтобы произвести соответствующую настройку ячейки запаздывания. Кроме того, устройство позволяет подавлять только один тип волн- помех.Известна система для сейсмических наблюдений, в которой, с целью снижения чувствительности системы к волнам-помехам с широким диапазоном изменения кажущихся длин волн 2и высокой интенсивностью, оптимизируются параметры составляющих сис" тему интерференционных групп. Расстояние между пунктами возбуждения в группе источников берется равным базе группы приемников, а величи" на взрывного интервала выбирается равной полусуммебеэ групп источников и приемников. При таком соот" ношении параметров совокупности ино терференционных систем расширяетсядиапазон подавления волн-помех 12 .Недостаток этого устройстваснижение чувствительности системы к волнам-помехам достигается только при условии одновременного использования нескольких интерференционных систем, что резко удорожа", ет сейсмические работы. 20Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для сейсмической развед"ки, состоящее иэ двух групп сейс890 29 Йнительной группы и их чувствительностьК определяется по формуламА Мд=м 4; К= моцриемников - пространственнойи точечной соединенных между собойв противофазе и параллельно. В цельточечной группы включен Фильтр,позволяющий получить комплекснуюхарактеристику точечной группы,совпадающую с таковой для пространственной группы в области прохождения поверхностной волны-помехи.Регистрируемый точечной группой сейс- Омоприемников сигнал, соответствующийнизкоскоростной помехе, проходитчерез фильтр и становится по Формеи амплитуде таким же, как и аналогичный сигнал на выходе пространствен зной группы. Сигналы этих двух групп,,1 кладываясь в противофазе, уничтожаются. Полезный высокоскоростной сигнал, проходя через Фильтр дополнительной группы, ослабляется и при суммировании его в противофазе с сигналомосновной группы практически не изменяет его 31. Недостаток данного устройства зак- длючается в том, что для его реализации требуется изготавливать специаль"ный Фильтр что усложняет и удорожаетпров;ение полевых работ,. Кроме того,даННОЕ уотОО";:ТВО СПОСОбНО ПОдаВЛятЬОднов,э ле-чо Один тип волн помехнапр:"и;=,:, О"-.г сностные волны, тогдареа.ьных ";, пОВиях набпюдвютсяволны-помехи с,ылрокик диапазономкажущихс., д.гин волн,3 Целью изоб етннл я пяется повышение эфлектив,.-,с-., и",.а-:;ле:;я волн-помех .; щн.эким д дпазоном кажущихся длин вспн. 4 В,",азанная цель достигается темго а у( тройстве для сейсмическои разведки., состоящем из основных и подключенных к ним,цополнительных 4 групп сейсмоприемников, дополнительная группа им"-.т комплексную характеристику, совпадающей с комплексной характеристикой Основной группы для всей области подавления волн-помех, но имеющую Обраныи знак, при этом элементы дополнительной группы подключают по два к каждой основной группе симметрично относительно ее центра, причем один из сейсмоприемников дополнительной группы подключают в противофазе с остальными, а расстояние д между сейсоприемниками дополгде М - число сейсмоприемников восновной группе,д - расстояние между сейсмоприемниками основной группы,А - амплитуда промежуточных максимумов частотной характеристики основной группы, которыеподлежат подавлению.При конструировании дополнительнойгруппы элементов используют следующиезакономерности и формулы. Промежуточные максимумы частотной характеристики интерференционной системы следуют с постоянной частотой и могут быть описаны синусоидой, Такую же синусоидальную характеристику имеет группа из двух элементов, подключенных в противофазе друг к другу. Следовательно, подсоединив к основной интерференционной системе дополнительную группу из двух элементов, можно подавить промежуточные максимумы частотной характеристики основной группы для всего интервала про.пускания волн-помех, если период повторения промежуточных максимумов и их амплитуда для основной интерференционной системы будут равны амплитуде и периоду синусоидальной характеристики дополнительной группы, Это достигается тем, что расстояние д между элементами дополнительной группы рассчитывается исходя из параметров основной группы по Формуле д = йд, 0)где М - число элементов в основнойлинейной или эквивалентнойлинейной группе,д - расстояние между элементами,основной группы. Под эквивалентной линейной группой понимается линейный эквивалент пространственной группы, получаемый по известному правилу проецирования элементов пространственной группы на линию профиля. Центр дополнительной группы совмещается с центром основной группы.(2) где А " амплитуда промежуточныхмаксимумов частотной характеристики основной группы, которые подлежат подавлению.Для того, чтобы частотная характе а ристика дополнительной группы имела обратный знак по отношению к знаку частотной характеристики основной группы, в противофазе к остальным подключается элемент, для которого 13 фаза колебаний запаздывает относительно центра группы, Например, при группировании сейсмоприемников в противофазе подключается элемент, ближний к пункту возбуждения упру гих волн. Промежуточные максимумы частотной характеристики интерференционной системы можно описать синусоидой с постоянной амплитудой тем точнее, чем меньше элементов 25 в группе, поэтому если требуетсядобиться более высокого уровняподавления побочных максимумовво всем интервале прохожденияволн-помех, дополнительная пара эле- ЗО ментов подключается к каждой линейной группе, составляющей интерференционную систему, В свою очередь, линейную группу так же можно расчленять на линейные подгруппы, к которым подключается дополнительная пара элементов.Бсли в сейсморазведочном комплексе применяется одновременно несколько интерференционных систем, например, группа источников, группа сейсмоприем,. с ников, смеситель, лабораторное сумми- рование по способу ОГТ, то предлагаемое устройство может быть использовано в каждой из этих систем или выбо рочно. В области 5 прохождения полезных волн сигнал дополнительной группы значительно ослаблен и практически не оказывает влияния на суммарный сигнал на выходе устройства.Предлагаемое устройство для сейсмической разведки обладает высоким уровнем подавления волн-помех в широком интервале кажущихся длин волн при малом количестве элементов интерференционной системы и легко реализуется. Увеличение эффективности подавления волн-помех позволяЧувствительность К элементов дополнительной группы определяется по ФормулеК= -2 На фиг. 1 показан один из вариантов предлагаемого устройства, на Фиг. 2 - частотные характеристики для конкретного примера выполнения устройства - основной группы из четырех сейсмоприемников, дополнительной группы из двух сейсмоприемников и .всего устройства в целом.Устройство для сейсмической разведки, схема которого изображена на фиг, 1, состоит из основной группы четырех сейсмоприемников 1 и пары дополнительных сейсмоприемников 2 и 3.Расстояние между сеисмоприемникамив основной группе равняется д. Расстояние между дополнительными сейсмоприемниками, определяемое по формуле (1), равняется 4 д . Чувствительность сейсмоприемников основной группы равна единице, чувствительностьсейсмоприемников дополнительной группы определяется по формуле (2) и рав"на 0,5 б единицы, Центрц основнойи дополнительной групп совпадают. Сейсмоприемники соединены между собой последовательно (параллельно), причемв противофазе с остальными подключенсейсмоприемник 2, если пункт возбуждения находится слева от устройства,Устройство работает следующим образом.Сигнал, соответствующий волнепомехе, принимается основной и дополнительной группой сейсмоприемников исуммируется, Поскольку частотная характеристика (фиг.2) дополнительнойгруппы совпадает с частотной характеристикой 2 основной группы, но име"ет обратный знак, суммируемые сигналы равны по амплитуде, но противоположны по знаку, и результирующийсигнал на выходе равен нулю (значи"тельно ослаблен). Амплитуда волны"помехи на выходе группы определяется величиной промежуточных максимумовчастотной характеристики 3 всего уст"ройства в целом, В пределах точности расчетов уровень подавления описы"ваемой группы сейсмоприемников составляет 40 дБ (в 100 раз). При этомобласть 4 подавления волн-помехэтого устройства достаточно широкая - в пределах от 0,25 д/А. до0,75 д/Л , где д - шаг между эле"ментами основной группы сейсмопри"емников Х - кажущаяся длинавол ны,89029 8основной группы для всей области подавления волн-помех, но имеющую,обратный знак, при этом элементыдополнительной группы подключаюту 1 по два к каждой основной группе симметрично относительно ее центра, причем один из сейсмоприемников дополни"тельной группы подключают в противофазе с остальными, а расстояние О"19 между сейсмоприемниками дополнительной группы и их чувствительность Копределяются по формулам о:яФормула изобретения ет повысить качество сейсмических материалов, увеличить глубинность исследований и повысить достоверность геологической интерпретации, что, в конечном счете, даст экономический эффект от уменьшения объемов буровых работ. При заданном уровне интенсивности волн-помех устрой" ство позволяет уменьшить число используемых для группирования сейсмоприемников, число источников в группе, кратность наблюдений, что значительно удешевит сейсмические работы. Для промышленного использования изобретения проводить допол"нительные работы не нужно, так как устройство просто реализуется в производственных условиях. Устройство для сейсмической разведки, состоящее из основных и подключенных к ним дополнительных групп сейсмоприемников,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эф" фективности подавления волн"помех с широким диапазоном кажущихся длин волн, дополнительная группа имеет ЭО комппексн;., характеристику, совпадающую с комплексной характеристикой где Й - число .сейсмоприемников в основной группе;д - расстояние между сейсмоприемниками основной группы;А - амплитуда промежуточныхмаксимумов частотной характеристики основной группы,которые подлежат подавлению.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Справочник геофизика, т. 1 У,И., "Недра", 1966, с. 42 ч2. Авторское свидетельство СССРУ 616285, кл. 6 01 Ч 1/00, 1977.3. Авторское свидетельство СССРУ 562786, кл. С 01 Ч 1/16, 197689029 фц Составитель Т,Райкоор О.Персиянцева Техред И.Нинц Ре Заказ 10963/ нного ко и оРаув т", г, Ужгород, ул. Проектна ППП ил ТиражНИИПИ Государств по делам изобрет 3035, Москва, Нитета рцтий ая на орректор Г.РешетникодписноеСР