Способ сейсмической разведки

ОП ИСАНИНА ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл,6 01 Ъ 1,00 Гооударстеенный комитет СССР Опубликовано 07.11.82. Бюллетень 41 по делам нэооретеннй и открытийДата опубликования описания 17.11.82 72 Авто Чернявски зобретеиия Всесоюзный научно-исследовательский институтметодов разведки эчески 7 ) Заявител 54) СГ 1 ОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОИ РАЗВЕДК Изобретение относится к области сейсмической разведки и предназначено для повышения соотношения сигнал/помеха в сейсмической разведке способом многократных перекрытий.Известен способ сейсмической разведки, в котором для повышения соотношения сигнал/помеха используется группирование сейсмоприемников. Этот способ эффективен для подавления регулярных волн-помех с низкими скоростями распространения и случайных шумовых помех 1.Недостатком этого способа является невозможность использования его для подавления помех с высокими скоростями, которыми характеризуются всевозможные типы кратных отражений, так как ослабление их интенсивности требует использования больних баз группирования, искажающих ь . ,ый сигнал.в г. н также способ повышения соя сигнал/помеха, в котором при ;тпцировании сейсмоприемников используются э,"ктрические линии задержек 12.Н достатком известного способа также явля вся невозможюс:ь подавления нескольких типов кратнь," ) раженных волнпом.х, так как их параметры ч)езвчаЙ: вариабельны вдоль профилей набаодий и для каждоо типа кратных волн цжо подбирать свои задержки.Наиболее близким техническим рецк цзоботецчк является способ сЙ тцссксй разведки, основанный ца Возб ж.шци упругих колебаний в пунктах возбуждцц., их последующем приеме в пунктах абло.,- ний ц регистрации на базах наблюд. ьцй вдоль профилей по фланговым и встречцьм системам многократного профарован;я 3.Недостаток данного способа связи: снедоучетом того обстоятельства, что кал.,я последующая общая глубинная точка (ОГГ), располагающаяся на временном разрезе. яв ляется результатом суммирования совок)ности волн, прошедших в среде пути другой длины, чем совокупность волн, сх мм- руемых в предыдущую точку, что значитсль но снижает помехоустойчивость способ.Целью изобретения является новы исоотношения сигнал/помеха и эффектив-;ц разведки.Поставленная цель достигается тем, ч 1 осогласно способу сейсмической разведц основанному ца возбуждении упругих к,ц 972426баний в пунктах возбуждения, их последующем приеме в пунктах наблюдений и регистрации на базах наблюдений вдоль профилей по фланговым и встречным системам многократного профилирования, базу наблюдений разбивают на участки, длина которых пропорциональная расстоянию между пуктами возбуждения, а пункты наблюдения, расположенные на каждом из участков, соединяют между собой, причем расстояние между пунктами возбуждения при устречных системах многократного профилирования выбирают из соотношенияЬПВ = с К ЛПК,где ЬЛВ - расстояние между пунктамивозбуждения;ЬПК - расстояние между пунктаминаблюдения;с - коэффициент изменения кратности системы наблюдений;( - число соединяемых на каждом участке пунктов наблюдений,и расстояние между пунктами наблюдений при фланговых системах многократного профилирования выбирают из соотношенияЬГВ =У 21 КЛПКНа чертеже изображен фрагмент периодически повторяющегося вдоль линий наблюдений взаимного расположения приемников и источников сейсмических колебаний, а также схема образования разных типов общих точек отражения при проведении работ известным способом обгцей глубинной точки и предлагаемым способом.Сейсмоприем ника ми, расположенными в пунктах наблюдений 1 2 на базах наблюдений 1315, находящимися на поверхности земли 16, проводится регистрация сейсмических колебаний, возбуждаемых последовательно для каждой базы наблюдений из пунктов возбуждения 17 -9.При использовании известного способа для формирования общих глубинных точек 20 - 23 необходимо сложить колебания, прошедшие от источников до приемников пути разной длины но отразившиеся в одних и тех же точках на отражающей границе 24. В первый тии общих глубинных точек 20 складыва 1 отся волны, зарегистрированные приемником 1 при возбуждении их источником 19, приемником 5 при возбуждении источником 18, приемником 9 при возбуждении колебаний источником 17. Во втором типе общих глубинных точек 21 суммируются колебания, зарегистрированные приемниками 2, 6 и 10 из пунктов возбуждения 19 17. В третий тип общих точек отражения складываются записи сейсмоприемников, находящихся в пунктах 3, 7 и 11, при неизменном положении источников возбуждения. В четвертый тип общих глубинных точек 23 суммируются колебания, регистрируемые приемниками 4, 8 и 12 из тех же пунктов возбуждения. Полученные общие глубинные точки характеризуются одинаковой кратностью накапливания, но разными удалениями от пунктов возбуждения. Общая глубинная точка 20 наиболее удалена от пунктов возбуждения и поэтому колебания, суммируемые в ней, проходят наиболее длинные пути, Следующая общая глубинная точка 21 находится ближе, чем О первая, к источникам колебаний. Общаяглубинная точка 22 еще более приближена к пунктам возбуждения. Общая глубинная точка 23 является самой близкой к источникам колебаний, и волны, суммируемые для ;5 образования этой точки, проходят наиболеекороткие ичти.Изменение путем прохождения колебаний от одного типа общих точек отражения к другому, несмотря на одинаковую кратность накапливаний, обуславливает разные 0 характеристики суммирования волн длякаждого типа общих точек.Фланговые системы наблюдений многократного профилирования при одинаковом числе сейсморегистрирующих каналов и 25 одинаковом расстоянии между ними описываются одинаковыми амплитудно-частотными Р, и разными, в зависимости от типа обшей глубинной точки и ориентации системы наблюдений, фазово-частотными характеристиками направленности Ерд для ЭС левой и Еп для правой систем51 п 2 31 п 2к тп р ь- ы .Ы мМР 651 Пг352 Гс т-К(РлгК Р(тп-)С(Р 1 Д 2Д 1 Ы;2 с з. К (и -)К р(тп в ) 3)Е,р;2Ь 1 . (3Встречная симметричная система на 4 о блюдений, состоящая из баз приема, расположенных слева и справа от пункта возбуждения при размещении его между сейсморегистрирующими каналами, описываетсяразными для каждого типа общих глубинных точек амплитудно-частотными характеристиками направленности Р; и одинаковыми для всех типов точек фазово-частотнымихарактеристиками5 иирд, . кжы 50 ц Р "Р= х1 и2Х(21 Р )Ьы (х 2 сои -(; (4)к Р тп +2 с 1 - Су (5)55 ъ 2где и,и; - порядковые номера разных типов общих глубинных точек во фланговых и встречной симметричной системах наблюденийслева направо;- величина функции запаздывания между соседними каналами;- круговая частота;- кратность фланговой системыдо объединения каналов; - количество разных типов общих глубинных точек послеобъединения К каналов, численно равное Рс /К= Ч; - количество разных типов ОГТдо объединения каналов; -параметр выноса базы наблюдений за пункт возбуждения,равный Ы/ЬПК;- величина выноса базы наблюдений за пункт возбуждения. Таким образом, вдоль временного сейсмического разреза формируются периодически повторяющиеся сейсмические трассы, соответствующие общим глубинным точкам с разными характеристиками направленности и разным соотношением сигнал/помеха.В предлагаемом способе сейсмической разведки базы наблюдений разбиваются на участки, а сейсмоприемники, находящиеся в пунктах наблюдений каждого из участков, объединяются в группы. Число каналов, соединяемых в группу для достижения м." симального соотношения сигнал/помеха, должно быть равно числу разных типов общих глубинных точек при проведении работ фланговыми системами наблюдений и половине этого значения при проведении наблюдений по встречным системам.Объединение четырех пунктов наблюдений 1 - 4, 5 - 8 и 9 - 2 в группы с центрами в точках 25 - 27 и последующее суммирование записей, полученных в пунктах наблюдений в соответствии с предлагаемым способом позволяет получить один тип общих точек отражения 28. Новый тип общих глубинных точек будет характеризоваться увеличенной в соответствии с числом объединяемых каналов кратностью наблюдений, а соответственно и большим значением соотнощения сигнал/помеха при прежнем количестве пунктов возбуждения колебаний. Временные разрезы будут состоять из суммарных записей, полученных в одинаковых условиях вдоль отражающих границ 24, так как амплитудно-частотные Рр, Рв и фазо-частотные Еф, Е характеристики общих глубинных точек фланговых и встречных систем наблюдений одинаковы и не зависят от типа общей глубинной точкиП 1 ЬМэлРф=Рв = ью (6)ыл 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 Е =Е - ДФЯ . (7) ф Ь Сопоставление формул (1), (4) и (6) показывает, что кратность системы наблюдений М в этом случае повышается в К раз и равняется произведению гп 1.Если достигнутая кратность является чрезмерно высокой, то ее можно уменьшить, проводя объединение меньшего числа каналов, чем число разных типов общих глубинных точек, или выбирая общий интервал между пунктами возбуждения.Предложенный способ реализуется следующей последовательностью операций.Задается необходимая кратность сист- мы наблюдений М, величина базы приема 1., расстоянимжлу сейсморегистрирующими каналами ЬГ 1 К, канальность сейсмостанции и. Рассчитывается число каналов необходимое лля проведения работ, равное 1./Д ПК.В соответствии с заданными параметрами вдоль линии наблюдений проволитс расстановка сейсмоприемников или гру пп сейсмоприемников, рассчитанных на подавление поверхностных волн-помех.Определяется параметр К с которым связано увеличение производительности работ и повышение кратности наблюдений в общих глубинных точках; К = М/гп, где п - кратность системы наблюлений, достигаемая обычным способом ло обьлинения сейсморегистрирующих каналов в пункты наблюдений.Определяется новое количество каналов и, необходимое для проведения работ, и =)х). Если и больше канальнопи сейсмостанции, то выбирается другое значение К которое позволит уменьшить и ло величины п или сделать ее еще меньше, что допускает использование сейсмоста пни и с малой каналшюстью для проведения наблюдений на больших базах, на когорых при обычной методике работ нужно использовать сейсмостанцию с увеличенной канальностью. Если канальность станции ока. залась большей, чем необхолимо для пров- дения работ, то определяется освободивцкеся число каналов сейсмостанции и= и -и. Освободившиеся каналы используются лл увеличения базы наблюдений 1. или лля вве. дения дополнительной симметричной относительно пункта возбуждения базы наблюлений, преобразующей фланговую систему н симметричную встречную с увеличенной крат ностью наблюдений. Определяется коэффициента изменения кратности4 = Р,"/х. Опреллтся интервал возбужлн,. энергии ДПВ лля фланговых систем наблюдений по соотношению ДПВ= 1/2 кд ДГ 1 К. для встречных симметричных систем наблюдений по соотношению дПВ= 1 д ДПК, 972426пользование которых позволяет провестивыравнивание характеристик направленности всех общих глубинных точек и повысить производительность работ увеличением интервала возбуждения энергии в соответствии с К особенно при использованиивстречных симметричных систем наблюденийи при значении коэффициента д=1.База наблюдений разбивается на участки, каждый из которых содержит к пунктовнаблюдений,На каждом участке проводится синхронное накапливание и суммирование информации, поступаюшей от входя 1 цих в него пунктов наблюдений с введением, если требуется,статических и кинематических поправок.Если такой необходимости нет, то сейсморегистрирующие каналы, входящие в участок наблюдений, запараллеливаются. Однако в этом случае база, на которой объединяются каналы, не должна превышать 1/4длины, выбранной для проведения исследований волны.Полученная таким образом информацияиспользуется для формирования слагаемыхОГТ, на которых располагаются сейсмические трассы в последовательности расположения пунктов наблюдений. На каждомслагаемом записывается в )с раз большеинформации, чем при обычной методикепроведения работ.При перемещении базы регистрациивдоль линии наблюдений в соответствии сперемещением пунктов возбуждения вновьпроводится коммутация сейсморегистрируюгцих каналов, исходя из выбранных значений параметра К.1 олученные слагаемые обычным способом используются для формирования временных разрезов, которые при д= 1 содержатобшие глубинные точки с одинаковыми характеристиками направленности.Положительный эффект изобретения достигается за счет увеличения производительности работ, обусловленной возможностьюувеличения базы наблюдений при уменьшении канальности сейсмической станции,увеличения интервала возбуждения сейсмических колебаний и уменьшения числа пунк,тов возбуждения с одновременным увеличением соотношения сигнал/помеха, связанным с увеличением кратности наблюдений и выравниванием характеристик направленности общих глубинных точек вдоль линий наблюдений.формула изобретения1. Способ сейсмической разведки, основанный на возбуждении упругих колебаний в пунктах возбуждения их, последуюшем приеме в пунктах наблюдений и регистрации на базах наблюдений вдоль профилей по фланговым и встречным системам многократного профилирования, отличающийся тем, что, с целью повышения соотношения сигнал/помеха и эффективности разведки, базу наблюдений разбивают на участки, длина которых пропорциональна расстоянию между пунктами возбуждения, а пункты наблюдения, расположенные на каждом из участков, соединяют между собой.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, чторасстояние между пунктами возбуждения при встречных системах многократного профилирования выбирают из соотношенияЬЛВ = ЧК ьпк,где ЬПВ - расстояние между пунктамивозбуждения;ЬПК - расстояние между пунктаминаблюдения;с 1 - коэффициент изменения кратности системы наблюдений;К - число соединяемых на каждомучастке пунктов наблюдений.3. Способ по п. 1, отличающийся тем, чторасстояние между пунктами наблюденийпри фланговых системах многократногоз 5 профилирования выбирают из соотношенияЬПВ=1/2 К ВГТРК .Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Цветаев А, А. Методы группированияв сейсморазведке. М., Гостоптехиздат, 1953,40 с. 7.2. Авторское свидетельство СССРМо 78112, кл. 6 01 / 1/18, 1948.3. Патент США Мо 2732906,кл. 340 в 15.5. опублик. 1956 (прототип).972426 Ъ Ъс Состав иТех ред И, Тираж 7 7Государственно елам изобретени сква, Ж - 35, Р Патент, г, Уж го комитета СССР й и открытий аушская наб., д. 4 город, ул, Проектн еда ктор В. Данкоаказ 7676/37ВНИИПИпо113035, Мфилиал ППП