CS220132B1 - Zapojení pro geofyzikální seismický průzkum - Google Patents

Abstract

Zapojení pro geofyzikální seismický prů­ zkum s využitím synchronních seismických záznamových zařízení. Účelem vynálezu je zvětšit počet geofónů geofónové sítě, zvýšit násobek překryvu měření a přitom zefektivnit a zhospodárnit průzkum. Vytyčeného ú- čelu se dosahuje spojením nejméně dvou synchronních seismických záznamových za­ řízení mezi sebou a s roznětným zařízením a kombinovaným připojením geofónů geofónové sestavy na jejich seismické vstupy. Každá krajová geofónová podsestava je zapojena přes krokový přepínač na samostatné synchronní seismické záznamové zařízení. Každá vnitřní geofónová podsestava je zapojena přes krokové přepínače na dvě sousední seismická záznamová zařízení. Geofónové podsestavy mohou být uspořádány za sebou a vedle sebe. Zapojení je využitelné v geofyzikálním seismickém průzkumu do velkých hloubek, především při průzkumu na tekuté a plynné uhlovodíky a na pevné užitkové nerosty.

Description

Vynález tse týká zapojení pro geofyzikální seismický průzkum s využitím synchronních -seismických záznamových zařízení.

Geofyzikální seismický průzkum je založen na principu vysílání uměle vybuzených seismických vln ,z povrchu zemské kůry do její hloubky a v povrchové registraci seismických vln odražených od rozhraní geologických vrstev. Postup průzkumu do větších hloubek vyžaduje detekci odražených seismických vln na větším úseku, aby bylo možné přijímat nejen kolmo odražené seismické vlny, ale i vlny odražené od geologického rozhraní pod úhlem až 30°. Rovněž i snaha o zvýšení produktivity měření vede k průzkumu na co možno největší ploše. Velkoplošná detekce seismických vln vyžaduje však rozmístit na povrchu velký počet elektroakustických měničů, geofónů. Poněvadž každý geofón nebo homogenní geofónová skupina musí být zapojena na jeden seismický vstup záznamového zařízení, směřuje vývojový trend k zvětšování počtu seismickýtíh vstupů .záznamových zařízení. Kromě provozních a ekonomických důvodů existují pro zvýšení počtu seismických vstupů i důvody zvýšení efektivnosti seismického průzkumu. Výsledky průzkumu jsou relevantnější, když se vyšlou seismické vlny z různých míst povrchu zemské kůry a při interpretaci se vztáhnou k jednomu bodu odrazu. Tzv. metoda společného reflexního bodu, která dosud skýtá největší relevantnost seismického průzkumu, vyžaduje relativně velký počet geofónů, aby bylo možné provést několikanásobný překryv měření. Překryv spočívá v zaměření reflexního bodu seismickými vlnami vyslanými k němu ve směru kolmém a pod různými směrovými úhly. Čím je směrový úhel větší a reflexní bod níže položen, tím delší úsek průzkumu je nutno opatřit geofóny. Větší násobek překrytí skýtá relevantnější výsledky.

Dosud známá zapojení pro geofyzikální seismický iprůzkum sestávají z roznětného zařízení a jednoho záznamového zařízení, na které je zapojena geofónová síť, tvořená toliko geofóny nebo homogenními geofónovými skupinami, kolika seismickými vstupy je záznamové zařízení vybaveno. Za standardní, běžná jsou v současné době považována záznamová zařízení s -24 seismickými vstupy a za technicky vyspělá zařízení s 48 seismickými vstupy. Ve vývoji jsou zařízení s 96 až 120 seismickými vstupy. Poněvadž'geofóny se rozmísťují v intervalech 50 až 100 metrů, je možno detekovat odražené vlny na úseku o rozměrech přibližně 2,5 až 5 km.

Nevýhodou známých zapojení pro geofyzikální seismický průzkum je relativně málopočetná ;geófonní síť, která neumožňuje požadovanou ekonomičnost a efektivnost seismického průzkumu. Roamístí-li se geofóny v obvyklých iintervalech, nepokryje se taková část proměřovaného terénu, na které by bylo možné přijímat všechny využitelné reflexy a velmi nákladně připravený odpalovací vrt není cele -využit. Rozmístí-li se geofóny ve větších intervalech, nelze v malých hloubkách rozlišit (detaily a ve velkých hlooibkíách odstranit při vyhodnocování záznamů mnohonásobné odrazy. Při aplikaci metody společného reflexního bodu ve velkých hloubkách lze uskutečnit jen malý násobek prekryvů měření, při kterých je možno detekovat reflexní vlny na povrchu zemské kůry ve dvou kolmých směrech od zdroje. Při vícenásobných překryvech měření je většina měření málo efektivní, neboť nejméně polovina využitelných reflexních vln nemůže být (detekována.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení pro geofyzikální seismický průzkum podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává nejméně ze dvou synchronních seismických záznamových zařízení, spojených přes duplexní svorky s roznětným -zařízením a mezi sebou a z geofónové sestavy, rozčleněné nejméně na dvě krajové geofónové podsestavy -a alespoň jednu vnitřní geofónovou podsestavu pořadovým zapojením samostatných geofónů nebo homogenních geofónových skupin každé krajové geofónové podsestavy přes krokový přepínač na seismické vstupy jednoho ze synchronních seismických záznamových zařízení a každé vnitřní geofónové podsestavy na seismické •vstupy 'dvou sousedních seismických záznamových zařízení přes jejich krokové přepínače.

Zcela nového účinku geofyzikálního seismického průzkumu, spočívajícího v plošném průzkumu, lze dosáhnout, když geofónní podsestavy ae uspořádají .za sebDu ?a wtííte sebe.

Výhodou zapojení pro 'geOfyziíkátní ®eismioký průzkum podle vynálezu je -vetana početná geofónová sestava, vytvořená ;z taaiseticfky neomezeného počtu geofónů a (homogenních geofónových skupin. Při vytnazsaí seismických vln z jednoho -bodu, při jednom odpalu nálože, lze proměřit například trojnásobný úsek zemské kůry než je doposud běžné. Zvýší se ekonomičnost geofyzikálaaího průzkumu bez nároků na zvýšení objemu vrtných prací. Přitom geófány je mošno rozmístit v menších intervalech a (dosáhnout tak vyšší horizontální rozlišovací schopnosti. Rozvin geofónové sítě na větším úseku zemské kůry umožňuje i efektivní průafettni do větších hloubek. U průzkumové metody společného reflexního hodu je možno -měřit s vysokým násobkem překryv.u měření a efektivně využít všech dostatečně intenzivních reflexů. Zlepší se poměr signálu :k šumu. Zcela nového účinku v geologickém seismickém průzkumu se dosáhne plošným rozvinem geofónové sítě. Odražené seismické vlny je možno detekovat na povrchové linii procházející bodem zdroje seismických vln a současně na linii mimoběžné. Pomocí takto uspořádané geofónové sítě lze získat trojrozměrný obraz o průběhu rozhraní geologické vrstvy.

Konkrétní příklad zapojení podle vynálezu je schematicky znázorněn na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je blokové schéma základního zapojení, na kterém jsou geofónové podsestavy uspořádány za sebou a na obr. 2 je varianta blokového schématu zapojení, ve kterém jsou geofónové podsestavy uspořádány za sebou a vedle sebe.

V zapojení pro geofyzikální seismický průzkum podle vynálezu je využito synchronních seismických záznamových zařízení, dále jen SSZZ, která jsou předmětem jiného samostatného vynálezu. Prvé SSZZ ZA je přes prvou duplexní svorku SA spojeno s roznětným zařízením RZ a přes druhou duple ní svorku SB s druhým SSZZ ZB, obr.

1. Seismické vstupy IS prvého SSZZ ZA, v pořadí 1. až 48., jsou souhlasně spojeny s krokovacími svorkami SK prvého krokového přepínače PA a obdobně seismické vstupy IS druhého SSZZ ZB, v pořadí 49. až 96., jsou souhlasně spojeny s krokovacími svorkami SK druhého přepínače P8. Na pevné svorky SP, v pořadí 1. až 48., prvého krokového přepínače PA jsou ve stejném pořadí připojeny samostatné geofóny GF nebo homogenní geofónové skupiny GH prvé krajové geofónové podskupiny KA. Geofóny GF, v pořadí 49. až 96., prvé vnitřní geofónové podsestavy VA, jsou připojeny na pevné svorky SP prvého krokového přepínače PA i pevné svorky SP druhého krokového přepínače PB, a to tak, že v pořadí 49. geofón GF je připojen na 49. pevnou svorku SP prvého krokového přepínače PA a současně na 97. pevnou svorku SP druhého krokového přepínače PB a v pořadí 96. geofón GF na 96. pevnou svorku SP prvého krokového přepínače PA a současně na 144. pevnou svorku SP druhého krokového přepínače PB. Geofóny GF nebo homogenní geofónové skupiny GH, v pořadí 97. až 144., druhé krajové geofónové podsestavy KB, jsou po řadě připojeny na pevné svorky SP, v pořadí 145. až 192., druhého krokového přepínače PB. Obě krajové geofónové podsestavy KA, KB a vnitřní geofónová podsestava VA tvoří geofónovou sestavu GS.

U alternativního provedení, viz obr. 2, je roznětné zařízení spojeno přes duplexní svorky SA a SB s prvým a druhým SSZZ ZA a ZB, přes třetí duplexní svorku SC a třetím SSZZ ZC, přes čtvrtou duplexní svorku SD s čtvrtým SSZZ ZD, přes pátou duplexní svorku SE s pátým SSZZ ZE a přes šestou duplexní svorku SF s šestým SSZZ ZF. Shodně se základním provedením jsou zapojeny i geofóny GF prvé krajové geofónové podsestavy KA a prvé vnitřní geofónové podsestavy VA. Na pevné svorky SP, v pořadí 145. až 192., druhého krokového přepínače PB jsou připojeny geofóny GF, v pořadí 97. až 144., druhé vnitřní geofónové podsestavy VB, které jsou také připojeny na pevné svorky SP, v pořadí 193. až 240., třetího krokového přepínače PC. Na zbývající pevné svorky SP, v poradí 241. až 288., třetího krokového spínače PC jsou zapojeny geofóny GF, v pořadí 145. až 192., druhé krajové geofónové podsestavy KB. Krokovací svorky SK, v pořadí 97. až 144., třetího krokového přepínače PC jsou po řadě spojeny se seismickými vstupy IS, v pořadí 9⁷. až 144., třetího SSZZ ZC. Seismické vstupy IS, v pořadí 145. až 192., čtvrtého SSZZ ZD jsou spojeny se souhlasnými krokovacími svorkami SK čtvrtého krokového přepínače PD, na jehož pevné svorky SP, v pořadí 289. až

336., jsou připojeny geofóny GF, v pořadí 193. až 240., třetí krajové geofónové podsestavy KC. Geofóny GF, v pořadí 241. až

288., třetí vnitřní geofónové podsestavy VČ jsou zapojeny na pevné svorky SP, v pořadí 337. až 384., čtvrtého krokového přepínače PD a také na pevné svorky SP, v pořadí 385. až 438., pátého krokového přepínače PE, zapojeného krokovacími svorkami SK, v pořadí 193. až 240., na souhlasné seismické vstupy IS pátého SSZZ ZE. Seismické vstupy IS, v pořadí 241. až 288., šestého SSZZ ZF jsou spojeny se souhlasnými krokovacími svorkami SK šestého krokového přepínače PF. Geofóny GF, v pořadí 289. až 336., čtvrté vnitřní geofónové podsestavy VD jsou připojeny na pevné svorky SP, v pořadí 433. až 486., pátého krokového přepínače PE a také na pevné svorky SP, v pořadí 437. až

534., šestého krokového přepínače PF, na jehož další pevné svorky SP, v pořadí 535. až 582., jsou připojeny geofóny GF, v pořadí 337. až 384., čtvrté krajové geofónové podsestavy KD.

Na proměřovaném úseku v délce až 14 km je rozvinuta geofónová sír GS, sestávající ze 144 geofónů GF nebo homogenních geofónových skupin GH, instalovaných v intervalech cca 50 až 100 m, viz obr. 1. Pomocí roznětového zařízení RZ byly vybuzeny seismické vlny, jejichž reflexy od rozhraní geologických vrstev jsou detekovány geofóny GF. Prvý krokový přepínač PA je nastaven tak, že na všechny seismické vstupy IS prvého SSZZ ZA přicházejí elektrické signály z geofónů GF a homogenních geofónových skupin GH prvé krajové geofónové podsestavy KA. Druhý krokový přepínač PB je nastaven tak, že na všechny seismické vstupy IS druhého SSZZ ZB přicházejí výstupní elektrické signály z geofónů GF první vnitřní geofónové podsestavy VA. Obě SSZZ ZA, ZB zaznamenají na jeden odpal signály 96 geofónů GF nebo homogenních geofónových skupin GH. Před druhým odpalem, před novým vybuzením seismických vln, se oba krokové přepínače PA, PB přestaví o stejný krok, jehož interval je stanoven zvoleným násobkem překryvu měření. Má-li být násobek překryvu maximální, přestaví se prvý krokový přepínač PA do polohy, při které jsou jeho pevné svorky SP, v pořadí 2. až

49., propojeny přes krokovací svorky SK se

2*0 1 3 2 všemi seismickými vstupy IS prvého SSZZ ZA. Druhý krokový přepínač PB se přestaví o stejný krok. Jeho pevné svorky SP, v pořadí 98. až 145., jsou propojeny přes krokovací svorky SK se všemi seismickými vstupy KS druhého SSZZ ZB. Po odpalu jsou tedy zaznamenány v obou SSZZ ZA, ZB elektrické signály vyslané po detekci reflexů z geofónů 2. až 97. Průzkum je ukončen po čtyřiceti osmi krocích měření, kdy obě SSZZ ZA, ZB zaznamenala signály z geofónů GF, v pořadí 49. až 144., geofónové sestavy GS. Úsek byl proměřen s maximální ekonomičností a efektivností, při každém odpalu byly registrovány reflexy, detekované devadesáti šesti geofóny GF.

Na proměřovaném úseku v délce až 15 km, s předpokladem výskytu složitých geologických podmínek, byla rozvinuta geofónová síť GS, sestávající z 384 geofónů GF, instalovaných ve dvou řadách, vzdálených od sebe cca 500 m, přitom intervaly mezi geofóny 'GF činily cca 100 m, viz obr. 2. Prvou řadu geofónové sestavy GS tvořila prvá krajová geofónová podsestava KA, prvá vnitřní geofónová podsestava VA, druhá vnitřní geofónová podsestava VB a druhá krajová geofónní podsestava KB. Druhou, paraíeM řadu geofónové podsestavy GS tvořila třetí krajová geofónová podsestava KC, třetí vnitřní geofónová podsestava VC, -čtvrtá vnitřní geofónová podsestava VO a čtvrté krajová geofónová podsestava KO. Průběh měření byl analogický jako u základního zapojení podle vynálezu. Při prvém odpalu registrovala prvá tři SSZZ ZA, ZB a ZC signály vyslané z geofónů GF, v pořadí 1. až

144., a další tři SSZZ ZD, ZE a ZF registrovala signály z geofónů ‘GF, v pořadí 193. až

336., geofónové sestavy GS. Při každém dalším odpalu byly registrovány signály vyslané z 288 geofónů GF. Po čtyřiceti osmi krocích měření byly získány údaje, umožňující získat trojrozměrný obraz o průběhu rozhraní geologických vrstev.

Zapojení pro geofyzikální seismický průzkum podle vynálezu umožňuje organizovat průzkum na tekuté a plynné uhlovodíky i pevné užitkové nerosty v takových hloubkách pod povrchem terénu, do kterých lze stávajícími technickými prostředky hloubit zemní vrty, tj. do hloubky 10 km i více.

Claims (2)

1. pREDMÍT

   1. Zapojení pro geofyzikální seismický průzkum, vyznačené tím, že sestává nejméně ze dvou synchronních seismických záznamových zařízení (ZA, ZB), spojených přes duplexní svorky (SA, SB) s roznětným zařízením (RZ) a mezi sebou a z geofcnové sestavy (GS), rozčleněné nejméně na dvě krajové geofónové podsestavy (KA, KB) a alespoň jednu vnitřní geofónovou podsestavu (VA) pořadovým zapojením samostatných geofónů (GF) nebo homogenních geofónových skupin (GH) každé krajové podYN a-lezo sestavy geofónové (KA, KB) přes .krokový přepínač (PA, PB) na seismické vstupy ,(JS) jednoho ze synchronních seismických .záznamových zařízení (,ZA, ZB) a každé vnitřní geofónové podsestavy (VÁ) ,na seismické vstupy (IS) dvou sousedních seismických záznamových zařízení (ZA, ZB) .přes jejich krokové přepínače (PA, PB).
2. 2. Zapojení pro geofyzikální seismický průzkum podle bodu 1 vyznačené tím, že geofónové podsestavy (KA, VA, KB, KC, VC, KD) jsou uspořádány za sebou a vedle sebe.