RU1774301C - Способ вибросейсмической разведки - Google Patents

Abstract

Использование: поиск и разведка нефт ных , газовых и рудных месторождений вибросейсмическим методом. Сущность изобретени : дл  возбуждени  и коррел ции используетс  нелинейно-частотно-модулированный сигнал, скорость частотной развертки которого определ етс  выражением i/(f) М B(f)/H(f) - совокупность амплитудно-частотна  характеристика среды и системы вибратор-грунт; B(f)-спектр мощности микросейсмических помех; М - константа , не завис ща  от частоты.

Description

Изобретение относитс  к вибросейсмической разведке и может быть использовано дл  повышени  глубинности сейсмических исследований.

Известен способ вибрационной сейсморазведки , согласно которому дл  увеличени  глубинности исследований частотный диапазон развертки ЛЧМ-сигнала выбираетс  равным эффективной ширине частотной характеристики среды дл  наиболее глубоких отражений 1.

Такой способ не обеспечивает максимально возможное отношение сигнал/помеха дл  глубоких отражений и приводит к значительному ухудшению .разрешенности записи на малых временах.

Наиболее близок к предлагаемому способ сейсмической разведки, заключающийс  в воздействии на среду импульсом длительностью не более 10 мс, регистрации ответной реакции среды каналами расстановки , многократном возбуждении зондирующего сигнала, совпадающего с ответной реакцией среды, и вычислении функции взаимной коррел ции между зарегистрированными при этом колебани ми и ответной реакцией среды 2.

Недостатком этого способа  вл етс  то, что ответна  реакци  среды представл ет собой разновидность импульсных последовательностей , дл  которых процедура вычислени  коррел ционной функции отличаетс  повышенным уровнем помех преобразовани . Указанное обсто тельство приводит к уменьшению глубинности исследовани .

Цель изобретени  - максимальное увеличение глубинности вибросейсмических исследований при одновременном сохранении широкой полосы частот развертки, необходимой дл  качественного выделени  более мелких отражений.

V|

2

СО О

Цель достигаетс  тем, что при вибросейсмических наблюдени х с использованием нелинейных разверток параметры нелинейных разверток выбираютс  таким образом, чтобы амплитудный спектр функции автокоррел ции разверток совпадал с совокупностью амплитудно-частотной характеристики системы вибратор - грунт и среды дл  наиболее глубоких отражений, представл ющих разведочный интерес, деленной на амплитудный спектр мощности микросейсм, Такое требование выполн етс  при условии

-2$TJfb

dr

H(f)/B(f),

где R(r) - главный максимум функции автокоррел ции управл ющего вибросейсмического сигнала, используемого дл  возбуждени  колебаний;

H(f) - совокупность амплитудно-частотна  характеристика, определ ема  произведением частотных характеристик системы вибратор - грунт, регистрирующей аппаратуры и геологической среды дл  наиболее глубоких отражений, представл ющих разведочный интерес;

B(f) - амплитудный спектр мощности микросейсм;

f - частота колебаний в герцах;

г-| и га - значени  г, ограничивающие область главного максимума функции автокоррел ции и приблизительно равные соответственно - 100 мс и 100 мс.

Предложенный способ обеспечивает реализацию оптимальной фильтрации обнаружени  на этапе возбуждени  колебаний, г.е. позвол ет максимально эффективно использовать энергию сейсмического излучател .

Дл  того, чтобы одновременно с увеличением глубинности исследований обеспечить качественное выделение мелких отражений, частотный диапазон нелинейных разверток должен иметь ширину не менее 1-42 октав. В св зи с тем, что сейсмические сигналы, отраженные от неглубоко залегающих границ, характеризуютс  обычно повышенными значени ми отношение сигнал/помеха, неравномерность спектральной плотности возбуждаемых колебаний в основном будет компенсироватьс  дл  мелких отражений при использовании алгоритмов обратной фильтрации .

Способ может быть реализован в следующей последовательности операций.

На исследуемой площади возбуждают и регистрируют относительно широкополосные ЛЧМ-сигналы, у которых максимальна  частота разверток равн етс  не менее 6080 Гц. Путем спектрального анализа корре- лограмм, полученных с использованием ЛЧМ-сигналов, или же спектрального анализа колебаний на временных разрезах ОГТ, рассчитанных с применением таких

коррелограмм, определ ют совокупную частотную характеристику H(f). Возможен и другой вариант определени  H(f), заключающийс  в вычислении синтетических импульсных сейсмограмм и спектральном

анализе этих сейсмограмм.

Дополнительно с использованием рабочей расстановки сейсмоприемников осуществл ют регистрацию микросейсмических- колебапий.Дл  получени  зависимости B(f)

выполн ют спектральный анализ микросейсм . Известно, что характеристики микросейсм достаточно устойчивы по площади, поэтому, как правило, дл  реализации способа можно использовать одну зависимость

B(f). Однако могут быть услови , дл  которых существует необходимость неоднократного уточнени  спектра мощности B(f).

После определени  H(f) и B(f) задаютс  параметры нелинейной развертки. Нелинейна  развертка состоит из непрерывной последовательности р да узкополосных ЛЧМ-сигналов, следующих друг за другом без временных промежутков, поэтому выбор параметров развертки заключаетс  в

задании ширины частотных диапазонов Afi и длительностей П каждого из п ЛЧМ- сигналов, вход щих в нелинейную развертку . При возбуждении нелинейных разверток ширина частотных диапазонов

узкополосных ЛЧМ-сигналов обычно остаетс  посто нной, т.е.

Afi Af/n const,

где Af - обща  ширина частотного диапазона нелинейной развертки. Длительности узкополосных ЛЧМ-разверток Т| выбирают пропорциональными значени м желаемого амплитудного спектра ФАК нелинейной

развертки на частотах, соответствующих серединам частотных диапазонов конкретных ЛЧМ-сигналов.

Указанное требование выполн етс  при условии

Ti К H(fi)/B(fi),

где К - коэффициент пропорциональности; fi - средн   частота 1-й узкополосной ЛЧМ-развертки.

Коэффициент пропорциональности К при этом определ етс  из выражени 

К

$ H(f,)/B(f,)

1

где Т - обща  выбранна  длительность нелинейной развертки.

Следовательно, скорость изменени  частоты $(f) в развертке определ ют из услови  $(f) Д fj/Ti или в общем случае

V(f) M-B(f)/H(f},

где М - коэффициент пропорциональности, не завис щий от частоты.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ вибросейсмической разведки, включающий возбуждение и регистрацию

   вибросейсмических сигналов с нелинейным изменением частоты, определение совокупности амплитудно-частотной характеристики среды и системы вибратор грунт H(f), коррел цию полученных виброграмм с управл ющими вибросейсмическими сигналами, а также регистрацию микросейсмических колебаний и вычисление их амплитудного спектра мощности 8(f)

   с последующей интерпретацией полученных коррелограмм, отличающийс  тем, что. с целью увеличени  глубинности и детальности разведки, скорость изменени  частоты в вибросейсмическом сигнале (f)

   устанавливают из услови 

   V (f) M

   где М - коэффициент пропорциональности, не завис щий от частоты.