RU2024891C1 - Method of seismic prospecting - Google Patents

Method of seismic prospecting Download PDF

Info

Publication number
RU2024891C1
RU2024891C1 SU5017303A RU2024891C1 RU 2024891 C1 RU2024891 C1 RU 2024891C1 SU 5017303 A SU5017303 A SU 5017303A RU 2024891 C1 RU2024891 C1 RU 2024891C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
refracted
time
waves
sound
registration
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.В. Ознобихин
Г.М. Голошубин
Original Assignee
Западно-Сибирский научно-исследовательский институт геофизических методов разведки
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Западно-Сибирский научно-исследовательский институт геофизических методов разведки filed Critical Западно-Сибирский научно-исследовательский институт геофизических методов разведки
Priority to SU5017303 priority Critical patent/RU2024891C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2024891C1 publication Critical patent/RU2024891C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: civil-engineering survey. SUBSTANCE: during the seismic prospecting the linear source of seismic oscillations is disposed parallel to the non-longitudinal line of inspection at a definite distance. Temporary corrections for the velocity of detonation of the linear charge are determined on the basis of equality of the recording time of the sound wave in the check points. The distance between the source and the inspection line is chosen on the basis of securing the recording of the first phases of effective waves connected with the upper part of the cut in the periods of time less than the recording time of the sound and superficial waves. EFFECT: enhanced accuracy of measurements. 3 dwg

Description

Изобретение относится к способам изучения строения верхней части геологического разреза сейсмическими методами. The invention relates to methods for studying the structure of the upper part of a geological section by seismic methods.

Известен способ изучения верхней части разреза (ВЧР), основанный на специальных сейсмических наблюдениях с применением маломощных источников возбуждения. Наблюдения проводятся на относительно коротких приемных линиях по типу зондирований, рассредоточенных по относительно редкой сети на профиле стандартных сейсморазведочных работ (1). Данные зондирований в дальнейшем используются для расчета поправок за строение ВЧР. A known method of studying the upper part of the section (VChR), based on special seismic observations using low-power excitation sources. The observations are carried out on relatively short receiving lines according to the type of soundings dispersed over a relatively rare network on the profile of standard seismic surveys (1). The sounding data are subsequently used to calculate corrections for the structure of the VChR.

Этот способ обладает тем недостатком, что поправки за строение ВЧР рассчитываются только в точках зондирования, между этими точками данные о строении ВЧР имеют интерполяционный характер. Непосредственно на профиле стандартных работ ОГТ места установки приемников и источников могут не совпадать с точками зондирований для ВЧР. Все это снижает точность расчета поправок за строение ВЧР и, как следствие, понижается точность структурных построений по данным сейсморазведки. Известны также способы изучения строения ВЧР, основанные на интерпретации преломленных волн, регистрируемых в начальной части сейсмограмм при стандартных работах ОГТ (2). This method has the disadvantage that corrections for the structure of the HFR are calculated only at the sensing points, between these points the data on the structure of the HFR are interpolating in nature. Directly on the profile of standard CDP operations, the installation sites of receivers and sources may not coincide with the sensing points for the high frequency response. All this reduces the accuracy of calculating corrections for the structure of the VChR and, as a result, the accuracy of structural constructions according to seismic data decreases. There are also known methods of studying the structure of the HFR based on the interpretation of refracted waves recorded in the initial part of seismograms during standard CDP operations (2).

Однако этот способ обладает следующими недостатками. При использовании в качестве приемных линий стандартных сейсмических кос расстояние между каналами может быть значительным, что не позволяет проводить уверенную корреляцию преломленных волн. Кроме того, в случае применения значительных выносов между каналами регистрации и источником и относительно сильном затухании преломленных волн, эти волны не всегда могут быть зарегистрированы с достаточно высоким соотношением сигнал/помеха. Если при стандартных работах ОГТ МОВ используется группирование приемников и источников, то этом может приводить к существенному искажению кинематических параметров волн области первых вступлений. По этим причинам использование начальной части сейсмограмм стандартных работ ОГТ МОВ не всегда позволяет получать надежную информацию о строении верхней части разреза. However, this method has the following disadvantages. When using standard seismic streamers as receiving lines, the distance between the channels can be significant, which does not allow for reliable correlation of refracted waves. In addition, in the case of significant offsets between the registration channels and the source and relatively strong attenuation of the refracted waves, these waves cannot always be detected with a sufficiently high signal / noise ratio. If the grouping of receivers and sources is used in the standard work of an OGT MOV, then this can lead to a significant distortion of the kinematic parameters of the waves in the region of the first arrivals. For these reasons, the use of the initial part of the seismograms of standard works of the OGT MOV does not always allow obtaining reliable information about the structure of the upper part of the section.

Цель изобретения - повышение точности и надежности определения параметров верхней части разреза для расчета корректирующих поправок при стандартных работах ОГТ МОВ и получения информации о строении ВЧР. The purpose of the invention is to increase the accuracy and reliability of determining the parameters of the upper part of the section for calculating corrective corrections during standard work of an OGT MOV and obtaining information about the structure of the VChR.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сейсмической разведки, основанному на возбуждении и регистрации волн, связанных с верхней частью разреза, используют линейный источник колебаний (например, детонирующий шнур), расположенный параллельно линии наблюдения на удалении, обеспечивающем регистрацию первых фаз полезных волн, связанных с ВЧР, на временах, меньших времени регистрации звуковой и поверхностных волн, причем удаление Х рассчитывают по формуле
X ≥

Figure 00000001
где t0 - нулевое время преломления волны до изучаемой границы; Δt - временной интервал между регистрацией преломленной и звуковой волнами; Vз и Vг _ скорости звуковой и преломленной волн, и построение временного разреза осуществляют с использованием временных поправок за скорость детонации линейного заряда, определяемых на основе равенства времени регистрации звуковой волны в контрольных точках, например, на первом и последнем каналах приемной расстановки, одинаково удаленных от линии возбуждения.This goal is achieved by the fact that according to the method of seismic exploration, based on the excitation and registration of waves associated with the upper part of the section, use a linear oscillation source (for example, a detonating cord) located parallel to the observation line at a distance that records the first phases of the useful waves associated with VChR, at times shorter than the time of registration of sound and surface waves, and the removal of X is calculated by the formula
X ≥
Figure 00000001
where t 0 - zero time of refraction of the wave to the studied boundary; Δt is the time interval between the registration of the refracted and sound waves; V s and V g _ rate sound and refracted waves, and the construction time section is carried out using time corrections for the velocity of detonation of the linear charge, determined on the basis of equality of the sound wave registration time at the control points, for example, the first and last channels receiving arrangement equally remote from the excitation line.

На фиг. 1 в плоскости, перпендикулярной линиям возбуждения и приема, изображена лучевая схема для элемента линейного источника и приемного канала, поясняющая сущность способа, где Х - расстояние между параллельными линиями возбуждения и приема, h - глубина до преломляющей границы; V - скорость в покрывающей толще, Vг - граничная скорость преломленной волны, φ - угол наклона границы, i = arcsinV/Vг.In FIG. 1, in a plane perpendicular to the lines of excitation and reception, a beam diagram is shown for an element of a linear source and a receiving channel, explaining the essence of the method, where X is the distance between parallel lines of excitation and reception, h is the depth to the refracting boundary; V is the velocity in the overburden, V g is the boundary velocity of the refracted wave, φ is the angle of inclination of the boundary, i = arcsinV / V g .

На фиг. 2,3 дан пример реализации способа. In FIG. 2,3 is an example implementation of the method.

Наблюдаемое время преломленной волны для элемента плоской преломляющей границы составит:
t = to+

Figure 00000002
, (1) где Vк -4 кажущаяся скорость целевой волны,
to =
Figure 00000003
cos i. При ограниченных Х и малых углах наклона φ преломляющей границы зависимости (1) может быть представлена в виде
t = to +
Figure 00000004
. (2) Так, при средних параметрах типовой зоны малых скоростей с V = 500 м/с, Vг = 1700 м/с и углах φ ≈ 1о отличие во временах, подсчитанных для удаления Х = 70 м по формулам (1) и (2) не превышает точности дискретизации сейсмического сигнала (0,002 с). Перерасчет времени t0 в вертикальные времена tв =
Figure 00000005
производят по формуле
tв =
Figure 00000006
to/cos i; i = arcsinV/Vг (3). В широком диапазоне реальных изменений V и Vг зависимость (3) может быть существенно упрощена:
tв =
Figure 00000007
to , (4) где с = соsi для средних значений V и Vг на изучаемом участке профиля.The observed time of the refracted wave for an element of a flat refracting boundary is:
t = t o +
Figure 00000002
, (1) where V to -4 is the apparent speed of the target wave,
t o =
Figure 00000003
cos i. For bounded X and small tilt angles φ of the refractive boundary of the dependence (1) can be represented as
t = t o +
Figure 00000004
. (2) Thus, with average parameters of the typical low-velocity zone with V = 500 m / s, V g = 1700 m / s and angles φ ≈ 1, the difference in the times calculated for the removal of X = 70 m using formulas (1) and (2) does not exceed the sampling accuracy of the seismic signal (0.002 s). Recalculation of time t 0 in vertical times t in =
Figure 00000005
produced by the formula
t in =
Figure 00000006
t o / cos i; i = arcsinV / V g (3). In a wide range of real changes in V and V g, dependence (3) can be significantly simplified:
t in =
Figure 00000007
t o , (4) where c = cosi for the average values of V and V g in the studied section of the profile.

При использовании зависимости (4) величины погрешностей могут быть оценены из соотношения
Δτ =

Figure 00000008
Δβ , где τ =
Figure 00000009
; B=v/vг. Так, при изменении скорости V в пределах 300-500 м/с и Vг в пределах 1700-2500 м/с величина погрешности при применении формулы (4) не будет превышать величины дискретизации сигнала (0,002 с).When using dependence (4), the error values can be estimated from the relation
Δτ =
Figure 00000008
Δβ, where τ =
Figure 00000009
; B = v / v g . So, with a change in speed V within 300-500 m / s and V g within 1700-2500 m / s, the error value when applying formula (4) will not exceed the signal sampling value (0.002 s).

Способ реализуется следующим образом. Линейные источники сейсмических колебаний располагают на площади параллельно линии наблюдения на удалении
X ≥

Figure 00000010
. (5) В качестве оценок скоростей могут быть приняты для звуковой волны Vз = 330 м/с, для t0 и Vг - среднее значение нулевого времени и кажущейся скорости преломленной волны на изучаемой площади. Величина Δt выбирается равной 0,1-0,05 с и должна обеспечивать четкую, раздельную во времени регистрацию фазовых годографов преломленной и звуковой волн. Величина выбранного расстояния Х контролируется в любых точках, например на первом и последнем каналах приемной линии. Производят подрыв линейного источника и регистрацию сейсмических колебаний. Рассчитывают поправку за скорость детонации линейного заряда и вводят ее во времена наблюдения сейсмического волнового поля. Величина поправки рассчитывается по величине скорости "распрямления" годографа звуковой волны. Годограф должен быть параллелен линии наблюдения. Обычно скорость детонации для детонирующего шнура имеет порядок 6500 м/с. Ввод поправки за скорость детонации осуществляется по формуле
Δt1j =
Figure 00000011
, (6) где lj - расстояние от начального канала регистрации, расположенного напротив начала детонирующего шнура до j-того канала; Vд - скорость детонации.The method is implemented as follows. Linear sources of seismic vibrations are located on an area parallel to the observation line at a distance
X ≥
Figure 00000010
. (5) As estimates of speeds, they can be taken for a sound wave V s = 330 m / s, for t 0 and V g - the average value of zero time and the apparent speed of the refracted wave in the studied area. The value Δt is chosen equal to 0.1-0.05 s and should provide a clear, time-separated registration of phase traveltime curves of refracted and sound waves. The value of the selected distance X is monitored at any point, for example, on the first and last channels of the receiving line. Undermine a linear source and record seismic vibrations. The correction for the linear charge detonation velocity is calculated and introduced during the observation of a seismic wave field. The correction value is calculated by the value of the "straightening" speed of the hodograph of the sound wave. The hodograph must be parallel to the line of observation. Typically, the detonation velocity for a detonating cord is of the order of 6500 m / s. The correction for the detonation velocity is entered according to the formula
Δt 1j =
Figure 00000011
, (6) where l j is the distance from the initial registration channel located opposite the beginning of the detonating cord to the j-th channel; V d - detonation velocity.

При строгой параллельности линий возбуждения и приема годограф звуковой волны (фазовый фронт на сейсмограмме) прямолинеен, а после введения поправки за скорость детонации (редуцирования) имеет бесконечную кажущуюся скорость. With strict parallelism of the lines of excitation and reception, the hodograph of the sound wave (phase front in the seismogram) is straightforward, and after introducing corrections for the speed of detonation (reduction) it has an infinite apparent speed.

Криволинейность редуцированного годографа звуковой волны свидетельствует о непараллельности линий возбуждения и приема. В этом случае требуется ввод корректирующих поправок по зависимости:
Δt2j = Stj ·

Figure 00000012
, (7) где Stj - отклонение для j-го канала по годографу звуковой волны от годографа с бесконечной кажущейся скоростью;
Vз - скорость звуковой волны (330-340 м/с);
Vг - средняя граничная скорость преломленной волны для изучаемого разреза.The curvilinearity of the reduced hodograph of the sound wave indicates the non-parallelism of the excitation and reception lines. In this case, you need to enter corrective corrections according to:
Δt 2j = S tj
Figure 00000012
, (7) where S tj is the deviation for the j-th channel according to the travel time curve of a sound wave from the travel time curve with an infinite apparent speed;
V s - the speed of the sound wave (330-340 m / s);
V g - the average boundary velocity of the refracted wave for the studied section.

Обычно при непараллельности линий возбуждения и приема в пределах ±3 м, что соответствует отклонениям на редуцированном годографе звуковой волны около ±0,010 с, поправка Δt2 не превосходит по своей величине шаг дискретизации ( ±0,002 с), и ее ввод не является обязательным. При величинах Stj ≥ 0,010 с ввод поправки Δt2 имеет смысл.Typically, when the excitation and reception lines are not parallel within ± 3 m, which corresponds to deviations in the reduced hodograph of the sound wave of about ± 0.010 s, the correction Δt 2 does not exceed the sampling step (± 0.002 s) in magnitude, and its input is not necessary. For values of S tj ≥ 0.010 s, the introduction of the correction Δt 2 makes sense.

Пересчет откорректированного наблюдаемого годографа в вертикальные времена осуществляют по формулам (3) или (4). При использовании зависимости (3) необходимо иметь информации о величинах скоростей V и Vг, например, по данным микросейсмокаротажей скважин, по оценкам на продольных годографах первых вступлений волн, зарегистрированных при наблюдениях ОГТ МОВ, либо получать ее на основе применения дополнительного, более удаленного, расположенного параллельно первому линейного источника.Recalculation of the corrected observed hodograph in vertical times is carried out according to formulas (3) or (4). When using dependence (3), it is necessary to have information on the values of velocities V and V g , for example, according to microseismic logs of wells, according to estimates on the longitudinal hodographs of the first wave arrivals recorded during observations of the OGT MOV, or to obtain it based on the use of an additional, more remote, parallel to the first linear source.

При использовании зависимости (4) в качестве оценок V и Vг при определении коэффициента С используются их средние значения для изучаемой площади. В широком диапазоне изменений V и Vг для типовых разрезов ВЧР на практике достаточно принять коэффициент С постоянным. На основе возбуждения детонирующего шнура, расположенного параллельно приемной линии, зарегистрированы звуковая (3) и преломленная (П) волны (фиг. 2). Расстояние выбрано в соответствии с формулой (5) так, что обеспечивает раздельную во времени регистрацию этих волн. После ввода кинематической поправки за скорость детонации согласно зависимости (6), введения соответствующей поправки на основе зависимости (7) и преобразования времен наблюдений преломленной волны с использованием зависимости (4), определяют tв по волне П (фиг. 3) и используют его в качестве корректирующих поправок за ВЧР.When using dependence (4) as the estimates of V and V g in determining the coefficient C, their average values for the studied area are used. In a wide range of changes in V and V g for typical sections of VChR in practice, it is enough to take the coefficient C constant. Based on the excitation of the detonating cord parallel to the receiving line, sound (3) and refracted (P) waves were recorded (Fig. 2). The distance is selected in accordance with formula (5) so that it provides a separate registration of these waves in time. After entering the kinematic correction for the detonation velocity according to dependence (6), introducing the corresponding correction based on dependence (7) and converting the observation times of the refracted wave using dependence (4), determine t in wave П (Fig. 3) and use it in as corrections for the HDR.

Claims (1)

СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ, включающий возбуждение сейсмических колебаний линейным источником, регистрацию преломленных волн, связанных с верхней частью разреза, обработку полученных данных и построение временного разреза, отличающийся тем, что линейный источник располагают параллельно непродольной линии наблюдения на расстоянии x, определяемом по формуле
x ≥
Figure 00000013
,
где t0 - "нулевое" время распространения преломленной волны до изучаемой границы;
Δ t - временной интервал между регистрацией преломленной и звуковой волн;
Vз, Vг - скорости звуковой и преломленной волн,
а построение временного разреза осуществляют с учетом временных поправок за скорость детонации линейного заряда, определяемых на основе равенства времени регистрации звуковой волны в контрольных точках, одинаково удаленных от линии возбуждения, и корректирующих поправок за непараллельность положения приемной и взрывной линии в остальных точках профиля на основе непараллельности годографов преломленной и звуковой волн.
METHOD OF SEISMIC EXPLORATION, including excitation of seismic vibrations by a linear source, registration of refracted waves associated with the upper part of the section, processing of the obtained data and construction of a temporary section, characterized in that the linear source is parallel to the non-longitudinal observation line at a distance x, determined by the formula
x ≥
Figure 00000013
,
where t 0 is the "zero" time of propagation of the refracted wave to the studied boundary;
Δ t is the time interval between the registration of refracted and sound waves;
V s , V g - the speed of sound and refracted waves,
and the construction of the time section is carried out taking into account time corrections for the detonation velocity of the linear charge, determined on the basis of the equality of the time of registration of the sound wave at control points equally distant from the excitation line, and correcting corrections for the non-parallel position of the receiving and explosive lines at other points of the profile based on non-parallelism hodographs of refracted and sound waves.
SU5017303 1991-08-12 1991-08-12 Method of seismic prospecting RU2024891C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5017303 RU2024891C1 (en) 1991-08-12 1991-08-12 Method of seismic prospecting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5017303 RU2024891C1 (en) 1991-08-12 1991-08-12 Method of seismic prospecting

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2024891C1 true RU2024891C1 (en) 1994-12-15

Family

ID=21591946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5017303 RU2024891C1 (en) 1991-08-12 1991-08-12 Method of seismic prospecting

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2024891C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2690068C1 (en) * 2018-05-14 2019-05-30 Акционерное общество "Башнефтегеофизика" Method of determining hb boundaries using direct msl in complex with refraction waves method
CN112748461A (en) * 2019-10-30 2021-05-04 中国石油天然气集团有限公司 Method and device for calibrating single shot record position
RU2760889C1 (en) * 2020-12-14 2021-12-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук" Method for borehole seismic exploration

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Справочник по геофизике./ Под ред.В.П.Номоконова. Кн.2.-М.: Недра, 1990, с.306-309. *
2. Сб.научных трудов Центральной геофизической экспедиции. М., ВНИИОЭНГ, 1988, с.16-26. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2690068C1 (en) * 2018-05-14 2019-05-30 Акционерное общество "Башнефтегеофизика" Method of determining hb boundaries using direct msl in complex with refraction waves method
CN112748461A (en) * 2019-10-30 2021-05-04 中国石油天然气集团有限公司 Method and device for calibrating single shot record position
CN112748461B (en) * 2019-10-30 2024-03-26 中国石油天然气集团有限公司 Method and device for calibrating single shot recording horizon
RU2760889C1 (en) * 2020-12-14 2021-12-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук" Method for borehole seismic exploration

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Willis et al. Quantitative quality of distributed acoustic sensing vertical seismic profile data
US8898020B2 (en) Method for time picking and orientation of three-component seismic signals in wells
US4635238A (en) Data processing method for correcting P and S wave seismic traces
US4779236A (en) Acoustic well logging method and system
Harrison et al. Acquisition and analysis of sonic waveforms from a borehole monopole and dipole source for the determination of compressional and shear speeds and their relation to rock mechanical properties and surface seismic data
RU2282877C2 (en) Method of correcting seismic data at sea seismic prospecting
US4695984A (en) Method for establishing a surface consistent correction for the effects of the low velocity layer in seismic data processing
EP0464587B1 (en) Method of layer stripping to predict subsurface stress regimes
Riggs Seismic wave types in a borehole
US4218766A (en) Method of seismic wave amplitude normalization
EA005232B1 (en) A method and apparatus for processing seismic data
Anthony et al. Installation and performance of the Albuquerque Seismological Laboratory small‐aperture posthole array
US4858201A (en) Method for estimating shear wave reflection data from acquired compressional wave reflection data
US4858202A (en) Method for estimating shear wave reflection data from acquired compressional wave reflection data
RU2024891C1 (en) Method of seismic prospecting
US4847813A (en) Method for extending the lateral subsurface coverage in VSP surveys
US4943918A (en) Seismic data processing method
GB1569581A (en) Seismic delineation of oi and gas reservoirs using borehole geophones
Borland et al. Improving the acquisition efficiency of acquiring borehole seismic data by recording optical distributed acoustic data on a wireline hybrid electrooptical cable
GB1569582A (en) Seismic delineation of oil and gas reservoirs using borehole geophones
Barker et al. Shallow shear wave velocity and Q structures at the El Centro strong motion accelerograph array
EP0309151B1 (en) Improved method for estimating shear wave reflection data from acquired compressional wave reflection data
RU2650718C1 (en) Method of vibration seismic survey
Chang et al. Effects of vertically aligned fractures on reflection amplitudes: An amplitude-versus-offset study
Gordon et al. Zero offset VSP processing of fiber optic cable (DAS) and geophone array at the CaMI Field Research Station