RU2669268C1 - Способ фильтрации сейсмических сигналов в системе сейсморазведки жидкости - Google Patents
Способ фильтрации сейсмических сигналов в системе сейсморазведки жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2669268C1 RU2669268C1 RU2018105042A RU2018105042A RU2669268C1 RU 2669268 C1 RU2669268 C1 RU 2669268C1 RU 2018105042 A RU2018105042 A RU 2018105042A RU 2018105042 A RU2018105042 A RU 2018105042A RU 2669268 C1 RU2669268 C1 RU 2669268C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- signal
- field
- seismic
- resonance
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 13
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 11
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 22
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000000342 Monte Carlo simulation Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- -1 dynamite) Substances 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000037007 arousal Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- VJYFKVYYMZPMAB-UHFFFAOYSA-N ethoprophos Chemical compound CCCSP(=O)(OCC)SCCC VJYFKVYYMZPMAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000009774 resonance method Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000011555 saturated liquid Substances 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 230000010356 wave oscillation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/003—Seismic data acquisition in general, e.g. survey design
- G01V1/005—Seismic data acquisition in general, e.g. survey design with exploration systems emitting special signals, e.g. frequency swept signals, pulse sequences or slip sweep arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе сейсморазведочных мероприятий. В настоящем изобретении разработан способ адаптивной фильтрации для эффективного подавления посторонних волн, наблюдаемых при сборе данных в ходе сейсморазведки. Для этого от локальных акустических сигналов формируют всплеск жидкости в зоне предполагаемого месторождения и настраивают частоту и форму волн жидкого месторождения в резонанс в газовой среде и на передачу резонансного сигнала наружи к погружному приемнику сигнала, а использованные трубы скважины удаляются из земли и используются повторно в других местах возможных месторождений. Технический результат – повышение точности и достоверности получаемых данных. 3 ил.
Description
Изобретение относится к геологоразведке нефти, воды, пара и других текучих сред под землей и на большой глубине, а точнее к способам фильтрации (нескольких) сейсмических сигналов сейсмической разведки от твердых и жидких сред, которые целесообразно принимать раздельно и совместно, одно средство как обзорное, а другое как локальное.
Известно применение взрывных источников, но необязательно в морском деле (Лаврентьев Э.В., Кузян О.И. Взрывы в море. Л.: Судостроение, 1977, глава V). В частности, на рис. 57 представлена схема генератора со спиральным линейным зарядом и на рис. 58 схема распространения ее ударной волны разной формы. Данная схема позволяет покрыть большие глубины и возбудить необходимую волновую реакцию жидкости с регистрацией ее частоты.
Полученный сигнал может применяться применяется совместно с буровзрывными работами для четкого разделения жидких и газовых месторождений от твердых пород из-за возможности совместного получения технического решения, обеспечивающего хороший результат с 2-мя каналами передачи возмущающего воздействия. «Буровзрывные работы в промышленном и гражданском строительстве» (Мнацаканов Л.Н. и др., 1971, 211 с.) также широко известны.
Выдержка из книги Лаврентьева со схемой и описанием применения генератора со спиральным линейным зарядом представлена ниже, на с. 125-127 из книги:
§ 31. Применение взрывных источников в гидролокаторах
В отличие от широко используемого гидролокатора с электроакустическим преобразователем, работающим на совмещенную антенну, гидролокатор на взрывных источниках звука имеет разнесенные приемник и излучатель. В качестве излучателя используется генератор на взрывных источниках.
В работах [8, 33, 59] отмечается что гидролокатор на взрывных источниках имеет некоторые преимущества перед другими типами гидролокаторов. Во-первых, излучаемые им взрывные сигналы обладают большой акустической мощностью, что увеличивает дальность действия, создает возможность посылки взрывного сигнала с любой заданной глубины. Во-вторых, гидролокатор имеет только приемную часть и потребляемая им электрическая энергия незначительна.
Использование в гидролокаторе одиночных зарядов приводит к ограничению дальности его действия из-за большого уровня реверберационных помех, маскирующих полезный эхо-сигнал.
Значительным преимуществом обладают гидролокаторы, в которых формирование сигнала посылки осуществляется путем подрыва серии зарядов с определенной частотой или подрыва линейного заряда, расположенного определенным образом. Гидролокатор подобного вида рассмотрен в работе [59]. Генератор этого гидролокатора содержит линейный заряд детонирующего взрывного вещества, скрученного в виде спирали, шаг которой h0 определяется соотношением
где с - скорость распространения ударной волны в морской среде; u - скорость детонации взрывчатого вещества; L - длина витка взрывчатого вещества между точками, определяющими шаг спирали.
Скорость детонации линейного заряда должна лежать в пределах от 1500 до 104 м/с. Его масса определяется уровнем шумов в океане и требуемой способностью гидролокатора обнаружить сигнал на заданной дальности. Указанным требованиям удовлетворяет линейный заряд с общей массой от 0,2 до 4 кг.
На рис. 57 представлена схема генератора взрывного действия. Линейный заряд намотан в виде спирали на цилиндрическую поверхность. Расстояние между соседними витками должно быть не меньше поперечного размера линейного заряда. Конструкция обеспечивает вертикальное погружение генератора.
Нижний конец линейного заряда соединен с капсюлем-детонатором. Подрыв заряда производится или автономно, с помощью гидростата, или с применением блока детонации, расположенного на судне. Принцип излучения акустической энергии генератора такой конструкции может быть пояснен на основании следующих общих соображений.
В случае взрыва точечного заряда возникает сферическая ударная волна, фронт которой расходится в море радиально от точки подрыва. Для линейного заряда результирующий фронт ударной волны имеет, как было показано в работе [23], вид расходящейся конической поверхности. Спиральным расположением линейного заряда достигается наложение некоторых частей конического фронта, что приводит к излучению импульсов давления в любом направлении. Эти импульсы будут увеличиваться и уменьшаться по мере распространения детонации в каждом витке спирали.
Наибольшая амплитуда давления в выбранном направлении будет излучена тогда, когда составляющая скорости детонации в этом направлении окажется равной скорости ударной волны в жидкости. Период последовательно излучаемых импульсов определяется скоростью детонации взрывчатого вещества и длиной каждого витка спирали. Таким образом, если детонация взрывчатого вещества распространяется с постоянной скоростью, то при выбранном шаге спирали и одной и той же длине витка период импульсов будет оставаться постоянным.
Период Т импульсов, излучаемых в некотором направлении, зависит от угла ϕ между осью спирально расположенного заряда генератора и выбранным направлением:
где Т0 - период импульсов, излучаемых перпендикулярно к оси генератора.
Из формулы (210) следует, что при ϕ=0 и ϕ=180° частота импульса минимальна, а при ϕ=90°-максимальна и равна ƒ=1/T0.
На рис. 58 показано распределение давления взрывной ударной волны в различных направлениях по отношению к оси спирального заряда. На диаграммах представлены относительные уровни давления сигнала в точках, равноудаленных от заряда в направлениях A, В, С, D, Е. Диаграммы показывают, что во всех направлениях существует пульсирующий сигнал, причем в зависимости от угла наблюдения частота следования импульсов изменяется.
Из сказанного следует, что генератор со спирально расположенным линейным зарядом излучает осциллирующую энергию в форме последовательности импульсов давления. Интенсивность. излучаемых импульсов одинакова во всех направлениях. Генератор обладает доплеровским сдвигом частот, что обусловливается зависимостью частоты излучаемых импульсов от направления. Выбирая взрывчатое вещество, длину витка и шаг спирали, можно получить низкие частоты, которые распространяются в море без значительного затухания.
Легко видеть, что нужная акустика для формирования мощного сигнала по нашему изобретению с всплеском жидкости по цепочке буровзрывных работ, с применением специальной спирали в короткой пробуренной скважине и по границы всплеска жидкости и газа с резонансом, как при явлении, известном как «цунами». Другие известные способы такого сильного эффекта, как всплеск от «цунами», не дают.
Известен патент US 2087702 на «Метод и средства для записи наземных волн» с датой заявки 17 октября 1934 г.и публикацией патента 20 июля 1937 г.
Согласно изобретению организация аппарата элементов для обнаружения и записи определенных волновых колебаний требует наземное одновременное подавление нежелательных волн возмущающих колебаний, содержит множество детекторных элементов, расположенных в земле с вертикальным смещением и установленных таким образом, что возмущающая волна достигает их по существу одновременно.
Недостаток изобретения - в дорогостоящем разведочном бурении с неопределенным результатом на больших глубинах и, как следствие, низкая производительность.
Известно также изобретение на «обнаружение нефти или газа активно возбуждая пористой нефти и газа насыщенную систему, чтобы испустить свой характерный резонансный отклик, с возможностью дифференциации нефти, газа и воды».
Оно имеет отношение с методами селективно возбуждать и анализировать резонансные явления, существующие в замкнутом нефти, газа и воды или водоема, в результате чего местонахождение свое присутствие, делая качественные и количественные оценки его степени с помощью прямого моделирования. Нефть, газ или резервуар для воды представлен в виде наполненной жидкостью системы трещин или в виде жидкости насыщения губки, расположенной в твердой породе. Этот патент охватывает активно возбужденный ответ и подробно методы для оптимизации возбуждения. Из-за взаимодействия либо наполненных жидкостью трещинами или насыщенной жидкости рок линз и окружающих пород, падающая сейсмическая энергия усиливается в определенных диапазонах частот, соответствующих резонансных частот таких систем. Измерения производятся по площади обследования, по отдельности или в массивах. Они в первую очередь используются для качественного определения резонансного поведения, связывая их к источникам сигнала резонанса и, возможно, их направление. В целом статистический анализ оценивает доминирующих частот в спектре. Н/V анализ исключает резонансные эффекты в горных структурах. Временные окна используются в частотной области, чтобы помочь изолировать колебания в беглом образом в шуме, который затем может быть уточнена, чтобы извлечь параметры колебаний более точно с помощью метода Sompi. Такие обнаруженные колебания могут быть связаны с генератором свойства от теоретических и численных имитационных моделей. Анализ направления с измерениями массив может использоваться для локализации источников в земле. Размеры источника оценены с помощью методов отображения сильных зон сигнала. Влияние газовых пузырьков на скорости жидкости, как ожидается, часто присутствует, усиливает разность импеданса существенно, что приводит к более сильному резонансному эффекту; принять это во внимание, является важной частью этого патента. Качественный метод в виде численного моделирования с использованием одного из нескольких конкретных физических представлений, используется для дальнейшего анализа. Например, поведение колебаний известно из существующего гидродинамического исследования на наличие трещин. Один или сборка трещин может быть использован. Для насыщенных жидких пород подушки со значительным избыточным давлением существует упрощенная теоретическая модель. Численные модели, использующие теорию BIOT для более высоких результатов точности, представляют собой еще один пример. С помощью последовательного прямого моделирования/исследование с обратной связью, более подробную информацию о жидкости насыщенной зоне ниже поверхности обретаются. Кроме того, можно определить тип жидкости, присутствующей с методами этого патента. Физические свойства нефти, воды и газа влияют на колебательные характеристики (частота и значение Q) из наполненных жидкостью трещин и наполненных жидкостью подушек, заключенная в камне. Эти различия в колебаниях позволяют определить тип жидкости, присутствующей. В частности качественный метод обследования и количественный метод, основанный на численном моделировании в сочетании с методом Монте-Карло используются для соотнесения характеристик колебаний к свойствам жидкости. В методе Монте-Карло только параметры жидкости разнообразны, в то время как все остальные параметры сохраняются постоянными. Существуют определенные зависимости от длины трещины в случае трещин, которая должна быть надлежащим образом оценены, чтобы получить хорошие результаты. Мы ожидаем, что аналогичные ограничения для гидрозаполненных подушек. Уникальность этого метода состоит в том, что он непосредственно чувствителен к маслу или самого газа, так как резонансный эффект присутствует только тогда, когда жидкость находится там. Non жидкости связанные колебания, связанные с различиями импеданса имеют поперечных волн, участвующих и могут быть исключены с использованием техники Н/V. В итоге патент использует методы, чтобы связать фактические измерения с числовой модели, основанной на конкретных физических понятий и т.д. прибывающий на соответствующие выводы о резервуаре.
G01V 1/28 обработки сейсмических данных, например, анализ для интерпретации, коррекции
US 20100027377 А1 Номер заявления
US 11669954 Другие версии
US 9176243 B2 (Грант)
Изобретатель Ханнес Жорж Zuercher (Мексика)
В патенте описано использование моделирования процессов и ничего не сказано об усилении резонансных явлений на границе жидкости и газа и проведении специальных бурильных взрывных работ, что может быть эффективным.
Известно изобретение по патенту US 4556962 «Сейсмическая разведка методом и устройство для подавления помех от источника вибрации сейсмической»
Сейсмического метода разведки и устройство, в котором интерференционные сигналы, принимаемые геофонов зондирования из сейсмического источника вибраций отменяются, используя сигнал, представляющий сейсмического источника вибрации и его сочетания с выходом из сейсмоприемников зондирования.
Два описанных способов снижения помех в широком использовании и очень эффективны. Они являются представителями нынешнего состояния дел в области сейсморазведки. Несмотря на то, что они очень эффективны, вмешательство поверхностных волн, которые могут быть в 1000 раз сильнее, чем требуемый сигнал часто вызывает значительное количество помех появляющихся на выходе коррелятора. Концепция кросс-корреляции не является новой, будучи практикуется в области радиолокации и гидролокации с начала 1950-х годов.
Это общее задачей этого изобретения является создание усовершенствованного способа и устройства для уменьшения помех поверхностных волн с волн, отраженных слоев в земле.
Недостаток: нет четкого разделения сигналов от жидких и твердых сред, разведка затруднена.
Имеется следующий патент US 555553 на «Способ улучшения отношения сигнал-шум».
Настоящее изобретение относится к способу улучшения отношения сигнал-шум (отношение сигнал/шум) зашумленного сигнала. В частности, настоящее изобретение относится к способу улучшения соотношения сигнал/шум сейсмического сигнала, полученного при бурении скважины с использованием бурового долота в качестве сейсмического источника.
Недостатком изобретения является применение дополнительного дорогостоящего бурения в качестве сейсмического источника вибрации, причем сигналы от долота до жидких месторождений и твердых пород не распознаются в явном виде, иначе как в нашей патентной заявке (изобретении).
Известны также изобретения, найденные экспертами в поиске: ЕА 15345, US 20100027377 (повтор заявки немного выше), RU 2305181 и др. В них явление резонанса жидкости упоминается многократно, но без выделения границы с газовой средой, не так как наблюдаются «шумные» волны на море (цунами, или, например, в картине И.К. Айвазовского «9 вал», 1850). В нашем изобретении именно эта идея, невозможная без использования границы раздела жидкости и газовой среды. Источник цунами не ветер, а землетрясение. Это ближе к буровым и взрывным работам, описанным выше в книгах.
Известно изобретение, выбранное в качестве прототипа, запатентованное в разных странах и имеющее в России номер патента RU 2308743 МПК G01V 1/28 на «Способ фильтрации сейсмических сигналов и устройство для его осуществления».
Согласно п. 1 «Способ фильтрации сейсмических сигналов в системе сейсморазведки, отличающийся тем, что принимают посредством детектора акустическую волну, передают с детектора первый и второй сигналы, которые представляют собой пространственные компоненты принятой акустической волны, и осуществляют обработку первого сигнала в процессе адаптивной фильтрации, включающем формирование сигнала обратной связи, представляющего собой выбранную часть первого сигнала, сложенную со вторым сигналом.»
Недостаток - ограниченная глубина обзора пространства локации земли со слабым или отсутствием разрешения жидкостей и твердых тел, как следует из фиг. 1 (не показана) описания патента RU 2308743.
На рисунке и в описании патента видно, что отражается только лучи от всех пород без разделения их на жидкости, газы и твердые породы. Это практически невозможно и это недостаток прототипа.
Данный недостаток устраняется в нашем изобретении следующими отличиями.
Способ (адаптивной) фильтрации (нескольких) сейсмических сигналов в системе сейсморазведки жидкости, например, нефти и воды, (включающий адаптивную фильтрацию нескольких сейсмических сигналов), в котором от локальных акустических сигналов формируют всплеск жидкости в зоне предполагаемого месторождения и настраивают частоту и форму волн жидкого месторождения в резонанс и на передачу резонансного сигнала наружи к приемнику сигнала, далее по частотам определяют расстояние от верхней границы твердой породы до сформированной резонансной волны, а акустический сигнал сканирует наклонно в окружающем объеме месторождения.
Причем способ отличается тем, что использованные трубы скважины удаляются из земли или используются повторно в других местах возможных месторождений, а старые места использования поиска маркируют, причем всплеск жидкости в газовой среде месторождения формируется за счет многоразового действия зарядов в буровзрывном генераторе, волны которого попадают в месторождение с всплеском и приемом сигнала в отработанной трубе скважины с передачей сигнала на поверхность земли.
Основная идея изобретения состоит в том, что в отличие от твердых пород жидкость и газ восприимчивы к акустическим сигналам с образованием пузырьков, волн и резонансов. Этим обеспечивается фильтрация от других колебаний и на значительную глубину месторождения. Например, на 3 км, а не на примерно 150 м, как сейчас. При этом подающий сигнал усиливается на первом участке неполного бурения и погружения, в зоне резонанса на разных частотах всплеска и амплитуды жидкостей и, наконец, съема сигнала не на уровне земли, а от повторного использования другой скважины, которая становится приемной. Итого 3 участка, погружного взрывного, резонансного с настройкой всплеска жидкости в газовой среде и повторно используемого старого участка трубы, но с приемом суммарного сигнала, который усиливается на 3 указанных участках.
Примерно как в 3-ступенчатой космической ракете на Луну и обратно на Землю (открытый стенд для испытаний двигателей 1 ступени этой ракеты находится в 50 км от моего проживания в Тольятти и использовалась в США), которая намного эффективнее большой, но 1-ступенчатой, причем 1 и 3 ступени разные по передаче и приему сигналов, 1 ступень с взрывчаткой, а 3-я с погруженным в использованный ствол временным сейсмоприемником. 2 ступень - это найденный резонанс жидкости в газе. Самое главное, не надо бурить для поиска дорогую и длительную по времени одну глубинную скважину, а только 2 скважины, причем иметь одну старую, одну новую и иметь в дополнение найденный резонанс жидкости в газе.
Сущность изобретения поясняется рисунками, где:
Фиг. 1 представляет схематическое изображение системы сбора сейсмических данных от твердых пород и от жидкого месторождения с газовой прослойкой: 1, 8 - сейсмоприемники, 2, 10 - излучатели, 3, 9 - линии связи, 4 - поверхность земли, 5, 7, 11, 13 - волны, 6, 12 - точки преломления с твердой средой и жидкостью с возбужденной волной 14, 15 - нефть, 16 - газ, 17 - вода.
Фиг. 2 представляет схему резонансного локального метода: 18 - генератор, 19 - излучатель-приемник, но могут быть разделены, объект контроля 20 (это искомая жидкость), 21 - модулятор частоты, 22 - регистратор резонансов, 23 - поверхность земли.
Фиг. 3 представляет упрощенную схему формирования всплеска жидкости в газовой среде: 14 - всплеск жидкости, 20 - объект воздействия и контроля, 23 - поверхность земли, 24 - труба буровзрывного генератора, 25 - заряды, 26 - заглушка, 27 - приемник сигнала в свободном пространстве скважины 28.
Осуществление изобретения.
Фиг. 1 представляет схематическое изображение системы сбора сейсмических данных в одном из возможных вариантов осуществления настоящего изобретения. Система включает блок 1 записи и первичного контроля (центральный контроллер) для передачи команд на один или более удаленных блоков всей системы, а также для получения с них регистрируемых данных. Как показано, блок 1 записи и первичного контроля представляет собой передвижной блок, известный в среде специалистов в данной области техники как "грузовик" (truck). Блок записи и первичного контроля может быть на выбор установлен на любом автомобиле или транспортном средстве или может быть установлен полустационарно в заранее определенном месте.
Далее, система включает сейсмический излучатель (источник сейсмических сигналов) 2, такой как группа из одного или более грузовиков с вибраторами, взрывчатое вещество (например, динамит), пневматические пушки или тому подобное. Излучатель 2 и центральный контроллер 1 соединены через двустороннюю линию связи 3. Линия связи 3 может быть как аналоговой, так и цифровой. Желательно, чтобы передаваемые данные включали контрольные установки, пусковые команды, информацию о местоположении (относительном и/или глобальном), информацию о работоспособности излучателей, марку излучателей и любую другую информацию, полезную для управления разведкой.
В процессе сейсмической съемки излучатель 2 передает сейсмическую энергию на поверхность 4 земли, индуцируя тем самым акустическую волну 5, распространяющуюся в основном вниз. Акустическая волна 5 частично отражается от сейсмических неоднородностей, таких как структурная граница 6, что приводит к появлению отраженной волны 7, распространяющейся в основном в обратную сторону по направлению к поверхности 4.
Отраженная волна 7 регистрируется измерительной сетью сейсмоприемников через отдельные сенсоры. Система может использовать любое число воспринимающих акустическую энергию сенсоров, таких как геофоны, микрофоны, детектор на базе акселерометра, гидрофон при работе на заболоченных территориях и т.д. В соответствии с выбором измерительная сеть может состоять из единственного элемента или включать много элементов. Детекторы могут иметь аналоговый или цифровой выход, может применяться и комбинация детекторов в измерительной сети, например комбинация типов детекторов и/или типов выходных сигналов.
В предпочтительном исполнении детекторы являются многоосными детекторами, использующими систему электромеханических микроскопических акселерометров. Детекторы детально обсуждаются в патентной заявке US 09/936634, поданной 12 сентября 2001 г., и соответствующей заявке PCT/USOO/07310, поданной 17 марта 2000 г.
Выходные сигналы измерительной сети 1 могут представлять собой как одиночные сигналы от индивидуальных детекторов, так и сигналы от всех детекторов. В одном из исполнений сигналы предварительно обрабатываются с использованием процессора (не показан), находящегося в каждом блоке сбора данных. Данные затем передаются на ресивер. Для простоты ресивер может быть один. Специалисты в данной области техники без труда поймут, что на практике для получения данных с измерительной сети 1 в системе может быть установлено любое число ресиверов. Сигналы могут обрабатываться как в соответствии с настоящим исполнением, так и в любом другом подходящем месте (узле) системы 1, например, в ресивере или центральном контроллере, используя адаптивный фильтр, предложенный в прототипе.
В этих альтернативных исполнениях трансиверы (комбинации приемника/передатчика) устанавливаются в блоке, с которым они связаны. Для иллюстрации этого положения соединения 1 и 2 показаны пунктиром 3.
Левая система 1-3-2-5-6-7 служит для обзора неоднородностей в земле 4.
Внешне аналогичная правая система из аналогичных блоков 8-13 настраивается на резонансную волну в жидком месторождении. Но работает эта система локально и настраивается на резонанс возбужденной волны 14 жидкости, например, нефти или воды. Обзор производится в пределах обнаруженного месторождения жидкости 15. В месторождении может быть газ 16 и вода 17. Сканирование месторождения под углом к земле позволяет оценить общий объем. Даже если это вода, то все равно она имеет ценность. На большой глубине от 3 км воды может и не быть. Тогда, возможно, там нефть или геотермальные воды с паром.
На фиг. 2 изображена для справки схема резонансного локального метода, с помощью которого от локальных акустических сигналов формируют всплеск жидкости в зоне предполагаемого месторождения и настраивают частоту и форму волн жидкого месторождения в резонанс и на передачу резонансного сигнала наружи к приемнику сигнала. Метод содержит 18 - генератор, 19 - излучатель-приемник, но могут быть разделены, объект контроля 20 (это искомая жидкость), 21 - модулятор частоты, 22 - регистратор резонансов. Ничего нового в этом методе нет, но целесообразно упоминание. Наклонное сканирование по п.3 формулы изобретения есть также в аналоге - патенте US 555553.
Можно также воспользоваться широко распространенным в авиации и морском деле импульсно-доплеровским методом. Он описан, например, в методических указаниях В.Д. Кузенкова «Цифровая фильтрация сигналов в импульсно-доплеровских радиолокационных станциях». Куйбышев: КуАИ, 1985. - 40 с. И в книге Хребтова А.А. и др. «Курс в океане». Л.: Судостроение, 1988. - 176 с., см. с. 83-91.
Перед тем как реализовывать изобретение конструктору системы контроля следует принимать во внимание следующее.
1. Резонанс в хранилище жидкости легко образуется. Мы в опыте наблюдали брызги и фонтаны воды от бытового вибратора на 50 Гц. При этом резонансная частота еще не обнаружена, а брызги есть. Значит, и фонтан, вызванный настройкой частоты в резонанс, аналогичной в радиосвязи, тоже возможен.
2. Порог чувствительности на резонансную частоту такой, что перекрывает большие расстояния, например, 3 км. Приведу для механики аналогичный пример реального снижения порога чувствительности турбинного расходомера для доводки форсажа двигателя НК-32 сверхзвукового самолета Ту-160 в 20-100 раз, но уже по моему патенту RU 2506597, заявленному 27.03.2012 и опубликованному 10.02.2014. Идея эффекта в 100 раз заимствована из описания патента ФРГ 1241650, заявленного 1964, столбец 5, строка 18 сверху, фраза «Faktor 100». Эффект получен 100 раз, а мы демонстрировали на научно-техническом совете ОКБ авиадвигателей НК (г. Самара) - в 20 раз, из-за ограничения длины демонстрационного стола 2 м, а больше для подачи неизвестного ранее комплексного эффекта противоскольжения вертушки не требовалось.
3. Движущаяся цель, например, волна внутри земли, воспринимается со значительно большего расстояния, чем неподвижные объекты внутри земли.
4. Есть специальные методы усиления волны и фильтрации, например, по гетеродинному принципу (см. справочник «Измерения в промышленности», под ред. Профоса. Перевод с нем. Книга 1, М., 1990. - с. 233). Данный гетеродинный принцип хорошо известен по массовым применениям старых ламповых радиоприемников 40-50 годов прошлого столетия, он высокоэффективен, широко применяется и на приведенной ссылке вместе с другими методами фильтрации он подробно рассмотрен в достаточных для испытаний и реализации вариантах. Для длинных радиоволн, охватывающих многие сотни километров расстояний, требовались очень мощные радиостанции и высокие антенны. Мы не видим проблем в том, чтобы по предлагаемому изобретению перекрыть в толще земли или камня расстояние более 150 метров, например, до 3 км. Но без предлагаемого резонансного возбуждения и фильтрации подземных волн жидкостей (нефти и воды), что пока никто не делает в георазведке, мы не видим другого способа, не считая дорогого, сложного, длительного, узконаправленного бурения со слабо предсказуемыми результатами разведки.
5. Конечно, изобретение может оказаться самодостаточным для тиражирования в георазведке, но, учитывая изложенное, необходимо проводить доводку всей системы георазведки, чтобы получить наиболее эффективный вариант по сейсмическому разделению твердых и жидких сред. Это и является целью изобретения.
На фиг. 3 всплеск жидкости 14 в газовой среде месторождения формируется за счет многоразового действия зарядов в буровзрывном генераторе, волны которого попадают в месторождение с всплеском 14 и приемом сигнала 27 в отработанной трубе скважины 28 с передачей сигнала на поверхность земли 23. Это повышает эффективность применения изобретения.
Способ по п. 1, отличается также тем, что использованные трубы скважины удаляют из земли и используются повторно в других местах возможных месторождений. Этим достигается многократная и значительная экономия труб. Места бурений маркируются на карте и на местности для исключения бесполезного копирования поисковых работ.
Claims (1)
- Способ фильтрации сейсмических сигналов в системе сейсморазведки жидкости с настройкой месторождения в резонанс, причем от локальных акустических сигналов погружного буровзрывного генератора формируют всплеск жидкости в зоне предполагаемого месторождения и настраивают частоту и форму волн жидкого месторождения в резонанс в газовой среде и на передачу резонансного сигнала наружи к погружному приемнику сигнала, а по частотам определяют расстояние от верхней границы твердой породы до сформированной резонансной волны, а акустический сигнал сканируют наклонно в окружающем объеме месторождения, отличающийся тем, что использованные трубы скважины удаляются из земли и используются повторно в других местах возможных месторождений, а старые места использования поиска маркируют, причем всплеск жидкости в газовой среде месторождения формируется за счет многоразового действия зарядов в буровзрывном генераторе, волны которого попадают в месторождение с всплеском, причем прием сигнала осуществляют в отработанной трубе скважины с передачей сигнала на поверхность земли.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018105042A RU2669268C1 (ru) | 2018-02-09 | 2018-02-09 | Способ фильтрации сейсмических сигналов в системе сейсморазведки жидкости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018105042A RU2669268C1 (ru) | 2018-02-09 | 2018-02-09 | Способ фильтрации сейсмических сигналов в системе сейсморазведки жидкости |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015143036A Previously-Filed-Application RU2015143036A (ru) | 2015-10-01 | 2015-10-01 | Способ адаптивной фильтрации нескольких сейсмических сигналов в системе сейсморазведки жидкости, например нефти и воды |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2669268C1 true RU2669268C1 (ru) | 2018-10-09 |
Family
ID=63798321
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018105042A RU2669268C1 (ru) | 2018-02-09 | 2018-02-09 | Способ фильтрации сейсмических сигналов в системе сейсморазведки жидкости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2669268C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU693289A1 (ru) * | 1977-08-23 | 1979-10-25 | Институт Физики Земли Им. О.Ю.Шмидта Ан Ссср | Способ возбуждени сейсмических сигналов |
RU2145102C1 (ru) * | 1997-12-29 | 2000-01-27 | Закрытое акционерное общество АНЧАР | Способ поиска нефтегазовых месторождений на акватории |
CN1389743A (zh) * | 2002-06-21 | 2003-01-08 | 中国石油天然气集团公司 | 一种用声波共振法测量油井出砂空穴体积的方法 |
RU2305181C2 (ru) * | 2004-07-21 | 2007-08-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Система для определения глубины полости в стволе скважины, способ (варианты) и устройство для измерения глубины полости в стволе скважины |
RU2308743C2 (ru) * | 2002-03-20 | 2007-10-20 | Инпут/Аутпут, Инк. | Способ фильтрации сейсмических сигналов и устройство для его осуществления |
US20100027377A1 (en) * | 2006-02-24 | 2010-02-04 | Hannes Georges Zuercher | Locating oil or gas actively by exciting a porous oil and gas saturated system to give off its characteristic resonance response, with optional differentiation of oil, gas and water |
EA015345B1 (ru) * | 2006-06-13 | 2011-06-30 | САЙСПЕК, ЭлЭлСи | Способ для выборочного узкополосного сбора данных в подземных формациях |
-
2018
- 2018-02-09 RU RU2018105042A patent/RU2669268C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU693289A1 (ru) * | 1977-08-23 | 1979-10-25 | Институт Физики Земли Им. О.Ю.Шмидта Ан Ссср | Способ возбуждени сейсмических сигналов |
RU2145102C1 (ru) * | 1997-12-29 | 2000-01-27 | Закрытое акционерное общество АНЧАР | Способ поиска нефтегазовых месторождений на акватории |
RU2308743C2 (ru) * | 2002-03-20 | 2007-10-20 | Инпут/Аутпут, Инк. | Способ фильтрации сейсмических сигналов и устройство для его осуществления |
CN1389743A (zh) * | 2002-06-21 | 2003-01-08 | 中国石油天然气集团公司 | 一种用声波共振法测量油井出砂空穴体积的方法 |
RU2305181C2 (ru) * | 2004-07-21 | 2007-08-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Система для определения глубины полости в стволе скважины, способ (варианты) и устройство для измерения глубины полости в стволе скважины |
US20100027377A1 (en) * | 2006-02-24 | 2010-02-04 | Hannes Georges Zuercher | Locating oil or gas actively by exciting a porous oil and gas saturated system to give off its characteristic resonance response, with optional differentiation of oil, gas and water |
EA015345B1 (ru) * | 2006-06-13 | 2011-06-30 | САЙСПЕК, ЭлЭлСи | Способ для выборочного узкополосного сбора данных в подземных формациях |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Cheng et al. | Elastic wave propagation in a fluid-filled borehole and synthetic acoustic logs | |
US7257489B2 (en) | Quadrupole acoustic shear wave logging while drilling | |
CN100410685C (zh) | 用于井眼地震的源控制方法及设备 | |
US20070070809A1 (en) | Method for normalizing signals in a cement bond logging tool | |
EP2637043A1 (en) | Systems and methods for downhole cement evaluation | |
EP3862796B1 (en) | Real-time reconfiguration of phased array operation | |
WO2006091516A1 (en) | Acoustic logging-while-drilling tools having a hexapole source configuration and associated logging methods | |
NO335805B1 (no) | Permanent anbringelse av en resonant seismisk kilde på utsiden av en brønnforing | |
US8902712B2 (en) | Method for enhancing low frequency output of impulsive type seismic energy sources and its application to a seismic energy source for use while drilling | |
Chelminski et al. | Research Note: Low‐frequency pneumatic seismic sources | |
WO2013076572A2 (en) | Seismic receivers as seismic sources | |
RU2669268C1 (ru) | Способ фильтрации сейсмических сигналов в системе сейсморазведки жидкости | |
US20160313460A1 (en) | System and method for performing seismic exploration with multiple acquisition systems | |
JP2862171B2 (ja) | 地層の物理特性の音響波を用いた非破壊測定方法 | |
GB2308190A (en) | Acoustic reflection borehole logging apparatus | |
JP2006506637A (ja) | 海底探査用の高分解能で高出力の超音波による方法及び装置 | |
AU2002249800B2 (en) | Method for customizing seismic explosives | |
Muir et al. | Comparison of techniques for shear wave velocity and attenuation measurements | |
EP3210053B1 (en) | Device and method for mitigating seismic survey interference | |
JPH06294793A (ja) | 地層の物理特性の音響波を用いた非破壊測定方法 | |
RU2823220C1 (ru) | Обнаружение и наблюдение за отличительными признаками пласта месторождения с помощью оптического волокна | |
RU2107310C1 (ru) | Способ высокоразрешающей сейсмической разведки методом общей глубинной точки (могт) с использованием взрыва зарядов | |
CA2185412A1 (en) | Method and apparatus for borehole acoustic reflection logging | |
Konkov et al. | On the Coherence of Impulse Seismoacoustic Sources in Ice Conditions | |
Wang et al. | Seismo-acoustic wave propagation in the Rade of Hyères (France) generated by counter-mining of explosive devices: comparison between numerical simulations and real experiments |