SU1702333A1 - Способ сейсморазведки на акватори х - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам сейсмических исследований районов, покрытых водой, с использованием автономных донных сейсмических станций (АДС). Целью способа  вл етс  повышение длительности исследований без подъема АДС. После постановки АДС на дно акватории и определени  ее координат производ т буксировку по профилю, проход щему над АДС, излучателей сейсмического и акустического сигналов. Циклически повтор ют операции излучени  акустического сигнала с частотой 1-5 кГц, не менее чем в три раза превышающей частоту сейсмического сигнала , определ ют момент прихода пр мой волны акустического сигнала на АДС и в течение наперед заданного интервала времени принимают и регистрируют сейсмический сигнал, излучаемый в определенные моменты времени. На судне фиксируют эти моменты и координаты точек излучени  сейсмического сигнала. После подьема АДС синхронизируют записи АДС и бортового комплекса путем совмещени  на временной оси наблюдаемых и рассчитанных моментов прихода пр мых водных волн акустического сигнала, определ ют подографы сейсмических волн и стро т глубинный сейсмический разрез по одной из известных методик. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к способам сейсмических исследований районов, покрытых водой, с использованием автономных донных сейсмических станций (АДС).

Цель изобретени  - повышение длительности сейсмических исследований без подъема АДС при уменьшении объема запоминаемой информации.

На фиг. 1 показана блок-схема АДС дл  осуществлени  предлагаемого способа сейсморазведки на акватори х; на фиг. 2 - показана блок-схема судовой части аппаратурного комплекса дл  осуществлени  предлагаемого способа сейсморазведки на акватори х.

АДС содержит регистрационный модуль 1, скрепленный с балластом 2 посредством размыкател  3 балласта (фиг. 1), В регистрационном модуле 1 размещены последовательно соединенные формирователь 4 акустического сигнала, схема 5 совпадени , триггер 6 и через управл ющий вход регистратор 7. Схема 5 совпадени  подключена также через устройство 8 задержки к второму входу триггера 6. К сигнальному входу регистратора 7 подключен приемник 9 сейсмического сигнала. В соVI

О

ю со со со

став АДС входит также приемник 10 акустического сигнала, размещенный в устройстве 11 его подн ти , выполненном, например, в виде поплавка, соединенного с регистрационным модулем посредством кабель-троса заданной длины Н (не показан).

Судова  часть аппаратурного комплекса включает навигационное устройство 12. подключенное к сигнальным входам запоминающего устройства 13, и устройство 14 управлени , выходы которого подключены к управл ющему входу запоминающего устройства 13, источнику 15 сейсмического сигнала и через формирователь 16 акустического сигнала к источнику 17 акустического сигнала. К сигнальному входу запоминающего устройства 13 подключено также хронирующее устройство 18. К входу устройства управлени  подключены узлы 12, 13 и 18.

Предлагаемый способ осуществл ют путем последовательной реализации следующих операций.

Судно вывод т в заданную акваторию Мирового океана.

Определ ют вертикальный профиль скорости распространени  упругих волн V(Z) одним из известных способов.

Осуществл ют постановку АДС на дно водного бассейна. В процессе постановки или после нее определ ют географические координаты АДС на дне водного бассейна. В случае использовани  АДС по фиг. 1 постановку осуществл ют в автономном режиме . Координаты АДС на дне определ ют одним из известных способов Например, в качестве широты и долготы принимают значени  точки выноса АДС (Xg, Yg) за борт судна. Глубину Zg определ ют при этом по эхолоту. Значени  Xg, Yg, Zg завод т в запоминающее устройство 13.

Поднимают в водной толще над АДС до определ емой или задаваемой глубины Z0 приемник 10 акустического сигнала.

В данном варианте исполнени  АДС приемник 10 акустического сигнала подни- вают за счет положительной плавучести устройства 11 подн ти , выполненного в виде поплавка (на котором закреплен приемник 10 акустического сигнала) и соединенного с регистрационным модулем 1 посредством кабель-троса заданной длины Н При этом Z0 вычисл ют по соотношению .

Производ т буксировку судном источников 15 и 17 сейсмического и акустического сигналов соответственно вдоль профил , проход щего над АДС, с циклическим повторением следующих операций

Излучают акустический сигнал заданной формы на частоте в диапазоне 1- 5 кГц

Дл  этого устройство 14 управлени  в заданный момент времени ti посылает управл ющий импульс на формирователь 16 акустического сигнала, с которого электрический сигнал поступает на источник 17 акустического сигнала, и акустический сигнал излучаетс  в водную среду.

При этом устройство 14 управлени  посылает управл ющий сигнал в запоминающее устройство 13 дл  записи с выхода навигационного устройства 12 данных о географических координатах Xai, Yai точки излучени  акустического сигнала, а с выхода хронирующего устройства - момента этого

излучени  tai. Частота излучени  упругих координат , формирующих акустические сигналы , по крайней мере в 3 раза выше частоты излучени  упругих колебаний, формирующих сейсмические сигналы. Погрешность

временной прив зки при использовании предлагаемого способа целиком зависит от погрешности определени  времени вступлени  пр мой водной аолны акустического сигнала, уменьшение которой достигаетс 

за счет превышени  частотой акустического сигнала частоты сейсмического сигнала. Кроме того, это необходимо дл  уменьшени  эхо-сигналов от самих акустических сигналов , приход щих из толщины исследуемой среды, что исключает по влени  зон интерференци пр мых водных волн и эхо- сигналов. Повышение частоты акустического сигнала приводит к повышению точности временной прив зки вплоть до частот 1 5 кГц. Дальнейшее увеличение частоты акустического сигнала начинает приводить к ухудшению точности временной прив зки, что обусловлено резким возрастанием затухани  акустического сигнала (дальность передачи в открытом океане находитс  в интервале 6-100 км и более) и многолучево- стью его распространени .

На основе Хаь Yai, Xg, Yg, Zg, H и V(Z) определ ют интервал времени Та распространени  пр мой водной волны Ра между точками излучени  и приема акустического сигнала.

На АДС фиксируют момент ig прихода пр мой водной волны акустического сигнала , непосредственно после чего в течение заданного интервала времени Т3 на АДС принимают сейсмический сигнал и преобразовывают его в запоминаемую сигналограмMV .

Эта операци  обеспечиваетс  тем, что

акустический сигнал от источника 17 акустического сигнала поступает на приемник 10 акустического сигнала АДС, откуда проходит на схему 5 совпадени , на которую поступает также информаци  о форме этого сигнала из формировател  4 акустического сигнала. После совпадени  этих сигналов, что наступает в момент прихода конца акустического сигнала, со схемы 5 совпадени  поступает управл ющий сигнал на первый вход триггера 6 и устройство 8 задержки. Получив на первом входе управл ющий сигнал , триггер 6 запускает регистратор 7 на запоминание электрического сигнала с вы- хода приемника 9 сейсмического сигнала, Через заданный временной интервал Т3 с выхода устройства 8 задержки на второй вход триггера 6 поступает управл ющий сигнал, в результате чего на выходе тригге- ра 6 формируетс  управл ющий сигнал на прекращение запоминани  регистратором 7 информации с приемника 9 сейсмического сигнала. Временный интервал Т3 выбирают исход  из услови  возможности запомина- ни  сейсмических сигналов, отраженных, преломленных, рассе нных и т.п. горными породами излучаемой среды.

Параллельно с этой операцией (или даже до нее) определ ют момент времени tci излучени  сейсмического сигнала (из услови  попадани  времен прихода всех возможных типов сейсмических волн от источников 15 сейсмического сигнала на АДС во временной интервал Т3 и излучают в момент времени tci сейсмический сигнал, который, преломившись и/или отразившись от сейсмических границ изучаемой среды, запоминаетс  на АДС. На судне запоминают tci и координаты излучени  сейс- мического сигнала XCi, YCi.

Эта операци  обеспечиваетс  программно посредством микроЭВМ устройства 14 управлени  на основе Xai, Yai, V(ZX Xg, 2g, априорных данных о сейсмическом глубин- ном разрезе, а также на основе скорости и курса судна.

В момент tci, соответствующий нахождению судна в точке XCi, YCi, на выходе устройства 14 управлени  вырабатываетс  управл ющий сигнал на срабатывание источника 15 сейсмического сигнала и запоминание фактических tci, i XCj, Yc, в запоминающем устройстве 13,.

После прострелки сейсмического профи- л  АДС поднимают на судно.

Перезаписывают сигналограммы с АДС на свободную сейсмограмму, синхронизиру  их путем совмещени  на временной оси наблюденных моментов прихода пр мых водных волн акустического сигнала с вычисленными значени ми.

По коррелируемым сигналам свободной сейсмограммы определ ют годографы сейсмических волн, на основе чего определ ют

глубинный сейсмический разрез по одной из известных методик.

Предлагаемый способ сейсморазведки на акватори х позвол ет по крайней мере в 10 раз уменьшить объем запоминаемой информации . Во столько же раз возрастает возможна  длительность сейсмических исследований без подъема АДС, так как при использовании предлагаемого способа практически исключены энергозатраты на временную прив зку получаемой информации .

Claims (3)

1.Способ сейсморазведки на акватори х , включающий постановку на дно водного бассейна автономной донной сейсмостан- ции (АДС), определение ее географических координат, буксировку судном источника сейсмического сигнала с излучением в точках с известными географическими координатами упругих колебаний, прием АДС сейсмических волн и преобразование их в сигналограммы, запоминание их на АДС, последующий подьем АДС на судно и определение глубинного сейсмического разреза на основе сигналограмм от разных излучений упругих колебаний, синхронизированных относительно моментов этих излучений, отличающийс  тем, что, с целью повышени  длительности сейсмических исследований при одновременном снижении энергозатрат на АДС за счет использовани  пр мых водных волн дл  временной прив зки сигналограмм, предварительно определ ют вертикальный профиль скорости распространени  упругих волн в водной среде V(Z), перед каждым излучением сейсмического сигнала излучают упругие колебани , формирующие акустический сигнал, частота которого по крайней мере в три раза выше частоты излучени  упругих колебаний, формирующих сейсмический сигнал, на АДС фиксируют момент прихода пр мой водной волны акустического сигнала, а указанную синхронизацию производ т путем совмещени  на временной оси наблюденных моментов прихода пр мых водных волн акустических сигналов с их значени ми, вычисленными на основе V(Z) и географических координат АДС и точек излучени  упругих колебаний, формирующих акустические и сейсмические сигналы.

2.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что, с целью расширени  сейсмической базы АДС - судно, приемник акустического сигнала поднимают над АДС в точку водной среды, глубину которой используют при вычислении моментов прихода пр мых водных

волн акустических сигналов на приемник акустического сигнала.

3. Способ по п. 1,отличающийс 

минаемой на АДС информации, сигналог- раммы на АДС запоминают с момента прихода пр мой водной волны акустического сигнала в течение заданного интервала вре

тем, что, с целью уменьшени  объема запо- 5 мени.

LL

в

Фиг. 1

18

13

12

L

y 4/ v

15

Фиг. 2