SU271030A1

SU271030A1 - SEISMIC EXPLORATION CENTER WITH CONTINUOUS HARMONIC RADIATION

Info

Publication number: SU271030A1
Application number: SU1118676A
Authority: SU
Original assignee: Ю. В. Тимошин , Б. В. Тимошин

Description

Предложенный способ относитс к методи ке сейсмической разведки месторождений полезных ископаемых.The proposed method relates to the seismic survey method of mineral deposits.

Известный способ основан «а использовании непрерьгвных гармонических колебаний, возбуждаемых в исследуемой среде с помощью вибраторов и регистр-ируемых на поверхности земли с помощью узкополосной аппаратуры.The known method is based on the use of continuous harmonic oscillations excited in the studied medium with the help of vibrators and registered on the surface of the earth with the help of narrow-band equipment.

Однако разрешающа способность этих способов значительно ниже, чем при импульснол излучении. Но при последнем используютс импульсы со случайными спектрами, поскольку услови возбуждени сейсмических 1волн не контролируютс . При использовании импульсов с заданными параметрами можно значительно полнее и точнее изучить свойства среды и границ раздела и повысить глубинность исследований в св зи с тем, что выделение известного сигнала на фоне по,мех несравненно легче выделени из помех сигнала неизвестной формы. Следовательно, должно быть наиболее эффективным использование положительных качеств импульсного и гармонического излучений .However, the resolution of these methods is much lower than with pulse radiation. But with the latter, pulses with random spectra are used, since the excitation conditions of the seismic waves are not controlled. When using pulses with given parameters, one can study the properties of the medium and the interfaces much more accurately and more accurately and increase the depth of research due to the fact that the selection of a known signal against the background of the mechanism is much easier to isolate a signal of unknown shape from the noise. Consequently, it should be the most effective use of the positive qualities of pulsed and harmonic radiation.

Предлагаемый способ отличаетс от известного тем, что, с целью повышени глубинности , детальности исследований и разрещающей способности по глубине, провод т наблюдени «а р де частот, образующих дискретный р д, занимаемый спектром заданного импульса . Привод т амплитуды и фазы колебаний всех частот в соответствие с амплитудными и фазовыми спектрами заданного импульса дл построени сейсмических разрезов по всем частотам путем суммировани в каждой точке колебаний, считываемых вдоль расчетных годографов диффрагированных волн. Поточечно складывают разрезы, построенные дл всего набора частот, и получают сейсмический разрез , эквивалентный разрезу дл импульса заданной формы.The proposed method differs from the known one in that, in order to increase the depth, the detailedness of the studies and the resolving power in depth, observations are made of a number of frequencies forming a discrete series occupied by the spectrum of a given pulse. The amplitudes and phases of oscillations of all frequencies are adjusted in accordance with the amplitude and phase spectra of a given pulse to build seismic sections for all frequencies by summing the oscillations read along the calculated hodographs of the diffracted waves at each point. Point-by-step fold sections constructed for the entire set of frequencies, and get a seismic section, equivalent to the section for a pulse of a given shape.

На фиг. 1 показан импульс / заданной формы; на фиг. 2 - амплитудный 2 и фазовый 3 спектры.FIG. 1 shows the impulse / given shape; in fig. 2 - amplitude 2 and phase 3 spectra.

Предложенный способ состоит в следующе .м. Упругие колебани .могут возбуждатьс в среде на любой наперед заданной частоте с помощью вибратора. Это позвол ет сделать прие.мную аппаратуры весьма узкополоснойThe proposed method is as follows. Elastic vibrations can be excited in the medium at any pre-set frequency using a vibrator. This allows you to make small instrumentation very narrowband.

(так как спектр излучаемого сигнала по сущесгву вл етс линией). Благодар этому резко уменьшаетс уровень нерегул рных и низкоскоростных волнопомех, обладающих широкими спектрами. При наблюдени х в калчдои точке регистрируютс амплитуды и фазы колебаний заданной частоты. Затем по этим данным строитс сейсмический разрез по методу дифрагированных волн, дл чего гармонические колебани предварительно восстанави iB таком квaзивpeмeннo i представлении ввод тс в машину дл построени сейсмических разрезав по методу дифрагированных волн по импульсным сейсмограмма.м. При этом на разрезе дл каждой отражающей границы получаетс множество изображений различной формы, которые накладываютс друг на друга (от разных границ). Очевидно, среди этого множества ippaHHU есть и такие, которые совпадают с реальными границами в среде как по форме, так и по лоложению ,на разрезе.(since the spectrum of the emitted signal is essentially a line). Due to this, the level of irregular and low-speed wave disturbances with wide spectra is sharply reduced. When observing, the amplitudes and phases of oscillations of a given frequency are recorded at the calchdot. Then, using these data, a seismic section is constructed using the diffracted wave method, for which harmonic oscillations of pre-recovering iB of such a biased i representation are introduced into the machine to construct seismic cuts using the pulsed seismogram m. At the same time, in the section for each reflecting boundary, a plurality of images of various shapes are obtained, which are superimposed on each other (from different borders). Obviously, among this set of ippaHHU, there are those that coincide with the actual boundaries in the medium, both in form and position, in the section.

Дл получени сейсмических разрезов при наблюдени х гармонического излучени на р де частот, располагающихс внутри спектра импульса заданной формы, необходимо при восстановлении гармонических колебаний на каждой частоте и в каждой точке наблюдений обеспечить соответствующие спектру импульса амплитудные и фазовые соотношени . При восстановлении колебаний основна частота, соответствующа максимуму амплитудного спектра им.пульса, принимаетс за исходную, т. е. амплитуда ее в некоторой опорной точке (на излучателе) принимаетс за единицу, а фаза - за нуль. А.мплитуды колебаний дл всех остальных частот умножаютс на нормировочный множитель, выбранный таким образом , чтобы дл каждой частоты выполн лось условие:To obtain seismic sections for observations of harmonic radiation at a number of frequencies located within the spectrum of a pulse of a given shape, it is necessary when restoring harmonic oscillations at each frequency and at each observation point to provide corresponding to the spectrum of the pulse amplitude and phase relationships. When vibrations are restored, the fundamental frequency corresponding to the maximum of the amplitude spectrum of the pulse is taken as the initial one, i.e., its amplitude at a certain reference point (on the radiator) is taken as one, and the phase is zero. A. The oscillation amplitudes for all other frequencies are multiplied by the normalization factor chosen so that for each frequency the condition is met:

Ь B

где Ло и Л - амплитуды составл ющих спектра заданного импульса дл нулевой и любой другой выбранной частот, соответственно; Uo и L -соответственно, амплитуды колебаний источника (вибратора) на основной и выбранной частотах (амллитуду колебаний на любой частоте можно точнее определить в среде в непосредственной близости от вибратора); ki-нормировочный множитель, обеспечивающий .приведение амплитуд наблюдаемых гармонических колебаний .к величинам, пропорциональным амплитудам соответствующих частотных составл ющих спектра импульса.where Lo and L are the amplitudes of the spectral components of a given pulse for zero and any other selected frequencies, respectively; Uo and L are, respectively, the amplitude of oscillations of the source (vibrator) at the main and selected frequencies (the amplitude of oscillations at any frequency can be more accurately determined in the medium in the immediate vicinity of the vibrator); ki is the normalization factor providing the amplitudes of the observed harmonic oscillations to values proportional to the amplitudes of the corresponding frequency components of the pulse spectrum.

Фазы дл наблюдаемых колебаний также привод тс к фазам составл ющих спектра «мпульса. С этой целью во все зарегистрированные фазы гармонических колебаний различных частот (кроме основной частоты) ввод тс положительные и отрицательные поправки за фазу (сдвиги по фазе), равные по величине фазовым сдвигам дл соответствующих частот в спектре имлульса.The phases for the observed oscillations are also brought to the phases of the components of the "pulse" spectrum. To this end, all recorded phases of harmonic oscillations of various frequencies (except the fundamental frequency) introduce positive and negative corrections for the phase (phase shifts) equal in magnitude to the phase shifts for the corresponding frequencies in the impulse spectrum.

Затем все колебани дл различных точек наблюдени на каждой из частот восстанавливаютс в виде временного процесса, начинающегос в спределенный (по фазе) момент времени . По этим колебани м как но сейсмограммам дл импульсного излучени стро тс сейсмические разрезы, которые затем суммируютс во всех точках.Then, all the oscillations for the different observation points at each of the frequencies are restored as a time process starting at a distributed (in phase) time. From these oscillations, like seismograms for pulsed radiation, seismic sections are made, which are then summed at all points.

и обрабатыватьс в машине с целью построеи разреза совместно. Кроме того, наблюдени также могут проводитьс одновременно на всех частотах при помощи узкополооныхand processed in a machine to build the cut together. In addition, observations can also be carried out simultaneously at all frequencies using narrow-band

фильтров и при условии, что вибратор (или р д вибраторов) излучает набор чистых гармонических колебаний одновременно.filters and provided that the vibrator (or a number of vibrators) emits a set of pure harmonic vibrations simultaneously.

Дл практической реализации предложенного способа необходимо иметь вибраторы, способные излучать гармонические колебани на р де дискретных частот, крайние из -которых отличаютс в 3-4 раза, сейсмоприемники, расставленные по .профилю и соединенные проводами со станцией, обладающей узкополосным усилителем с перестраиваемой частотой (в диапазоне частот вибратора), измерителем амплитуды синусоидального напр жени и фазометром. Измерительна аппаратура, выполненна в виде одного канала, может поочередно подключатьс ко всем каналам приема колебаний (ко всем приемникам).. Станци осуществл ет регистрацию ампли.туд фаз колебаний различных частот во всех точках наблюдени , расположенных вдольFor the practical implementation of the proposed method, it is necessary to have vibrators capable of emitting harmonic oscillations at a number of discrete frequencies, the extreme of which differ by a factor of 3-4, seismic receivers spaced along the profile and connected to the station with a narrowband amplifier with a tunable frequency ( frequency range of the vibrator), a sinusoidal voltage amplitude meter and a phase meter. The measuring equipment, made in the form of a single channel, can be alternately connected to all oscillation reception channels (to all receivers). The station records the amplitude of the phases of oscillations of various frequencies at all observation points located along

профил по обе стороны от источника или вокруг источника при площадных наблюдени х. .Данные наблюдений после ввода амплитудного .нормирующего множител и дополнительного фазового сдвига дл каждой из частот в соответствии со спектром (амплитудным и фазовым) заданного дл исследовани импульса используютс во временном представлении дл построени сейсмических разрезов дл каждой из частот с помощью устройства дл преобразовани импульсных сейсмограмм в разрезы - изображени среды. Затем полученные разрезы складываютс между собой, образу такой же разрез, как ив случае использовани при разведке импульса заданной частоты.a profile on either side of the source or around the source during areal observations. The observational data after entering the amplitude multiplier and additional phase shift for each of the frequencies in accordance with the spectrum (amplitude and phase) of the pulse determined for the study are used in the time representation to build seismic sections for each frequency using pulse seismograms to sections - medium images. Then, the resulting cuts are folded together, forming the same cut as in the case of exploration of a given frequency pulse.

Предлагаемый способ сейсмической разведки .может примен тьс как при разведке малых .глубин (в рудной геофизике), так и на. больших глубинах .при разведке нефт ных иThe proposed method of seismic prospecting can be used both in the exploration of small depths (in ore geophysics) and in. large depths. in the exploration of oil and gas

газовых месторождений.gas fields.

Предмет изобретени Subject invention

Способ сейсмической разведки с непрерывным гар.моннческим излучением, возбуждаемым в среде с помощью вибраторов .и регистрируемым на поверхности зегали с помощью узкополоспой аппаратуры, отличающийс тем,A seismic survey method with continuous harmonic radiation excited in the medium by vibrators and recorded on the surface of the kegali by means of a narrow-slit apparatus, characterized in

что, с целью повышени глубинности, детальности исследований и разрешающей способности по глубине, провод т наблюдени на р де частот, образующих дискретный р д, занимаемый спектром заданного импульса, привод тthat, in order to increase the depth, detail of research and depth resolution, observations are made at a number of frequencies forming a discrete range occupied by the spectrum of a given pulse, leading

амплптуды и фазы колебаний всех частот в соответствие с амплитудными и фазовыми спектрама-1 заданного импульса дл построени сейсмических разрезов по всем частотам путе .м сум-мировани в каждой точке колебаний,Amplitude and phase oscillations of all frequencies in accordance with the amplitude and phase spectra-1 of a given pulse to build seismic sections for all frequencies by summing at each vibration point,

дифрагированных волн, поточеч-но складывают разрезы, построенные дл всего набора частот , и получают сейсмический разрез, эквивалентный разрезу дл импульса заданной формы .diffracted waves, point by point, but cuts constructed for the whole set of frequencies are folded, and a seismic section is obtained, equivalent to a section for a pulse of a given shape.