SU890297A1 - Method of vibrational seismic prospecting - Google Patents

Method of vibrational seismic prospecting Download PDF

Info

Publication number
SU890297A1
SU890297A1 SU802913121A SU2913121A SU890297A1 SU 890297 A1 SU890297 A1 SU 890297A1 SU 802913121 A SU802913121 A SU 802913121A SU 2913121 A SU2913121 A SU 2913121A SU 890297 A1 SU890297 A1 SU 890297A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
waves
seismic
signal
curve
Prior art date
Application number
SU802913121A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Шаукет Камилевич Абдрашитов
Юрий Григорьевич Щерба
Виктор Борисович Попов
Original Assignee
Казахский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Разведочной Геофизики Научно-Производственного Объединения "Геофизика"
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 Казахский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Разведочной Геофизики Научно-Производственного Объединения "Геофизика" filed Critical Казахский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Разведочной Геофизики Научно-Производственного Объединения "Геофизика"
Priority to SU802913121A priority Critical patent/SU890297A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU890297A1 publication Critical patent/SU890297A1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

Изобретение относится к сейсморазведке, использующей непрерывные, квазигармонические колебания, модулированные по частоте.The invention relates to seismic exploration using continuous, quasi-harmonic, modulated frequency.

Известен способ сейсмической разведки, использующий для возбуждения колебаний циклическое изменение частоты источника возбуждения. Возбуждаемый сигнал, отраженный на различ-. ных сейсмических горизонтах, регистрируют сейсмоприемником с задержкой по времени относительно возбуждаемого сигнала, тем большей, чем глу6же находится отражающий горизонт. При непрерывном изменении частоты вибрации эта задержка приводит к появлению разницы частот сигнала возбуждения и сигнала отраженной волны, что используется для преобразования непрерывных сейсмических колебаний в импульсную форму при корреляционной обработке^ 1].A known method of seismic exploration, using to excite oscillations, a cyclic change in the frequency of the excitation source. The excited signal reflected on the different-. seismic horizons, recorded by the seismic receiver with a time delay relative to the excited signal, the greater the deeper the reflecting horizon. With a continuous change in the vibration frequency, this delay leads to the appearance of a frequency difference between the excitation signal and the reflected wave signal, which is used to convert continuous seismic vibrations into a pulsed form during correlation processing ^ 1].

Функция автокорреляции представляет собой симметричный затухающий в обе стороны импульс, максимум энергии которого сосредоточен в центральном экстремуме. Степень затухания боковых экстремумов зависит от полосы частот и длительности исходного квазигармонического сигнала. При ограниченном по спектру и длительности возбуждаемом квазигармоническом сигнале автокорреляционная функция имеет значительный уровень боковых экстремумов .The autocorrelation function is a symmetrical pulse decaying in both directions, the maximum energy of which is concentrated in the central extremum. The degree of attenuation of lateral extrema depends on the frequency band and the duration of the initial quasi-harmonic signal. When the quasiharmonic signal is limited in spectrum and duration, the autocorrelation function has a significant level of lateral extrema.

Однако наличие боковых экстремумов (в особенности'от интенсивных волн-помех) значительно снижает разрешающую способность результирующей записи и зачастую делает невозможным выделение слабых волн от более глубоких отражающих границ.However, the presence of lateral extrema (in particular, from intense interference waves) significantly reduces the resolution of the resulting recording and often makes it impossible to distinguish weak waves from deeper reflecting boundaries.

Известен также способ сейсморазведки, основанный на возбуждении непрерывных колебаний вибрационным источником, приеме, усилении, управляемой частотной фильтрации и регистрации непрерывных сейсмических волн, в котором сигнал, поступивший от сейсмоприемника рабочего канала, подвергают управляемой режекторной фильтрации, при которой полоса задержания фильтра постоянно настраивается на частоту работы источника колебаний сигналом, поступающим с датчика, например «сейсмоприемника·., расположенного на рабочем органе вибратора. При такой фильтрации ослабляется синфазная с работой вибратора составляющая сейсмического сигнала. Колебания, связанные с полезными волнами, задержанными по времени в результате распространения в среде, не ослабляются, так как полоса задержания фильтра не совпадает с мгновенной частотой полезного сигнала.There is also a known method of seismic exploration based on the excitation of continuous oscillations by a vibration source, receiving, amplifying, controlled frequency filtering and recording continuous seismic waves, in which the signal received from the working channel seismic receiver is subjected to controlled notch filtering, in which the filter delay band is constantly tuned to the frequency the operation of the oscillation source by a signal coming from a sensor, for example, a “geophones ·.” located on the working body of the vibrator. With this filtering, the in-phase component of the seismic signal is weakened in-phase with the vibrator. Oscillations associated with useful waves delayed in time as a result of propagation in the medium are not attenuated, since the filter delay band does not coincide with the instantaneous frequency of the useful signal.

Недостатки этого способа следующие. Остронаправленная характеристика применяемого режекторного фильтра позволяет проводить подавление и уменьшение мешающих колебаний только вблизи вибратора, где они имеют минимальный фазовый и временной сдвиг относительно исходного возбуждаемого колебания . Колебания вблизи вибратора имеют большой динамический диапазон, поэтому процесс фильтрации производят до регистрации, что не всегда целесообразно.Но кроме исходных колебаний, возбуждаемых вибратором, в начальной части сейсмической записи присутствуют интенсивные колебания, связанные с волнами, образовавшимися в верхней части разреза, - отраженными, преломленными поверхностями и т.п. Указанный способ не уменьшает уровня этих колебаний, так как они не синфазны с колебаниями вибратора. А всем этим колебаниям после корреляционной обработки сопутствуют свои боковые экстремумы на функции взаимной корреляции, которые являются помехой и значительно понижают разрешающую способность вибрационной сейсморазведки .The disadvantages of this method are as follows. The oversized directional characteristic of the used notch filter allows the suppression and reduction of interfering vibrations only near the vibrator, where they have a minimum phase and temporal shift relative to the initial excited oscillation. Oscillations near the vibrator have a large dynamic range, so the filtering process is carried out before registration, which is not always advisable. But in addition to the initial vibrations excited by the vibrator, in the initial part of the seismic recording there are intense vibrations associated with the waves formed in the upper part of the section - reflected, refracted surfaces, etc. The specified method does not reduce the level of these oscillations, since they are not in phase with the vibrations of the vibrator. And all these vibrations after correlation processing are accompanied by their lateral extrema on the cross-correlation functions, which are a hindrance and significantly reduce the resolution of vibrational seismic exploration.

Целью изобретения1 является снижение уровня помех путем осуществления программного регулирования амплитуд непрерывных волн в зависимости от их задержки относительно исходного возбуждаемого колебания.The aim of the invention 1 is to reduce the level of interference by implementing programmed regulation of the amplitudes of continuous waves depending on their delay relative to the initial excited oscillation.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу вибрационной сейсморазведки, основанном на возбуждении непрерывных колебаний;.вибра ционным источником, приеме, усилении управляемой частотной фильтрации, перестраиваемой синхронно с частотой вибрации, и регистрации непрерывных сейсмических волн, фильтрацию непрерывного вибросейсмического сигнала выполняют с амлитудно-частотной характеристикой полосы подавления сигналов, имеющей форму, обратную форме зависимости амплитуд сейсмических волн от их задержки относительно возбуждаемого колебания, -в масштабе частот, определяемом скоростью изменения частоты вибрации, а частоту полосы подавления перестраивают сигналом, поступающим с датчика, например, сейсмоприемника, установленного на рабочем органе вибратора, и задержанным относительно начала возбуждения колебаний на время подхода к сейсмоприемнику канала максимальной по амплитуде волны, например, волны в первых вступлениях.This goal is achieved by the fact that according to the method of vibrational seismic exploration, based on the excitation of continuous oscillations; a vibration source, reception, amplification of controlled frequency filtering, tunable synchronously with the frequency of vibration, and registration of continuous seismic waves, filtering a continuous vibroseismic signal is performed from the amplitude-frequency characteristic of the signal suppression band, having the form inverse to the form of the dependence of the amplitudes of seismic waves on their delay relative to the excitation vibration, on a frequency scale determined by the rate of change of the vibration frequency, and the frequency of the suppression band is tuned by a signal from a sensor, for example, a geophone installed on the working body of the vibrator, and delayed relative to the start of excitation of oscillations for the time of approaching the channel’s geophone with maximum amplitude waves, for example, waves in the first arrivals.

На фиг. 1 и 2 приведены графики, поясняющие предлагаемый способ.In FIG. 1 and 2 are graphs explaining the proposed method.

Сущность способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.

Сложный вибросейсмический сигнал подвергают управляемой частотной фильтрации с амплитудно-частотной характеристикой, при которой уровень подавления различных волн, слагающих сложный вибросейсмический сигнал, выбирают в зависимости от рассогласования этих волн по частоте с частотой волны, имеющей максимальную амплитуду. Причем на частоту этой волны настраивают максимум полосы подавления фильтра, для чего задерживают на необходимое время сигнал настройки, поступающий с датчика, например, сейсмоприемника, установленного на рабочем органе вибратора. При этом для определения параметров фильтра используют зависимости амплитуд волн от их задержек по времени и рассогласования частот, однозначно связанных между собой градиентом изменения частоты возбуждаемого колебания. Связь между зависимостью амплитуд сейсмических волн от времени, градиентом изменения частоты возбуждаемого колебания и зависимостью амплитуды сейсмических волн от рассогласования по частоте, показана на фиг. 1. Кривая 1 показывает изменение амплитуд сейсмических волн от времени A(t), кривая 2 - градиент изменения частоты возбуждаемого колебания, кривые 3 изменение амплитуд сейсмических волн от величины рассогласования их по частоте где fMaf- текущая частота исходного колебания. Линии, параллельные кривой 2, представляют собой графики изменения частоты регулярных волн, а точки пересечения их . с осью времен — задержку этих волн относительно исходного колебания, значения, найденные по кривой 1 в этих точках·, определяют амплитуды колебаний каждой из волн. Из сопоставления кривых 1 и 2 видно, что отличие волн, составляющих сложный вибросейсмический сигнал, по амплитуде и частоте колебаний относительно исходного колебания сохраняется постоянным и определяется задержкой волн относительно исходного колебания. Построив зависимость амплитуды колебаний волн (с различными задержками) относительно значений их мгновенных частот для любого времени, например t, получают амплитудно-частотную характеристику волн, слагающих сложный вибросейсмический сигнал, которая и является искомой характеристикой фильтра, например, режекторного. Осуществление такой фильтрации с перемещением полосы подавления фильтра соответственно значению частоты исходного колебания (кривая 2). приводит к программному регулированию амплитуд волн по закону, определяемому кривой 1.A complex vibroseismic signal is subjected to controlled frequency filtering with an amplitude-frequency characteristic, in which the level of suppression of various waves composing a complex vibroseismic signal is selected depending on the frequency mismatch of these waves with the wave frequency having the maximum amplitude. Moreover, the maximum frequency of the filter suppression bandwidth is tuned to the frequency of this wave, for which the setup signal coming from a sensor, for example, a geophones mounted on a working body of the vibrator, is delayed for the necessary time. In this case, to determine the filter parameters, the dependences of the wave amplitudes on their time delays and frequency mismatch are used, which are uniquely related to each other by the gradient of the frequency variation of the excited oscillation. The relationship between the time dependence of the amplitudes of the seismic waves, the gradient of the frequency of the excited oscillation, and the dependence of the amplitude of the seismic waves on the frequency mismatch is shown in FIG. 1. Curve 1 shows the change in the amplitudes of the seismic waves as a function of time A (t), curve 2 shows the gradient of the frequency of the excited oscillations, curves 3 shows the amplitudes of the seismic waves as a function of their frequency mismatch, where f Maf is the current frequency of the initial oscillation. Lines parallel to curve 2 are graphs of changes in the frequency of regular waves, and their intersection points. with the time axis — the delay of these waves relative to the initial oscillation, the values found from curve 1 at these points · determine the oscillation amplitudes of each of the waves. A comparison of curves 1 and 2 shows that the difference in the waves that make up the complex vibroseismic signal in terms of amplitude and frequency of oscillations relative to the initial oscillation is kept constant and is determined by the delay of the waves relative to the initial oscillation. Having built the dependence of the amplitude of the wave oscillations (with various delays) relative to the values of their instantaneous frequencies for any time, for example t, we obtain the amplitude-frequency characteristic of the waves composing a complex vibroseismic signal, which is the desired characteristic of a filter, for example, a notch filter. The implementation of such filtering with the movement of the filter suppression band according to the value of the frequency of the initial oscillation (curve 2). leads to programmed regulation of wave amplitudes according to the law defined by curve 1.

Такое программное регулирование амплитуд позволяет уменьшить мгновенный динамический диапазон регистрируемых непрерывных вибросейсмических волн и понизить уровень боковых экстремумов взаимнокорреляционной функции от подавляемых волн-помех на результирующей сейсмической записи.Such programmed amplitude control allows one to reduce the instantaneous dynamic range of recorded continuous vibroseismic waves and lower the level of lateral extrema of the cross-correlation function of suppressed interference waves on the resulting seismic record.

Указанный положительный эффект получают следующим образом. Амплитуды сейсмических волн закономерно уменьшаются в зависимости от времени их регистрации. Закон изменения амплитуды A(t) зависит от конкретных сейсмогеологических условий и может выражаться, например кривой 1, как показано на фиг. 2. Кривая 2 представляет возможный характер затухания функции взаимной корреляции между сигналом вибрации и квазигармоническим колебанием, зарегистрированным на времени t. Из со* поставления кривой 1 и 2 видно, что боковые экстремумы достигают значительного уровня, который может приближаться к уровню полезного сигнала и в некоторых случаях превышать его. Подвергая вибросейсмический сигнал до корреляции управляемой частотной фильтрации с амплитудно-частотной характеристикой, обратной закону изменения сейсмического сигнала от времени регистрации * (кривая 1), осуществляют тем самым программную регулировку, приводящую амплитуды непрерывных волн к кривой 3. Боковые экстремумы после корреляции определяются уровнем амплитуд центральных экстремумов, выраженных также кривой 3. А уровень боковых экстремумов от сигнала на времени определяется кривой 4. Из сопоставления зависимостей 3 и 4 видно, что соотношение полезный сигнал - помеха (под помехой подразумеваются боковые, экстремумы) значительно возросло по сравнению с соотношением сигнал помеха, определяемым кривыми 1 и 2. После корреляционной обработки амплитуды волн (кривая 3) можно восстановить до уровня, определяемого кривой 1. Подъем уровня боковых экстремумов происходит по той же зависимости и, в частности, для сигнала на времени уровень, определяемый кривой 4, поднимается до уровня, определяемого кривой 5. Из сопоставления зависимостей 1,2 и 5 видно, что происходит значительное увеличение соотношения сигнал - помеха. При этом понижается уровень амплитуды регистрируемого непрерывного вибросигнала, так как амплитуды всех волн нормируются к амплитудам волн, имеющих меньшую интенсивность.The specified positive effect is obtained as follows. The amplitudes of seismic waves naturally decrease depending on the time of their registration. The law of amplitude change A (t) depends on specific seismic and geological conditions and can be expressed, for example, by curve 1, as shown in FIG. 2. Curve 2 represents the possible character of the damping of the cross-correlation function between the vibration signal and the quasi-harmonic oscillation recorded at time t. It can be seen from the comparison of curve 1 and 2 that the lateral extrema reach a significant level, which can approach the level of the useful signal and, in some cases, exceed it. Subjecting the vibroseismic signal to the correlation of the controlled frequency filtering with the amplitude-frequency characteristic inverse to the law of change of the seismic signal from the recording time * (curve 1), program adjustment is carried out thereby bringing the amplitudes of the continuous waves to curve 3. The lateral extrema after the correlation are determined by the level of central amplitudes extrema, also expressed by curve 3. And the level of lateral extrema of the signal over time is determined by curve 4. From a comparison of dependencies 3 and 4 it can be seen then the ratio of useful signal to interference (interference means lateral, extrema) has increased significantly compared to the ratio of interference signal determined by curves 1 and 2. After correlation processing of the wave amplitudes (curve 3), you can restore to the level determined by curve 1. Raising the level of the side extrema occurs according to the same dependence and, in particular, for a signal over time, the level determined by curve 4 rises to the level determined by curve 5. From a comparison of dependencies 1,2 and 5 it can be seen that increase the signal - noise ratio. In this case, the amplitude level of the recorded continuous vibration signal decreases, since the amplitudes of all waves are normalized to the amplitudes of waves having a lower intensity.

Claims (2)

Изобретение относитс  к сейсмораз ведке, использующей непрерывные, ква зигармонические колебани , модулированные по частоте. Известен способ сейсмической разведки , используюгщй дл  возбуждени  колебаний циклическое изменение частоты источника возбуждени . Возбуждаемый сигнал, отраженный на различных сейсмических горизонтах, регистрируют сейсмоприемником с задержкой по времени относительно возбуждаемо го сигнала, тем большей, чем глуб же находитс  отражающий горизонт. При непрерывном изменении частоты вибрации эта задержка приводит к по влению разницы частот сигнала возбуждени  и сигнала отраженной волны, что используетс  дл  преобразовани  непрерывных сейсмических колебаний в импульсную форму при коррел ционной обработке. Функци  автокоррел ции представл ет собой симметричный затухаюпщй в обе стороны импульс, максимум энергии которого сосредоточен в центральном экстремуме. Степень затухани  боковь1х экстремумов зависит от полосы частот и длительности исходного квазигармонического сигнала. При ограниченном по спектру и длительности возбуждаемом квазигармоническом сигнале автокоррел ционна  функци  имеет значительный уровень боковых экстремумов . Однако наличие боковых экстремумов (в особенности от интенсивных волн-помех) значительно снижает разрешающую способность результирующей записи и зачастую делает невозможным вьщеление слабых волн от более глубоких отражающих границ. Известен также способ сейсморазведки , основанный на возбуждении непрерьшных колебаний вибрацион гым источником , приеме, усилении, управл емой частотной фильтрации и регистрации непрерьшных сейсмических волн. 3 в котором сигнал, поступивший от сейсмоприемника рабочего канала, под вергают управл емой режекторной фильтрации, при которой полоса задержани  фильтра посто нно настраиваетс  на частоту работы источника кодеба тй сигналом, поступающим с датчика, например Сейсмоприемника., расположенного на рабочем органе вибратора. При такой фильтрации ослабл етс  синфазна  с работой вибратора составл юща  сейсмического сигнала. Колебани , св занные с полезными волнами, задержанными по вре мени в результате распространени  в среде, не ослабл ютс , так как полоса задержани  фильтра не совпадает с мгновенной частотой полезного сигнала. Недостатки этого способа следующие . Остронаправленна  характеристика примен емого режекторного фильтра позвол ет проводить подавление и уменьшение мешающих колебаний только вблизи вибратора, где они имеют минимальный фазовый и временной сдвиг относительно исходного возбуждаемого .колебани . Колебани  вблизи вибратора имеют большой динамический диапазон, поэтому процесс фильтрации производ т до регистрации, что ; не всегда целесообразно-Но кроме исходных колебаний, возбуждаемых виб ратором, в начальной части сейсмической записи присутствуют интенсивные колебани  св занные с волнами , образовавшимис  в верхней части разреза, - отраженными, преломленными поверхност ми и т.п. Указанный способ не уменьшает уровн  этих кол баний, так как они не синфазны с ко лебани ми вибратора. А всем этим колебани м после коррел ционной обр ботки сопутствуют свои боковые экст ремумы на функции взаимной коррел  ции, которые  вл ютс  помехой и значительно понижают разрешающую способность вибрационной сейсморазведки . . Целью изобретени   вл етс  сниже ние уровн  помех путем осуществлени программного регулировани  амплитуд непрерывных волн в зависимости от и задержки относительно исходного воз буждаемого колебани . Поставленна  цель достигаетс  те что согласно способу вибрационной с сморазведки, основанном на возбуждении непрерывных колебаний:.вибрационным источником, приеме, усилении управл емой частотной фильтрации, перестраиваемой синхронно с частотой вибрации, и регистрации непрерывных сейсмических волн, фильтрацию непрерывного вибросейсмического сигнала выполн ют с амлитудно-частотной. характеристикой полосы подавлени  сигналов , имеющей форму, форме зависимости амплитуд сейсмических волн от их задержки относительно возбуждаемого колебани ,-в масштабе частот , определ емом скоростью измене .ни  частоты вибрации, а частоту полосы подавлени  перестраивают сигналом, поступающим с датчика, например, сейсмоприемника , установленного на рабочем рргане вибратора, и задержанным относительно начала возбуждени  колебаний на врем  подхода к сейсмоприемнику канала максимальной по амплитуде волны, например, волны в первых вступлени х. На фиг. 1 и 2 приведены графики, по сн ющие пpeдлaгaeмiIй способ. Сущность способа заключаетс  в следующем. Сложный вибросейсмический сигнал подвергают управл емой частотной фильтрации с амплитудно-частотной характеристикой, при которой уровень подавлени  различных волн, слагающих сложный вибросейсмический сигнал, выбирают в зависимости от рассогласовани  этих волн по частоте с частотой волны, имеющей максимальную амплитуду . Причем на частоту этой волны настраивают максимум полосы подавлени  фильтра, дл  чего задерживают на необходимое врем  сигнал настройки , поступающлк с датчика, например , сейсмоприемника, установленного на рабочем органе вибратора. При этом дл  определени  параметров фильтра используют зависимости амплитуд волн от их задержек по времени и рассогласовани  частот, однозначно св занных между собой градиентом изменени  частоты возбуждаемого колебани . Св зь между зависимостью амплитуд сейсмических волн от времени, градиентом изменени  частоты возбуждаемого колебани  и зависимостью амплитуды сейсмических волн от рассогласовани  по частоте, показана на фиг. 1. Крива  1 показывает -изменение амплитуд сейсмических волн от времени A{t), крива  2 - градиент изменени  частоты 5 возбуждаемого колебани , кривые 3 изменение амплитуд сейсмических волн от величины рассогласовани  их по частоте (t,rJtAf), где f.- текуща  частота исходного колебани . Линии, параллельные кривой 2, представл ют собой графики изменени  частоты регул рных волн, а точки пересечени  их .с осью времен - задержку этих волн относительно исходного колебани , значени , найденные по кривой в этих точках-, определ ют амплитуды колебаний каждой из волн. Из сопоставлени  кривых 1 и 2 видно, что отличие волн, составл ющих сложный виб росейсмический сигнал, по амплитуде и частоте колебаний относительно исходного колебани  сохран етс  посто нным и определ етс  задержкой волн относительно исходного колебани . Построив зависимость амплитуды колебаний волн (с различными задержками ) относительно значений их мгновенных частот дл  любого времени например t, получают амплитудно-час тотную характеристику волн, слагающи сложный вибросейсмический сигнал, к тора  и  вл етс  искомой характерис тикой фильтра, например, режекторного . Осуществление такой фильтрации с перемещением полосы подавлени  фильтра соответственно значению частоты исходного колебани  (крива -2). приводит к программному регулированию амплитуд волн по закону, определ емому кривой 1. Такое программное регулирование амплитуд позвол ет уменьшить мгновенный динамический диапазон регистрируемых непрерывных вибросейсмических волн и понизить уровень боковых экстремумов взаимнокоррел ционной функции от подавл емых волч-поме на результирующей сейсмической запис Указанный положительный эффект получают следующим образом. Амплитуды сейсмических волн закономерно уменьшаютс  в зависимости от времени их регистрации. Закон изменени  амплитуды A(t) зависит от конкретных сейсмогеологических условий и может выражатьс , например кривой 1, как показано на фиг. 2. Крива  2 представл ет возможный характер затухани  функции взаимной коррел ции между сигналом вибрации и квазигармоническим колебанием, заре гистрированным на времени t. Из cov 7 поставлени  кривой 1 и 2 видно, что боковые экстремумы достигают значительного уровн , который может приближатьс  к уровню полезного сигнала и в некоторых случа х превышать его. Подверга  вибросейсмический сигнал до коррел ции управл емой частотной фильтрации с амплитудно-частотной характеристикой, обратной закону изменени  сейсмического сигнала от времени регистрации (крива  1), осуществл ют тем самым программную регулировку, привод щую амплитуды непрерывных волн к кривой 3. Боковые экстремумы после коррел ции определ ютс  уровнем амплитуд центральных экстремумов, выраженных также кривой 3. А уровень боковых экстремумов от сигнала на времени t.определ етс  кривой 4. Из сопоставлени  зависимостей 3 и 4 видно, что соотношение полезный сигнал - помеха (под помехой подразумеваютс  боковые, экстремумы) значительно возросло по сравнению с соотношением сигнал помеха , определ емым кривыми 1 и 2. После коррел ционной обработки амплитуды волн (крива  З) можно восстановить до уровн , определ емого кривой 1. Подъем уровн  боковых экстремумов происходит по той же зависимости и, в частности, дл  сигнала на времени t. уровень, определ емый кривой 4, поднимаетс  до уровн , определ емого кривой 5. Из сопоставлени  зависимостей ,2 и 5 видно, что происходит значительное увеличение соотношени  сигнал - помеха. При этом понижаетс  уровень амплитуды регистрируемого непрерывного вибросигнала , так как амплитуды всех волн нормируютс  к амплитудам волн, имеющих меньшую интенсивность. Формула изобретени  Способ вибрационной сейсморазведки , основанный на возбуждении непрерывных колебаний вибрационным источником , приеме, усилении управл емой частотной фильтрации, перестраиваемой синхронно с частотой вибрации,и регистрации непрерывных сейсмических волн, отличающийс  тем, что, с целью снижени  уровн  помех путем осуществл ени  программного регулировани  амплитуд непрерьшных волн в зависимости от их задержки относительно исходного колебани . фильтрацию непрерывного вибросейсмического сигнала выполн ют с амплитуд но-частотной характеристикой полосы подавлени  сигналов, имеющей форму, обратную форме зависимости амплитуд сейсмических волн от их задержки относительно возбуждаемого колебани  в масштабе частот, определ емом ско ростью изменени  частоты вибра ции, а частоту полосы подавлени  перестра ивают сигналом, поступающим с датчика , например, сейсмоприемника, установленного на рабочем органе виб78 ратора, и задержанным относительно начала возбуждени  колебаний на врем  подхода к сейсмоприемнику канала максимальной по амплитуде волны, например, волны в первых вступлени х . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3015036, кл. 340-15, опублик. 1969. This invention relates to a seismic survey using continuous, quasi-harmonic, frequency modulated oscillations. The known method of seismic prospecting uses a cyclic change in the frequency of the excitation source to excite oscillations. An excited signal reflected on different seismic horizons is recorded by a seismic receiver with a time delay relative to the excited signal, the greater the depth the reflecting horizon is. With a continuous change in the vibration frequency, this delay leads to the appearance of a difference in the frequencies of the excitation signal and the reflected wave signal, which is used to convert continuous seismic vibrations into a pulsed form during correlation processing. The autocorrelation function is a symmetrical damping on both sides of the pulse, the maximum energy of which is concentrated at the central extremum. The degree of attenuation of lateral extremes depends on the frequency band and the duration of the original quasi-harmonic signal. With the excitation of a quasiharmonic signal limited in terms of the spectrum and duration, the autocorrelation function has a significant level of lateral extremes. However, the presence of lateral extremes (especially from intense wave-interference) significantly reduces the resolution of the resulting record and often makes it impossible to separate weak waves from deeper reflecting boundaries. A seismic survey method is also known, based on the excitation of continuous oscillations by a vibrational source, reception, amplification, controlled frequency filtering, and registration of continuous seismic waves. 3 in which the signal received from the working channel seismic receiver is controlled controlled rejection filtering, in which the filter retention band is continuously tuned to the frequency of the source of the codec signal coming from the sensor, for example, the seismic receiver located on the vibrator working element. With such filtering, the component of the seismic signal that is in phase with the operation of the vibrator is weakened. The oscillations associated with the useful waves, which are delayed by time as a result of propagation in the medium, are not attenuated, since the filter's delay band does not coincide with the instantaneous frequency of the useful signal. The disadvantages of this method are as follows. The sharp characteristic of the notch filter used allows suppression and reduction of disturbing vibrations only near the vibrator, where they have a minimum phase and time shift relative to the original excited oscillation. The oscillations near the vibrator have a large dynamic range, therefore, the filtering process is performed prior to recording that; It is not always advisable. But, apart from the initial oscillations excited by the vibrator, there are intense oscillations in the initial part of the seismic record associated with the waves formed in the upper part of the section — reflected, refracted surfaces, etc. This method does not reduce the level of these oscillations, since they are not in-phase with vibrator oscillations. After correlation processing, all these oscillations accompany their side extremums on the cross-correlation functions, which are a hindrance and significantly lower the resolution of vibrational seismic prospecting. . The aim of the invention is to reduce the level of interference by programmatically adjusting the amplitudes of continuous waves as a function of and the delay relative to the initial excitation oscillation. The goal is achieved by the fact that, according to the method of vibration imaging, based on the excitation of continuous oscillations: by a vibration source, receiving, amplifying controlled frequency filtering tuned synchronously with the frequency of vibration, and recording continuous seismic waves, filtering a continuous vibration seismic signal is performed with an amplitude frequency response characteristic of the suppression band of signals having a shape, the shape of the amplitude of seismic waves as a function of their delay relative to the excited oscillation, in terms of frequencies determined by the rate of change and frequency of vibration, and the frequency of the suppression band is rearranged by a signal coming from a sensor, for example, a seismic receiver installed on the vibrator's operating rrg, and delayed relative to the onset of oscillation at the time of approach to the seismic receiver of the channel with the maximum wave amplitude, for example, waves in the first steps x FIG. Figures 1 and 2 are graphs explaining the proposed method. The essence of the method is as follows. A complex vibroseis signal is subjected to controlled frequency filtering with an amplitude-frequency characteristic, at which the level of suppression of various waves composing a complex vibroseismic signal is chosen depending on the inconsistency of these waves in frequency with the frequency of the wave having the maximum amplitude. Moreover, the maximum of the suppression band of the filter is tuned to the frequency of this wave, for which the tuning signal coming from the sensor, for example, a geophone mounted on the working element of the vibrator, is delayed for the required time. In this case, to determine the filter parameters, the amplitudes of the waves are used as a function of their time delays and frequency mismatch, which are uniquely related to each other by the gradient of the change in the frequency of the excited oscillation. The relationship between the dependence of the amplitudes of seismic waves on time, the gradient of the change in the frequency of the excited oscillations, and the dependence of the amplitudes of seismic waves on the frequency mismatch is shown in FIG. 1. Curve 1 shows the change in the amplitudes of seismic waves from time A (t), curve 2 shows the gradient of change in frequency 5 of the excited oscillation, curves 3 changes the amplitudes of seismic waves from the magnitude of their error in frequency (t, rJtAf), where f is the current frequency of the original oscillation. The lines parallel to curve 2 are graphs of the frequency variation of regular waves, and their intersection points with the time axis — the delay of these waves relative to the original oscillation; the values found from the curve at these points determine the oscillation amplitudes of each wave. From a comparison of curves 1 and 2, it can be seen that the difference between the waves that make up a complex vibroseismic signal, in amplitude and frequency of oscillations relative to the initial oscillation, is kept constant and is determined by the delay of the waves relative to the initial oscillation. By plotting the amplitude of the oscillations of the waves (with different delays) relative to their instantaneous frequencies for any time, for example, t, the amplitude-frequency characteristic of the waves composing the complex vibroseismic signal is obtained for the torus and is the desired characteristic of the filter, for example, notch. Carrying out such filtering with moving the filter suppression band according to the frequency value of the original oscillation (curve -2). leads to software controlling wave amplitudes according to the law defined by curve 1. Such software amplitude control reduces the instantaneous dynamic range of recorded continuous vibration seismic waves and lowers the level of the side extremes of the mutual correlation function from the suppressed wolfpom on the resulting seismic recording. in the following way. The amplitudes of seismic waves are regularly reduced depending on the time of their registration. The law of variation of the amplitude A (t) depends on the specific seismic and geological conditions and can be expressed, for example, by curve 1, as shown in FIG. 2. Curve 2 represents the possible attenuation of the cross-correlation function between the vibration signal and the quasi-harmonic oscillation recorded at time t. From cov 7, supply of curve 1 and 2, it can be seen that the side extremes reach a significant level, which can approach the level of the useful signal and in some cases exceed it. Subjecting the vibration seismic signal to the correlation of the controlled frequency filtering with the amplitude-frequency characteristic, inverse to the law of change of the seismic signal from the recording time (curve 1), thereby programmatically adjusting the amplitudes of the continuous waves to curve 3. Side extremes after correlation are determined by the level of the amplitudes of the central extremes, also expressed by the curve 3. And the level of the lateral extremes from the signal at time t.determined by the curve 4. From the comparison of dependences 3 and 4, o that the useful signal-to-noise ratio (by interference is meant side, extremes) increased significantly compared to the signal-to-noise ratio defined by curves 1 and 2. After correlation processing, the wave amplitudes (curve 3) can be restored to the level determined by the curve 1. The rise of the level of lateral extremes occurs along the same dependence and, in particular, for a signal at time t. the level determined by curve 4 rises to the level determined by curve 5. From the comparison of dependences, 2 and 5, it is seen that there is a significant increase in the signal-to-noise ratio. At the same time, the amplitude level of the recorded continuous vibration signal decreases, since the amplitudes of all waves are normalized to the amplitudes of waves having a lower intensity. The invention of the method of vibration seismic survey, based on the excitation of continuous vibrations by a vibration source, reception, amplification of controlled frequency filtering, tunable synchronously with the frequency of vibration, and registration of continuous seismic waves, in order to reduce the level of interference by programmatically adjusting the amplitudes continuous waves, depending on their delay relative to the original oscillation. filtering of a continuous vibration seismic signal is performed with the amplitude-frequency characteristic of the signal suppression band having a form inverse to the shape of the amplitude of seismic waves as a function of their delay relative to the excited oscillation at the frequency scale, determined by the rate of change of the vibration frequency, and the frequency of the suppression band is tuned the signal coming from the sensor, for example, a seismic receiver mounted on the working body of the vibrator of the rator, and delayed relative to the beginning of the excitation of oscillations at time m approach to the channel's seismic receiver with a maximum wave amplitude, for example, waves in the first arrivals. Sources of information taken into account in the examination 1. US patent number 3015036, cl. 340-15, published. 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 622021, кл. С 01 V 1/00, 1978(прототип ) .2. USSR author's certificate number 622021, cl. From 01 V 1/00, 1978 (prototype).
SU802913121A 1980-04-15 1980-04-15 Method of vibrational seismic prospecting SU890297A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802913121A SU890297A1 (en) 1980-04-15 1980-04-15 Method of vibrational seismic prospecting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802913121A SU890297A1 (en) 1980-04-15 1980-04-15 Method of vibrational seismic prospecting

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU890297A1 true SU890297A1 (en) 1981-12-15

Family

ID=20891003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802913121A SU890297A1 (en) 1980-04-15 1980-04-15 Method of vibrational seismic prospecting

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU890297A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1325935C (en) * 2004-08-18 2007-07-11 中国石油天然气集团公司 Superiority frequency band coherent handling method used for fine tomography explanation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1325935C (en) * 2004-08-18 2007-07-11 中国石油天然气集团公司 Superiority frequency band coherent handling method used for fine tomography explanation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4598392A (en) Vibratory signal sweep seismic prospecting method and apparatus
US9551798B2 (en) Seismic vibrator to produce a continuous signal
US3895343A (en) Apparatus for producing adaptive pilot signals
RU2126982C1 (en) Process creating forms of seismic pulses with minimal energy of side lobes (variants)
US3886493A (en) Adaptive monofrequency pilot signals
US4799201A (en) Methods and apparatus for reducing correlation sidelobe interference in seismic profiling systems
US5408441A (en) Method for seismic exploration in artic regions
US4348749A (en) Phase correcting seismic traces
US3350683A (en) Optimum detector type and depth in marine seismic exploration
US4797668A (en) Acoustic well logging system having multiplexed filter digitizing
US4601022A (en) Seismic exploration using non-impulsive vibratory sources activated by stationary, Gaussian codes, and processing the results in distortion-free final records particularly useful in urban areas
SU890297A1 (en) Method of vibrational seismic prospecting
US4104611A (en) Suppressing constant frequency noise in seismic records
US4607353A (en) Seismic exploration using non-impulsive vibratory sources activated by stationary, Gaussian codes to simulate an impulsive, causal generating, recording and pre-processing system and processing the results into distortion-free final records
US4512001A (en) Method and apparatus for seismic exploration using nonlinear sweeps
US6201764B1 (en) Apparatus and method for correcting for capacitance variations in hydrophones
Polom Elimination of source‐generated noise from correlated vibroseis data (the ‘ghost‐sweep’problem)
SU1056100A1 (en) Vibro-seismic prospecting method
RU2695057C1 (en) Vibration seismic survey method
Brown Linearized travel time, intensity, and waveform inversions in the ocean sound channel—A comparison
RU2650718C1 (en) Method of vibration seismic survey
RU2122220C1 (en) Process of seismic prospecting
SU622021A1 (en) Seismic prospecting method
SU720392A1 (en) Method of seismic prospecting
RU1798749C (en) Method of vibration seismic prospecting