Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ
СПОСОБ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ

СПОСОБ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: сейсмический метод разведки месторождений полезных ископаемых и изучение строения земной коры. Сущность изобретения: осуществляют направленный прием колебаний из выбранной области среды с учетом длины волны и многократное весовое суммирование сейсмозаписей при круговой развертке коррелограмм выходных сигналов групп сейсмоприемников. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2044328
Класс(ы) патента: G01V1/00
Номер заявки: 5050697/25
Дата подачи заявки: 02.07.1992
Дата публикации: 20.09.1995
Заявитель(и): Васильев Юрий Анатольевич[UA]; Роганов Юрий Вячеславович[UA]; Мармалевский Наум Янкелевич[UA]
Автор(ы): Васильев Юрий Анатольевич[UA]; Роганов Юрий Вячеславович[UA]; Мармалевский Наум Янкелевич[UA]
Патентообладатель(и): Васильев Юрий Анатольевич (UA)
Описание изобретения: Изобретение относится к сейсмическому методу разведки на преломленных волнах и может быть использовано в нефтяной, угольной и инженерной геофизике, а также при изучении строения коры и верхней мантии Земли.
Известен способ сейсморазведки, при котором регистрация преломленных волн осуществляется на больших расстояниях от источника колебаний в области их выхода в первые вступления, что существенно снижает мешающее воздействие волн-помех и обеспечивает высокую помехоустойчивость приемной установки. Недостатками способа являются сложность применяемой системы наблюдений и погрешность определения параметров среды из-за неучета эффекта проницания волн в подстилающую толщу.
Известен также способ сейсморазведки, предусматривающий размещение сейсмоприемников в группе с учетом длины выделяемой волны, что обеспечивает возможность осуществления дополнительной селекции и прослеживания полезных колебаний в последующих вступлениях. Недостатком способа является его низкая помехоустойчивость, обусловленная малым числом синфазно суммируемых сигналов.
Наиболее близким к предлагаемому является способ сейсморазведки на преломленных волнах, в котором при проведении работ методикой многократных перекрытий регистрируют колебания на удалениях от источника, близких к расстояниям до начальных точек выхода целевой преломленной волны, причем построение элемента границы раздела проводят по совокупности наблюдений при симметричном расположении источников и сейсмоприемников относительно общей глубинной площади, а селекцию преломленной волны осуществляют при суммировании сейсмозаписей с перебором значений граничной скорости, что обеспечивает возможность прослеживания полезных колебаний в последующих вступлениях и применения менее сложных систем наблюдений. Недостаток способа состоит в том, что селекцию полезных колебаний осуществляют без учета длины преломленных волн, что ограничивает области его применения.
Цель изобретения повышение геологической и экономической эффективности и расширение области применения сейсморазведки путем осуществления дополнительной селекции преломленных волн, повышения помехоустойчивости приемной установки и упрощения системы наблюдений многократного прослеживания.
Цель достигается тем, что в предлагаемом способе сейсморазведки, основанном на возбуждении колебаний в заданной точке профиля U((xn), направленном приеме колебаний из выбранной среды приемной группой, содержащей размещенные с заданным шагом сейсмоприемники, подключенной в фиксированной, расположенной на профиле точке П(хn) к сейсморегистрирующему каналу, определении и регистрации коррелограммы выходного сигнала приемной группы с заданным эталоном при известных значениях скорости V распространения целевой волны, преобладающей частоты колебаний и углов выхода волны во взаимных точках U(xn) и П(хn) системы наблюдений и перемещении системы наблюдений вдоль линии профиля, согласно изобретению, прием осуществляют системой наблюдений, содержащей не менее двух приемных групп, центры которых рас- положены на расстоянии L > где h эхоглубина залегания преломляющей границы в общей средней точке системы наблюдений С(хс), sini + Vэф/Vгр, Vэф, Vгр скорости распространения волны в подстилающей и покрывающей толщах; ϕ- угол наклона преломляющей границы, при этом каждая приемная группа включает не менее пяти сейсмоприемников, располо- женных с шагом Δl
где знак (+) соответствует условиям распространения волны по падению границы, знак (-) по восстанию, дополнительно устанавливают источники колебаний в точках П(хn) каждой приемной группы, причем точки U(xn) и П(хn) для сопряженных приемных групп располагают на профиле симметрично относительно точки С(хс), формируют сейсмическое изображение сопрягающего элемента границы путем круговой развертки коррелограммы выходного сигнала приемной группы сейсмоприемников с центром в точке F(xci(xc xn)tgi) и радиусом R где t время регистрации волны, перемещают систему наблюдений вдоль линии профиля с шагом, кратным полудлине волны.
Преимущество предлагаемого способа сейсморазведки состоит в том, что, благодаря осуществлению дополнительной селекции преломленных волн путем группирования сейсмоприемников с учетом длины выделяемой волны, большому числу синфазно суммируемых сигналов, существенному упрощению системы наблюдений путем прослеживания целевых волн в последующих вступлениях и повышению помехоустойчивости приемной установки за счет использования экспоненциальной функции при весовом суммировании сейсмозаписей в процессе круговой развертки сигналов, обеспечивается существенное повышение геологической и экономической эффективности сейсморазведки и расширение области ее применимости при производстве поисково-разведочных работ.
На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.
Схема включает источники 1 колебаний, группируемые сейсмоприемники 2 с шагом 3 и 4 их размещения в группах, расположенных по восстанию и падению границы соответственно, общую точку 5 установки наблюдений, используемой при приеме преломленной волны с критическим углом 6 и углами 7 и 8 выхода в точках регистрации для преломляющей границы 9, наклоненной под углом 10 к горизонту (ось Х) и залегающей на эхоглубине 11 под центром установки наблюдений, причем преломляющая граница разделяет покрывающую 12 и подстилающую 13 толщи исследуемой среды, в которой показаны лучи 14 преломленной волны для сопряженных групп сейсмоприемников и их продолжение 15, а также круговая развертка 16 сигналов преломленной волны с центром 17 в точке F(xci(xc xn)tgi).
Способ осуществляется следующей последовательностью операций.
Возбуждают и регистрируют упругие колебания при многократном профилировании МПВ в закритической области для целевой границы на расстояниях, близких к расстоянию до начальной точки преломленной волны.
Осуществляют направленный прием и дополнительную селекцию возбужденных колебаний из выбранной области среды путем размещения сейсмоприемников в группах с шагом, рассчитанным с учетом длины волны и направления ее подхода к сейсмоприемникам.
Определяют и регистрируют коррелограммы выходных сигналом групп сейсмоприемников с заданным эталоном при симметричном расположении пикетов источников и сейсморегистрирующих каналов относительно общей средней точки установки наблюдений.
Суммируют сейсмозаписи с использованием весовой экспоненциальной функции в процессе круговой развертки коррелограммы выходных сигналов групп сейсмоприемников для повышения помехоустойчивости приемной системы.
Перемещают установку наблюдений по линии профиля с шагом, равным или кратным полудлине преломленной волны, для прослеживания и определения пространственного положения преломляющей границы в исследуемой среде.
Реализация способа может быть осуществлена следующим образом.
Исследуемая среда образована двумя толщами, разделенными плоской наклоненной под углом ϕ= 20о к линии профиля (ось Ох) границей раздела. Скорость волны в покрывающей толще V1 2 км/с. Скорость волны в подстилающей толще V2 5 км/с. Эхоглубина залегания границы в начале координат (пикет первого источника) h 6 км. Граница может быть описана уравнением Zcos20o xsin20o 6. Длина волны в покрывающей толще λ= 0,04 км. Величина критического угла i 24о. Расстояние от первого источника до начальной точки преломленной волны по падению границы равно Z6,70 км.
Величина шага сейсмоприемников в группе (n 5) по падению преломляющей границы равна Δlпад 0,058 км, по восстанию Δlвос 0,64 км. Расстояние источник-центр группы сейсмоприемников равно 15 км. Шаг перемещения установки наблюдений составлял 1 км. Отработаны три позиции установки на профиле.
Соответственно центры круговых разверток находились в точках с координатами XF1= 7,5 км; XF2= 8,5 км; XF3 9,5 км; ZF1 ZF2 ZF3 3,27 км. Радиусы разверток составляли величины R1 11,64 км; R2 11,98 км; R3 12,32 км. Времена регистрации преломленной волны для указанных позиций установки наблюдений были равны t1 10,67 с; t2 10,98 c и t3 11,30 c.
Используя формулы
Xm= cos2ϕ- tgisinϕcosϕ-hsinϕ
Zm= hcosϕ+ sinϕcosϕ- tgisin2ϕ (где r и s координаты источника и центра группы СП) находят координаты точек среды М1, М2, М3, в которых суммируются выходные сигналы групп сейсмоприемников Xm1= 3,52 км; Zm1 7,67 км; Xm2 4,40 км; Zm2 3,52 км; Xm3 5,28 км; Zm3 8,31 км. Указанные значения координат удовлетворяют уравнению преломляющей границы.
Таким образом, направленный прием упругих колебаний с учетом длины выделяемой волны и угла выхода сейсмической энергии в сочетании с многократным весовым суммированием выходных сигналов при круговой развертке сейсмозаписей преломленной волны обеспечивают существенное повышение помехоустойчивости приемной установки и создают необходимые условия для надежного выделения и прослеживания целевой волны в зонах интерференции при существенном упрощении и удешевлении сейсморазведочных работ МПВ.
Промышленное применение способа возможно при решении поисково-разведочных задач нефтяной, угольной и инженерной геофизики.
Формула изобретения: СПОСОБ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ, включающий возбуждение колебаний источниками в заданной точке V (Xu) профиля, направленный прием колебаний из выбранной среды приемной группой, содержащей размещенные с заданным шагом сейсмоприемники и подключенной в фиксированной расположенной на профиле точке П (xп) к сейсморегистрирующему каналу, определение и регистрация коррелограммы выходного сигнала приемной группы с заданным эталоном при известных значениях скорости V распространения целевой волны, преобладающей частоте колебаний и углов выхода волн во взаимных точках V(xu) и П(xп) системы наблюдений и перемещение системы наблюдений вдоль линии профиля, отличающийся тем, что прием осуществляют системой наблюдений, содержащей не менее двух приемных групп, центры которых расположены на расстоянии

h эхо -глубина залегания преломляющей границы в общей средней границы в общей средней точке системы наблюдения C(xc);
Sini Vэф / Vгр, где Vэф, Vгр скорости распространения волны в подстилающей и покрывающей толщах;
ϕ угол наклона преломляющей границы,
при этом каждая приемная группа включает не менее пяти сейсмоприемников, расположенных с шагом

где знак "+" соответствует условиям распространения волны по падению границы;
знак "-" то же по восстанию границы,
дополнительно устанавливают источники колебаний в точках П(xп) каждой приемной группы, при этом точки V (xu) и П(xп) для сопряженных приемных групп располагают на профиле симметрично относительно точки C(xc), формируют сейсмическое изображение относительно точки C(xc), формируют сейсмическое изображение сопрягающего элемента границы путем круговой развертки коррелограммы выходного сигнала приемной группы с центром в точке
F(xci (xe xu) tg i)
и радиусом

где t время регистрации волны,
перемещают систему наблюдений вдоль линий профиля с шагом, кратным полудлине волны.