додати матеріал


Розрахунок параметрів системи спостережень в методі ОГТ

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ
ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІНСТИТУТ ГЕОЛОГІЇ І НАФТОГАЗОВОГО СПРАВИ
КАФЕДРА Геофізики
Курсова робота з сейсморозвідці:
"Розрахунок параметрів системи спостережень в методі ОГТ"
Виконав: ст. гр.
Перевірив:

Зміст
Введення
1. Теоретичні основи методу спільної глибинної точки
1.1) теорія методу ОГТ
1.2) особливості годографа ОГТ
1.3) інтерференційна система ОГТ
2. Розрахунок оптимальної системи спостережень методу МОГТ.
2.1) сейсмологічна модель розрізу і її параметри
2.2) Визначення необхідного ступеня придушення кратною хвилі-перешкоди
2.3) Побудова залишкового годографа кратною хвилі
2.4) Побудова функції запізнювання
2.5) Розрахунок параметрів системи спостережень МОГТ
3. Технологія польових сейсморозвідувальних робіт.
3.1) вимоги до мережі спостережень у сейсморозвідці
3.2) умови збудження пружних хвиль
3.3) умови прийому пружних хвиль
3.4) вибір апаратурних засобів і спецобладнання
3.5) організація польових сейсморозвідувальних робіт
4.Висновок
5. Список літератури

Введення.
Цей метод модифікація МОВ. Принциповими перевагами МОГТ яляются:
- Індивідуальність кожної сейсмограми ОГТ, сформованої з трас сейсмограм загального пункту збудження (ОПВ), не повторюються в жодній іншій сейсмограмі ОГТ;
- Симетричність годографа ОГТ відбитої хвилі щодо даної середньої точки і допустимість його гіперболічної апроксимації;
- Надмірність системи багатократних перекриттів.
У сейсморозвідці корисні сигнали реєструються, як правило, на тлі різних перешкод. Виділяють групу хвильових перешкод, яка об'єднує кратні хвилі, що виникають на глибинних межах розділу. Кратні хвилі приходять за напрямками, близьким до напрямку приходу однократних відбиттів, однаковий і спектральний склад цих хвиль. Кратні відбиття часто мають меншу ефективною швидкістю, і відповідно більшою крутістю годографа, ніж корисні хвилі. При цьому розглядають годографи, які завжди симетричні відносно початку координат незалежно від кута нахилу відбиває кордону і типу хвилі - годографи ВГТ. Мінімум годографа ОГТ завжди поєднаний з початком координат.

1. Теоретичні основи методу спільної глибинної точки.
1.1 Теорія методу ОГТ
Метод (спосіб) загальної глибинної точки (МОГТ) - модифікація МОВ, заснована на системі багаторазових перекриттів і знана підсумовуванням (накопиченням) відбиттів від загальних ділянок кордону при різних розташуваннях джерел і приймачів. Метод ОГТ базується на припущенні про корелюється хвиль, збуджених віддаленими на різну відстань джерелами, але відбилася від спільної ділянки кордону. Неминучі відмінності спектрів різних джерел і похибки в часах при підсумовуванні вимагають зниження спектрів корисних сигналів. Основна перевага методу ОГТ полягає в можливості посилення одноразово відображених хвиль на тлі багатократних і обмінних відбитих хвиль шляхом зрівнювання часів відбитих від загальних глибинних пікселів і їх підсумовування. Специфічні особливості методу ОГТ визначаються властивостями спрямованості при підсумовуванні, надмірністю даних і статистичним ефектом. Вони найбільш успішно реалізуються при цифрової реєстрації та обробці первинних даних.

Рис. 1. Схематичне зображення елементу системи спостережень і сейсмограми, отриманої методом ВГТ.
А і А '- осі синфазности відображеної одноразової хвилі відповідно до і після введення кінематичної поправки; У і В '- вісь синфазности багаторазової відбитої хвилі відповідно до і після введення кінематичної поправки.
Рис. 1. ілюструє принцип підсумовування за ОГТ на прикладі системи п'ятикратного перекриття. Джерела пружних хвиль і приймачі розташовуються на профілі симетрично проекції на неї загальної глибинної точки R горизонтальної кордону. Сейсмограмі, складена з п'яти записів, отриманих в пунктах прийому 1, 3, 5, 7, 9 (рахунок пунктів прийому починається від свого пункту збудження) при збудженні в пунктах V, IV, III, II, I, показана над лінією CD. Вона утворює сейсмограму ОГТ, а годографи прокоррелірованних на ній відбитих хвиль - годографи ВГТ. На зазвичай застосовуються в методі ОГТ базах спостереження, що не перевищують 3 км, годограф ОГТ одноразово відбитої хвилі з
достатньою точністю апроксимується гіперболою. При цьому мінімум гіперболи близький до проекції на лінію спостереження спільної глибинної точки. Це властивість годографа ОГТ багато в чому визначає відносну простоту та ефективність обробки даних.
Для перетворення сукупності сейсмічних записів в тимчасовій розріз у кожну сейсмограму ОГТ вводять кінематичні поправки, величини яких визначаються швидкостями середовищ, що покривають відображають кордону, тобто вони розраховуються для одноразових віддзеркалень. У результаті введення поправок осі синфазность однократних відбиттів трансформуються в лінії t 0 = const. При цьому осі синфазность регулярних хвиль-перешкод (багаторазових, обмінних хвиль), кінематика яких відрізняється від введених кінематичних поправок, трансформуються в плавні криві. Після введення кінематичних поправок траси виправленої сейсмограми одночасно підсумовують. При цьому одноразово відбиті хвилі складаються в фазі і таким чином підкреслюються, а регулярні перешкоди, і серед них в першу чергу багаторазово відбиті хвилі, що складаються з фазовими зрушеннями, послаблюються. Знаючи кінематичні особливості хвилі-перешкоди, можна заздалегідь розрахувати параметри системи спостережень методом ОГТ (довжину годографа ОГТ, число каналів на сейсмограмі ОГТ, рівне кратності простежування) при яких забезпечується необхідну ослаблення перешкоди.
Сейсмограми ОГТ формують шляхом вибірки каналів з сейсмограми від кожного пункту збудження (званих сейсмограмах загального пункту збудження - ОПВ) відповідно до вимог елемента системи, наведеного на рис. 1., Де показані: перший запис п'ятого пункту порушення, третя запис четвертого і т. д. до дев'ятої запису першого пункту збудження.
Зазначена процедура безперервних вибірок вздовж профілю можлива лише при багаторазовому перекритті. Вона відповідає накладенню часових розрізів, одержуваних незалежно від кожного пункту порушення, і свідчить про надмірності інформації, що реалізується в методі ВГТ. Ця надмірність є важливою особливістю методу і лежить в основі уточнення (корекції) статичних і кінематичних поправок.
Швидкості, необхідні для уточнення вводяться кінематичних поправок, визначають за годографа ВГТ. Для цього сейсмограми ОГТ з розрахованими приблизно кінематичними поправками піддаються різнотривалому підсумовування з додатковими нелінійними операціями. За суммолентам ОГТ, крім визначення ефективних швидкостей одноразово відбитих хвиль, знаходять кінематичні особливості хвиль-перешкод для розрахунку параметрів приймальної системи. Спостереження методом ОГТ проводять вздовж поздовжніх профілів.
Для порушення хвиль застосовують вибухові та ударні джерела, які вимагають спостережень з великою (48-96) кратністю перекриттів.
Обробка даних МОГТ на ЕОМ ділиться на ряд етапів, кожен з яких закінчується висновком результатів для прийняття рішення інтерпретатором 1) попередня обробка; 2) визначення оптимальних параметрів і побудова остаточного тимчасового розрізу; З) визначення швидкісної моделі середовища; 4) побудова глибинного розрізу.
Системи багаторазових перекриттів складають в даний час основу польових спостережень (збору даних) в МОВ і визначають розвиток методу. Підсумовування по ОГТ є однією з головних і ефективних процедур обробки, які можна реалізувати на базі цих систем. Метод ОГТ є основною модифікацією МОВ при пошуках і розвідці нафтових і газових родовищ практично у всіх сейсмогеологічних умовах. Однак результатами підсумовування за ОГТ властиві деякі обмеження. До них відносяться: а) істотне зниження частоти реєстрації; б) послаблення властивості локальності МОВ за рахунок збільшення обсягу неоднорідного простору при великих віддалях від джерела, характерних для методу ОГТ і необхідних для придушення багатократних хвиль; в) накладення однократних відбиттів від близьких меж внаслідок властивого їм зближення осей синфазности при великих віддалях від джерела; г) чутливість до бічних хвилях, що заважає простежування цільових субгоризонтальних меж внаслідок розташування основного максимуму просторової характеристики спрямованості підсумовування в площині, перпендикулярної до бази підсумовування (профілем).
Зазначені обмеження загалом обумовлюють тенденцію зниження роздільної здатності МОВ. Враховуючи поширеність методу ОГТ, їх слід враховувати в конкретних сейсмогеологічних умовах.
1.2 Особливості годографа ВГТ.
Нехай плоска відображає межа залягає під кутом φ, а покриває товща характеризується швидкістю v = const (рис. 2). Позначимо глибину по нормалі від центру систему спостережень до кордону розділу (відстань OO ') через h 0. Тоді глибина по нормалі, проведеної до межі розділу з пункту вибуху, зрушеного від центру Про системи на відстань-х / 2,

Рис. 2. Схема способу ОГТ для похилого залягання відбиває кордону.
h 1 = h 0 - x ∙ sinφ / 2
Підставивши h 1 у вираз годографа ОПВ відбитої хвилі, одержимо
t (x) =
або
t (x) =
Введемо позначення v ОГТ = v / cosφ.
Тоді рівняння запишеться в наступному вигляді:
t (x) =
З розгляду рівняння випливає, що:
1) годограф ОГТ одноразово-відбитої хвилі для однорідної покриває середовища являє собою гіперболу з мінімумом в точці симетрії (точці ОГТ);
2) зі збільшенням кута нахилу межі розділу крутизна годографа ОГТ і відповідно збільшення часу зменшуються;
3) форма годографа ОГТ не залежить від знаку кута нахилу межі розділу (ця особливість випливає з принципу взаємності і є одним з головних властивостей симетричної системи вибух - прилад;
4) для даного t 0 годограф ОГТ є функцією тільки одного параметра - v ОГТ, який називається фіктивної швидкістю.
Зазначені особливості означають, що для апроксимації спостереженого годографа ОГТ гіперболою необхідно підібрати задовольняє даному t 0 значення v ОГТ, визначається за формулою (v ОГТ = v / cosφ). Це важливий наслідок дозволяє легко реалізувати пошук осі синфазности відбитої хвилі шляхом аналізу сейсмограми ОГТ по віялу гіпербол, що мають загальне значення t 0 і різні v ВГТ.
1.3 Інтерференційна система ОГТ
У інтерференційних системах процедура фільтрації полягає в поєднанні сейсмічних трас уздовж заданих ліній τ (х) з вагами, постійними для кожної траси. Зазвичай лінії підсумовування відповідають формі годографів корисних хвиль. Виважена підсумовування коливань різних трас y n (t) є окремим випадком багатоканальної фільтрації, коли оператори індивідуальних фільтрів h n (t) представляють собою δ-функції з амплітудами, рівними ваговими коефіцієнтами d n:
(1)
де τ m - n - різниця часів підсумовування коливань на трасі m, до якої відносять одержуваний результат, і на трасі n.
Співвідношенню (1) додамо більш просту форму, враховуючи, що результат не залежить від положення точки т і визначається тимчасовими зрушеннями трас τ n щодо довільного початку відліку. Отримаємо нескладну формулу, що описує загальний алгоритм інтерференційних систем,
(2)
Їх різновиди відрізняються характером зміни вагових коефіцієнтів d n і тимчасових зрушень τ n: ті й інші можуть бути постійними або змінними у просторі, а останні, крім того, можуть змінюватися і в часі.
Нехай на сейсмічних трасах реєструється ідеально регулярна хвиля g (t, x) з годографом вступу t (x) = t n:

Підставляючи це в (2), отримуємо вираз, що описує коливання на виході інтерференційних системи,

де θ n = t n - τ n.
Величини θ n визначають відхилення годографа хвилі від заданої лінії підсумовування. Знайдемо спектр профільтроване коливань:

Якщо годограф регулярної хвилі збігається з лінією підсумовування (θ n ≡ 0), то відбувається синфазное складання коливань. Для цього випадку, що позначається θ = 0, маємо

Інтерференційні системи будують з метою посилення синфазно сумовних хвиль. Для досягнення такого результату необхідно, щоб H 0 (ω) було максимальним значенням модуля функції H θ (ω). Найчастіше застосовують одинарні інтерференційні системи, що мають для всіх каналів рівні ваги, які можна вважати поодинокими: d n ≡ 1. У такому випадку

На закінчення відзначимо, що підсумовування неплоских хвиль можна здійснювати за допомогою сейсмічних джерел шляхом введення відповідних затримок в моменти збудження коливань. На практиці ці види інтерференційних систем реалізують в лабораторному варіанті, вводячи необхідні зрушення в запису коливань від окремих джерел. Зрушення можна підбирати таким чином, щоб фронт падаючої хвилі мав форму, оптимальну з точки зору підвищення інтенсивності хвиль, відбитих або дифрагованих від локальних ділянок сейсмогеологічного розрізу, що представляють особливий інтерес. Така методика відома як фокусування падаючої хвилі.

2. Розрахунок оптимальної системи спостережень методу МОГТ.
а) сейсмологічна модель розрізу і її параметри.
Пласт
1
2
3
4
5
Н , М
296
296
1090
495
395
2
Підпис: 2 V, м / с
1585
2081
2477
3468
3667
G, кг / м
2 0 81
216 0
2230
2388
2477
б) Визначення необхідного ступеня придушення кратною хвилі-перешкоди.
A
B
K
Δt
-0,154
1,154
0,98
0,19
-0,103
1,103
0,99
0,14
-0,199
1,199
0,96
0,44
-0,046
1,046
0,99
0,14
0,11
tокр
tосіг
αкр
αсіг
Vкр
Vсіг
1,8
1,82
1,24547 E-07
-9,84015 E-06
1644,444
2392,308
1,8
1,24547 E-07
1644,444
1,78
-1,79896 E-12
1995,506
1,8
1,24547 E-07
1644,444
1,8
-1,91803 E-08
1644,444
1,82
-7,74134 E-07
2173,626
1,82
-7,74134 E-07
2173,626

в) Побудова залишкового годографа кратною хвилі.

X
tкр (X)
tпол (X)
tпол1 (X)
tпол2 (X)
tпол3 (X)
tпол4 (X)
tпол5 (X)
0
1,82
1,82
1,845
1,87
1,895
1,92
1,945
500
1,834479
1,831961
1,8568
1,881644
1,906491
1,931342
1,956197
1000
1,877247
1,867386
1,89176
1,91615
1,940555
1,964976
1,989411
1500
1,946439
1,924978
1,948632
1,972319
1,996038
2,019787
2,043567
2000
2,039368
2,002827
2,025572
2,048369
2,071218
2,094115
2,11706
2500
2,152963
2,09868
2,120397
2,142185
2,164043
2,185969
2,207959
3000
2,284142
2,210195
2,230827
2,251547
2,272353
2,293243
2,314215
3500
2,430059
2,33513
2,354668
2,374307
2,394047
2,413884
2,433816
4000
2,588222
2,471451
2,489919
2,508499
2,527191
2,545991
2,564897
xi
toi
0
1,82
1575,207
1,845
2235,264
1,87
2746,886
1,895
3182,485
1,92
3569,999
1,945

д) Розрахунок параметрів системи спостережень МОГТ
xi
τ
0
0
1575,207
0,025
2235,264
0,05
2746,886
0,075
3182,485
0,1
3569,999
0,125


3. Технологія польових сейсморозвідувальних робіт.
3.1 вимоги до мережі спостережень у сейсморозвідці.
Системи спостережень.
В даний час в основному застосовують системи багатократних перекриттів (СМП), що забезпечує підсумовування по загальній глибинної точці (ВГТ), і тим самим різке підвищення співвідношення сигнал / перешкода. Застосування не поздовжніх профілів скорочує витрати на польові роботи і різко підвищує технологічність польових робіт.
В даний час практично використовуються тільки повні кореляційні системи спостережень, що дозволяють проводити безперервну кореляцію корисних хвиль.
При рекогносцирувальної зйомці і на стадії дослідних робіт з метою попереднього вивчення хвильового поля в районі досліджень застосовують сейсмозондірованія. Система спостережень при цьому повинна забезпечувати отримання інформації про глибини і кутах нахилу досліджуваних відображають кордонів, а також визначення ефективних швидкостей. Розрізняють лінійні, що представляють собою короткі відрізки поздовжніх профілів, і майданні (хрестові, радіальні, кругові) сейсмозондірованія, коли спостереження проводять на декількох (від двох і більше) пересічних поздовжніх або не поздовжніх профілях.
З лінійних сейсмозондірованій найбільше застосування отримали зондування спільної глибинної точки (ВГТ), що представляють собою елементи системи багаторазового профілювання. Взаємне розташування пунктів збудження і ділянок спостережень вибирають таким чином, щоб записувалися відбиття від одного разом ж ділянки досліджуваної кордону. Отримані при цьому сейсмограми монтують.
На системах багаторазового профілювання (перекриття) заснований метод спільної глибинної точки, при якому використовують центральні системи, системи із змінним пунктом вибуху в межах бази прийому, флангові односторонні без виносу і з винесенням пункту вибуху, а також флангові двосторонні (зустрічні) системи без виносу і з виносом пункту вибуху.
Найбільш зручні для виробничих робіт і забезпечують максимальну продуктивність системи, при реалізації яких база спостережень і пункт порушення зміщуються після кожного вибуху в одному напрямку на рівні відстані.
Для простеження і визначення елементів просторового залягання крутопадаючих кордонів, а також трасування тектонічних порушень доцільно застосувати зв'язані профілі. які майже паралельні, а відстань між ними вибирають з розрахунку забезпечення безперервної кореляції хвиль, вони складають 100-1000 м.
При спостереженні на одному профілі ПВ розташовують на іншому, і навпаки. Така система спостережень забезпечує безперервну кореляцію хвиль по зв'язаних профілів.
Багаторазове профілювання по декількох (від 3 до 9) зв'язаних профілів складає основу способу широкого профілю. Пункт спостереження при цьому розташовують на центральному профілі, а збудження виробляють послідовно з пунктів, що знаходяться на паралельних сполучених профілях. Кратність простежування відображають кордонів по кожному з паралельних профілів може бути різною. Загальна кратність спостережень визначається твором кратності по кожному з пов'язаних профілів на їх загальне число. Збільшення витрат на проведення спостережень за настільки складним системам виправдовується можливістю отримання інформації про просторові особливості відображають кордонів.
Майданні системи спостережень, побудовані на основі хрестової розстановки, забезпечують майданну вибірку трас по ОГТ за рахунок послідовного перекриття хрестоподібних розстановок, джерел і приймачів, Якщо крок джерел δy і сейсмоприемников δx однаковий, а сигнали, що порушується в кожному джерелі, приймаються всіма сейсмоприемниками, то в результаті такої обробки формується поле з 576 середніх точок. Якщо послідовно зміщувати розстановку сейсмоприемников і перетинає її лінію збудження вздовж осі x на крок δx і повторити реєстрацію, то в результаті буде досягнуто 12-кратне перекриття, ширина якої дорівнює половині бази збудження і прийому вздовж осі y на крок δy досягається додаткове 12-кратне перекриття , а загальна перекриття складе 144.
На практиці застосовують більш економічні і технологічні системи, наприклад 16-кратну. Для її реалізації використовують 240 каналів запису і 32 пункту порушення, Показане на рис.6 фіксоване розподіл джерел і приймачів називають блоком, Після прийому коливань від всіх 32 джерел блок зміщують на крок δx, знову повторюють прийом від всіх 32 джерел і т.д. Таким чином, відпрацьовують всю смугу вздовж осі x від початку ідо кінця площі досліджень. Наступну смугу з п'яти ліній прийому розміщують паралельно попередньої таким чином, щоб відстань між сусідніми (найближчими) лініями прийому першою і другою смугами дорівнювало відстані між лініями прийому в блоці. У цьому випадку лінії джерел першою і другою смугами перекриваються на половину бази збудження і т.д. Таким чином, у даному варіанті системи лінії прийому не дублюються, а в кожній точці джерела сигнали порушуються двічі.
Мережі профілювання.
Для кожної розвідувальної площі існує межа числа спостережень, нижче якого неможлива побудова структурних карт і схем, а також верхня межа, вище якого точність побудов не збільшується. На вибір раціональної мережі спостережень впливають такі чинники: форма кордонів, діапазон зміни глибин залягання, похибки вимірювання в точках спостереження, перетину сейсморозвідувальних карт і інші. Точні математичні залежності поки не знайдені в зв'язку з чим користуються наближеними виразами.
Розрізняють три стадії сейсморозвідувальних робіт: регіональну, пошукову і детальну. На стадії регіональних робіт профілі прагнуть направляти в хрест простягання структур через 10-20 км. Від цього правила відступають при проведенні сполучних профілів та ув'язки із свердловинами.
При пошукових роботах відстань між сусідніми профілями не повинно перевищувати половини передбачуваної довжини великої осі досліджуваної структури, зазвичай він триває не більше 4 км. При детальних дослідженнях густота мережі профілів у різних частинах структури різна і не перевищує звичайно 4 км. При детальних дослідженнях густота мережі профілів у різних частинах профілів різна і не перевищує звичайно 2 км. Мережа профілів згущують в найбільш цікавих місцях структури (звід, лінії порушення, зони виклинювання і т.д.). Максимальна відстань між сполучними профілями не перевищує подвоєної відстані між розвідувальними профілями. При наявності розривних порушень на площі дослідження в кожному з крупних блоків ускладнюють мережа профілів для створення замкнутих полігонів. Якщо розміри блоків невеликі, то проводять тільки сполучні профілі, Соляні куполи розвідують по радіальній мережі профілів з їх перетином над склепінням бані, сполучні профілі проходять по периферії купола., Сполучні профілі проходять по периферії купола.
100
50
0
2 квітня VсрΔt / tgφ
Рис 4. Палетка допустимих кутів зламу профілю в МОГТ.
α, градус
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Xmax
150
Підпис: α, градус 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Xmax 150 При проведенні сейсмічних на площі, де раніше виконувалися сейсмічні дослідження, мережу нових профілів повинна частково повторювати старі профілі для зіставлення якості старого і нового матеріалів, За наявності на вивчається площі свердловин глибокого буріння вони повинні бути пов'язані в загальній мережі сейсмічних спостережень, і пункти вибуху і прийому повинні розташовуватися поблизу свердловин.
Профілі повинні бути по можливості прямолінійними з урахуванням мінімальних сільськогосподарських потрав. При роботах по МОГТ на кут зламу профілю повинні бути викладені обмеження, оскільки кут нахилу і напрямок падіння кордонів можуть бути оцінені до початку польових робіт лише приблизно, а облік і кореляція цих величин у процесі підсумовування представляють значні труднощі. Якщо брати до уваги тільки спотворення кінематики хвиль, то допустимий кут зламу можна оцінити за співвідношенням
α = 2arcsin (vсрΔt0/xmaxtgf),
де Δt = 2ΔH/vср - приріст часу по нормалі до кордону; xmax - максимальна довжина годографа; f - кут падіння кордону. Залежність величини α як функції узагальненого аргументу vсрt0/tgf для різних xmax (від 0,5 до 5 км) показана на (рис. 4), який можна використовувати як палетку для оцінки допустимих значень кута зламу профілю при конкретних припущеннях про будову середовища. Поставивши собі за припустимою величиною расфазірованія доданків імпульсів (наприклад, ј періоду T), можна розрахувати значення аргументу для максимально можливого кута падіння кордону і мінімально можливою середньої швидкості поширення хвиль. Ордината прямий з xmax при цьому значенні аргументу вкаже величину максимально допустимого кута зламу профілю.
Для встановлення точного розташування профілів ще під час проектування робіт проводять першу рекогносцировку. Детальну рекогносцировку здійснюють у період польових робіт.

3.2 умови збудження пружних хвиль.
При проведенні сейсморозвідувальних робіт найбільш широко використовується збудження пружних хвиль за допомогою вибухів зарядів твердих вибухових речовин (ВР). Заряди вибухають спеціальними сейсмічними електричними детонаторами (ЕРС). Вони влаштовані так, що електричний ланцюг містка розжарювання розривається не за рахунок посилки в нього струму і перегоряння нитки розжарювання, а за рахунок вибуху заряду вибухової речовини. Момент розриву електричного ланцюга в детонатор передається по проводах чи по радіо на сейсмічну станцію, реєструється на ній і приймається за момент порушення пружної хвилі. Відмітка моменту вибуху здійснюється і зчитується із запису з похибкою 0,001 з.
Найбільш широке поширення при проведенні робіт методом відбитих хвиль на суші отримав спосіб збудження пружних хвиль за допомогою вибуху заряду ВР, зануреного в спеціально пробурену вибухову свердловину. Глибина занурення зарядів у свердловину змінюється від перших десятків до 100 метрів і більше. Глибина занурення заряду залежить від характеру будови верхньої частини розрізу. Експериментально встановлено, що заряд бажано поміщати нижче підошви ЗМС і рівня грунтових вод в шари, складені вологими пластичними глинами. Чим менше потужність ЗМС і чим ближче до земної поверхні залягають грунтові води, тим менше глибина занурення заряду.
Коли потужність ЗМС велика і грунтові води залягають глибоко, вибухові свердловини доводиться бурити на глибину в кілька десятків, а іноді й глибше 100 м. Найбільш глибокі свердловини доводиться бурити при виробництві робіт в міжгірських і передгірних западинах, в межах яких бувають часто розвинені сухі піщано- галечникові відклади з великою глибиною залягання грунтових вод.
Для підвищення частки енергії вибуху, що йде на освіту пружної хвилі, стовбур вибухової свердловини після занурення в нього заряду ВР заливають водою або глинистим розчином, здійснюючи тим самим водну його закупорку. При розміщенні заряду в оптимальних умовах після вибуху не утворюється потужної поверхневої хвилі і створюються більш сприятливі умови для виділення і простеження відображених хвиль на земній поверхні. Після викиду газоподібними продуктами вибуху стовпа рідини у гирла вибухової свердловини виникає не особливо інтенсивна звукова хвиля. Але одночасно створюється фон перешкод після падіння на земну поверхню викинутої з свердловини рідини і дрібних роздроблених вибухом шматків гірської породи.
Частотний складу коливань, які збуджуються під час вибуху, залежить від літологічного складу і фізичного стану порід в осередку вибуху. Переважна частота порушуваних у вогнищі коливань залежить від маси заряду ВР, убуваючи з його збільшенням назад пропорційно кубічному кореню з маси заряду. Але при спостереженнях далеко від джерела ця залежність майже непомітна.
Амплітуда реєстрованих коливань також пов'язана з масою заряду. При малих зарядах ця залежність проявляється різкіше, а при великих - слабше. При великих зарядах збільшення їх маси стає малоефективним. У цих випадках для підвищення інтенсивності записи використовують групування вибухів. При груповому вибуху декількох дрібних зарядів вдається одержати більш інтенсивну запис пружних хвиль, ніж при вибуху одиночного заряду з такою ж масою. Але для цього потрібно забезпечити суворо одночасний підрив групи зарядів.
При однорідному групуванні, коли всі одиночні заряди, що входять до групи, мають однакову масу, відносний рівень випадкових перешкод, порушуваних груповим вибухом, зменшується в √ n велика раз (n - число зарядів у групі) в порівнянні з їх рівнем (по відношенню до регулярних хвилях) при вибуху одиночного заряду з масою, що дорівнює сумарній масі зарядів у групі. Ця дія групи називають статистичним ефектом. При груповому вибуху спостерігається також значне підвищення рівня корисного сигналу по відношенню до випадкових перешкод, не залежних від вибуху.
Групування вибухів при відповідному виборі відстаней між джерелами в групі і їх розміщення може бути використано для ослаблення (придушення) регулярних перешкод типу прямих і поверхневих хвиль. Для отримання зазначених ефектів заряди в групах необхідно розміщувати на відстані декількох метрів один від одного, щоб утворюються при вибухах зони руйнувань і залишкових деформації не стикалися одна з одною.
Необхідно зауважити, що збільшення числа зарядів у групі приводить до збільшення обсягу бурових робіт і уповільнення процесу виробництва сейсмічних досліджень. Іноді при групуванні вибухів для зменшення обсягу бурових робіт зменшують глибину свердловин. Тим не менш, групування вибухів завжди викликає подорожчання робіт. Тому його слід застосовувати лише тоді, коли інші способи і прийоми поліпшення якості записів приходу пружних хвиль виявляються неефективними.
Порушення імпульсними джерелами.
Численний досвід робіт з поверхневими імпульсними випромінювачами показує, що необхідний сейсмічний ефект і прийнятні співвідношення сигнал / перешкода досягаються при накопиченні 16-32 впливів. Це число накопичень еквівалентно вибухів зарядів тротилу масою всього 150-300 р. Висока сейсмічна ефективність випромінювачів пояснюється більшим коефіцієнтом корисної дії слабких джерел, що робить перспективним їх застосування в сейсморозвідці, особливо в способі ОГТ, коли на етапі обробки відбувається N-кратне підсумовування, що забезпечує додаткове підвищення співвідношення сигнал / перешкода.
Під дією багаторазових імпульсних навантажень при оптимальному числі впливів в одній точці пружні властивості грунту стабілізуються і амплітуди порушуваних коливань залишаються практично незмінними. Однак при подальшому додатку навантажень руйнується структура грунту і амплітуди зменшуються. Чим більше тиск на грунт δ, тим при більшому числі впливів Nк амплітуда коливань досягає максимуму і тим менше полога ділянка кривої А = ѓ (n). Число впливів Nк, при якому починає зменшуватися амплітуда порушуваних коливань, залежить від структури, речовинного складу та вологості порід і для більшості реальних грунтів не перевищує 5-8. При імпульсних навантаженнях, що розвиваються газодинамічними джерелами, особливо велика різниця амплітуд коливань, які збуджуються першим (А1) і другим (А2) ударами, величина відносини яких А2/А1 може досягати значень 1,4-1,6. Відмінності між величинами А2 і А3, А3 і А4 і т.д. значно менше. Тому при використанні наземних джерел перший вплив в заданій точці не сумується з іншими і служить лише для попереднього ущільнення грунту.
Перед виробничими роботами з використанням невибухових джерел на кожній новій площі проводять цикл робіт з вибору оптимальних умов збудження та реєстрації сейсмічних хвильових полів.
3.3 Умови прийому пружних хвиль.
При імпульсному збудженні завжди прагнуть створити в джерелі різкий і короткий за часом імпульс, достатній для утворення інтенсивних хвиль, відбитих від досліджуваних горизонтів. Сильними засобами впливу на форму і тривалість цих імпульсів у вибухових і ударних джерелах ми не маємо. Не володіємо ми також високоефективними засобами впливу на відображають, преломляющие і поглинаючі властивості гірських порід. Однак сейсморозвідка своєму розпорядженні цілий арсенал методичних прийомів і технічних засобів, що дозволяють в процесі порушення і особливо реєстрації пружних хвиль, а також у процесі обробки отриманих записів найбільш яскраво виділити корисні хвилі і придушити заважають їх виділенню хвилі-перешкоди. З цією метою використовуються відмінності в напрямку приходу хвиль різного типу до земній поверхні, в напрямку усунення частинок середовища за фронтами хвиль, що приходять, в частотних спектрах пружних хвиль, у формах їх годографів і т. п.
Пружні хвилі реєструються комплектом досить складної апаратури, що монтується у спеціальних кузовах, що встановлюються на високо прохідних транспортних засобах - сейсмічних станціях.
Комплект приладів, що реєструють коливання грунту, викликані приходом пружних хвиль в тій плі іншій точці земної поверхні, називають сейсморегістрірующім (сейсмічними) каналом. Залежно від числа точок земної поверхні, в яких одночасно реєструється прихід пружних хвиль, розрізняють 24 -, 48-канальні і більше сейсмостанції.
Початковою ланкою сейсморегістрірующего каналу є сейсмопріемнік, що сприймає коливання грунту, зумовлені приходом пружних хвиль і що перетворює їх в електричні напруги. Так як коливання грунту дуже малі, електричні напруги, що виникають на виході сейсмопріемнік, перед реєстрацією посилюються. За допомогою пар проводів напруги з виходу сейсмоприемников подаються на вхід підсилювачів, змонтованих у сейсмостанції. Для з'єднання сейсмоприемников з підсилювачами використовується спеціальний багатожильний сейсмічний кабель, який зазвичай називають сейсмічної косою.
Сейсмічний підсилювач являє собою електронну схему, посилює подаються на його вхід напруги в десятки тисяч разів. Він може за допомогою спеціальних схем напівавтоматичних або автоматичних регуляторів посилення або амплітуд (ПРУ, ПРА, АРУ, АРА) підсилювати сигнали. Підсилювачі включають спеціальні схеми (фільтри), що дозволяють необхідні частотні складові сигналів посилювати максимально, а інші - мінімально, тобто здійснювати їх частотну фільтрацію.
Напруги з виходу підсилювача надходять на реєстратор. Використовується кілька способів реєстрації сейсмічних хвиль. Раніше найбільш широко використовувався оптичний спосіб реєстрації хвиль на фотопапері. В даний час пружні хвилі реєструються на магнітній плівці. У тому й іншому способі перед початком реєстрації фотопапір або магнітна плівка наводяться в рух за допомогою стрічкопротяжних механізмів. При оптичному способі реєстрації напруга з виходу підсилювача подається на дзеркальний гальванометр, а при магнітному способі - на магнітну головку. Коли на фотопапері або на магнітній плівці проводиться безперервний запис, хвильового процесу спосіб записи називають аналоговим. В даний час найбільше застосування отримує дискретний (переривчастий) спосіб запису, який зазвичай називають цифровим. У цьому способі в двійковому цифровому коді реєструються миттєві значення амплітуд напружень на виході підсилювача, через рівні інтервали часу Δt змінюються від 0,001 до 0,004 с. Така операція носить назву квантування за часом, а прийняту при цьому величину Δt називають кроком квантування. Дискретна цифрова реєстрація в двійковому коді дає можливість використовувати для обробки сейсмічних матеріалів універсальні ЕОМ. Аналогові записи можуть бути оброблені на ЕОМ після їх перетворення в дискретну цифрову форму.
Запис коливань грунту в одній точці земної поверхні зазвичай називають сейсмічної трасою або доріжкою. Сукупність сейсмічних трас, отриманих у ряді суміжних точок земної поверхні (або свердловини) на фотопапері, у наочній аналогової формі складає сейсмограму, а на магнітній плівці - магнітограми. У процесі запису на сейсмограмах і магнітограми наносяться марки часу через 0,01 с, і відзначається момент порушення пружних хвиль.
Будь-яка сейсморегістрірующая апаратура вносить деякі зміни в записуваний коливальний процес. Для виділення та ототожнення однотипних хвиль на сусідніх трасах необхідно, щоб вносяться до них спотворення на всіх трасах були однаковими. Для цього всі елементи реєструючих каналів повинні бути ідентичні один одному, а внесені ними перекручування в коливальний процес - мінімальними.
Магнітні сейсмічні станції забезпечуються апаратурою, що дозволяє відтворити запис у формі, придатній для її візуального розгляду. Це необхідно для візуального контролю за якістю запису. Відтворення магнітограми виробляється на фото, звичайну або електростатичну папір за допомогою осцилографа, перопісца або матричного реєстратора.
Крім описаних вузлів сейсмостанції забезпечуються джерелами живлення, провідний або радіозв'язком з пунктами порушення, різними контрольними панелями. У цифрових станціях є перетворювачі аналог-код та код-аналог для перетворення аналогового запису в цифрову і навпаки, і керуючі їх роботою схеми (логіка). Для роботи з вібраторами станція має корелятор. Кузови цифрових станцій робляться пилонепроникними і забезпечуються устаткуванням для кондиціонування повітря, що особливо важливо для якісної роботи магнітних станцій.
3.4 вибір апаратурних засобів і спецобладнання.
Загальні відомості.
Аналіз алгоритмів обробки даних методу ОГТ визначає основні вимоги до апаратури. Обробка, що передбачає вибірку каналів (формування сейсмограм ОГТ), АРУ, введення статичних і кінематичних поправок, може виконуватися на спеціалізованих аналогових машинах. При обробці, що включає операції визначення оптимальних статичних і кінематичних поправок, нормування запису (лінійне АРУ), різні модифікації фільтрації з обчисленням параметрів фільтрів по вихідного запису, побудова швидкісної моделі середовища та перетворення тимчасового розрізу в глибинний, апаратура повинна володіти широкими можливостями, що забезпечують систематичну перенастроювання алгоритмів. Складність перерахованих алгоритмів і, що особливо важливо, їх безперервне переворот у залежності від сейсмогеологічного характеристики досліджуваного об'єкта зумовили вибір універсальних електронно-обчислювальних машин в якості найбільш ефективного інструменту для обробки даних методу ВГТ.
Обробка даних методу ОГТ на ЕОМ дозволяє оперативно реалізувати повний комплекс алгоритмів, що оптимізують процес виділення корисних хвиль і їх перетворення в розріз. Широкі можливості ЕОМ в значній мірі визначили застосування цифрової реєстрації сейсмічних даних безпосередньо в процесі проведення польових робіт.
Разом з тим в даний час значна частина сейсмічної інформації реєструється аналоговими сейсмічними станціями. Складність сейсмогеологічних умов і пов'язаний з ними характер запису, а також тип апаратури, що використовується для реєстрації даних в полі, визначають процес обробки і тип обробної апаратури. У випадку аналогової реєстрації обробка може виконуватися на аналогових і цифрових машинах, при цифрової реєстрації - на цифрових машинах.
Система для цифрової обробки включає універсальну ЕОМ і ряд спеціалізованих зовнішніх пристроїв. Останні призначені для вводу - виводу сейсмічної інформації, виконання окремих безперервно повторюваних обчислювальних операцій (згортка, інтеграл Фур'є) зі швидкістю, що істотно перевищує швидкість основного обчислювача, спеціалізованих графопостроителей і переглядових пристроїв. У ряді випадків весь процес обробки реалізується двома системами, що використовують в якості основних обчислювачів ЕОМ середнього класу (препроцесор) і ЕОМ високого класу (основний процесор). Система, що базується на ЕОМ середнього класу, застосовується для введення польової інформації, перетворення форматів, запису та її розміщення в стандартній формі на накопичувачі магнітної стрічки (НМЛ) ЕОМ, відтворення всієї інформації з метою контролю польовий запису і якості введення і ряду стандартних алгоритмічних операцій, обов'язкових для обробки в будь-яких сейсмогеологічних умовах. У результаті обробки даних на виході препроцесора в двійковому коді у форматі основного процесора можуть бути записані вихідні сейсмічні коливання в послідовності каналів сейсмограми ОПВ і сейсмограми ОГТ, сейсмічні коливання, виправлені за величину апріорних статичних і кінематичних поправок. Відтворення трансформованому запису крім аналізу результатів введення дозволяють вибрати алгоритми подальшої обробки, яка реалізується на основному процесорі, а також визначити деякі параметри обробки (смугу пропускання фільтрів, режим АРУ і т. д.). Основний процесор, при наявності препроцесора, призначений для виконання головних алгоритмічних операцій (визначення скоригованих статичних і кінематичних поправок, обчислення ефективних і пластових швидкостей, фільтрація в різних модифікаціях, перетворення тимчасового розрізу в глибинний). Тому в якості основного процесора використовуються ЕОМ з великим швидкодією (10 6 операцій в 1 с), оперативної (32-64 тис. слів) і проміжної (Диски ємністю 10 7 - 10 8 слів) пам'яттю. Використання препроцесора дозволяє підвищити рентабельність обробки за рахунок виконання ряду стандартних операцій на ЕОМ, вартість експлуатації якої істотно нижче.
При обробці на ЕОМ аналогової сейсмічної інформації обробна система оснащується спеціалізованої апаратурою введення, головним елементом якої є блок перетворення безперервного запису в двійковий код. Подальша обробка отриманої таким чином цифрового запису повністю еквівалентна обробці даних цифрової реєстрації в полі. Використання для реєстрації цифрових станцій, формат запису яких збігається з форматом НМЛ ЕОМ, виключає необхідність в спеціалізованому ввідному пристрої. Фактично процес введення даних зводиться до установки польовий магнітофонної стрічки на НМЛ ЕОМ. В іншому випадку ЕОМ оснащується буферним магнітофоном із форматом, еквівалентним формату цифровий сейсмостанції.
Спеціалізовані пристрої цифрового обробного комплексу.
Перш ніж переходити до безпосереднього опису зовнішніх пристроїв, розглянемо питання розміщення сейсмічної інформації на лепту ЕОМ (магнітофона цифрової станції). У процесі перетворення безперервного сигналу амплітудам відлікових значень, узятих через постійний інтервал δt, приписується двійковий код, що визначає її чисельну величину і знак. Очевидно, що число відлікових значень c на даній t трасі з тривалістю корисної запису t одно з = t / δt +1, а загальне число з 'відлікових значень на m-каналиюй сейсмограмі з' = сm. Зокрема, при t = 5 с, δt = 0,002 с і m == 24, с = 2501, а з '= 60024 чисел, записаних в двійковому коді.
У практиці цифрової обробки кожне числове значення, що є еквівалентом даної амплітуди, прийнято іменувати сейсмічними словом. Число двійкових розрядів сейсмічного слова, зване його довжиною, визначається числом розрядів перетворювача аналог - код цифровий сейсмостанції (пристрої введення при кодуванні аналогової магнітного запису). Фіксоване число двійкових розрядів, яким оперує цифрова машина, виконуючи арифметичні дії, прийнято іменувати машинним словом. Довжина машинного слова визначається конструкцією ЕОМ і може збігатися з довжиною сейсмічного слова або перевищувати його. В останньому випадку при введенні в ЕОМ сейсмічної інформації в кожну клітинку пам'яті, ємністю в одне машинне слово, заноситься кілька сейсмічних слів. Така операція називається упаковкою. Порядок розміщення інформації (сейсмічних слів) на магнітній стрічці накопичувача ЕОМ або магнітній стрічці цифрової станції визначається їх конструкцією та вимогами алгоритмів обробки.
n
Підпис: n
n
Підпис: n Безпосередньо процесу запису цифрової інформації на стрічку магнітофона ЕОМ передує етап її розмітки на зони. Під зоною розуміється певна ділянка стрічки, розрахований на подальшу запис k слів, де k = 2, а ступінь n = О, 1, 2, 3. . ., Причому 2 не повинна перевищувати ємність оперативної пам'яті. При розмітці на доріжках магнітної стрічки записується код, що позначає номер зони, а послідовність тактових імпульсів відокремлює кожне слово.
У процесі запису корисно інформації кожне сейсмічне слово (двійковий код відлікового значення) реєструється на відокремлюваний серією тактових імпульсів ділянку магнітної стрічки в межах даної зони. Залежно від конструкції магнітофонів застосовується запис паралельним кодом, паралельно-послідовним і послідовним кодом. При паралельному коді число, що є еквівалентом даної відлікової амплітуди, записується в рядку, поперек магнітної стрічки. Для цього використовується багатодоріжковий блок магнітних головок, кількість яких дорівнює кількості розрядів у слові. Запис паралельно-послідовним кодом передбачає розміщення всієї інформації про дане слово в межах декількох рядків, які розташовані послідовно одна за одною. Нарешті, при послідовному коді інформація про дане слово записується однієї магнітною головкою вздовж магнітної стрічки.
Кількість машинних слів K 0 у межах зони магнітофона ЕОМ, призначеної для розміщення сейсмічної інформації, визначається часом t корисної запису на даній трасі, кроком квантування δt і кількістю сейсмічних слів r, що пакуються в одне машинне слово.
Таким чином, перший етап обробки на ЕОМ сейсмічної інформації, зареєстрованої цифровий станцією до мультиплексной формі, передбачає її демультиплексирование, т. е. вибірку відлікових значень, відповідну їх послідовного розміщення на даній трасі сейсмограми вздовж осі t і їх запис в зону НМЛ, номер якої програмно приписаний даному каналі. Введення аналогової сейсмічної інформації в ЕОМ у залежності від конструкції спеціалізованого ввідного пристрою може виконуватися як поканально, так і в мультиплексному режимі. В останньому випадку машина за заданою програмою виконує демультиплексування і запис інформації в послідовності відлікових значень на даній трасі у відповідну зону НМЛ.
Пристрій введення аналогової інформації в ЕОМ.
i-1 i +1
Підпис: i-1 i +1 Головним елементом пристрої введення аналогової сейсмічного запису в ЕОМ є аналого-цифровий перетворювач (АЦП), що виконує операції перетворення безперервного сигналу в цифровий код. В даний час відомо кілька систем АЦП. Для кодування сейсмічних сигналів в більшості випадків використовуються перетворювачі порозрядного зважування зі зворотним зв'язком. Принцип дії такого перетворювача заснований на порівнянні вхідної напруги (відлікової амплітуди) з компенсуючим. Компенсує напруга Uk змінюється поразрядно відповідно до того, чи перевищує сума напруг вхідну величину U x. Одним з основних вузлів АЦП є цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП), керований але певною програмою нуль-органом, порівнює конвертувати напругу з вихідним напругою ЦАП. При першому тактовом імпульсі на виході ЦАП виникає напруга U K , Рівне 1/2Uе. Якщо вона перевищує сумарне напруга U x , Тоді в положенні «нуль» виявиться тригер старшого розряду. В іншому випадку (U x> U Kl) тригер старшого розряду опиниться в положенні одиниця. Нехай в першому такті виконувалося нерівність U x <1/2Uе ​​і в першому розряді вихідного регістра записаний нуль. Тоді у другому такті U x порівнюється з еталонним напругою 1/4Uе, відповідним одиниці наступного розряду. Якщо U x> Uе, то в другому розряді вихідного регістра запишеться одиниця, а в третьому такті порівняння U x буде зіставлятися з еталонним напругою 1/4Uе + 1/8Uе, відповідним одиниці в наступному розряді. У кожному черговому i-тому такті порівняння, якщо в попередньому була записана одиниця, напруга Uki-1 збільшується на величину Uе / 2 до тих пір, поки U x не виявиться менше Uki. У цьому випадку вихідна напруга U x порівнюється з Uki +1 = Uе / 2 ∙ Uе / 2 і т. д. У результаті порівняння U x з поразрядно змінним U K в положенні «нуль» опиняться тригери тих розрядів, включення яких викликало перекомпенсація, а в положенні «одиниця»-тригери розрядів, що забезпечили найкраще наближення до вимірюваного напруги. При цьому у вихідному регістрі запишеться число, еквівалентну вхідній напрузі,
i
Підпис: i
i
Підпис: i
0,
1.
Підпис: 0, 1. Ux = ΣaiUе / 2
де n - число розрядів вихідного коду АЦП; аi = {
З вихідного регістра через блок сполучення ввідного пристрою по команді ЕОМ цифровий код пересилається в ЕОМ для подальшої програмної обробки. Знаючи принцип роботи аналого-цифрового перетворювача, неважко зрозуміти призначення та принцип роботи основних блоків пристрої введення аналогової інформації в ЕОМ.
Основними елементами пристрої введення є: 1) електронно-механічна система барабанного типу для протягання й зчитування стандартної магнітної плівки, еквівалентна застосовуваним па аналогових сейсмічних станціях і обробних машинах, 2) блок відтворення, що включає підсилювачі відтворення, частотні фільтри, АРУ; 3) блок вироблення імпульсів квантування, що включає підсилювач, формувач марок часу і схему, що компенсує нелінійність протяжки магнітної плівки в процесі запису (відтворення), і забезпечує постійний крок δt між відліковими значеннями; 4) блок перетворення (аналого-цифровий і цифро-аналоговий перетворювачі), 5) блок сполучення пристрої введення з ЕОМ.
Пристрій виводу для побудови сейсмічних розрізів.
Результатом обробки сейсмічної інформації на ЕОМ є тимчасовою або глибинний розріз, представлений у вигляді послідовності трас х = const, еквівалентних трасах сейсмограми. При тривалості корисної записи в 5с і кроці квантування в 0,002 с кожна траса тимчасового розрізу містить 2500 відлікових значень. Число відлікових значень на трасі глибинного розрізу, що зберігає динаміку запису, визначається максимальним часом t0max тимчасового розрізу, v (t0max) і кроком квантування Δz по осі z. Так, наприклад, при t 0 max = 5с, v (t0max = 5 з) = 4 км / с і Δz = 2,5 м число відлікових значень на трасі глибинного розрізу одно 4000. Сукупність відлікових амплітуд, програмно приписаних часу k δt або глибині l Δz, потрасcно зберігається у відповідних зонах НМЛ ЕОМ (або на дисках). При такій формі розміщення результатів обробки процес виведення розрізу на будівник практично близький процесу виведення на фотоблок тимчасового розрізу, отриманого на аналогових машинах. Відмінність полягає в необхідності перетворення послідовності відлікових значень в безперервний сигнал.
Будівник сейсмічних розрізів представляє собою універсальний фотоблок, оснащений зворотним перетворювачем (ЦАП), аналоговим блоком і схемою логіки, що забезпечує нормальне функціонування пристрою в процесі роботи. З огляду на необхідність багаторазового відтворення сейсмічного розрізу (використання різних способів запису, режимів АРУ, смуги пропускання фільтрів і посилення), деякі побудовники оснащуються магнітним барабаном стандартного типу, і блоком запису - відтворення, що дозволяють в процесі запису розрізу на фотоносіїв одночасно реєструвати його в аналоговій формі на магнітній плівці. У подальшому візуалізація розрізу виконується минаючи ЕОМ.
Пристрій підготовки даних призначено для відтворення польових магнітних записів для аналізу даних, що забезпечує вибір оптимальних параметрів і контроль якості оцінки моменту вибух
Пристрій введення і виведення призначено для поканального введення аналогової сейсмічної інформації в ЕОМ та виведення результатів обробки, що реєструються в аналоговій формі на стандартній магнітній плівці. Електронна та механічна системи пристрою розраховані на швидкість зчитування (запису), кодування (декодування), в 24 рази перевищує швидкість запису в полі (0,25 с на трасу).
Фотопостроітель (ФП) є системи для поканального відтворення способом змінної щільності на фотоносіїв аналогових снгналов, зареєстрованих на стандартній магнітній плівці. Універсальний фотопостроітель (УФП) на відміну від ФП дозволяє відтворювати сейсмічну інформацію різними способами (змінна щільність, площа, амплітуда, символи) і варіювати масштаб запису по осях t і х.
Спецпроцесори.
Крім пристроїв введення-виведення, універсальні ЕОМ доповнюються спецпроцесори, призначеними для перетворення цифрової інформації по одному або декільком алгоритмам, що не вимагає переналаштування системи в процесі обробки масиву даних (сейсмічної траси, сейсмограми, набору сейсмограм). До числа таких алгоритмів відносяться згортка, перетворення Фур'є, упаковка і розпаковування масивів, регульоване спрямоване підсумовування за фіксованими напрямками, обчислення функції авто-і взаємної кореляції та ряд інших. Реалізація вказаних алгоритмів програмним шляхом на універсальних ЕОМ пов'язана з великими витратами машинного часу, багато в чому непорівнянними з витратами часу на інші алгоритмічні операції.
У спецпроцесори, вирішальних дані завдання, прискорення перетворення досягається за рахунок жорсткої комутації. Перекомутація пристрою виконується зовнішніми перемикачами або перфокартами, які задають режим роботи. Типовим спецпроцесорів є пристрій швидкої згортки (конвольвер), що використовується для фільтрації, а також для обчислення функцій авто-і взаємної кореляції. Фільтрація (пряма, зворотна), яка виконується в тимчасовій формі, базується на згортку оператора фільтра, заданого імпульсної реакцією, з сейсмічної трасою. Для отримання однієї відлікової амплітуди результуючого сигналу на виході фільтру з оператором з l точок необхідно провести l операцій множення двох чисел і операцію складання l творів. У комбінації ЕОМ - спецпроцесор зазначена завдання вирішується таким чином. За заданою трасі або інший апріорної інформації ЕОМ визначає оператор фільтра. Реалізація даного етапу фільтрації на універсальній ЕОМ пов'язана з різноманіттям способів визначення імпульсної реакції фільтра. Відлікові значення оператора і траси по каналу зв'язку пересилаються в конвольвер, що виконує операцію згортки. Результат згортки, у вигляді послідовності відлікових значень відфільтрованої траси, знову надходить в ЕОМ для подальшої обробки. Поряд з конвольверамі для прискорення процесу фільтрації в частотній формі універсальні ЕОМ оснащуються спецпроцесорів для швидкого перетворення Фур'є.
Детальне вивчення алгоритмів методу ОГТ дозволило виділити серію стандартних перетворень, постійно застосовуваних у процесі обробки. У результаті став можливим синтез гібридних спецпроцесорів, в яких закоммутіровать не одна, а ціла серія стандартних операцій обробки даних МОГТ. Однак, на відміну від аналогових машин з жорстким набором операцій, зазначені пристрої управляються універсальної ЕОМ, що в цілому не зменшує гнучкості всієї системи. Прагнення підвищити роль геофізика в процесі обробки даних МОГТ на ЕОМ, особливо на етапах, формалізація яких не досягла рівня, що забезпечує необхідну точність в різних сейсмогеологічних ситуаціях, призвело до створення спеціалізованих систем взаємодії геофізик - ЕОМ. Дані системи крім універсальної ЕОМ високого класу, включають спеціалізовану ЕОМ, керуючу одним або кількома відепреобразователямі зі світловим пером. У результаті процес обробки вихідної інформації перетворюється на єдиний замкнутий цикл, коли частина процедур виконується програмним шляхом, а інша частина, в основному інтерпретаційного характеру, - візуально, на основі аналізу проміжних даних, відтворюваних на екрані ЕПТ.
3.5 організація польових сейсморозвідувальних робіт.
У роботі партії виділяються наступні періоди.
1. Організація партії до виїзду до місця польових робіт (на базі експедиції). Фактичний початок організації партії - дата видання наказу про формування партії і призначення начальника. У цей час партія комплектується інженерно-технічними кадрами, що пройшли медогляд і щеплення в залежності від району робіт, оснащується апаратурою, обладнанням, транспортними засобами, матеріалами, спецодягом, спецвзуттям, засобами індивідуального захисту, протипожежним інвентарем. Організовується доставка персоналу, апаратури, обладнання, транспортних засобів, інших вантажів до місця виконання робіт. Формується акт готовності виїзду партії на польові роботи.
2. Організація партії на місці польових робіт. У цей час остаточно формується персонал партії. Укладаються договори на оренду територій і приміщень. Готуються до роботи апаратура і обладнання. Проводиться техогляд автотранспорту, вантажопідіймальних механізмів і пристосувань. Організовується радіозв'язок. Укладаються договори з позавідомчою охороною. Організовуються склади матеріально-технічних цінностей, ПММ, ВМ, газів і т.п. Проводяться інструктаж персоналу та перевірка (іспити) знань норм і правил виконання робіт, техніки безпеки, виробничої санітарії і гігієни, пожежної безпеки, електробезпеки.
Готують: акт готовності партії до початку польових робіт з доданням серії документів, включаючи перелік об'єктів та робіт підвищеної небезпеки; наказ про призначення осіб, відповідальних за безпеку об'єктів і проведення робіт підвищеної небезпеки; список особового складу; посадові інструкції ІТП і службовців, затверджені програми навчання ІТП і службовців; затверджений перелік інструкцій з техніки безпеки; наказ про постійно діючої комісії з перевірки знань Правил безпечного ведення робіт; протоколи перевірки знань Правил безпеки у особового складу партії; журнали інструктування робітників; технічні паспорти машин і обладнання; графік планово-попереджувального ремонту техніки ; наказ про закріплення технічних засобів за відповідальними особами; наказ про організацію протипожежної служби, вантажно-розвантажувальних робіт; журнал реєстрації радіозв'язку; журнал контрольних термінів маршрутів дальніх рейсів і разових інструктажів водіїв; план оргтехмероприятий по ТБ; протокол робочого зборів за результатами підготовки до польових робіт , а також виборів громадських інструкцій по ТБ.
Початком польового періоду вважається день, коли отримані перші записи, які можна використовувати для вирішення поставленої проектом завдання. У польовому періоді повинен бути виконаний весь комплекс польових робіт, передбачений проектом, проведена попередня обробка отриманих даних, в основі якої лежить підготовка до передачі на обчислювальний центр. Отримані в полі матеріали піддають експрес-обробці, що включає попередню кореляцію статичних і кінематичних поправок і побудова попередніх часових розрізів за відпрацьованими профілями.
Всі роботи, що виконуються партією в польовий період, повинні строго відповідати методичним прийомам і схемами спостережень, передбачених проектом, а також бути зв'язаними з адміністративними і громадськими організаціями, власниками територій на яких повинні виконуватися польові роботи, а також з іншими близько розташованими геофізичними і геологічними службами . Закінченням польового періоду вважається день отримання останніх сейсмічних записів, необхідних для вирішення поставлених проектом завдань.
У камеральний період здійснюється остаточна обробка на ЕОМ отриманих матеріалів, складання і захист остаточного звіту, Зважаючи на специфіку підготовки даних для передачі їх на обчислювальний центр (ПЦ) процес організації обробки отриманих матеріалів повинен являти собою окремий етап в періоді камеральних робіт.

Висновок.
Переваги методу ВГТ.
Впровадження методу ОГТ призвело до суттєвого підвищення геологічної ефективності сейсморозвідки в багатьох нефтегазонозних районах країни і дозволило приступити до вивчення складнопобудованих областей у глибинних поверхах розрізу, і тому числі структур Прирозломного типу в Нижньому Поволжі і на акваторії Чорного моря, зон стратиграфічного і літологічного виклинювання порід у Західному Передкавказзя і в південній частині Західно-Сибірської платформи, зони зчленування Руської платформи і Передкавказзя.
При проведенні польових робіт МОГТ з метою підвищення ефективності отримав застосування ряд методичних удосконалень, основними з яких вважаються: способи формування короткого імпульсу з метою підвищення роздільної здатності методу; системи з великими вилученнями з метою кращого ослаблення кратних хвиль; реєстрація коливань в області низьких частот з метою картування фундаменту і подсолевих горизонтів, з якими пов'язані низькочастотні відбиті хвилі; випробування нових джерел; системи зі збільшеною кратністю в зонах інтенсивних завад з метою їх ослаблення. Однак слід зазначити, що обсяги та рівень цих робіт недостатні.
При обробці матеріалів ОГТ, здійснюваної на аналогових і цифрових машинах приблизно в рівних обсягах, використовуються удосконалення та додаткові блоки, що дозволяє підвищити ефективність і продуктивність використання машин. Удосконалюються засоби оптичної обробки, які застосовуються на різних етапах комплексної машиною обробки і дають можливість оперативно аналізувати вихідну сейсмічну інформацію або дані обробки, а також покращувати простежуваність корисних хвиль у стадії інтерпретації результатів підсумовування по системах ВГТ.
Недоліки методу ВГТ.
Продуктивність робіт МОГТ продовжує залишатися невисокою і потрібно ще багато працювати над використанням наявних резервів.
До недоліків в області машинної обробки матеріалів на ЕОМ слід віднести в різних організаціях у практичній роботі використання декількох комплексів програм, що ускладнює обмін програмами і гальмує розвиток методу.
Іншим фактором, в якійсь мірі стримуючим впровадження методу ОГТ, є недостатнє у ряді випадків обгрунтування систем ОГТ і пов'язане з цим зниження ефективності сейсморозвідки, відсутність достатньо потужних ЕОМ, що відповідають сучасним вимогам, і спеціальної периферійної апаратури.
Застосування системи ОГТ пов'язано з помітним подорожчанням польових робіт, обумовлених їх ускладненням. Ця обставина обмежує застосування ОГТ районами, де досягається істотне підвищення геологічної ефективності. Але як правило рішенням такого недоліку може бути досягнуте шляхом значного збільшення відстані між сусідніми приймачами (центрами груп).

Список літератури:
1. Мешбей В.І. Сейсморозвідка методом спільної глибинної точки. - М., "Надра", 1973.
2. Сейсморозвідка: довідник геофізика. У двох книгах / за ред. Номоконова В.П. - М., "Надра", 1990.
3. Гурвич І.І,. Номоконов В.П. Сейсморозвідка. - М., "Надра", 1981.
4. Сучасний стан сейсморозвідки методом ВГТ. - М., ВІЕМС, 1974.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Геологія, гідрологія та геодезія | Курсова
154.7кб. | скачати


Схожі роботи:
Розрахунок параметрів радіотехнічної системи
Розрахунок параметрів гідроприводу
Розрахунок параметрів електропривода
Розрахунок розкиду балістичних параметрів
Розрахунок технічних параметрів верстатів
Розрахунок параметрів телевізійного пристрою
Розрахунок параметрів безпеки автомобіля
Розрахунок параметрів тягового електродвигуна
Розрахунок основних параметрів складу
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru