Посіб сейсморозвідки

Предлагаемое изобретение относится к геофизическим методам поисков и разведки месторождений полезных ископаемых и применимо при осуществлении высокоразрешающей сейсморазведки. Наиболее близкое современное техническое решение задачи повышения разрешенности сейсмозаписей путем управления спектром возбуждаемых колебаний осуществлено в вибрационной сейсморазведке с использованием нелинейных управляющих вибросигналов [3]. Сущность способа состоит в том, что возбуждение колебаний в каждой точке проводится не одним вибросигналом с неизменными параметрами в цикле возбуждения, а с помощью двух и более сигналов, различающихся по частоте и длительности. На этапе обработки каждая виброграмма коррелируется со своими управляющими вибросигналом и затем индивидуальные коррелограммы, относящиеся к одному пункту возбуждения суммируются, образуя результирующую коррелограмму сигналов с повышенной спектральной плотностью на высоких частотах. Разновременная работа вибраторов, при которой полностью исключается возможность возникновения кратных и комбинационных частот, является главным недостатком способа. В основу настоящего изобретения положена задача повышения разрешенности сейсмозаписей путем расширения рабочей полосы частотного спектра колебаний за счет возбуждения кратных и комбинационных частот, отсутствующих в исходных вибросигналах и образующихся при нелинейном взаимодействии волн в процессе совместной работы вибраторов. Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе сейсморазведки, предусматривающем расположение в каждом пункте возбуждения двух вибраторов, генерирующих гармонические вибросигналы частоты w 1 и w 2, размещение семейства сейсмоприемников на прямолинейном профиле вблизи вибраторов, вычисление индивидуальных коррелограмм для раздельно работающих вибраторов путем свертки исходных виброграмм со своими управляющими вибросигналами, формирование результирующей коррелограммы путем суммирования индивидуальных коррелограмм для разных вибросигналов, относящихся к одному и тому же пункту возбуждения, суммирование по алгоритму общей глубинной точки соответствующих результирующих коррелограмм, построение временных разрезов То, согласно изобретению дополнительно регистрируют колебания среды при > совместной работе вибраторов, вычисляют индивидуальные коррелограммы наблюденных вибросигналов для основных w 1, w 2, кратных mw 1, mw 2 и комбинационных mw 1±nw 2 частот, где m и n - натуральные числа, осуществляют построение временных разрезов для выбранных трасс То всех результирующих коррелограмм вибросигналов, возникающих в процессе нелинейного межволнового воздействия, прогнозируют нелинейные свойства геологической среды, проявляющиеся в изменении скорости, поглощения и рассеяния сейсмических волн, уровня сейсмической эмиссии горных пород, девиации частот сейсмических колебаний. Преимущества предлагаемого способа состоят в том, что благодаря созданию условий для возникновения нелинейного взаимодействия сейсмических волн при одновременной работе вибраторов гармонических разночастотных сигналов, в геологической среде образуются гармоники кратных и комбинационных частот, отсутствующие в виброполях раздельно работающих вибраторов, вследствие чего существенно расширяется рабочая полоса частотного спектра возбужденных колебаний и тем самым обеспечивается повышение разрешенности сейсмозаписей без усложнения технологии полевых сейсморазведочных работ, что в конечном итоге приводит к повышению геологической и экономической эффективности сейсморазведки. Существенное отличие предлагаемого способа состоит в том, что: 1) нелинейное взаимодействие вибросигналов происходит в среде, а не при обработке на ЭВМ;. 2) дополнительно регистрируют колебания при совместной работе вибраторов; 3) формируют результирующие коррелограммы кратных и комбинационных частот, Способ осуществляется следующей последовательностью операций. Проводят сейсморазведочные работы с применением методики многократного профилирования МОВ. Осуществляют возбуждение упругих колебаний с использованием на каждом пункте возбуждения двух вибраторов гармонических сигналов с частотой w 1 и w 2, расположенных рядом на расстоянии до 10 м. Регистрируют возбужденные вибросигналы многоэлементной системой сейсморегистрирующих каналов (48-й, 96-и и более многоканальные цифровые сейсмостанции) при раздельной и совместной работе вибраторов. Формируют коррелограммы наблюденных и управляющих вибросигналов для основных, кратных и комбинационных частот путем вычисления и суммирования функций взаимной корреляции виброграммы со своими управляющими сигналами. Получают для каждого пункта регистрации не менее 12 независимых коррелограмм. Отбирают из полученных коррелограмм те сейсмозаписи, которые соответствуют схеме ОГТ. Осуществляют цифровую обработку выбранных массивов коррелограмм по алгоритмам МОГТ. Формируют не менее 12 временных разрезов То для всех результирующих коррелограмм в виде ансамблей сейсмотрасс То для основных, кратных и комбинационных частот, отличающихся друг от друга различной (в том числе повышенной) спектральной плотностью возбужденных вибросигналов, Прогнозируют нелинейные свойства, геологической среды (микрослоистость, напряженность, вызванная эмиссия), проявляющихся в изменении скорости, поглощения и рассеяния сейсмических волн, уровня сейсмической эмиссии горных пород, девиации частоты сейсмических колебаний. Лучший вариант реализации способа состоит в следующем: В цикле экспериментальных работ по параметрическому излучению двумя одновременно работающими и расположенными друг от друга на расстоянии равном 10 м вибраторами, в среде возбуждались два монохроматических (гармонических) вибросигнала с частотой 23 Гц и 29 Гц. С этой целью применялись вибраторы СВ-10/100. Регистрация колебаний проводилась в цифровой форме на сейсморазведочной станции "Прогресс". Использовались сейсмоприемники СВ-10 Ц. Расстояние между соседними сейсморегистрирующими каналами равнялось 10 м. Регистрация виброполей проводилась на профиле длиной 700 м. Обработка виброграмм основывалась на фурье-анализе сейсмозаписей с целью выявления гармонического состава возбужденного виброполя с использованием ВПФ по 16-секундным реализациям. Интервал дискретизации сейсмозаписей составлял 2 мс. Суммарная длина временного ряда равнялась 8192 членам. Вблизи вибраторов (удаление 10 м) помимо частот основных сигналов генерируются их вторые гармоники. На удалении от вибраторов на расстояние 400 м наблюдается возникновение целого набора кратных и комбинационных частот в соответствии с закономерностью 23m+29n, где m, n - натуральные числа, с разностной частотой равной 6 Гц. В ходе эксперимента установлено, что образование интенсивных кратных и комбинационных гармоник за счет нелинейного взаимодействия происходит на сравнительно больших расстояниях R>>l o, где l о доминирующая длина волны. Предлагаемый способ сейсморазведки позволяет получить более эффективное решение обратных кинематических и динамических задач сейсморазведки существенно неоднородных сред, включая прогнозирование строения, состава и состояния горных породе случаях, когда стандартные методические приемы наблюдений и обработки в рамках линейной теории упругости не обеспечивают необходимую достоверность и полноту сейсмической информации.