Спосіб просторової сейсморозвідки

Предлагаемый способ относится к геофизическим методам поисков и разведки месторождений полезных ископаемых и предназначен для сейсморазведки сложнопостроенных, неоднородных сред. Известен способ сейсморазведки, предусматривающий применение системы из n профилей возбуждения, расположенных параллельно и симметрично одному профилю приема [1]. Обычно применяют четыре профиля возбуждения, расстояние DY между которыми является постоянной величиной. Результат обработки данных по каждому непродольному профилю в виде частных временных разрезов T0 относится к линии средних точек источник-сейсмоприемник. Эффективное разрешение волн и определение бокового градиента могут быть достигнуты при расстоянии между крайними линиями средних точек не менее 0,2км. Источники распределяют на каждой линии таким образом, чтобы их проекции на линию приема давали в сумме систему m-кратного перекрытия. Для каждой отдельной линии кратность составляет m/4. Недостаток способа состоит в низкой помехоустойчивости алгоритмов формирования частных временных разрезов T0. Известен также способ пространственной сейсморазведки, предусматривающий проведение наблюдений на профилях, находящихся с двух сторон от исследуемого участка на местности и расположенных на пересекающихся линиях, перемещение профилей от первоначального положения в противоположных направлениях на удаления, одинаковые для каждого профиля в отдельном перемещении, а число положений, занимаемых профилями, равно заданной кратности наблюдений [2]. Основными недостатками способа являются сложность проведения сейсморазведочных работ и нетехнологичность обработки наблюденных данных. Наиболее близким по сущности те хнического решения является способ сейсморазведки, основанный на применении системы наблюдений типа "крест" [3]. В случае использования 24-канальной расстановки, ориентированной вдоль оси OX, она отрабатывается с 24 пикетов взрыва, размещенных вдоль оси OY на интервале, равном расстановке приборов. В результате такой отработки формируется поле из 576 средних точек. Последовательно смещают базовую расстановку наблюдений на шаг приборов DX и повторяют регистрацию колебаний. При этом достигается 12-кратное перекрытие полосы, ширина которой равна половине базы возбуждения. Затем дополнительно смещают расстановку наблюдений вдоль оси OY на шаг DY = DX, чем достигается дополнительное 12-кратное перекрытие. Общее перекрытие составляет 144. Обработку сейсмозаписей осуществляют по алгоритмам метода общей глубинной точки (МОГТ). Недостаток способа при применении методики многократного профилирования с обработкой сейсмозаписей по алгоритмам МОГТ заключается в необходимости осуществления высокой кратности перекрытий системы наблюдений, что значительно усложняет и удорожает работы. В основу предлагаемого изобретения положена задача повышения экономической эффективности пространственной сейсморазведки путем применения более рациональной системы многократного широкополосного профилирования. Поставленная задача решается тем, что в способе пространственной сейсморазведки, предусматривающем размещение источников колебаний с шагом DX вдоль оси OX и сейсмоприемников (или групп сейсмоприемников) с шагом DY = DX вдоль оси OY, последовательную регистрацию колебаний от каждого источника всеми сейсмоприемниками, формирование поля средних точек каждой пары источник-сейсмоприемник, последовательное перемещение расстановки наблюдений вдоль осей OX и OY с шагом кратным шагу источников базовой расстановки наблюдений, повторную регистрацию колебаний в каждой новой позиции расстановки наблюдений, построение сводного временного разреза T0 среды по алгоритмам метода общей глубинной точки в зоне перекрытия системы наблюдений при применении методики многократного прослеживания сейсмических границ на основе данных скоростного анализа наблюденного временного поля, согласно изобретению дополнительно к базовой системе наблюдений размещают сейсмоприемники в точках размещения источников колебаний и источники в точках размещения сейсмоприемников, образуя в целом продольно-непродольную систему наблюдений крестового типа, осуществляют независимые построения частных временных разрезов T0 для всех выбранных продольных и непродольных расстановок наблюдений, включающих источник и семейство сейсмоприемников (прямая система наблюдений), и для всех выбранных продольных и непродольных расстановок наблюдений, включающих сейсмоприемник и семейство источников (обращенная система наблюдений), что в целом обеспечивает четырехкратное накопление для непродольных профилей на основе применения весового суммирования эллиптических разверток отражений с использованием измеренных и заданных градиентов наблюденных временных полей, причем общая кратность перекрытия систем наблюдений определятся с учетом четырехкратности прослеживания границ для каждой отдельно взятой расстановки, суммируют сейсмотрассы одноименных пикетов частных временных разрезов, причем осуществляют определение скорости распространения волн в среде путем сканирования наблюденного временного поля при переборе заданных значений скорости и коррекцию статических поправок по сейсмозаписям продольных профилей. Преимущество предлагаемого способа состоит в том, что благодаря дополнительному размещению сейсмоприемкиков в точках размещения источников колебаний и источников в точках размещения сейсмоприемников базовой расстановки, построению частных временных разрезов T0 для прямых и обращенных систем наблюдений расстановки, в процессе которого осуществляют скоростной анализ и коррекцию статических поправок, а также суммированию сейсмотрасс одноименных пикетов частных временных разрезов при формировании сводного разреза исследуемой среды достигается повышение экономической эффективности сейсморазведки, а также возможности применения ее в неблагоприятных сейсмогеологических условиях. На чертеже (фиг.) приведена схема реализация предлагаемого способа, где даны обозначения: 1 базовые источники колебаний; 2 - базовые сейсмоприемники; 3 - дополнительные источники колебаний; 4 дополнительные сейсмоприемники; 5 - поле средних точек пар источник-сейсмоприемник; 6 - шаг DX базовых источников колебаний; 7 - шаг DY базовых сейсмоприемников. Способ реализуют путем выполнения следующи х операций: 1. На выбранном участке работ разбивают систему наблюдений в виде взаимно перекрывающей расстановки типа "крест". 2. Размещают базовые источники колебаний с шагом DX вдоль оси OX. 3. Размещают базовые сейсмоприемники с шагом DY вдоль оси OY. 4. Дополнительно размещают сейсмоприемники на оси OX в точках размещения базовых источников колебаний. 5. Дополнительно размещают источники колебаний на оси OY в точках размещения базовых сейсмоприемников. 6. Последовательно регистрируют колебания от каждого источника всеми сейсмоприемниками расстановки наблюдений. 7. Формируют поля средних точек заданных пар источник-сейсмоприемник. 8. Осуществляют скоростной анализ и коррекцию статических поправок сейсмозаписей продольных профилей расстановки наблюдений по известным алгоритмам (например, МОГТ, сейсмолокация). 9. Осуществляют построение частных временных разрезов T0 для прямых (источникисейсмоприемники) и обращенных (сейсмоприемники-источники) систем наблюдений расстановки путем четырехкратного весового суммирования эллиптических разверток отражений с использованием ожидаемых и замеренных градиентов наблюденных временных полей. 10. Последовательно перемещают расстановку наблюдений вдоль осей OX и OY с шагом кратным шагу источников. 11. Повторно регистрируют колебания в каждой позиции расстановки наблюдений. 12. Осуществляют построение сводного временного разреза T0 среды в зоне перекрытия системы наблюдений при сканировании временных полей с перебором значений скорости волн путем суммирования сейсмотрасс одноименных пикетов. Лучший вариант реализации способа состоит в следующем. Опробование предложенного способа проводилось в слоистой среде с плоской горизонтальной границей раздела. Эхо-глубина залегания границы равна 500м. Скорость волны в покрывающей толще 2500м/с. Расстановка наблюдений образована двумя взаимно перпендикулярными линиями, совпадающими с осями прямоугольных координат. На линии возбуждения колебаний (ось OX) размещалось 24 источника через 100м. На линии приема колебаний (ось OY) размещалось 24 сейсмоприемника (сейсморегистрирующие каналы). Поле средних точек пар источник-сейсмоприемник было образовано из 576 точек. В дополнение к указанным элементам системы наблюдений в точках размещения источников на оси OX размещалось 24 сейсмоприемника. А в точках размещения сейсмоприемников на оси OY размещалось 24 источника. Таким образом было образовано перекрытие полей средних точек пар источник-сейсмоприемник. Каждая средняя точка перекрывалась четыре раза. По данным продольных расстановок источников и сейсмоприемников на осях OX и OY проводился скоростной анализ и коррекция статических поправок по алгоритмам сейсмолокации. После этого для каждой пары источник-сейсмоприемник (прямая система наблюдений) и для каждой пары сейсмоприемник-источник (обращенная система наблюдений) на основе использования зависимости где l - заданное расстояние между источником и сейсмоприемником: v - скорость волны; t -- время регистрации волны; t0 и L - текущие координаты, наблюденный сигнал размазывался по эллиптической развертке отражений (1). В итоге накопления в каждой средней точке четырех сигналов было сформировано 24 временных разреза, на которых на времени 0,4с была зарегистрирована ось синфазности (линия T0) отраженной волны, соответствующая условиям эксперимента. Амплитуда сигнала на временных разрезах была в четыре раза больше амплитуды исходного сигнала. Таким образом, предлагаемый способ пространственной сейсморазведки обеспечивает не менее четырехкратного снижения стоимости, времени проведения и обработки данных сейсморазведочных работ при равноценном качестве полученных при этом результативных материалов (скорости, поправки, разрезы). Предлагаемый способ намечает реальный путь массового применения трехмерных наблюдений и обработки при проведении сейсморазведки в сложных сейсмогеологических условиях без резкого удорожания работ. Рациональная система наблюдений обеспечивает существенное расширение области применимости сейсморазведки в неблагоприятных геоморфологических условиях.