Технология сейсмических наблюдений Technology of seismic observations

Волновая картина • • Волновая картина это то, в каком виде на сводных сейсмо граммах отображается волновое поле данного источника, т. е. характер регистрации волн на сейсмограммах, их динамические и кинематические параметры, области прослеживаемости на профиле, регулярные и нерегулярные помехи. Динамические параметры волн: форма записи колебаний, амплитуда (сравнительная или в мм), частотный состав (видимый период), выдержанность динамических параметров по профилю. Кинематические параметры волн: времена вступлений, кажущаяся скорость, форма оси синфазности, изменения кажущейся скорости по профилю. Помехи характеризуются амплитудой (сравнительной или в мм), частотным составом (видимым периодом), кажущейся скоростью (если регулярная помеха), изменением этих свойств по профилю и во времени регистрации.

Wave pattern • • Wave pattern means how wave field of the seismic source is pictured on seismograms: travel time, apparent velocities, observation range, noise parameters. Dinamic parameters (features): signal form, amplitude, frequency spectrum. Travel time features (kinematic parameters ): travel time, apparent velocities, coherent lineup. Noise is characterized by root mean amplitude, frequency spectrum or apparent period, by apparent velocities (if regular noise, for example: Relay waves).

Взрыв в скважине Explosion in borehole

Взрыв в скважине Explosion in borehole Height Relative amplitude Seismic reflections amplitude depending on explosions depth in borehole (height in air). Explosive charges (0. 05 100 kg in weight) are placed usually inside the special boreholes (shot hole) 10 15 cm in diameter and 10 100 m in depth. The shot hole must be deeper, than the depth of weathering zone.

Взрыв в скважине Explosion in borehole Surface explosion Borehole explosion Seismograms, demonstrating seismic reflections amplitude dependence on explosion depth in borehole. Explosive charge is 0. 05 kg in weight in both cases.

Метод вибросейс Vibroseis • 1 – frequency spectrum of sweep signal. • 2 – sweep signal. • 3 – impulse seismogram. • 4 – vibrational record. • 5 correlogram

Проверка идентичности каналов – Channels identity test

Накопление и группирование Using stacking and source or receiver arrays.

Накопление и группирование – “Geoton” source array Группа из 4 х источников «ГЕОТОН»

Частотная фильтрация Frequency filtering

Веерная фильтрация • Рис. 20. Сейсмограммы ВСП. Электроискровой источник в скважине на глубине 96 м, гидрофоны расположены выше с шагом 1 м: a) – полевая сейсмограмма, c) – после полосовой фильтрации, f) – после веерной фильтрации, b) и d) – частотные спектры до и после полосовой фильтрации, e) и g) – двумерные спектры сейсмограмм до и после веерной фильтрации. На полевой сейсмограмме (a) доминируют низкочастотные гидроволны, распространяющиеся вдоль ствола скважины вверх (2) и вниз (3), а также волны, отраженные от дневной поверхности (4). После полосовой фильтрации (c) стали видны более высокочастотные волны, отраженные от глубоких границ (1), хотя в отдельных интервалах их прослеживанию мешают волны, отраженные от дневной поверхности (4) с противоположным наклоном осей синфазности, а также высокочастотные гармоники гидроволны (2) с более пологими, чем продольные отраженные волны осями синфазности. На двумерном спектре (e) эти волны хорошо различаются, и соответствующим веерным фильтром существенно ослабляются, так что отраженные волны прослеживаются гораздо лучше (f).

Суммирование по ОГТ – Common Depth Point stacking

Суммирование по ОГТ Common Depth Point stacking

Системы наблюдений в МОГТ CDP spread (observation system) sketch on generalized plane • ПП – receiver points, coinciding with source points (ПВ) ОПП –common receiver points line, ОПВ – common source points line, ОСТ – common mid points (common depth points) line

Системы наблюдений в МОГТ CDP spreads (observation systems)

Скоростной анализ Velocity Analizis.

Площадные системы наблюдений (3 D) сейсморазведка. 3 D seismic observation systems 1 – receiver points, 2 – source points, 3 – common mid points for each “source receiver” pair.

Практикум Training

Волновая картина • • Волновая картина это то, в каком виде на сводных сейсмо граммах отображается волновое поле данного источника, т. е. характер регистрации волн на сейсмограммах, их динамические и кинематические параметры, области прослеживаемости на профиле, регулярные и нерегулярные помехи. Динамические параметры волн: форма записи колебаний, амплитуда (сравнительная или в мм), частотный состав (видимый период), выдержанность динамических параметров по профилю. Кинематические параметры волн: времена вступлений, кажущаяся скорость, форма оси синфазности, изменения кажущейся скорости по профилю. Помехи характеризуются амплитудой (сравнительной или в мм), частотным составом (видимым периодом), кажущейся скоростью (если регулярная помеха), изменением этих свойств по профилю и во времени регистрации.

Частотная характеристика группы Frequency response of receiver array • Частотная характеристика группы с равномерным распределением приемников для плоских волн выражается формулой [Гольцман, 1964] (рис) где f – частота, в Гц; V* – кажущаяся скорость волны; L – длина группы, tn – запаздывание волны на последнем приемнике, n – число приемников в группе. f – frequency, in Hz, ; V* – apparent velocity of wave; L – length of spread, tn – wave delay on last receiver, n – number of receivers in group.

Фильтрация волн по кажущейся скорости

Кажущаяся скорость – Apparent velocity

Результаты суммирования в зависимости от длины группы • Сейсмоакустические временные разрезы: a – по одному каналу; б – результат простого суммирования 6 каналов – эквивалент косы длиной 10 м из 6 пьезоприемников; в – результат простого суммирования 16 каналов – эквивалент косы длиной 30 м из 16 пьезоприемников; г – результат суммирования 16 каналов по ОГТ после ввода кинематических поправок

Веерный фильтр и суммирование по ОГТ • Фрагменты сейсмоакустического временного разреза: а – разрез по одному каналу; б – результат суммирования 16 каналов по ОГТ после применения веерного фильтра к сейсмограммам ОПВ.

Частотная характеристика суммирования по ОГТ • К частотной характеристике суммирования по ОГТ: а – лучи и годографы однократной и двукратной волн до введения кинематических поправок (t 2, t 1) и после введения поправок (t’ 2, t’ 1); б – аппроксимация остаточного годографа двукратной волны прямой линией и параболой ; в – частотные характеристики суммирования (для 16 каналов) при линейном законе запаздывания (1) и при параболическом законе запаздывания (2)

Графики зависимости требуемой минимальной длины расстановки от времени вступления отраженных волн для разных соотношений скоростей многократных (V 1) и однократных (V 2) волн при f=1 к. Гц (бумер) и f=250 Гц (спаркер) (1), линии относительного растяжения сигнала на 20% (2)

• К растяжению сигнала при введении кинематических поправок: а – сейсмограмма до введения поправок; б – сейсмограмма после введения поправок, форма сигнала на дальних каналах недопустимо искажается; в – мьютинг обнуляет те интервалы трасс, где сигнал растягивается более 20%, число реально суммируемых трасс на малых временах резко уменьшается. Однократные отражения обозначены как 1, 2 и 3, остальные – многократные отражения.

• Пример 16 кратного суммирования по ОГТ полевых сейсмоакустических данных: а) с кинематическими поправками для постоянной скорости 1460 м/с (скорость в воде); б) с кинематическими поправками по результатам скоростного анализа (скорость 1460 – 1700 м/с).

• Примеры скоростного анализа по модельным сейсмограммам (рис. 4. 8, 4. 9. ): а – для малых глубин (CDP 70); б – для средних глубин (CDP 290); в – для глубин, превышающих длину косы (CDP 820); t 1, t 2, t 3 – максимумы, соответствующие однократным отражениям, остальные максимумы соответствуют многократным отражениям