Автор: Пользователь скрыл имя, 04 Мая 2012 в 15:52, дипломная работа
Данный дипломный проект посвящен проектированию комплекса 3D сейсмических исследований на площади, с целью изучения геологического строения месторождения Дунга совместно с данными предыдущих исследований.
Линии приема для различных расстановок геофонов были расстелены на расстоянии 10 м друг от друга:
Опытные работы, приведенные в таблице 6.3, проводились 24 сентября 2006 г. Рапорт оператора сейсмостанции приведен в Приложении 6.5.
Все записи сейсмограмм тестовых работ были обработаны с использованием программного обеспечения KinetiK и iXL.
Таблица 6.3
Определение параметров вибраторов
| Описание теста | № файла | Параметры свип-сигнала | Комментарии
(основаны на визуальной оценке полевых сейсмограмм или выводов с сейсмостанции) | |
| VP A | № записи
PSS | |||
| Максимальное
пиковое усилие на грунт
PF |
1 | 4 | 6-100 Гц, 10 сек, 1 накопление, 60% | 3 вибратора
(VA1).
Выбрано максимальное усилие на грунт, представляет оптимальные параметры работы вибраторов для дальнейших тестов |
| 2 | 5 | 6-100 Гц, 10 сек, 1 накопление, 70% | ||
| 3 | 6 | 6-100 Гц, 10 сек, 1 накопление, 80% | ||
| 4 | 7 | 6-100 Гц, 10 сек, 1 накопление, 90% | ||
| Выбор PF: 70% | ||||
| Начальная
частота излучения F1 |
9 | 8-11 | 6-100 Гц, 10 сек, 4 накопления, 70% | 3 вибратора
(VA1).
Из-за слишком сложного волнового поля решено оставить стартовую частоту 6 Гц для дальнейших тестов |
| 14 | 12-15 | 8-100 Гц, 10 сек, 4 накопления, 70% | ||
| 19 | 16-19 | 10-100 Гц, 10 сек, 4 накопления, 70% | ||
| 24 | 20-23 | 12-100 Гц, 10 сек, 4 накопления, 70% | ||
| 29 | 24-27 | 14-100 Гц, 10 сек, 4 накопления, 70% | ||
| Выбор F1: 6 Гц | ||||
| Конечная
частота излучения F2 |
34 | 28-31 | 6-90 Гц, 10 сек, 4 накопления, 70% | 3 вибратора
(VA1).
Для получения наиболее широкого диапазона частот свип-сигнала была выбрана частота 100 Гц |
| 39 | 32-35 | 6-80 Гц, 10 сек, 4 накопления, 70% | ||
| 44 | 36-39 | 6-70 Гц, 10 сек, 4 накопления, 70% | ||
| Выбор F2: 100 Гц | ||||
| Длина
свипа
Т |
49 | 40-43 | 6-100 Гц, 6 сек, 4 накопления, 70% | 3 вибратора
(VA1).
Был выбран свип-сигнал 10 сек. для дальнейших тестов |
| 54 | 44-47 | 6-100 Гц, 8 сек, 4 накопления, 70% | ||
| 62 | 51-54 | 6-100 Гц, 11 сек, 4 накопления, 70% | ||
| 67 | 55-58 | 6-100 Гц, 12 сек, 4 накопления, 70% | ||
| 72 | 59-62 | 6-100 Гц, 14 сек, 4 накопления, 70% | ||
| Выбор Т: 10 сек | ||||
|
Кол-во свипов на
VP
NVP |
75 | 63-64 | 6-100 Гц, 10 сек, 2 накопления, 70% | 3 вибратора
(VA1).
При кол-ве свип-сигналов менее 4, энергия более слабая, чем при 4 свип-сигналах |
| 79 | 65-67 | 6-100 Гц, 10 сек, 3 накопления, 70% | ||
| Выбор NVP: 4. | ||||
| Кол-во
вибраторов на группу
NVIB |
85 | 71 | 6-100 Гц, 10 сек, 1 накопление, 70%, 4 вибр. | 4 вибратора (VA2). |
| 88 | 72-73 | 6-100 Гц, 10 сек, 2 накопления, 70%, 4 вибр. | ||
| 92 | 74-76 | 6-100 Гц, 10 сек, 3 накопления, 70%, 4 вибр. | ||
| 97 | 77-80 | 6-100 Гц, 10 сек, 4 накопления, 70%, 4 вибр. | ||
| Выбор NVIB: 3. NVP: 4. | ||||
|
Геометрия расстановки
вибраторов
VA |
101 | 6-100 Гц, 10 сек, 3 накопления, 70%, 3 вибр. Расстановка вибраторов 3 | 1+1+1
1+2+1 1+1+1 1+1+1+1 1+1 | |
| 110 | 6-100 Гц, 10 сек, 4 накопления, 70%, 3 вибр. Расстановка вибраторов 3 | |||
| 114 | 6-100 Гц, 10 сек, 3 накопления, 70%, 4 вибр. Расстановка вибраторов 4 | |||
| 119 | 6-100 Гц, 10 сек, 4 накопления, 70%, 4 вибр. Расстановка вибраторов 4 | |||
| 122 | 6-100 Гц, 10 сек, 2 накопления, 70%, 4 вибр. Расстановка вибраторов 5 | |||
| Выбор VA: VA3. | ||||
|
Сравнение вертикального
суммирования
DS |
132 | 6-100 Гц, 10 сек, 4 накопления, 70%, 3 вибр. VA1, нет вертикального суммирования | 2 машины-смотки и 1 вибратор, с работающим двигателем, находились рядом с линией приема | |
| 137 | 6-100 Гц, 10 сек, 4 накопления, 70%, 3 вибр. VA1, вертикальное суммирование, 5 окон, 50% трасс, мин.показ-ль трасс – 30 дБ | |||
| Выбор DS: No. | ||||
Представленные ниже тесты были проведены 25 сентября, после того, как была расстелена дополнительная, линейная линия расстановки.
Определение параметров вибраторов
| Описание теста | № файла | Параметры свип-сигнала | Комментарии
(основаны на визуальной оценке полевых сейсмограмм или выводов с сейсмостанции) | |
| VP A | VP B | |||
| Тестирование доп. группы приема и начальной частоты | 142 | 6-100 Гц, 10 сек, 4 накопления, 3 вибр., без передвижения | 3 вибратора
(VA1).
1+2+1 | |
| 147 | 8-100 Гц, 10 сек, 4 накопления, 3 вибр., без передвижения | |||
| 152 | 8-100 Гц, 10 сек, 4 накопления, 3 вибр., VA3 | |||
| Тестирование отобранных параметров на дальних выносах | 157 | 6-100 Гц, 10 сек, 4 накопления, 3 вибр., без передвижения | 3 вибратора
(VA1).
1+2+1 1+1+1 1+1+1+1 4 вибратора, без передвижения | |
| 164 | 8-100 Гц, 10 сек, 4 накопления, 3 вибр., без передвижения | |||
| 176 | 8-100 Гц, 10 сек, 4 накопления, 3 вибр., VA3 | |||
| 180 | 8-100 Гц, 10 сек, 3 накопления, 4 вибр., VA4 | |||
| 185 | 8-100 Гц, 10 сек, 4 накопления, 4 вибр., VA4 | |||
| 8-100 Гц, 10 сек, 4 накопления, 4 вибр., VA2 | ||||
Схема расстановки вибраторов представлена в Приложении 6.4.
Параметры регистрации, использованные для тестовых работ, представлены в Таблице 6.5
Параметры регистрации
| Сейсмостанция | Sercel 408UL |
| Отметка момента | Регистрировалось на дополнительном канале |
| Опорный свип-сигнал | Регистрировалось на дополнительном канале |
| Фильтрованный свип-сигнал (по кабелю) | Регистрировалось на дополнительном канале |
| Длительность регистрации после окончания свип-сигнала | 5 сек. |
| Тип сейсмоприемника | Аналоговый; 10 Гц собственной частоты |
| Частота дискретизации | 2 м/сек |
| Фильтр нижних частот | Выключен |
| Фильтр верхних частот (анти-аляйсинговый фильтр) | 200 Гц (0.8 Найквист) линейная фаза |
| Ослабление свип-сигнала | 0.3/0.3 сек |
| Чередование фаз | Нет чередования фаз |
| Данные вибратора на ленте | Оба вида данных,
«сырые» (некоррелированные) и коррелированные,
должны быть записаны на ленту
Корреляция до суммирования |
Первый тест был сделан, чтобы выбрать оптимальное значение максимального усилия на грунт для дальнейшего тестирования. Нежелательные искажения параметров вибраторов не будут влиять на зарегистрированные данные.
Рис.6.3 Местоположение тестовой линии и источника возбуждения A & B
Первая сейсмограмма была получена с параметрами свип-сигнала 6-100 Гц, 10 сек., 3 вибратора находились перпендикулярно линии, было произведено 4 свип-сигнала. Сейсмограмма, представленная на рис. 6.2. была получена с сейсмоприемниками, сгруппированными на базе 0м, т.е. здесь видно все волновое поле без подавления волн-помех. Представленная сейсмограмма показывает нам когерентный шум, а полезные волны почти не наблюдаются. Типичные характеристики когерентного шума представлены в Таблице 6.4.
Рис. 6.2 Расстановка сейсмоприемников, базе 0м, 6-100 Гц, 10 сек, 4 свип-сигнала, 3 вибратора, введенная поправка за сферическое расхождение Т2
Таблица 6.4
Характеристика шумов
| Описание волны | Кажущаяся скорость, м/с | Кажущаяся доминирующая частота, Гц | Кажущаяся длина волны, м |
| Поверхностная волна | 570 | 16 | 35,6 |
| Звуковая волна | 340 | 52 | 0,65 |
| Сильный глубокий преломляющий горизонт | 1690 | 25 | 67,6 |
Сталкиваться с поверхностной волной, учитывая ее сильную энергию, было бы нежелательно. Анализируя данную сейсмограмму, можно предположить, что существует некоторая когерентная линия более 1500 м/с, принадлежащая целевому отражающему горизонту. Горизонт скрыт конусом поверхностной волны. Амплитудный спектр поверхностной волны показан на рис. 6.3. Таким образом, нашей целью является избавиться от когерентного шума и восстановить данные.
Рис. 6.3. Амплитудно-частотный спектр поверхностной волны
Свойства поверхностной волны показаны в таблице 6.4. Для гашения поверхностной волны, расстановка сейсмоприемников должна иметь показатель подавления, близкий к длине волны 35.6 м. Сигнал группы линейной расстановки показан на рис. 6.4. На рисунке видно, что короткая расстановка (11.44 м, розовая кривая) не подавляет шумы с указанной длиной волны. Самая длинная расстановка (46.2 м, темно-синяя кривая) имеет первый показатель подавления на отметке 50.4 м, второй показатель на 25.2 м. Наконец, расстановка длиной 38.5 м (зеленая кривая) имеет показатель подавления на отметке 42 м, что является самым близким к желаемой длине волны. Согласно показателям зеленой кривой, амплитуда сигналов с длиной волны 35-38 м должна быть подавлена 20 дБ.
Рис. 6.4. Сигналы линейной расстановки геофонов
Посмотрим на амплитудно-частотные спектры, рассчитанные в окне с поверхностной волной для всех расстановок сейсмоприемников, представленные на рис. 6.5. Прежде всего, мы легко можем разделить расстановки сейсмоприемников на две группы по эффективности подавления поверхностной волны. Первая группа со слабой подавляющей способностью включает расстановку геофонов на базе 0м (темно-синяя кривая), круговую (коричневая кривая), короткую линейную (11.44 м, светло-зеленая кривая) и короткую пространственную (в шахматном порядке, 11.44. м, голубой цвет кривой) расстановку. Вторая группа (с относительно хорошим подавлением поверхностной волны) включает в себя линейную (красная кривая на рис.) и пространственную (синяя кривая) расстановку, длиной 38.5. м., а также длинную линейную (оливковый цвет кривой), длиной 46.2. м. Можно с уверенностью утверждать, что расстановка, меньше 38.5 м, не дает ожидаемого показателя подавления поверхностной волны.
Следующим шагом являлось противопоставление трех длинных базовых расстановок. Амплитудный спектр трех сейсмограмм (в одном окне) представлен на рис. 6.6. Следует отметить, что обе расстановки, линейная и пространственная (шахматная), длиной 38.5. м в показателях подавления поверхностной волны дали на 50 % лучший результат, чем линейная расстановка длиной 46.2. м. Это подтверждает наши теоретические вычисления.
| Амплитудно-частотный спектр, % | Амплитудно-частотный спектр, дБ |
| Автокорреляция сигнала |
Рис.6.5 Сравнение расстановок сейсмоприемников в окне с поверхностной волной
| Амплитудно-частотный спектр, % | Амплитудно-частотный спектр, дБ |
Рис.6.6 Сравнение трех длинных базовых расстановок сейсмоприемников в окне с поверхностной волной
| Амплитудно-частотный спектр, % | Амплитудно-частотный спектр, дБ |
Рис. 6.7. Сравнение трех длинных базовых расстановок сейсмоприемников в окне, содержащем полезные отраженные волны