RU2271554C1 - Способ сейсморазведки - Google Patents
Способ сейсморазведки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2271554C1 RU2271554C1 RU2005108362/28A RU2005108362A RU2271554C1 RU 2271554 C1 RU2271554 C1 RU 2271554C1 RU 2005108362/28 A RU2005108362/28 A RU 2005108362/28A RU 2005108362 A RU2005108362 A RU 2005108362A RU 2271554 C1 RU2271554 C1 RU 2271554C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seismic
- microseismic
- spectrum
- signal
- micro
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Изобретение относится к геофизике и может быть использовано при поиске рудных месторождений и месторождений нефти и газа. Согласно заявленному способу предварительно определяют дисперсионную кривую микросейсмических волн. Определяют длины волн (λ) и частотный диапазон микросейсмического сигнала на основе анализа кажущихся скоростей, в котором он состоит из волн Рэлея. Сейсмодатчики размещают на исследуемой территории таким образом, чтобы расстояние между ними составляло не более половины самой короткой длины волны Рэлея. Затем определяют амплитудную неидентичность измерительных каналов сейсмодатчиков в полосе частот микросейсмического сигнала. Регистрируют микросейсмический сигнал не менее чем двумя сейсмостанциями, одна из которых установлена стационарно в центральной части исследуемой территории, а остальные перемещаются по исследуемой территории. Проводят накопление спектра мощности микросейсмического сигнала в каждой точке измерений в течение времени, достаточного для установления стационарности спектра. Рассчитывают спектр пространственных вариаций микросейсмического сигнала для каждой точки измерений. Строят карты амплитудных вариаций микросейсмического сигнала для каждой частоты спектра пространственных вариаций. Делают привязку каждой полученной карты соответствующей ей глубине Н. Технический результат: увеличение глубинности сейсморазведки при одновременном повышении достоверности результатов. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области сейсморазведки и может быть использовано для картирования глубинных неоднородностей Земли, для поиска рудных месторождений и месторождений нефти и газа, для оценки промышленных запасов нефтегазовых месторождений, для оптимального подбора мест бурения при разработке месторождений, для определения поверхностных и глубинных разломных структур, для мониторинга среды при прогнозировании землетрясений.
Известен способ сейсморазведки, включающий определение в исследуемом районе спектральной характеристики поля микросейм и глубинного строения среды, выделение резонансных частот, из которых выделяют три частоты, генерацию сейсмического колебания на трех частотах, начиная с самой низкой при непрерывной регистрации сейсмического сигнала (SU, №996964, G 01 V 1/00, 1981).
Недостатком способа является низкая достоверность из-за того, что резонансные частоты не всегда присутствуют в микросейсмическом сигнале.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ сейсморазведки, включающий регистрацию естественного сейсмического фона по трем компанентам не менее чем двумя сейсмоприемниками до и после генерирования сейсмических колебаний с частотой 0,1-70 Гц, суждение о наличии нефтегазовых месторождений по увеличению площади под кривой спектра сейсмического фона по всем трем компонентам после генерирования сейсмических колебаний по сравнению с исходным (RU №2119677, G 01 V 1/00, 1998).
Недостатком данного способа является низкая достоверность и надежность, т.к. произвести генерирование сигнала в диапазоне 0,1-1 Гц представляет собой сложную техническую задачу.
Предлагаемым изобретением решается техническая задача повышения эффективности сейсморазведки для больших глубин. Техническим результатом является увеличение глубинности сейсморазведки при одновременном повышении достоверности и эффективности сейсморазведки на различных глубинах за счет использования всего частотного диапазона микросейсмического сигнала, в том числе и сверхнизких частот.
Технический результат достигается в способе сейсморазведки, включающем предварительное определение дисперсионной кривой микросейсмических волн, характерной для исследуемой территории, путем проведения синхронной регистрации микросейсмических сигналов не менее чем тремя сейсмостанциями с вертикальными сейсмодатчиками с последующей оценкой по полученным данным зависимости кажущихся скоростей распространения микросейсмических волн от частоты сигнала, определение длин волн (λ) и частотного диапазона на основе анализа кажущихся скоростей, в котором микросейсмический сигнал состоит из волн Рэлея, размещение сейсмодатчиков на исследуемой территории таким образом, чтобы расстояние между ними составляло не более половины самой короткой длины волны Рэлея, определение амплитудной неидентичности измерительных каналов сейсмодатчиков в полосе частот микросейсмического сигнала путем одновременной регистрации микросейсмического сигнала всеми сейсмодатчиками в одной точке в течение времени, достаточного для установления стационарности спектра мощности микросейсмического сигнала, с последующим определением логарифмической разности спектров всех измерительных каналов сейсмодатчиков, регистрацию микросейсмического сигнала не менее чем двумя сейсмостанциями, одна из которых установлена стационарно в центральной части исследуемой территории, а остальные перемещаются по исследуемой территории, накопление спектра мощности микросейсмического сигнала в каждой точке измерений в течение времени, достаточного для установления стационарности спектра, расчет спектра пространственных вариаций микросейсмического сигнала для каждой точки измерений путем определения логарифмической разности спектра мощности для каждой точки измерений и спектра мощности микросейсмического сигнала, накопленного на сейсмостанции, установленной стационарно, в течение эквивалентного времени в тот же временной период с учетом амплитудной неидентичности измерительных каналов сейсмодатчиков, построение карты амплитудных вариаций микросейсмического сигнала для каждой частоты спектра пространственных вариаций, привязку каждой полученной карты соответствующей ей глубине Н согласно соотношению:
Н=λ×К,
где К - экспериментально установленный числовой коэффициент, зависящий от слагающих пород,
λ - длина волны Рэлея, определенная по дисперсионной кривой, м.
Отличительными признаками предложенного способа являются определение дисперсионной кривой микросейсмических волн с последущей оценкой зависимости кажущихся скоростей распространения микросейсмических волн от частоты сигнала, определение длин волн (λ) и частотного диапазона, состоящего из волн Рэлея, размещение сейсмодатчиков вышеуказанным методом, определение амплитудной неидентичности измерительных каналов сейсмодатчиков с последующим определением логарифмической разности спектров, регистрацию микросейсмического сигнала сейсмостанциями, одна из которых установлена стационарно, накопление спектра мощности микросейсмического сигнала до установления стационарности спектра, расчет спектра пространственных вариаций микросейсмического сигнала для каждой точки измерений, построение карты амплитудных вариаций микросейсмического сигнала для каждой частоты спектра пространственных вариаций, привязку каждой полученной карты соответствующей ей глубине согласно вышеприведенному соотношению, что позволяет увеличить глубинность сейсморазведки при одновременном повышении достоверности и эффективности сейсморазведки на различных глубинах за счет использования всего частотного диапазона микросейсмического сигнала, в том числе и сверхнизких частот. Микросейсмические сигналы представлены в общем случае суммой объемных и поверхностных волн типа Лява и Рэлея. При этом энергия поверхностных волн в микросейсмическом сигнале гораздо выше энергии объемных волн и при реализации способа они не учитываются. Использование вертикальных датчиков позволяет вычленить из поверхностных волн только волны Рэлея, которые содержат нулевую моду даже в отсутствие ярких отражающих границ, в отличие от волн Лява. Размещение сейсмодатчиков на расстоянии друг от друга не более половины самой короткой длины волны Рэлея позволит достигнуть максимальной разрешенности способа по горизонтали. Учет амплитудной неидентичности измерительных каналов сейсмодатчиков позволяет исключить индивидуальные характеристики измерительных каналов при построении карт. Накопление спектра мощности микросейсмического сигнала в каждой точке измерений до установления стационарности спектра необходимо производить ввиду двойственности природы микросейсмического сигнала, который состоит из детерменированных цугов со случайными начальными фазами, случайными частотами, амплитудами и направлениями прихода. На достаточно больших временах эти детерминированные цуги представляют собой случайный стационарный синал. Именно эти стационарные характеристики, в том числе спектр мощности, определяются во время измерений. Расчет спектра пространственных вариаций микросейсмического сигнала для каждой точки измерений необходим для того, чтобы исключить влияние источников, формирующих микросейсмический сигнал. Построение карт амплитудных вариаций микросейсмического сигнала и привязку их к глубине производят для получения механических характеристик среды на различных глубинах.
Способ сейсморазведки поясняется чертежом, где на фиг.1 представлены карты амплитудных вариаций микросейсмического сигнала для различных частот и соответствующих глубин, на фиг.2 - построение трехмерной неоднородности.
Способ сейсморазведки осуществляется следующим образом. Предварительно определяют дисперсионную кривую микросейсмических волн, характерную для исследуемой территории путем проведения синхронной регистрации микросейсмических сигналов не менее чем тремя сейсмостанциями с вертикальными сейсмодатчиками с последующей оценкой по полученным данным зависимости кажущихся скоростей распространения микросейсмических волн от частоты сигнала. Определяют длины волн (λ) и частотный диапазон микросейсмического сигнала на основе анализа кажущихся скоростей, в котором он состоит из волн Рэлея. Сейсмодатчики размещают на исследуемой территории таким образом, чтобы расстояние между ними составляло не более половины самой короткой длины волны Рэлея. Затем определяют амплитудную неидентичность измерительных каналов сейсмодатчиков в полосе частот микросейсмического сигнала путем одновременной регистрации микросейсмического сигнала всеми сейсмодатчиками в одной точке в течение времени, достаточного для установления стационарности спектра мощности микросейсмического сигнала, с последующим определением логарифмической разности спектров всех измерительных каналов сейсмодатчиков. Регистрируют микросейсмический сигнал не менее чем двумя сейсмостанциями, одна из которых установлена стационарно в центральной части исследуемой территории, а остальные перемещаются по исследуемой территории. Проводят накопление спектра мощности микросейсмического сигнала в каждой точке измерений в течение времени, достаточного для установления стацитонарности спектра. Рассчитывают спектр пространственных вариаций микросейсмического сигнала для каждой точки измерений путем определения логарифмической разности спектра мощности для каждой точки измерений и спектра мощности микросейсмического сигнала, накопленного на сейсмостанции, установленной стационарно, в течение эквивалентного времени в тот же временной период с учетом амплитудной неидентичности измерительных каналов сейсмодатчиков. Строят карты амплитудных вариаций микросейсмического сигнала для каждой частоты спектра пространственных вариаций. Делают привязку каждой полученной карты соответствующей ей глубине Н согласно соотношению:
H=λ×K,
где К - экспериментально установленный числовой коэффициент, зависящий от слагающих пород,
λ - длина волны Рэлея, определенная по дисперсионной кривой, м.
Пример осуществления способа сейсморазведки.
Сейсморазведку проводили на территории острова вулканического происхождения Ель Иеро, входящего в Канарский архипелаг. Размеры острова составляли примерно 25×30 км2. Для сейсморазведки использовались три сейсмостанции с вертикальными сейсмодатчиками со следующими техническими характеристиками: чувствительность измерительного канала 400000 вольт/метр/сек с возможностью ослабления усиления, частотный диапазон канала: 0.03-15 Гц. Расстояние между точками измерений составляло в среднем 1.5 км. При этом длина самой короткой длины волны Рэлея составила 3 км. Общее количество точек измерения составляло 62. Предварительно определяли дисперсионную кривую микросейсмических волн, характерную для исследуемой территории путем проведения синхронной регистрации микросейсмических сигналов тремя сейсмостанциями с вертикальными сейсмодатчиками. Оценивали по полученным данным зависимости кажущихся скоростей распространения микросейсмических волн от частоты сигнала. Определяли на основе анализа кажущихся скоростей длины волн α и частотный диапазон микросейсмического сигнала, в котором он состоит из волн Рэлея. Кажущиеся скорости лежат в диапазоне: 1.5-2.5 км/сек. Частотный диапазон равен 0.03-0.75 Гц, а длины волн α определяли из зависимости: λ=V/f, где V - скорость волны Рэлея для частоты f. Затем определяли амплитудную неидентичность измерительных каналов сейсмодатчиков в полосе частот микросейсмического сигнала путем одновременной регистрации микросейсмического сигнала всеми сейсмодатчиками в одной точке в течение времени, достаточного для установления стационарности спектра мощности микросейсмического сигнала, с последующим определением логарифмической разности спектров всех измерительных каналов сейсмодатчиков. Регистрировали микросейсмический сигнал двумя сейсмостанциями, одна из которых была установлена стационарно в центральной части исследуемой территории, а другая перемещалась по исследуемой территории. Проводили накопление спектра мощности микросейсмического сигнала в каждой точке измерений в течение времени, достаточного для установления стационарности спектра. Рассчитывали спектр пространственных вариаций микросейсмического сигнала для каждой точки измерений путем определения логарифмической разности спектра мощности для каждой точки измерений и спектра мощности микросейсмического сигнала, накопленного на сейсмостанции, установленной стационарно, в течение эквивалентного времени в тот же временной период с учетом амплитудной неидентичности измерительных каналов сейсмодатчиков. Строили карты амплитудных вариаций микросейсмического сигнала для каждой частоты спектра пространственных вариаций. Делали привязку каждой полученной карты соответствующей ей глубине Н согласно соотношения Н=λ×К, где К=0.5. Значение коэффициента К устанавливали экспериментально в ходе математического моделирования на основе метода конечных элементов распространения Рэлеевских волн в неоднородном полупространстве, сложенном породами близкими к породам вулканического происхождения.
На Фиг.1 представлены 4 карты амплитудных вариаций микросейсмического сигнала, для частот (f): 0.0769, 0.0897, 0.094, 0.1068 Гц, и соответствующих им длин волн (λ) 26.0, 22.1, 21,2 и 18.8 км, которые рассчитывались при V=2 км/сек. Глубины рассчитывались при К=0.5 по вышеуказанной формуле и составили 13.0, 11.1, 10.6, 9.4 км. На Фиг.2 показан принцип построения трехмерного интрузивного тела.
Использование предлагаемого способа сейсморазведки позволяет повысить достоверность сейсморазведки, дает принципиальную возможность провести сейсморазведку в местах, недоступных для применения искусственных источников, позволяет производить сейсморазведку на больших глубинах, позволяет производить сейсморазведку в режиме мониторинга без использования источников. Способ технически прост в исполнении, экологически чист, эффективен с точки зрения затрат.
Claims (1)
- Способ сейсморазведки, включающий предварительное определение дисперсионной кривой микросейсмических волн, характерной для исследуемой территории, путем проведения синхронной регистрации микросейсмических сигналов не менее чем тремя сейсмостанциями с вертикальными сейсмодатчиками с последующей оценкой по полученным данным зависимости кажущихся скоростей распространения микросейсмических волн от частоты сигнала, определение длин волн (λ) и частотного диапазона на основе анализа кажущихся скоростей, в котором микросейсмический сигнал состоит из волн Рэлея, размещение сейсмодатчиков на исследуемой территории таким образом, чтобы расстояние между ними составляло не более половины самой короткой длины волны Рэлея, определение амплитудной неидентичности измерительных каналов сейсмодатчиков в полосе частот микросейсмического сигнала путем одновременной регистрации микросейсмического сигнала всеми сейсмодатчиками в одной точке в течение времени, достаточного для установления стационарности спектра мощности микросейсмического сигнала, с последующим определением логарифмической разности спектров всех измерительных каналов сейсмодатчиков, регистрацию микросейсмического сигнала не менее чем двумя сейсмостанциями, одна из которых установлена стационарно в центральной части исследуемой территории, а остальные перемещаются по исследуемой территории, накопление спектра мощности микросейсмического сигнала в каждой точке измерений в течение времени, достаточного для установления стационарности спектра, расчет спектра пространственных вариаций микросейсмического сигнала для каждой точки измерений путем определения логарифмической разности спектра мощности для каждой точки измерений и спектра мощности микросейсмического сигнала, накопленного на сейсмостанции, установленной стационарно, в течение эквивалентного времени в тот же временной период с учетом амплитудной неидентичности измерительных каналов сейсмодатчиков, построение карты амплитудных вариаций микросейсмического сигнала для каждой частоты спектра пространственных вариаций, привязку каждой полученной карты соответствующей ей глубине Н согласно соотношениюН=λ×К,где К - экспериментально установленный числовой коэффициент, зависящий от слагающих пород;λ - длина волны Рэлея, определенная по дисперсионной кривой, м.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005108362/28A RU2271554C1 (ru) | 2005-03-25 | 2005-03-25 | Способ сейсморазведки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005108362/28A RU2271554C1 (ru) | 2005-03-25 | 2005-03-25 | Способ сейсморазведки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2271554C1 true RU2271554C1 (ru) | 2006-03-10 |
Family
ID=36116205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005108362/28A RU2271554C1 (ru) | 2005-03-25 | 2005-03-25 | Способ сейсморазведки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2271554C1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110046885A1 (en) * | 2007-12-20 | 2011-02-24 | Statoil Asa | Method of and apparatus for exploring a region below a surface of the earth |
US20110242935A1 (en) * | 2010-04-01 | 2011-10-06 | Lasse Amundsen | Method of providing seismic data |
US8757270B2 (en) | 2010-05-28 | 2014-06-24 | Statoil Petroleum As | Subsea hydrocarbon production system |
US9164188B2 (en) | 2007-11-16 | 2015-10-20 | Statoil Petroleum As | Forming a geological model |
RU2645790C1 (ru) * | 2016-12-07 | 2018-02-28 | Алексей Алексеевич Цуканов | Способ определения границ субвертикальных протяженных объектов в геологической среде |
RU2759974C1 (ru) * | 2021-04-21 | 2021-11-19 | Михаил Анатольевич АБАТУРОВ | Способ определения предельной точности оценки микросейсмического квазистационарного шумового фона |
-
2005
- 2005-03-25 RU RU2005108362/28A patent/RU2271554C1/ru active IP Right Revival
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9164188B2 (en) | 2007-11-16 | 2015-10-20 | Statoil Petroleum As | Forming a geological model |
US20110046885A1 (en) * | 2007-12-20 | 2011-02-24 | Statoil Asa | Method of and apparatus for exploring a region below a surface of the earth |
US9116254B2 (en) | 2007-12-20 | 2015-08-25 | Statoil Petroleum As | Method of and apparatus for exploring a region below a surface of the earth |
US9389325B2 (en) * | 2007-12-20 | 2016-07-12 | Statoil Petroleum As | Method of exploring a region below a surface of the earth |
US20110242935A1 (en) * | 2010-04-01 | 2011-10-06 | Lasse Amundsen | Method of providing seismic data |
US9081111B2 (en) * | 2010-04-01 | 2015-07-14 | Statoil Petroleum As | Method of providing seismic data |
US9389323B2 (en) | 2010-04-01 | 2016-07-12 | Statoil Petroleum As | Apparatus for marine seismic survey |
US8757270B2 (en) | 2010-05-28 | 2014-06-24 | Statoil Petroleum As | Subsea hydrocarbon production system |
US9121231B2 (en) | 2010-05-28 | 2015-09-01 | Statoil Petroleum As | Subsea hydrocarbon production system |
US9376893B2 (en) | 2010-05-28 | 2016-06-28 | Statoil Petroleum As | Subsea hydrocarbon production system |
RU2645790C1 (ru) * | 2016-12-07 | 2018-02-28 | Алексей Алексеевич Цуканов | Способ определения границ субвертикальных протяженных объектов в геологической среде |
RU2759974C1 (ru) * | 2021-04-21 | 2021-11-19 | Михаил Анатольевич АБАТУРОВ | Способ определения предельной точности оценки микросейсмического квазистационарного шумового фона |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Foti et al. | Application of surface-wave methods for seismic site characterization | |
NO343445B1 (no) | Passiv lavfrekvent seismisk undersøkelse av undergrunnen | |
CN110067554A (zh) | 井中三分量声波远探测测井装置及其测量方法 | |
RU2271554C1 (ru) | Способ сейсморазведки | |
Hayashi et al. | CMP spatial autocorrelation analysis of multichannel passive surface-wave data | |
Tribaldos et al. | Surface wave imaging using distributed acoustic sensing deployed on dark fiber: Moving beyond high‐frequency noise | |
EA030514B1 (ru) | Способ и система для вычисления условной сигнатуры источника на основе измерений в ближней зоне и моделируемых условных сигнатур | |
Song et al. | Imaging shallow structure with active-source surface wave signal recorded by distributed acoustic sensing arrays | |
US20030154030A1 (en) | Method of producing continuous, orthogonal signals and method of their use for examining and for detecting changes in a body | |
Zhang et al. | Retrieval of shallow S-wave profiles from seismic reflection surveying and traffic-induced noise | |
US5142500A (en) | Non-destructive method of measuring physical characteristics of sediments | |
US10520615B1 (en) | Fluid resonant seismic surveying | |
Asten et al. | Shear-wave velocity profile for Holocene sediments measured from microtremor array studies, SCPT, and seismic refraction | |
RU2646528C1 (ru) | Способ поиска полезных ископаемых на шельфе морей, покрытых льдом | |
JP2012108072A (ja) | 鉛直アレイ地震計を利用したq値測定方法 | |
RU2386984C1 (ru) | Способ поиска углеводородов | |
Renalier et al. | Clayey landslide investigations using active and passive VS measurements | |
KR20010035239A (ko) | 시추공을 이용한 탄성파 탐사방법 | |
Taipodia et al. | A review of active and passive MASW techniques | |
RU2645790C1 (ru) | Способ определения границ субвертикальных протяженных объектов в геологической среде | |
Romeyn et al. | Elastic properties of floating sea ice from air-coupled flexural waves | |
Kamalb et al. | Comparison of Shear Wave Velocity Derived from PS Logging and MASW–A Case Study of Mymensingh Pourashava, Bangladesh. | |
RU2300126C1 (ru) | Способ геофизической разведки для выявления малоамплитудных тектонических нарушений нефтегазопродуктивных горных пород в трехмерном межскважинном пространстве | |
JPH06294793A (ja) | 地層の物理特性の音響波を用いた非破壊測定方法 | |
Glubokovskikh et al. | Downhole distributed acoustic sensing reveals the wave field structure of the coastal microseisms |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090326 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20100727 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180528 Effective date: 20180528 |
|
QC41 | Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180528 Effective date: 20210309 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210310 Effective date: 20210310 |