Хорошо настраиваемые виброустановки

Виброустановки могут быть расставлены на большом расстоянии друг от друга для образования модели приема и значительное количество свипов может быть суммировано для образования достаточно большого источника. Несколько виброустановок (2-5) обычно объединяются для создания группы (расстановки). Длина группы (расстановки) определяется расстоянием от плиты первого вибратора до плиты последней виброустановки. Эта группа может быть станционарной или перемещаться на предварительно определенное расстояние, как это показано на рис. 6.4 для центра ПВ. Общая длина группы возбуждения:

Общая длина группы возбуждения = длина группы + переезд,

напр. 60 м = 30 м + 30 м или 248 футов = 124 футов + 124 футов

и

переезд = (увеличение (прирост) расстояния переезда) * (количество свипов –1)

напр. 30 м = 10 м * (4-1) или 124 футов = 41 фут * (4-1)

Переезд достаточно эффективно снижает помехи и намного легче с точки зрения работы операторов, оборудования и окружающей среды. Переезд на небольшое расстояние может снизить помехи воздушного потока (333 м/сек или 110 футов/сек) и поверхностную волну на ближних выносах. Переезд на более длинные расстояния может увеличить кратные, и, следовательно, следует избегать этого.

Часто первый вибратор ставится для первого свипа рядом с флажком, обозначающий место нахождения ПВ. Затем группа вибраторов передвигается между каждым свипом таким образом, чтобы во время последнего свипа последний вибратор находился рядом с флажком. Вибраторы образуют взвешенную группу (на рис. 6.4 массы 1, 2, 3, 4, 3, 2, 1). Если, после последнего свипа, первый вибратор не находится рядом со следующим флажком, тогда вся группа перемещается до следующего флажка.

Расстояние между ПВ = переезд + перемещение

Напр. 40 м = 30 м + 10 м или 165 футов = 124 футов + 41 фут

Изменения в идентичности работы виброустановок, возникающие при переездах, могут игнорироваться, так как идентичность в работе виброустановок может изменяться от свипа к свипу и даже во время свипа от начала до конца.

Рис. 6.4 Группа виброустановок, Перемещение и Переезд

Тестирование

Тесты на идентичность («sims») выполняются, по крайней мере, дважды в день для подтверждения удовлетворительной работы виброустановок. Самые тщательные проверки работы – это тесты по проводам (включая физическое соединение кабелем станции и виброустановки).

Тестирование виброустановок обычно требует значительного количества времени в поле для регистрации различных типов параметров источника: напр. изменения диапазона свипа, время покоя, длина переезда, количество свипов, длина свипа и количество виброустановок. Если неизвестны параметры сбора данных, рекомендуется провести ряд тестов, аналогичных приведенным в табл. 6.2. Стандартный свип может быть таким, как указано в тесте № 2. Тесты могут варьироваться в значительной степени от местности к местности. Формула S/N на стр. 6.11 может быть использована для образования последовательности тестов, т.е., чтобы параметры изменялись в достаточной степени для демонстрации изменений S/N таким образом, чтобы это легко можно было увидеть. Важно при тестировании виброустановок иметь в наличии полевую систему обработки, которая позволила бы геофизику принимать решения на месте относительно дальнейшего тестирования, которое может оказаться необходимым помимо первоначального ряда тестов. Полосовые фильтры деконволюрованных записей ПВ дают хорошие указания на необходимый диапазон свипов. Человек ответственный за полевую обработку, должен иметь возможность связываться с регистрирующей системой партии. Наиболее основные вопросы на этой стадии замены носителей информации: одного ли типа магнитофоны. Сколько займет времени передача данных и приемлемо ли такое время. Также необходимо сохранять результаты тестов для того, чтобы снизить количество тестов, необходимых в течение будущих программ на данной территории. Необходимо сделать графики отношения Фазы, Силы и Частоты ко времени для всех вибраторов до и после тестирования!

Файл №	Тест №	Кол-во вибраторов	Частота свипа, Гц	Кол-во свипов	Длина свипа, сек	Dwell, дБ/окт	Длина группы, м	Переезд, м	Общая длина группы, м
Тест на частоту свипа
			10-80
	2	4	10-90	8	12	3	30	30	60
			10-100
			10-110
			10-120
Тест на задержку
			10-90			Нет
			10-90
Тест на длину переезда
			10-90
			10-90
			10-90
Тест на количество свипов
			10-90
			10-90
			10-90
			10-90
Тест на длину свипа
			10-90
			10-90
Тест на количество вибраторов
			10-90
			10-90
			10-90
			10-90
Параметры производства (выполнения):

Вибраторы могут генерировать свипы разнообразными способами. Нисходящие свипы, которые были в моде в 70-х годах, заменили восходящие. Они начинаются на низкой частоте около 10Гц и разворачиваются до 80, 100, 120 Гц и более. Свипы могут быть линейными, что означает одинаковое количество времени, затрачиваемое на возбуждение посредством диапазонов частот. Задержка может быть внесена в систему, что позволит увеличить центральные частоты (рис. 6.5). Такая задержка создает нелинейные свипы. Некоторая задержка очень полезна при увеличении диапазона высоких частот окончательно суммированного сейсморазреза. Слишком большая задержка может образовать разрезы с помехами, Нормальный диапазон - между 3 и 6 дБ/окт. Тщательное тестирование и проектирование задержки гарантирует оптимальный коэффициент отношения S/N (У. Притчет, 1994).

Выбор между линейными или нелинейными свипами обычно не влияет на стоимость (и следовательно, не оказывает влияния на процесс проектирования), пока время контакта плиты с грунтом остается неизменным.

Могут использоваться комбисвипы для увеличения определенных частот после задержки очень выборочным способом. Несколько диапазонов свипов выбираются в очень узких частотных пределах и суммируются позже.

Для виброустановок коэффициент свипа (sweep rate) устанавливается приведенным ниже способом. Этот коэффициент свипа должен быть установлен на станции, а также на виброустановках (наиболее распространенная электроника на виброустановках – Pelton System Advance I & II):

Коэффициент свипа = (наибольшая частота – наименьшая частота) / длина свипа

Графики отношения фазы, силы и частоты ко времени (рис. 6.6) помогут оценить должную работу всех виброустановок. На каждом таком графике показана работа четырех виброустановок. Три линии сплошные, что означает идентичность такой работы. Слабая работа виброустановки указана пунктирной линией

График отношения фазы ко времени должен указывать в основном постоянную фазу после 1-2 секунд. Неприемлемо любое значительное отклонение (т.е. > 5 градусов), т.е. одна виброустановка имеет некоторое линейное изменение фазы по отношению ко времени (пунктирная линия).

 

Виброустановки должны работать на уровне 70-85% от максимального усилия. Каждая виброустановка будет работать более последовательно в случае работы на таком уровне, чем на большем (т.е. ближе к максимальному). Также работа с более высоким усилием приведет к появлению различий между виброустановками, что скажется на качестве данных. С другой стороны, усилие любой виброустановки не должно падать ниже 90% рабочего усилия при свипе (в течение возбуждения) (напр. пунктирная линия).

И последнее, график отношения частоты ко времени показывает нелинейный свип, т.е. три виброустановки имеют достаточно схожие свипы, тогда как одна виброустановка создает свип с большей задержкой.

Рис. 6.5 Свипы – линейные и нелинейные

Сигнал от источника – виброустановки может быть записан двумя способами. Обычно на практике записи коррелируются с сигналом виброустановки до того, как они будут записаны на ленту (напр. 3 секунды). Запись некоррелированных данных увеличивает значительно потребность в лентах – в нашем примере в 5 раз (длина свипа 12 секунд плюс время прослушивания – 3 секунды, т.е. 15 секунд).

Стратегия отстрела

Для исследований больших объемов может потребоваться использование двух групп виброустановок (из 4 или пяти каждая) (рис. 6.4.) для того, чтобы обеспечить более эффективную работу по отстрелу. Это увеличит ежедневные затраты, но значительно снизит количество времени, затрачиваемое на запись. Способ, которым используются несколько групп виброустановок, зависит от некоторых факторов, таких как местность, необходимая длительность свипа и время на проезд от ПВ к ПВ. Пятая виброустановка в каждой группе может использоваться как запасная, таким образом, производительность не снижается в случае, если какая-либо виброустановка нуждается в ремонте. Очень важно планировать такие непредвиденные обстоятельства, особенно при работах на дальних расстояниях.

Исследования с использованием виброустановок имеют главное преимущество, заключающееся в том, что ПВ могут отрабатываться неоднократно для увеличения кратности после смещения заплатки или повтора ПВ. Такую гибкость намного труднее достичь в программах с использованием динамита из-за затрат времени на бурение, перемещения заплаток и путаницы из-за того, когда какую скважину отстреливать. При сборе данных с использованием виброустановок, профильные бригады могут расстилать и собирать кабели и сейсмоприемники. А при использовании взрывных источников это обычно невозможно сделать.

Если необходимо отрабатывать ПВ неоднократно, важно стараться не дублировать лучи источник – приемник. Это также применяется для восстановления «первоначального состояния» ПВ. Намного лучше восстанавливать расположение ПВ путем параллельного смещения ПВ линиям приема, а не перпендикулярного. Это снизит нарушения в распределении кратности.

Другие виды источников

Хотя в большинстве исследований используются динамит и виброустановки, существуют и могут использоваться другие источники для 3D съемок в поле.

Воздушная пушка (используется в переходной зоне)

Shot-gun (Бетси)

Mini-Sosie (Thumper, ударная?)

Land air-gan (наземная воздушная пушка)

Диносейс

Генератор эластичных волн (Бизон)

Минивиброустановки

Рис. 6.6 Графики контроля качества отношения Фазы, Усилия и Частоты ко времени.

Возможно, использовать один из поверхностных (не наносящих значительного ущерба окружающей среде) источников на определенных участках территории проведения исследования для сбора данных с ближних выносов, т.е. там, где невозможно использовать динамит или вибросейс. Затем используйте более тяжелые (более мощные источники для сбора данных с дальних (глубоких) выносов путем «подстрела» этих участков. ВЦ имеет незавидное задание совместить фазу данных, полученных на небольшой и большой глубинах, для того, чтобы отобразить их вместе на одном рисунке.

Глава 7

регистрирующее оборудование

Выбор регистрирующего оборудования зависит от многих факторов. Обычно не проводится тестирование, но выбор больше зависит от наличия оборудования у подрядчиков.

Приемники

Тип приемников зависит от площади сбора данных. Разнообразие приемников и их использование приведены в таблице 7.1.

В обычных сейсмоприемниках для наземных работ резонансная частота составляет 10 или 14 Гц. Однако уже производятся приемники с резонансной частотой до 100 Гц. (Рис 7.1) Приемники обычно соединены в группы по 4, 6, 9, 12 или 24. (Рис 7.2) Они могут расстилаться вдоль записываемой линии, поперек линии или по образцу, как, например, в круг вокруг флажка пункта. Группирование нескольких приемников может создать взвешенную расстановку, но не предлагает такую же пространственную фильтрацию расстояния, как рассредоточенная расстановка. Если разъемы кабелей линий ПП больше, чем интервал между группами, сами кабели могут группироваться.

Рис. 7.1

Рис. 7.2

В транзитной зоне (болото или озеро) могут использоваться гидрофоны или болотные сейсмоприемники. Болотные приемники должны быть закопаны на всю длину, чтобы гарантировать полное закапывание.

Гидрофоны могут быть растянуты в группу на дне озера. Часто имеющееся оборудование позволит иметь только один принимающий элемент на группу. Необходимо внимательно исследовать влияние, производимое на очевидную нехватку снижения шума. Гидрофоны имеют только кажущееся смещение фазы на 90° относительно геофонов на очень мелких водных глубинах. Гидрофоны чувствительны к давлению более чем к скорости, что характерно для геофонов, однако, они совпадают друг с другом по фазе. Это только временное отношение между первичным и вторичным вызывает кажущееся смещение фазы на очень мелких глубинах (возле береговой линии). Фильтры взаимной корреляции могут разрабатываться, чтобы получать наилучшие фазовые пары между различными регистрирующим оборудованием и источниками.

Один поставщик 24-битной системы перешел на геофоны 4-полюсной системы, закопанную на собственную глубину. Возможно, не существует определимой разницы в записанном сигнале с группами с большим числом приемников. Эти геофоны могут использоваться в наземной или переходной среде. Эти системы снижают время, необходимое бригаде регистрации для расстилки и передвижения заплатки.

Таблица 7.1 Типы приемников

Тип	Резонансная частота	Среда
Геофон	8, 10, 14, 40, 100 Гц	Наземные работы
Болотные приемники	10, 14 Гц	Переходная зона
Гидрофоны	10, 14 Гц	Морские работы
3-компонентные	2, 8 Гц	Поперечная волна

3-компонентная 3Д съемка требует в 3 раза больше каналов для возможности записи, т.к. каждый компонент регистрируется отдельно. Это может значительно затруднить старания при получении достаточной кратности. Отражение поперечной волны содержит диапазоны низких частот, используются приемники с низкими резонансными частотами.

Расстановки приемников формируются посредством расстилки приемников (любого типа) на некотором расстоянии друг от друга (напр., 12 через 20 м (40 фт –55 фт)). По рабочим причинам группы обычно располагаются чаще по прямой линии, нежели в какой-то другой форме расстановки (напр., Рис. 7.3). Очень мало работы относительно расстановки приемников в мировой 3Д сейсмике принадлежит всеобщему достоянию (напр., Регон С. Дж., 1994). Если необходимо расстелить приемники в квадратную расстановку, линейный размер расстановки значительно сократится; это сократит эффективность затухания длинноволнового шума. См. Главу 8 для более полного рассмотрения расстановок.

Рис 7.3.

В холмистой местности (где разница высот с одного конца любой группы приемников превышает, напр., 2 м (6 фт)) геофоны могут быть сгруппированы на маленькой площади. На очень крутой местности приемники можно расстелить параллельно топографическим контурам.

Может потребоваться, чтобы геофоны были полностью закопаны, чтобы уменьшить шум от ветра. Для 3Д съемки, которую потребуется перестрелять позднее (напр., сейсмомониторинг), может быть, лучше закопать приемники в землю полностью на время проведения работ.

ПП могут добавляться, как единичные пункты (телеметрические системы) или же в комплектах по 4 или 6 групп (распределенные системы), в зависимости от применяемого регистрирующего оборудования.

Когда установлено достаточное количество групп приемников, чтобы записать первый ПВ, оператору в станции необходимо стабилизировать расстановки, проверяя электронным образом надлежащие соединения кабелей.

Если имеются утечки или плохие соединения, профильные бригады должны улучшить до идеального состояния. В то же время батареи в боксах должны быть проверены на достаточность запаса энергии. Оператор должен предотвратить полную «остановку» системы, когда расстановка стабильна, потому что «пробуждение» повлечет за собой перепроверку всей расстановки заново, что потребует опять временных затрат (еще одна причина для 24-часовых работ!).

Рис. 7.4. Различные типы геофонов

⇐ Предыдущая12131415161718192021Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: