31217

Группирование сейсмоприемников и источников

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

При кажущейся скорости поверхностной волны Vпов разность времен прихода этой волны на кый элемент группы по сравнению с первым элементом будет составлять к1 x Vпов. Для этих волн временной сдвиг между кым и первым элементом группы будет равен к1x Vотр. Учитывая то что элементы интерференционной группы одинаковы и выбирая начало отсчета в центре базы группы амплитудночастотную характеристику группы можно записать в виде: . Для изучения свойств амплитудночастотной характеристики линейной группы строится и анализируется график...

Русский

2013-08-25

43 KB

43 чел.

Группирование сейсмоприемников и источников

Краткая теория

Группирование сейсмоприемников и источников относится интерференционным системам (ИС), которые реализуют физически в полевых условиях на стадии регистрации сейсмических колебаний. Такое группирование используется в сейсморазведке достаточно широко для подавления поверхностных волн, характеризующихся низкие значения кажущихся скоростей и частот. Оно позволяет существенно повысить соотношение сигнал/помеха и, тем самым, улучшить прослеживание полезных колебаний.

Наиболее простыми являются расчеты ИС, когда суммирование и регистрация сейсмических волн выполняется на малых базах наблюдений. В этом случае криволинейностью наблюдаемых годографов можно пренебречь, сейсмические волны считать плоскими, а их кажущиеся скорости в пределах базы суммирования – постоянными.

Постановка задачи

Пусть к прямолинейному профилю наблюдений одновременно приходят две волны: отраженная и поверхностная. При этом отраженная, полезная волна, приходит вертикально снизу и должна быть зарегистрирована с минимальными искажениями. Поверхностная волна-помеха распространяется вдоль профиля по горизонтали и ее необходимо максимально подавить.

Рассмотрим группу, состоящую из n приемников, расположенных на одной линии вдоль профиля с равным шагом x на поверхности земли. Пусть эта линейная продольная группа соединена с одним регистрирующим каналом, так что в него поступает суммарный сигнал.

При кажущейся скорости поверхностной волны Vпов разность времен прихода этой волны на к-ый элемент группы по сравнению с первым элементом будет составлять (к-1) x/ Vпов.

Наклон линии суммирования отраженных волн характеризуется кажущейся скоростью Vотр. Для этих волн временной сдвиг между к-ым и первым элементом группы будет равен (к-1)x/Vотр.

Отклонение годографа поверхностной волны от линии суммирования отраженных волн будет характеризоваться временной задержкой

.

Поскольку в рассматриваемой задаче отраженные волны имеют бесконечную кажущуюся скорость суммирования из-за вертикальности лучей подхода к приемникам, то эту формулу можно записать:

/(2f),

где Кпов=2f/Vпов – волновое число, характеризующее помехи.

Учитывая то, что элементы интерференционной группы одинаковы, и выбирая начало отсчета в центре базы группы, амплитудно-частотную характеристику группы можно записать в виде:

.

Далее вычисляя сумму ряда, как сумму геометрической прогрессии, получим расчетную формулу:

. (1)

Функция Н(К) зависит от двух параметров n и x, имеет период T=2x и при К=0 достигает максимума Нmax(0)=n.

Для изучения свойств амплитудно-частотной характеристики линейной группы строится и анализируется график относительной функции:

Н(Кx)/Н(0)= Н(Кx) /n.  (1а)

Если в качестве аргумента этой функции взять произведение Кx, являющееся безразмерной величиной, то период функции будет равен 2, а ее максимальное значение 1. Для примера на рис.1 показана относительная характеристика ИС, состоящей из 12 элементов. На характеристике ИС можно выделить две области – область пропускания и область подавления сигнала.

Областью пропускания условно считают интервал волновых чисел от главного максимума (К=0) до первого нулевого значения характеристики. Если волна попадает в главный максимум характеристики, то она усиливается в n раз.

К области подавления относят интервал волновых чисел, который расположен между главными максимумами. Левой границей интервала подавления является первое нулевое значение характеристики. Оно соответствует волновому числу

Кгр1=2 (n x). (2)

Правой границей интервала подавления является волновое число

Кгр2=2 (n-1)(n x).  (3)

Волна, которая по своим характеристикам попадает в область подавления, будет ослаблена ИС. Уровень подавления помех в децибелах определяется по формуле:

Кп = 20lgHx)/H(0). (4)

Чем больше элементов содержится в группе, тем существеннее ослабляются поверхностные волны.

Помимо эффекта направленности линейные группы обладают статистическим эффектом суммирования, равным . Имеет место также такой положительный эффект как усреднение условий приема колебаний.

Расчет параметров группы

Важной задачей выбора методики полевых работ является расчет параметров группы сейсмоприемников (их числа и расстояния между ними).

Для такого расчета необходимо знать возможные диапазоны частот fminfmax и кажущихся скоростей Vmin - Vmax поверхностных волн-помех. По этим данным определяются пространственные частоты помех – волновые числа К, которые будут заключены в интервале от Кmin до Кmax:

Кmin= 2 fmin/ Vmax ;    Кmax= 2 f max/ Vmin              (5)

Искомая линейная группа сейсмоприемников подавит волны-помехи, если диапазон их волновых чисел окажется в области подавления характеристики направленности. Приравнивая Кгр1 к Кmin , а Кгр2 к Кmax, получим формулы для расчета числа сейсмоприемников в группе n и расстояния между ними x:

n = (Кmax/ Кmin)+1;   x = 2π/(Кmax+ Кmin).  (6)

Линейные группы сейсмоприемников обычно содержат от 5 до 30 элементов. Расстояние между приемниками находится в интервале от 2 до 10 метров, что обеспечивает отсутствие корреляции нерегулярных (случайных) помех. База группы – расстояние от 1-го до n-го элемента определяется по формуле

L=(n-1)x. (7)

При расчетах следует проверять, не превышает ли величина базы группы L расстояние между соседними группами RI, то есть группа должна удовлетворять условию:

RI > Lгр.

Выполнение этого условия обеспечивает отсутствие нежелательного эффекта - перекрытия групп сейсмоприемников (смешения сигналов приходящих к соседним каналам).

Если помехи имеют широкий диапазон кажущихся скоростей, то указанное условие может не выполняться. В таком случае в дополнение к группе приемников применяют группирование источников. Для расчета групп диапазон волн-помех делят на два диапазона. Группу источников рассчитывают на базе интервала помех с наиболее высокими скоростями и высокими частотами. Оставшаяся часть диапазона помех подавляется группой сейсмоприемников. При совместном группировании источников и приемников результирующая характеристика направленности равна произведению соответствующих функций характеристик направленности обеих интерференционных систем.

Группы источников, как правило, имеют не более 6 элементов. Ограничение на длину базы группы источников связано только с линейностью годографа отраженных волн в пределах базы группы.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

54592. Сущность и функции денег, их виды 19.64 KB
  Деньги – это особый товар, играющий роль всеобщего эквивалента, кроме того, деньги — это самое ликвидное средство обмена, то есть товар способный обмениваться на любые продукты человеческого труда.
54593. О. Генри «Дороги, которые мы выбираем» 4.09 MB
  Цели: Учить задумываться над смыслом прочитанного, формировать гуманитарную компетентность, развивать межпредметные связи- синтезировать знания английского языка, зарубежной литературы, географии, биологии,...
54594. О каких уроках мечтают дети? 43 KB
  Педагоги Григорьевской средней школы Нытвинского района Пермской области во время осенних каникул откликнулись на предложение учащихся самостоятельно подготовить и провести такие уроки о которых мечтают дети. Учащиеся назвали эти уроки Уроками Будущего в настоящем где учителями добровольно стали ученики средних общеобразовательных школ села Григорьевское Нытвинского района Пермской области и №639 ЮАО г. Было предложено 10 уроков: Урок Радости Урок Здоровья Урок танца Урок Сна Урок Игры Урок рисования Урок психологии Урок...
54595. Правда о Святом Царе Иоанне Васильевиче (Грозном) 1.45 MB
  Речь Царя Иоанна Васильевича перед Собором епископов русских. 50 Царь грядет У гроба Грознаго Царя А. Деяния великого Царя и жидовские козни. Через 387 лет в этом храме 15 марта 1917 года в день насильственного отрешения от Власти последнего Русского Царя Николая II умученного от жидов 417 июля 1918 года в Екатеринбурге произошло явление иконы Божией Матери Державная.
54596. Наші обереги 145 KB
  Перевірка наявності студентів на виховній годині вияснення причин відсутності. У світлицю з піснею Добрий день вам люди добрі заходять студенти в українських національних костюмах. Студент: А покажіть як піч розпалювати. Чи не так Студент: Так справжньою гордістю оселі є піч.
54597. Державні та народні символи України. Український рушник у житті людини 163.5 KB
  Державні та народні символи України. Ознайомити дітей з національними та народними символами України; формувати національну свідомість школярів; виховувати почуття любові до своєї землі. Державний прапор України Герб Гімн Конституція України Епіграф: Хто зберіг любов до краю І не зрікся роду Тільки той віддав всю душу Все що зміг народу.
54598. Обмін речовин. Харчування і здоровя 75.5 KB
  Мета: інтегровано розглянути багатоаспектну проблему Харчування і здоров'я з боку різних навчальних дисциплін; систематизувати знання учнів про етапи обміну речовин раціональне харчування і норми харчування; встановити основні умови нормального харчування; виявити причини недостатнього харчування та ожиріння; показати шкідливість для здоров'я хімічного та радіаційного забруднення їжі; навчити учнів проводити антропометричні виміри визначати нормальнувагу тіла; виробляти практичні навички виконувати хімічний...
54599. Товар и его свойства: полезность и цена 19.14 KB
  Товар – это тип организации общественного производства, при котором экономические отношения между людьми осуществляются через рынок, куплю-продажу их труда.
54600. Страны Зарубежной Европы 70 KB
  Зарубежная Европа по отношению к странам СНГ занимает территорию в 54 млн. Эта страна опережает все страны Европу по запасам гидроэнергии. Страна расположена на самом обширном из европейских архипелагов Великобритания. Католическая страна с однородным национальным составом развитой угольной промышленностью и черной металлургией имеет старый район текстильной промышленности является крупным производителем ржи и картофеля Польша.