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

35 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

24095. Классификация гормонов 49.5 KB
  Внутри каждой группы выделяют еще группы гормонов.Белки паращитовидных желез паратгормон кальцитонин Глюкокортикоиды Минералокортикоиды Андрогены Эстрогены Катехоламины Тиреоидные гормоны Классификация гормонов. В составе белковопептидных гормонов можно выделить 3 фрагмента имеющих разное функциональное значение: Адресный фрагмент – гаптомер – обеспечивает поиск мест специфического действия но не вызывает биологических эффектов. На этом принципе основано действие антигормонов конкурентного типа.
24096. Синтез гормонов производных аминокислот 53.5 KB
  Синтез гормонов производных аминокислот. Синтез катехоламинов адреналин норадреналин Биосинтез тиреоидных гормонов Процесс синтеза складывается из следующих этапов: Фиксация йодидов крови железой и их окисление до элементарного йода. Отщепление тиреоидных гормонов от белка. Метаболизм аминокислотных гормонов.
24097. Синтез стероидных гормонов 52.5 KB
  Биосинтез стероидных гормонов идет из холестерина. Этапы синтеза стероидных гормонов. Образование ключевого предшественника гормонов – прегненолона покидающего митохондрии.
24098. Гормональная регуляция обмена углеводов. Механизм действия адреналина и глюкагона 43 KB
  Гормональная регуляция обмена углеводов Основным показателем состояния углеводного обмена является содержание глюкозы в крови. В норме содержание глюкозы составляет 35 – 55 ммоль л. Снижение содержания глюкозы ниже 33 ммоль л называется гипогликемия. При снижении содержания глюкозы ниже 27 ммоль л развивается грозное осложнение – гипогликемическая кома.
24100. Методы диагностики сахарного диабета 32.5 KB
  В результате недостатка инсулина нарушается проникновение глюкозы в ткани и глюкоза накапливается в крови. В ответ на дефицит глюкозы в клетках печени усиливается распад гликогена и выход свободной глюкозы в кровь что усугубляет гипергликемию. Когда содержание глюкозы в крови превышает способность почечных канальцев к реабсорбции глюкозы она выделяется с мочой. Вследствие дефицита глюкозы в тканях клетки начинают использовать в качестве энергии жиры.
24101. Гликогенозы. Мышечные гликогенозы 27 KB
  Виды гликогенозов Печеночные Мышечные Смешанные Гликогеноз I типа болезнь Гирке характеризуется дефектом фермента глюкозо6фосфатазы. Гликогеноз VI типа болезнь Херса. Накопление гликогена характерны симптомы I типа но менее выражены глюкоза в кровь поступает. Мышечные гликогенозы Гликогеноз V типа – дефект или отсутствие фосфорилазы в мышцах.
24102. Обмен углеводов в мышцах 61.5 KB
  В состоянии покоя значительные количества глюкозы резервируются в форме гликогена. Обмен углеводов в мышцах обеспечивает создание тканевых запасов гликогена в состоянии покоя и использование этих запасов а также поступающей глюкозы при напряженной работе; основные энергетические потребности всех типов мышц удовлетворяются главным образом за счет окисления продуктов обмена жиров. Фосфорилирование глюкозы в мышцах происходит под дейстием гексокиназы в печени этот процесс катализируется глюкокиназой. Если в крови поступающей к мозгу...
24103. Обмен углеводов в эритроцитах 52.5 KB
  Обмен углеводов в эритроцитах. Основным процессом в эритроцитах который дает энергию является анаэробный гликолиз. Побочным продуктом гликолиза в эритроцитах является 23дифосфоглицерат. Обмен углеводов в эритроцитах.