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

80976. Проблема методів навчання історії та їх класифікація 36.03 KB
  Провідні поняття повязані з процесом навчання історії стали предметом наукового інтересу в дискусіях радянських методистів у 5070ті pp. В обговоренні проблеми свої варіанти класифікації методів навчання історії в різні роки запропонували всі провідні вчені однак вони так і не прийшли до єдиної думки. Тому в сучасній методичній літературі збереглася різноманітність підходів до визначення понять методи прийоми способи навчання різні підстави їх систематизації і деяка суперечливість у вживанні методичних термінів у спеціальній...
80977. Дайте загальну характеристику історичних карт 37.4 KB
  Історичні карти карти що відображують історичні явища і події взаємозвязки суспільних явищ минулого з географічними чинниками показують розміщення древніх культур держав соціальні рухи торгівельні дороги пересування людей військові удари на карті показують стрілками місця боїв схрещеними мечами райони повстань крапками або вогнищами. Історичні карти створюються на географічній основі і є математично визначеним зменшеним узагальненим образнознаковим зображенням історичних подій явищ процесів чи періодів...
80978. Прийоми і засоби навчання історії 33.36 KB
  Прийоми навчання – це складова методу що немає самостійного навчального завдання а підпорядковується тому завданню який виконує метод. Методи навчання класифікують на загальні можуть використовуватися в процесі навчання будьяких навчальних предметів і спеціальні застосовуються для викладання окремих предметів але не можуть бути використані при викладанні інших предметів. Засіб навчання – знаряддя за доп.
80979. Як використати на уроці методичні можливості підручника 38.26 KB
  Сучасна практика викладання історії в школах України переконливо свідчить що шкільний підручник ще довго залишатиметься найважливішим засобом навчання незважаючи на зростання інтересу до інших зокрема наочних комп\'ютерних технологійПерше знайомство з будьяким підручником учитель і учень розпо чинають із вступного тексту структури і особливостей його побудо ви різними видами тексту запитаннями і завданнями а також ілюст раціями картами. Весь текст підручника за обсягом і призначенням поділяють на основний додатковий і...
80980. Методика проведення навчальних екскурсій 35.46 KB
  Екскурсія - це вид навчальної роботи, при якому навчання проводиться на натуральному природному або виробничому обєкті поза межами школи, чи класу. екскурсія – це наочний метод отримання певних знань, виховання шляхом відвідин по заздалегідь розробленій темі певних об’єктів (музей, завод, підприємство тощо) із спеціальним керівником (екскурсоводом).
80981. Класифікація текстів та особливості використання підручника на уроці історії 35.67 KB
  Важливим засобомнавчан ня історії є друкований текст. У навчанні історії застосовуються різні види текстів. У навчанні історії розрізняють такі типи інтерпретації: науковоісторична.
80982. Підготовка вчителя історії до написання плану конспекту уроку 34.45 KB
  Для того щоб вчитель міг підготувати план – конспект уроку йому спочатку скласти тематичне планування. Безпосередня підготовка вчителя до уроку це планування уроку конкретизація тематичного планування стосовно кожного окремо взятого уроку осмислення та складання плану і конспекту уроку після того як визначено основний зміст і спрямованість уроку. План уроку необхідний кожному вчителю незалежно від його стажу і рівня педагогічної майстерності.
80983. Методика використання мультимедійних засобів навчання на уроках історії 34.47 KB
  Перш за все потрібно сказати що використання мультимедійних засобів навчання на уроках є актуальною проблемою Тому що не всі вчителі вміють використовувати технічні засоби за допомогою яких проводиться мульт. Урок. А для того щоб користуватися такими уроками їх потрібно розробити.
80984. Структура та методичне забезпечення підручника «Історія України» (9 клас) 31.48 KB
  Теорія та суспільні виклики в першій половині ХІХстТема№2Українські землі в складі Російської та Австрійської імперії наприкінці 18пер.третині 19стТема№3Соціальноекономічне життя народу та український національний рух у першій половині ХІХстТема№4культурне життя в Українських землях нап.половині 19ст;Тема№5модернізація укр.ХІХстТема№6Національна ідея в др.