Способ возбуждения сейсмических сигналов на предельном мелководье

 

Изобретение относится к морской сейсморазведке и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ в условиях предельного мелководья. Цель-увеличение энергии излучаемого сигнала. Способ включает размещение излучателя в воде и создание сейсмического импульса. Способ включает формирование на локальных участках акватории дополнительного объема воды путем повышения ее уровня на высоту , равную в метрах численному значению амплитуды первого пика давления излучаемого сигнала в кгс/см , приведенной к рас стоянию 1 м от излучателя, и создание сейсмического сигнала в дополнительном объеме воды. Повышенный уровень воды формируют в жестком цилиндре, опускают его Hd дно акватории и внутри его создаю сейсмический сигнал. Повышение же уровня воды осуществляют путем вакуумирования. 2 з.л.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19у (11) (51)5 G 01 V 1/137

ГОСУДАР СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4820377/25 (22) 27,04,90 (46) 23,06.92. Бюл, ¹ 23 (75) В.А,Ежов (53) 550,83 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 792187, кл. (01 Ч 1/133, 1979, Патент США № 3915257, кл, G 01 V 1/02, опублик, 1975. (54) СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ НА ПРЕДЕЛЬНОМ MEJlКОВОДЬЕ (57) Изобретение относится к морской сейсморазведке и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ в ус- ловиях предельного мелководья, Цель-увеИзобретение относится к морской сейсморазведке и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ в условиях предельного мелководья.

Наиболее сложной частью ведения разведки на нефть и газ в условиях предельного мелководья является возбуждение сейсмических сигналов в тонком водном слое. Наиболее распространенные излучатели сейсмических сигналов, такие как пневматические, гидравлические, электроискровые, теряют свою эффективность из-за значительной потери излучаемой энергии в тонком водном слое. Это объясняется тем, что давление, которое выдерживает поверхность воды без кавитации, равно 1 кгс/см .

П:; и больших давлениях, которые возникают вокруг излучателя, например, пневматического, в момент его срабатывания происходит раскрытие воды и большая часть излучаемой энергии выбрасывается в воздух. личение энергии излучаемого сигнала. Способ включает размещение излучателя в воде и создание сейсмического импульса. Способ включает формирование на локальных участках акватории дополнительного объема воды путем повышения ее уровня на высоту, равную в метрах численному значению амплитуды первого пика давления излучаемого сигнала в кгс/см, приведенной к расстоянию 1 м от излучателя, и создание сейсмического сигнала в дополнительном объеме воды, Повышенный уровень воды формируют в жестком цилиндре, опускают

его на дно акватории и внутри его создают сейсмический сигнал. Повышение же уровня воды осуществляют путем вакуумирования. 2 з.п.ф-лы, 1 ил, Известно, что амплитуда излучаемого сигнала морских сейсмических излучателей приводи-.ся к расстоянию 1 м от него. Она уменьшается вследствие расхождения франта си нала (волны) по закону 1/г, где г — расстояние от излучателя до точки наблю.дения, Если на расстоянии 1 м от излучателя амплитуда сигнала равна 2 кгс/см . м, то на расстоянии 2 м амплитуда будет равна 1 кгс/см м. Если это рассматривать применительно к глубине погружения излучателя, то в этом случае при подходе сейсмической волны к поверхности раздела сред водавоздух раскрытия воды уже не произойдет.

Излучение сигнала по этому критерию будет максимальным. B связи с тем, что на мелководье используют высокочастотные излучатели, которые не дают поверхностную волну-помеху, пиковые давления амплитуд сигналов у них находятся в пределах до 2

2 кгс/см м, т.е. глубина погружения таких излучателей 2 м уже является достаточной.

1742759

Подобного поднятия воды над излучателем можно добиться, например, путем еакуумирования, Известен способ возбуждения сейсмического сигнала с целью увеличения глубинности исследования при работах на мелководье путем сосредоточения энергии сигнала е сейсмическом диапазоне частот, Срабатывание каждого последующего излучателя в группе осуществляется с задержкой, равной времени. двойного пробега волны от излучателя до границы раздела вода=воздух.

Недостатком данного способа является то, что его нельзя использовать в условиях предельного мелководья, где толщина водного слоя не позволяет осуществить эту задержку, т.е, низка его эффективность, Наиболее близким техническим решением является способ возбуждения сейсмических сигналов на предельном мелководье, включающий размещение излучателя в воде и создание сейсмического импульса. При этом способе пневмоизлучатели "выстреливают" сжатый воздух под днище судна, возбуждая сейсмический сигнал. Излучатели могут иметь убирающиеся цилиндрические юбки, которые не позволяют воздуху производить боковое перемещение воды. В этом случае корпус излучателя снабжен клапаном для выпуска отработанного воздуха. Для увеличения эффективности воздействия излучатель может быть снабжен отражательной пластиной.

Недостатком известного способа является то, что колебание воздушного пузыря, происходящее под днищем судна, создает значительную помеху в регистрируемом отраженном сигнале, несмотря на повышение эффективности возбуждения сигнала, Кроме того, при свободной поверхности раздела вода — воздух излученный сигнал усиливается зеркально отраженным от этой поверхности сигналом.

Цель изобретения — увеличение энергии излучаемого сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что при способе возбуждения сейсмических сигналов на предельном мелководье, включающем размещение излучателя в воде и создание сейсмического импульса, на локальных участках акватории формируют дополнительный объем воды путем повышения ее уровня на высоту, равную в метрах численному значению амплитуды первого пика давления излучаемого сигнала в кгс/см, приведенной к расстоянию 1 м от излучателя, и сейсмический сигнал создают в дополнительном объеме воды, повышенный уровень воды формируют е жестком цилиндре и опускают его на дно акватории, а сейсмический сигнал создают внутри жесткого цилиндра, повышениеже уровня воды осуществляют путем вакуумирования.

Повышение уровня воды на высоту, равную в метрах численному значению амплитуды первого пика давления излучаемого

2 сигнала в кгс/см, приведенной к расстоянию 1 м от излучателя, позволяет не только исключить потерю излучаемой энергии вследствие раскрытия воды, но и дополнительно усилить сигнал за счет зеркально отраженного от поверхности вода--воздух.

На чертеже приведено устройство, поясняющее реализацию способа.

Допустим, что имеем предельное мелководье 0 — 2 м, по которому перемещается понтон, оборудованный излучателями 1, размещенными е колоннах 2, которые соединены между собой и компрессором 3 с обра ным клапаном 4 пнеамокоммуникациями 5. Излучатель 1 посредством своих коммуникаций 6 соединен с компрессором 7.

Колонны 2 сверху герметично заглушены и могут быть снабжены подвижными юбками

8.. Способ осуществляют следующим образом.

Компрессор 3 включается на реверс и из герметичных колонн 2 откачивается воздух.

В колонне 2 поднимается уровень воды от отметки Н, до отметок Н2, Нз, Н и конечной

Н. Возможен вариант, когда на каждую колонну 2 устанавливают свой малогабаритный компрессор или колонна снабжается пороговым устройством.по вакууму, Но е любом случае в зависимости от амплитуды сигнала излучателя 1 над ним создается столб воды, который при вскрытии излучателя, т.е. выбросе из него сжатого воздуха, выполняет роль "забойки" (инертной массы), которая не позволяет воздушному пузырю высвободить энергию е воздух, Известно, что серийные компрессоры, например, ДК-2, ДК-10, работая е реверсивном режиме, могут создавать разрежение до 0,1 кгс/см и поднимать воду еакуумиро2 аанием на высоту, много больше требуемой.

Когда излучение сигнала состоится, вакуум исчезнет за счет выброса воздуха из излучателя, и столб воды, устремившись вниз (падая), усилит сейсмический сигнал

Пульсации пузыря отсутствуют.

Чтобы повысить эффект излучения сигнала в колонне 2 опускается юбка 8, которая герметизирует воду а колонне, без учета того, что часть воды может уходить через дно, на которое опирается юбка 8. Учг:"ывая быстротечность процесса, юбка 8 не позволяет излучаемой энергии р:;ссеиааться между

1742759

45

Составитель Н.Чихладзе

Редактор Н.Тупица Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Л.Бескид

Заказ 2283 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул,Гагарина, 101 днищем судна и дном акватории, что повышает эффективность способа. Воздух, скапливающийся в верхней части колонны, выпускается через клапан 4 и забирается компрессором 3.

Формула изобретения

1. Способ возбуждения сейсмических сигналов на предельном мелководье, включающий размещение излучателя в воде и создание сейсмического импульса, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения энергии излучаемого сигнала, на локальных участках акватории формируют дополнительный объем воды путем повышения ее уровня на высоту, равную в метрах численному значению амплитуды первого пика давления излучаемого сигнала в кгс/см, приведенной к расстоянию 1 м от

5 излучателя, и сейсмический сигнал создают в дополнительном объеме воды.

2. Способ по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что повышенный уровень воды формируют в жестком цилиндре, опускают его на

10 дно акватории, и сейсмический сигнал создают внутри жесткого цилиндра.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что повышение уровня воды осуществляют путем вакуумирования.