ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Р я б и и к и н. Регулируемый направленный прием (РНП) сейсмических воли и основы его разрешающей способности из "Вопросы регулируемого направленного приема сейсмических волн " Начиная с 11947 г. ежегодно (исключая 1951 г.) велись опытные полевые работы при помощи первоначально изготовленного и непрерывно совершенствовавшегося образца аппаратуры РНП, в результате которых разработана исходная методика полевых работ, интерпретации материалов метода РНП и получены данные, уточняющие геологическое строение в районах со сложными сейсмо-геологическими условиями. [c.6] В 1950 г. было принято решение о необходимости подготовить техническую документацию для аппаратуры РНП и изготовить два ее комплекта к 1951 г. Оформление на основе имеющегося образца технической документации для заводского изготовления опытной аппаратуры РНП было начато в СКБ-5 ныне КБНП (Конструкторскйе бюро нефтяного приборостроения) в 1952 г. и полностью закончено к 1954 г. В течение 1954 г. на заводе Геофизика изготовлено четыре комплекта аппаратуры РНП системы МНИ, и с 1955 г.,начато внедрение метода РНП на предприятиях нефтяной промышленности. [c.6] Схожая методика применялась ранее при осуществлении электрических методов интегрирования и дифферкенцирования [10]. Отдельные результаты, полученные при помощи лабораторного применения РНП, опубликованы [11]. [c.7] В настоящее время метод РНП характеризуется следующими основными чертами. [c.7] До настоящего времени было принято считать, что эффект суммирования при РНП полностью аналогичен эффекту суммирования при способах группирования. Это заставляло обращать внимание только на увеличение амплитуд при совпадении расположения суммирующих щелей с осью синфазности волны на записях. Этим же, повидимому, следует объяснить недостаточнзто убедительность работ [13, 18], в которых сделаны попытки изложить математическое обоснование метода Рибера. Наконец, это же привело к пессимистической оценке метода РНП в работе [1]. На самом деле имеется качественное отличие эффекта суммирования при РНП от эффекта суммирования при простом группировании. Оно заключается в том, что при простом группировании имеется возможность видеть только одну суммарную запись, соответствующую синхронному суммированию записей одиночных сейсмоприемников. При РНП имеется возможность следить за изменением вида суммарных записей и изучать не только суммарную запись, полученную при совпадении оси синфазности суммируемой волны с расположением суммирующих щелей, а и суммарные записи, полученные при постепенном отклонении расположения щелей от оси синфазности суммируемой волны. [c.8] Установивша-яся гармоническая волна. Пусть на прямолинейную базу приема Ьх с расположенным на ней на равных расстояниях друг от друга нечетным п числом сейсмоприемников со скоростью V под углом 0 падает плоская гармоническая волна с круговой частотой о. [c.9] И ксугорую в нашем случае удобнее назвать характеристикой направленности суммирования, так как ее аргумент меняется в соответствии с изменением временного сдвига щелей при суммировании. [c.10] В результате суммирования по методу РНП получается большое число (в современной аппаратуре 31) суммарных записей вида 2( ) с различ1ными сдвигами щелей кдх, а следовательно, и с различными относительными временными сдвигами Эти суммарные записи имеют различные амплитуды и фазы в соответствии с изменением функции Р. При стремлении к нулю, т. е. при приближении временного сдвига щелей к временному сдвигу волны, амплитуды суммарных колебаний увеличиваются в соответствии с кривой 1 (рис. 3). При этом фазы суммарных записей в пределах всего максимума характеристики направленности суммирования остаются постоянными. Для случая, показанного на рис. 3, и при шаге сдвига щелей, равном 6 мсек, группа синфазных ( в точном значении этого понятия) суммарных записей с увеличенными амплитудами будет состоять из пяти или шести записей в зависимости от того, совпадет или не совпадет один из сдвигов щелей оо сдвигом волны. Суммарные записи, расположенные по обе стороны от указанной группы записей, будут резко отличными, так как им свойственны противоположные фазы. В этом состоит фазовый эффект суммирования. Амплитуды суммарных колебаний, расположенных еще дальше и имеющих ту же фазу, что и группа записей с резко увеличенными амплитудами, будут значительно меньшими. В этом состоит амплитудный эффект суммирования. Амплитудный эффект суммирования можно оценивать отношением максимальной амплитуды суммарных записей к наибольшей амплитуде суммарной записи, имеющей ту же фазу, но расположенной вне основного макси.мума характеристики направлеиности. При точном совпадении одного из сдвигов щелей со сдвигом волны амплитудный эффект равен девяти. При неточном совпадении временного сдвига щелей с временным. сдвигом волны амплитудный эффект суммирования оценивается несколько меньшей цифрой (около 7). [c.10] В рассматриваемом случае суммироваиия установившейся гармонической волны у характеристики направленности суммирования имеются побочные максимумы, один из которых показан кривой 1 (рис. 3). Можно выбрать размеры базы приема так, чтобы временные сдвиги интересующих волн не превышали определенной величины (например, 70 мсек), и в несколько больших пределах изменять временной сдвиг щелей при суммировании (например, до 80 мсек). Тогда суммарные записи, на которых могли бы проявиться разрастания амплитуд, связанные с наличием побочного максимума характеристики направленности суммирования, не будут получены (например, для частоты 50 гц побочный максимум проявляется, начиная с относительного временного сдвига 150 мсек). Однако следует иметь в виду, что в пределах суммоленты могли бы проявиться побочные максимумы, связанные с волнами, имеющими еще большие временные сдвиги. Ниже будет показано, что для неустановившихся волн явления, аналогичные проявлению побочных максимумов характеристик направленности суммирования для гармонической волны, имеют подчиненное значение. [c.12] ОтЛичие Р р) от Р состоит только в том, что, за исключением случая, когда М = О, Р (со) представляет для каждого значения не постоянное число, а функцию частоты о и играет роль как бы частотной характеристики суммирования данной волны при определенном сдвиге щелей В отличие от обычной характеристики направленности при постоянной частоте о функцию Р (со) удобно называть частотной характеристикой направлеиности. [c.13] Из выражения (9) и указанного толкования функции Р((о) следуют общие выводы о суммировании неустановившейся волны. При = О или Mr — дt Р (о) = п и суммарная запись имеет ту же форму, что и запись волны средним сейсмоприемником базы, но с амплитудами, увеличенными в п раз. [c.13] Все суммарные записи при =Ф О отличаются от записи суммируемой функции, но суммарные записи, полученные при дд, отличающихся только знаком, одинаковы. Из этого следует, что совокупность суммарных записей по обе стороны от средней записи, полученной прий =0, симметрична. [c.13] Р истики направленности, т. е. будет больше, а верхняя граница максимума спектра будет меньше граничной частоты первого побочного максимума, то амплитуды всех частотных составляющих спектра данной суммарной записи будут существенно (примерно в отношении I 5) ослаблены по сравнению с составляющими спектра суммарной записи, полученной при совпадении сдвигов щелей со сдвигом волны. [c.14] В таком же соотношении будет ослаблеиа и вся данная запись по сравнению с упомянутой выше. [c.14] Из этой таблицы следует, что для волны, максимум спектра которой лежит в полосе 50—70 гц, для временных сдвигов щелей от 18 до 90 мсек при суммировании будут значительно ослаблены ее основные частотные составляющие. [c.14] Более подробное аналитическое исследование эффекта суммирования неустановившейся волны может быть произведено на основе выражения (9) для определенных функций Р 1). [c.14] Такой же прием можно применить по отношению к кривым любой формы. Например, если взять простейший вид неустановившейся волны в виде положительного полупериода синусоиды и суммировать, как указано выше, ординаты девяти таких волн , сдвинутые относительно максимального мгновенного значения и-х на средней кривой, то будет получена кривая, обозначенная на рис. 3 цифрой 2. Эта кривая будет характеризовать именно зависимость максимального мгновенного значения наблюдаемой величины в данном случае от временного сдвига при суммировании. Аналогичное суммирование произведено для волн в виде целого периода синусоиды ( кривая 3 на рис. 3) и для полутора периодов синусоид (кривые и 5 на рис. 3). Во всех случаях для средних из суммируемых записей закреплялись максимальные положительные ординаты записей. Различие кривых 4 -а 5 состоит в том, что для кривой 4 суммирование производилось относительно положительной амплитуды среднего полупериода синусоиды, а для кривой 5 — относительно положительной амплитуды первого полупериода синусоиды. [c.15] Такое исследование было проведено для двух простейших рн-дов неустановившихся волн. [c.16] На рис. 4 приведено построение для волны с записью в виде обрывка синусоиды в полтора периода, имеющей симметричную форму по отношению к средней амплитуде, на рис. 5 — для волны с записью в виде одного периода синусоиды. В левых частях рисунков в трех измерениях показаны суммарные записи и по одной из мгновенных характеристик направлеиности (сравнивать с рис. 3, кривые соответственно 4 VI 3). Использованные для построения другие мгновенные характеристики направленности не показаны, чтобы не загромождать рисунков. В правых частях рисунков показаны только суммарные записи, друг под другом, как они бывают расположены на суммолентах РНП. Так удобнее проследить за фазовыми соотношениями суммарных записей. [c.16] При совпадении временного сдвига щелей с временным сдвигов неустановившейся волны суммарная запись подобна записи одиночной волны средним сейсмоприемником базы приема. Ее время совпадает со временем прихода волны к среднему сейсмоприемнику. [c.17] Вернуться к основной статье