Создание и исследование метода и средств морской геологоразведки с повышенной разрешающей способностью

• Автор: Юркевич, Николай Викторович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ПРОБЛЕМА ВРЕМЕННОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ
РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ
1.1. Временная синхронизация распределенных
компьютерных систем
2. О МЕТОДЕ НЕПРЕРЫВНОГО
СЕЙСМИЧЕСКОГО ПРОФИЛИРОВАНИЯ (НСП)
2.1. Физические основы метода
2.2. Сейсмические волны в однородных средах
2.3. Г одографы
2.4. Сейсмограмма
2.5. Источники сейсмических волн
2.6. Буксируемые приемные устройства
2.7. Основные методы сейсморазведки
2.8. Обработка и интерпретация результатов ЗИ сейсморазведки
2.9. Особенности применения метода НСП при
решении задач морской сейсморазведки
2.10. Проблема временной синхронизации процессов в методе НСП
2.11. Традиционный метод временной синхронизации
распределенных систем метода НСП
2.12. Преимущества и недостатки традиционной
системы временной синхронизации
3. РАЗРАБОТАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВРЕМЕННОЙ
СИНХРОНИЗАЦИИ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ МЕТОДА НСП..
3.1. Структура предлагаемой системы

3.2. Эталонный источник времени
3.3. Оценка качества предлагаемого метода
3.4. Доверительные оценки генеральных параметров
распределения (интервальные оценки)
4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
ВРЕМЕННОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ
МЕТОДА НСП
4.1. Используемое оборудование
5. РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
5.1. Методы обработки экспериментальных данных
5.2. Выборочные параметры распределения (точечные оценки)
5.3. Доверительные оценки генеральных параметров
распределения (интервальные оценки)
5.4. Подбор теоретического распределения и его параметров
5.4.1. Система записи
5.4.2. Система контроля источника
5.4.3. Система позиционирования
5.4.4. Разница систем
5.5. Корреляционный анализ
5.6. Ошибки и погрешности системы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение А. Исходные данные натурных экспериментов
Приложение Б. Скорость распространения звуковой волны

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Метод непрерывного сейсмического профилирования (НСП) является основным методом морской сейсморазведки запасов углеводородов на морских акваториях. Достаточно указать богатейшие залежи нефти, открытые этим методом, в районе Карибского бассейна, в Северном и Охотском морях и др. Технология проведения работ этим методом достаточно полно описана в [6, 7, 9, 13, 16 и др]. В основу метода заложен принцип изменения структуры акустической волны при ее отражении от поверхности дна (первое вступление) и от границ разделов между поддонными слоями, а также от объектов, заглубленных в донных отложениях. В качестве источника акустической волны используются буксируемые пневматические пушки [1], расположенные по бортам судна-буксировщика. Пневмопушки через определенные интервалы времени производят выхлоп сжатого воздуха на глубине около 15-20 м под давлением порядка 150 атм., возбуждая в воде зондирующий акустический импульс длительностью 30-40 мсек, распространяющийся в направлении «море-дно» по выше описанной схеме.
В качестве приемника отраженных от дна импульсов используются буксируемые пьезокосы, каждая из которых представляет собой набор пьезодатчиков (гидрофонов), распределенных вдоль пьезокосы с определенным шагом. Каждая пьезокоса представляет собой буксируемую антенну, максимум диаграммы направленности которой ориентирован в направлении дна. Это обеспечивает высокую помехоустойчивость приема отраженных от дна акустических импульсов за счет подавления корабельных волн-помех, распространяющихся в горизонтальном направлении.
С учетом обозначенной методики проведения геологоразведки основными аппаратурными компонентами системы НСП являются блоки навигации, контроля источника и контроля записи. Результатом наблюдений

заключается в определении весов, которые должны быть приданы гидрофонным выходам перед суммированием.
Рассмотрим секцию БПУ, содержащую (2т+1) элементов, в которой г'-й элемент расположен на х, и имеет усиление с,. Если плоская волна со скоростью v подходит к линии расстановки гидрофонов под углом 0 относительно нормали, то сигнал z(t) будет приниматься в точке х=х,- с временной задержкой по отношению к х=0, равной пространственному шагу х;, деленному на кажущуюся скорость, vk = v/sind Следовательно, сигнал на выходе секции s(t), который является взвешенной суммой откликов элементов, есть

s(t)= £c,.Z(t-x,/vt). (2.18)

Применяя преобразование Фурье к (1), получаем

S(/) = {£c, ехр(-7'2я)6с( lvk)}z(f). (2.19)

где S(f) и Z(f) ~ преобразования Фурье от s(t) и z(t) соответственно.
Отношение этих выражений есть передаточная функция секции::
F(c,k) = S(f)/Z(f)= ]Гс, exp(-7'vx(), (2.20)

где v = 27tf/ vk =2тс /X -волновое число, X- эффективная длина волны: h=vk/f= v/f sin в.
Величина F(c,v) является откликом секции и часто представляется как функция Y= d / А , где d - длина секции. Если предполагается, что только близкие к вертикальным плоские волны содержат полезную информацию, угол подхода в- полезный параметр для выделения сигнала из шума, то есть если I в I < втах, соответствующая волна будет называться сигналом, и если I в I > в
max, она будет шумом. Разделение сигнала и шума согласно значениям в
эквивалентно разделению на основе кажущейся скорости. Если V/sin втах <