Обработка микросейсмических сигналов в задаче пассивного низкочастотного сейсмического зондирования Земли

• Автор: Рыжов, Василий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 157 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕТОД НИЗКОЧАСТОТНОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ
Введение
1.1. Пассивные методы сейсморазведки
1.2. Методы поиска нефтегазовых месторождений на основе спектрального анализа низкочастотного микросейсмического поля геосреды
1.3. Регистрация сигнала и его статистические характеристики
Выводы к главе
ГЛАВА 2. ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
МИКРОСЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
Введение
2.1. Помехи в микросейсмических сигналах
2.2. Классификация помех и полезного сигнала
2.3. Характеристики полезного сигнала
2.4. Особенности интерпретации спектров
Выводы к главе
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ФИЛЬТРАЦИИ ПОМЕХ В ЗАДАЧЕ ПАССИВНОГО НИЗКОЧАСТОТНОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ
3.1. Методы фильтрации локально-нестационарных помех
3.2. Методы фильтрации техногенных узкополосных помех
Выводы к главе

ГЛАВА 4. ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СПЕКТРОВ И МЕТОДИКА
РЕГИСТРАЦИИ МИКРОСЕЙСМИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ
Введение
4Л. Алгоритм оценки параметров спектральных аномалий
4.2. Методика наблюдения и учета вариаций параметров спектральных аномалий микросейсмического шума
4.3. Методика обработки данных НСЗ
4.4. Результаты опробования технологии низкочастотного сейсмического зондирования
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Настоящая работа посвящена методике обработки микросейсмических сигналов и разработке методов фильтрации помех в задаче пассивного низкочастотного сейсмического зондирования (НСЗ). Среди геофизических методов НСЗ является новым малоизученным методом, который позволяет при небольших трудозатратах с высокой эффективностью оценивать характеристики геологического разреза, в частности, наличие нефтегазовых залежей.
Объект исследования и актуальность темы. Естественные микросейсмические колебания поверхности Земли (микросейсмы) порождаются явлениями как природного характера (удаленные землетрясения, атмосферные явления, морской прибой), так и антропогенного (транспорт, промышленные объекты). На основе изучения характеристик природных микросейсм базируется несколько методов поиска и разведки нефтегазовых залежей, в том числе метод НСЗ. Он основан на изучении явления повышенной (аномальной) низкочастотной (1-10 Гц) энергии в спектрах микросейсм над нефтяными объектами. Для более яркого наблюдения данного явления в работах [54, 55, 84] было предложено осуществлять вибровоздействие на залежь с поверхности Земли. С 1989 г. это явление наблюдается в различных нефтегазовых регионах планеты [1, 2, 6, 10,11,15, 17, 18, 20, 27, 44, 48, 54, 55].
В качестве физического описания явления низкочастотной спектральной аномалии над нефтяными объектами доминировала гипотеза генерации низкочастотных микросейсм нефтегазовой залежью. В виду отсутствия обоснованного количественного объяснения явления потребовалось дополнительное его изучение. В 2005 г. Е.В. Биряльцевым была выдвинута гипотеза резонанса сейсмических волн между поверхностью Земли и нефтегазовой залежью [4, 61], которая нуждалась в практическом
подтверждении. Для выбора корректного теоретического описания этого

Амплитудно-частотная характеристика СМЗ-КВ
/ Ґ

Частота, Гц
Рис. 12. Амплитудно-частотная характеристика СМЗ-КВ
Аппаратурное исполнение регистрирующих модулей предусматривает их эксплуатацию в сложных полевых условиях, в том числе и в зимнее время.
Автономный регистратор сейсмических сигналов
Автономный регистратор сейсмических сигналов (АРСС) предназначен для регистрации вертикальной компоненты сейсмических колебаний и преобразования их в цифровой вид с привязкой к единому времени (рис. 13).
1-Сейсморегистратор 3-Блок фильтров и АЦП 5-Блок аккумуляторов
2-Сейсмоприемник 4-Кроссплата 6-Основание
СМ-ЗКВ
Рис. 13. Общий вид АРСС (слева), со снятой крышкой (справа)
АРСС может использоваться для регистрации и оперативной оценки характеристик сейсмических сигналов от различных источников, а также микросейсмического фона при обследовании различных мест и объектов.