Принципы устройства сейсморазведочной аппаратуры.

Для проведения сейсморазведочных работ используются сложные комплекты аппаратуры, включающие:

1) источники возбуждения упругих волн (взрывные и невзрывные);

2) устройства, воспринимающие упругие колебания и преобразующие их в электрические сигналы (сейсмоприемники или геофоны при наземных работах, пьезоприемники и гидрофоны при работах на акваториях);

3) сейсмостанции, включающие многоканальные усилители и регистраторы (аналоговые или цифровые);

4) компьютеры для обработки информации;

Вспомогательное оборудование (буровые станки, автомобили для транспортировки приемных установок, провода и прочее).

Техническая сложность использования сейсморазведочной аппаратуры:

1) необходимо изучать глубины от нескольких метров до сотен километров, что требует применения разных источников возбуждения упругих волн – от удара кувалдой до мощных взрывов;

2) регистрация смещения почвы амплитудой от 10-6 до долей миллиметра создает перепад в интенсивности сигналов в миллионы раз, что требует применения электронных усилителей с коэффициентами усиления и динамическим диапазоном 106–107;

3) при одновременной фиксация множества волн либо в нескольких точках вокруг источника, либо в сотнях пунктов от него предполагается применение многоканальных идентичных приемных установок;

4) необходимо обрабатывать большое количество информации, что оказалось возможным лишь благодаря компьютерам, встроенным в современные станции, с последующей компьютерной переинтерпретацией материалов.Элементарный сейсморазведочный модуль состоит из источника упругих колебаний и их регистратора (приемника). Однако, для выделения полезных волн, возникает необходимость использования систем накапливания и суммирования сигналов. Предусматриваются разнообразные способы группирования и расстановки сейсмоприемников. С последних сигналы передаются на усилители и далее регистрируются в цифровом виде с последующей визуализацией на экране дисплея. Функциональная схема сейсморегистрирующего канала приведена на рис. 1.

Рис. 1. Функциональная схема сейсморазведочного канала

СП – сейсмоприемник, У – усилитель,

Ф – фильтр, АЦП – аналогово-цифровой

Преобразователь, Э.Р. – электронный регистратор

Совокупность усилительных каскадов и регистрирующих устройств составляют сейсморазведочную станцию (рис. 2). Электрические сигналы от сейсмоприемников поступают на входы сейсмических усилителей и далее через коммутирующее устройство на аналогово-цифровой преобразователь (АЦП). Кодирование сигналов начинается лишь с момента поступления сигнала синхронизации с усилителя-формирователя импульса запуска, на вход которого подключается сейсмоприемник, устанавливаемый на землю рядом с пунктом возбуждения.

Рис. 2. Типовая блок-схема цифровой сейсмостанции

Технологии сейсморазведочных работ объединяют операции подготовки и производства наблюдений. Это изучение геолого-геофизических условий, оценка местности, разбивка профилей, выбор аппаратуры и технических средств, топографическая привязка, составление и оперативная корректировка последовательности работ и.т.д. Технологии существенно отличаются при проведении сейсморазведки на суше, акваториях, в скважинах и горных выработках. Основные отличия заключаются как в специфике самих работ, так и в применяемых аппаратурных модулях и технических средствах. В частности, только при полевых работах на суше в зависимости от условий местности и климатических условий специально оснащаются и переоборудуются сейсмостанции, буровые станки, передвижные пункты взрыва, установки невзрывного возбуждения, вспомогательный транспорт и.т.д. Используются различные сейсмические косы (многожильные сейсмические кабели) и присоединяемые к ним сейсмоприемники.В морской сейсморазведке применяют специально оснащенные плавсредства (суда), на которых устанавливаются сейсмостанция, оборудование для буксирования источников и приемных устройств (кос), навигационная аппаратура и др. Сейсмические косы являются цифровыми (стримеры), делятся на плавающие и донные (при работах на мелководье и малых водоемах). Сейсмическими источниками служат группы пневмо и (или) электроискровых (спаркеры) излучателей. Все это, как и в наземной сейсморазведке, предопределяет различные системы наблюдений методами МПВ и МОВ. Сейсморазведка 2Dвыполняется, как правило, в виде продольного многократного профилирования с одной косой, а сейсморазведка 3Dреализуется с помощью буксируемой базы наблюдений (один источник и несколько параллельных кос).Скважинная сейсморазведка в основном состоит из сейсмокаротажа (определение средних и пластовых скоростей распространения упругих волн) и вертикального сейсмического профилирования – ВСП (изучение волновой картины в стратиграфическом разрезе). Исследования выполняются в глубоких буровых скважинах по схеме скважина-поверхность (рис. 3). Для выполнения работ требуется термостойкая скважинная сейсморегистрирующая аппаратура, устанавливаемая на спецавтомобиле, на котором помимо цифровой сейсмостанции находится лебедка с многожильным каротажным кабелем.

Рис. 3. Схема наблюдений методом ВСП