Dalam penerokaan seismik, kami bukan sekadar merakam isyarat-kami cuba memahami cara bumi bergerak. Geofon 3 komponen (geofon 3C) sering digambarkan sebagai alat yang merekodkan getaran dalam tiga arah. Itu benar, tetapi ia tidak menjelaskan sepenuhnya apa yang sebenarnya kita sedang bekerja di lapangan.
Apa yang kita hadapi sentiasa realiti fizikal yang sama: gerakan tanah. Sama ada kita menggambarkannya sebagai anjakan, halaju atau pecutan, atau sama ada kita mengukur satu arah atau tiga, getaran asas tidak berubah. Apa yang berubah ialah cara kita memerhati dan mentafsirnya.
Apa 3 Komponen Geofon dalam Penerokaan Seismik
Apabila kami menggunakan geofon 3 komponen, kami menangkap gerakan tanah di sepanjang tiga paksi-biasanya menegak, sebaris dan garis silang. Ini membolehkan kita memerhati kelakuan vektor penuh gelombang seismik dan bukannya satu unjuran.
Dalam amalan, ini menjadi penting apabila medan gelombang adalah kompleks. Pantulan, gelombang permukaan, gelombang ditukar, dan bunyi semuanya bertindih. Satu-penderia komponen hanya boleh menunjukkan sebahagian daripada gambar itu. Dengan tiga komponen, kita boleh mula memisahkan jenis gelombang dan memahami arah perambatannya.
Tetapi walaupun dengan tiga komponen, kami masih mengukur getaran mekanikal yang sama. Perbezaannya terletak pada berapa banyak gerakan itu yang dapat kita bina semula.
Halaju lwn Pecutan dalam 3 Geofon Komponen: Perkara yang Berubah dan Perkara yang Tidak
Dalam banyak projek hari ini, terutamanya tinjauan-ketumpatan tinggi, kami melihat lebih banyak geofon 3 komponen berasaskan MEMS-, yang merekodkan pecutan dan bukannya halaju.
Adalah mudah untuk mengandaikan bahawa data pecutan adalah "lebih baik" kerana ia sering menunjukkan frekuensi dominan yang lebih tinggi dan spektrum yang lebih luas. Kita semua telah melihat ini dalam hasil pemprosesan.
Tetapi apabila kita melihat lebih dalam, keadaannya lebih halus.
Untuk getaran tanah yang sama:
- Halaju, pecutan dan sesaran hanyalah perwakilan matematik yang berbeza
- Bentuk gelombang, amplitud dan spektrumnya akan kelihatan berbeza
- Frekuensi dominan mereka mungkin berubah
Ini tidak bermakna maklumat bawah permukaan telah berubah. Ini bermakna perwakilan telah berubah.
Sebagai contoh, data pecutan secara semula jadi meningkatkan frekuensi yang lebih tinggi, manakala halaju menekankan frekuensi yang lebih rendah. Itulah sebabnya sistem berasaskan pecutan-selalunya kelihatan mempunyai "kelebihan frekuensi yang lebih tinggi." Pada hakikatnya, ini adalah kesan matematik, bukan peningkatan fizikal dalam resolusi bawah permukaan.
Julat Kekerapan dan Kekuatan Isyarat: Apa yang Sebenarnya Penting dalam Lapangan
Dalam penerokaan seismik darat, julat isyarat yang bermakna tidak terhad.
Apa yang kita boleh bekerja secara realistik ialah:
- Julat frekuensi kira-kira antara 1 Hz dan 200 Hz
- Kekuatan isyarat dihadkan oleh bunyi mekanikal dan bunyi sistem
Dalam julat ini, kedua-dua ukuran halaju dan pecutan boleh mewakili gerakan tanah yang sama dengan berkesan-dengan syarat isyarat-kepada-nisbah hingar adalah mencukupi.
Apa yang mengehadkan kami bukanlah jenis geofon sahaja, tetapi:
- Bunyi mekanikal persekitaran
- Syarat gandingan
- Lantai bunyi instrumen
- Kaedah pemerolehan dan pemprosesan
Kita sering melihat bahawa bunyi mekanikal mendominasi bunyi elektronik, terutamanya dalam keadaan medan. Ini bermakna menambah baik jenis penderia sahaja tidak meningkatkan kualiti data secara automatik.
Mengapa 3 Komponen Geofon Digunakan dalam Tinjauan Seismik Moden
Kami menggunakan 3 komponen geofon bukan kerana ia mengubah fizik, tetapi kerana ia memberi kami lebih banyak cara untuk mentafsirnya.
Mereka amat berharga apabila:
- Kita perlu menganalisis arah gelombang dan polarisasi
- Gelombang tertukar (gelombang PS) adalah penting
- Gelombang permukaan perlu dipisahkan atau ditindas
- Kompleks berhampiran-keadaan permukaan memesongkan medan gelombang
Dalam kes ini, mempunyai tiga komponen membolehkan kami menggunakan teknik pemprosesan yang lebih maju dan mengekstrak maklumat yang lebih berguna daripada gerakan tanah yang sama.
Mengapa Perbandingan Geofon Boleh Mengelirukan
Dalam projek sebenar, kami sering membandingkan geofon menggunakan spektrum, tenaga atau isyarat-kepada-nisbah bunyi. Ia kelihatan mudah, tetapi hasilnya boleh mengelirukan.
Data pecutan biasanya menunjukkan kandungan frekuensi tinggi-tinggi yang lebih kuat, tetapi ini disebabkan oleh cara ia dikira, bukannya isyarat frekuensi tinggi-yang lebih nyata di bawah tanah.
Perkara yang sama digunakan untuk tenaga dan isyarat-kepada-nisbah bunyi. Perubahan dalam sensitiviti, penapisan atau domain data semuanya boleh menjejaskan keputusan. Perkara yang kelihatan seperti data yang lebih baik selalunya hanyalah cara yang berbeza untuk mewakili gerakan tanah yang sama.
Apabila kita meletakkan segala-galanya ke dalam domain yang sama, banyak perbezaan ini menjadi jauh lebih kecil daripada yang pertama kali muncul.
Memilih Geofon 3 Komponen yang Tepat untuk Projek Anda
Apabila kami memilih geofon 3 komponen, kami tidak menumpukan pada satu parameter. Apa yang penting ialah bagaimana keseluruhan sistem berfungsi dalam keadaan sebenar.
Kami melihat:
- Ciri hingar merentas jalur frekuensi yang boleh digunakan
- Kestabilan dan ketekalan sensor
- Tingkah laku gandingan dengan tanah
- Keserasian dengan aliran kerja pemerolehan dan pemprosesan
Sistem berasaskan halaju-berprestasi baik-boleh menyampaikan hasil yang setara dengan sistem-pecutan setelah pembetulan dan transformasi yang betul digunakan.
Apa yang membezakannya bukan hanya jenis sensor, tetapi keseluruhan strategi pemerolehan dan pemprosesan.
Bekerja dengan 3 komponen geofon memberi kita pandangan yang lebih lengkap tentang gerakan tanah, tetapi ia tidak mengubah fizik gelombang seismik.
Halaju atau pecutan, satu-komponen atau tiga-komponen-ini adalah cara yang berbeza untuk memerhati getaran yang sama.
Jika kita mengingati perkara itu, adalah lebih mudah untuk mengelakkan lebih-mentafsir kelebihan yang jelas dan memfokuskan pada perkara yang benar-benar meningkatkan kualiti data seismik: kekuatan isyarat, kawalan hingar dan pemprosesan yang betul.
Rujukan
[1] Wei, Jidong.Geofon Seismik untuk Penerokaan Petroleum. Qingdao: China Ocean University Press, 2016.
[2] Syarikat Sercel.Manual Teknikal 428XL (Versi 4.0). Perancis, 2010.
[3] Li, Qingzhong. "Beberapa Konsep Tersilap dalam-Penerokaan Seismik Resolusi Tinggi dan Tindakan Balas Sepadan."Penggalian Geofizik Minyak, jld. 32, no. 6, 1997, ms. 751–783.
[4] Crisi, PA, dan TJ Perrin. "Berapa Banyak Angin Cukup?"Program Teknikal SEG Abstrak Dikembangkan, jld. 22, 2003, ms. 70–73.
[5] Wei, Jidong. "Geophone Deconvolution untuk -Pampasan Kekerapan Rendah dalam Data Seismik."Penggalian Geofizik Minyak, jld. 51, no. 2, 2016, ms. 224–231.
