6.2 Виброустановки
Вертикальные виброустановки создают ассиметричное волновое поле из вертикальных р-волн (продольные) и горизонтальных s-волн (горизонтальные). Shear (сдвиговые) виброустановки создают горизонатльные р-волны и вертикальные s-волны (последние перпендикулярны направлению вибрации). Если многократные взрывные модели не создают достаточно энергии, уходящей в землю, может оказаться предпочтительнее использовать виброустановки (рис. 6.3) на технических территориях (technical grounds), независимо от относительной стоимости.
Рис. 6.3.
Недавно мы столкнулись с некачественными данными, полученными с помощью взрывного источника, на территории в 200 м (650 футов) ледяного покрытия, но мы собрали замечательные данные в случае, когда использовался вибросейсмический источник.
6.2.1 Программа работ
При сборе данные с использованием виброисточников, объем работ зависит от следующих параметров:
Длина свипа
Количество свипов
Количество вибраторов
Основное усилие на грунт
Длина свипа (время) – это обычно диапазон от 4 до 20 секунд. Тестирование определит, какая комбинация длины свипа с другими параметрами сбора данных даст наилучшие результаты. Чем больше длина свипа, тем больше времени затрачивают виброустановки на создание диапазонов определенной частоты в землю.
Количество свипов – приемлемый диапазон между 4 и 20. Сокращение помех достигается путем увеличения числа свипов; напр. Помехи от ветра на дальних трассах могут быть значительно снижены путем увеличения числа свипов.
Произведение длины свипа и количества свипов называется временем контакта плиты с грунтом и является одним из наиболее важных факторов при определении величины затрат на партию:
Время контакта плиты с грунтом = (длина свипа) * (количество свипов)
Время контакта плиты с грунтом обычно варьируется между 100-150 секундами на ПВ, однако при определенных обстоятельствах оно может быть снижено до 10 секунд. В основном, более экономично снизить количество свипов, потому что таким образом снижается количество переездов виброустановок; более того, желательны более длинные свипы.
Количество виброуставнок варьируется между 3 и 5. Сбор данных одиночной или двойной виброустановками не обеспечит отличное сокращение помех, что может быть достигнуто большим количеством виброустановок.
Основное усилие на грунт – это последний фактор, влияющий на усилие. Наряду с количеством виброустановок он больше влияет на коэффициент отношения S/N, чем длина свипа, количество свипов и ширина полосы частот согласно следующей формуле (М. Ланслей, 1992): улучшение S/N в дВ = 20 log (количество вибраторов * основное усилие на грунт * (длина свипа * количество свипов * диапазон частот свипа)½).
6.2.2 Хорошо настраиваемые виброустановки
Виброустановки могут быть расставлены на большом расстоянии друг от друга для образования модели приема и значительное количество свипов может быть суммировано для образования достаточно большого источника. Несколько виброустановок (2-5) обычно объединяются для создания группы (расстановки). Длина группы (расстановки) определяется расстоянием от плиты первого вибратора до плиты последней виброустановки. Эта группа может быть станционарной или перемещаться на предварительно определенное расстояние, как это показано на рис. 6.4 для центра ПВ. Общая длина группы возбуждения:
Общая длина группы возбуждения = длина группы + переезд,
напр. 60 м = 30 м + 30 м или 248 футов = 124 футов + 124 футов
и
переезд = (увеличение (прирост) расстояния переезда) * (количество свипов –1)
напр. 30 м = 10 м * (4-1) или 124 футов = 41 фут * (4-1)
Переезд достаточно эффективно снижает помехи и намного легче с точки зрения работы операторов, оборудования и окружающей среды. Переезд на небольшое расстояние может снизить помехи воздушного потока (333 м/сек или 110 футов/сек) и поверхностную волну на ближних выносах. Переезд на более длинные расстояния может увеличить кратные, и, следовательно, следует избегать этого.
Часто первый вибратор ставится для первого свипа рядом с флажком, обозначающий место нахождения ПВ. Затем группа вибраторов передвигается между каждым свипом таким образом, чтобы во время последнего свипа последний вибратор находился рядом с флажком. Вибраторы образуют взвешенную группу (на рис. 6.4 массы 1, 2, 3, 4, 3, 2, 1). Если, после последнего свипа, первый вибратор не находится рядом со следующим флажком, тогда вся группа перемещается до следующего флажка.
Расстояние между ПВ = переезд + перемещение
Напр. 40 м = 30 м + 10 м или 165 футов = 124 футов + 41 фут
Изменения в идентичности работы виброустановок, возникающие при переездах, могут игнорироваться, так как идентичность в работе виброустановок может изменяться от свипа к свипу и даже во время свипа от начала до конца.
Рис. 6.4 Группа виброустановок, Перемещение и Переезд