Конструирование сигнала для геофизического исследования
Номер патента: 19577
Опубликовано: 30.04.2014
Авторы: Лу Синю, Хорнбостел Скотт С., Виллен Деннис Е.
Формула / Реферат
1. Способ конструирования сигнала для источника на всем протяжении линии геофизического исследования, предназначенного для электромагнитного исследования с управляемым источником, содержащий этапы, на которых
задают комбинированный частотный спектр и ширину частот на протяжении линии геофизического исследования;
задают конкретный временной интервал для составного волнового сигнала, связанного с линией геофизического исследования;
задают параметры первого волнового сигнала и второго волнового сигнала на основании ранее заданного комбинированного частотного спектра и ширины полосы частот; и
конструируют сигнал посредством упорядочивания по времени первого волнового сигнала со вторым волновым сигналом, в результате чего конструируют комбинированный волновой сигнал, имеющий комбинированный частотный спектр и ширину полосы частот;
вычисляют предполагаемый временной интервал для составного волнового сигнала;
корректируют составной волновой сигнал, если предполагаемый временной интервал больше, чем конкретный временной интервал;
причем корректировка представляет собой одно, выбранное из группы, включающей изменение вида или частоты содержимого первого волнового сигнала или второго волнового сигнала, или изменение повторений составного волнового сигнала первого волнового сигнала или второго волнового сигнала, или изменение продолжительности и промежутков в составном волновом сигнале;
повторяют сигнал в пределах другого временного интервала на всем протяжении линии геофизического исследования.
2. Способ по п.1, в котором комбинированный частотный спектр и ширину полосы частот компонуют для разведки предварительно выбранного интервала целевых глубин.
3. Способ по п.1, в котором при упорядочивании по времени чередуют первый волновой сигнал и второй волновой сигнал.
4. Способ по п.1, в котором задают третий волновой сигнал и конструируют сигнал, чтобы упорядочить по времени третий волновой сигнал наряду с первым волновым сигналом и вторым волновым сигналом.
5. Способ по п.1, в котором задают два или большее количество волновых сигналов и конструируют сигнал, чтобы упорядочить по времени два или большее количество волновых сигналов наряду с первым волновым сигналом и вторым волновым сигналом.
6. Способ по п.1, в котором каждый из первого волнового сигнала и второго волнового сигнала представляет собой по меньшей мере один вид волнового сигнала, который является одним из синусоидального волнового сигнала, волнового сигнала в виде меандра, трехпикового волнового сигнала, четырехпикового волнового сигнала, пятипикового волнового сигнала и любого сочетания из них.
7. Способ по п.6, в котором первый волновой сигнал и второй волновой сигнал принадлежат к одному и тому же виду волнового сигнала по меньшей мере из одного вида волнового сигнала.
8. Способ по п.1, в котором первому волновому сигналу придают первый частотный состав и второму волновому сигналу придают второй частотный состав.
9. Способ по п.1, в котором упорядочивают по времени первый волновой сигнал и второй волновой сигнал вдоль одного из множества пространственных разрезов на всем протяжении линии геофизического исследования.
10. Способ конструирования сигнала для электромагнитного исследования с управляемым источником, содержащий этапы, на которых
задают временной интервал для составного волнового сигнала на протяжении линии геофизического исследования;
задают конкретный временной интервал для составного волнового сигнала, связанного с линией геофизического исследования;
задают спектр частот для составного волнового сигнала;
задают базовый волновой сигнал на основании заданного спектра частот составного волнового сигнала;
конструируют составной волновой сигнал, имеющий множество базовых волновых сигналов, на основании ранее заданного временного интервала; в результате чего конструируют комбинированный волновой сигнал, имеющий комбинированный частотный спектр и ширину полосы частот, и
вычисляют предполагаемый временной интервал для составного волнового сигнала;
корректируют составной волновой сигнал, если предполагаемый временной интервал больше, чем конкретный временной интервал;
причем корректировка представляет собой одно, выбранное из группы, представляющей изменение вида или частоты содержимого первого волнового сигнала или второго волнового сигнала, или изменение повторений составного волнового сигнала первого волнового сигнала или второго волнового сигнала, или изменение продолжительности и промежутков в составном волновом сигнале;
повторяют составной волновой сигнал для различных временных интервалов на всем протяжении линии геофизического исследования.
11. Способ по п.10, в котором временной интервал для составного волнового сигнала связывают с одним из множества пространственных разрезов вдоль линии геофизического исследования.
12. Способ по п.10, в котором на этапах задания временного интервала и задания спектра частот обращаются к параметрам, сохраняемым в запоминающем устройстве.
13. Способ по п.10, в котором множество базовых волновых сигналов содержит первый волновой сигнал и второй волновой сигнал, которые принадлежат к одному и тому же виду волнового сигнала.
14. Способ по п.10, в котором задание временного интервала для составного волнового сигнала содержит этапы, на которых
получают технические параметры и
вычисляют временной интервал для составного волнового сигнала на основании технических параметров.
15. Способ по п.14, в котором технические параметры содержат по меньшей мере один из скорости судна, пространственной частоты дискретизации и сочетания их.
16. Способ по п.10, в котором задание спектра частот для составного волнового сигнала содержит этапы, на которых
получают по меньшей мере один целевой параметр исследования и
задают низкую частоту для составного волнового сигнала на основании по меньшей мере одного целевого параметра исследования.
17. Способ по п.16, в котором на этапе задания спектра частот для составного волнового сигнала задают набор частот, при этом набор частот включает в себя низкую частоту наряду по меньшей мере с одной другой частотой.
18. Способ по п.16, в котором по меньшей мере одну другую частоту выбирают так, чтобы разрешить неоднозначности при инверсиях удельного сопротивления геологической среды.
19. Способ по п.16, в котором по меньшей мере один целевой параметр исследования представляет собой один из целевой глубины подземных областей, удельного сопротивления покрывающей толщи и сочетания их.
20. Способ по п.10, в котором конструирование составного волнового сигнала содержит этапы, на которых
выбирают множество базовых волновых сигналов из множества видов базовых волновых сигналов;
задают установку повторения для каждого из множества базовых волновых сигналов в составном волновом сигнале.
21. Способ по п.20, в котором конструирование составного волнового сигнала содержит этапы, на которых
вычисляют предполагаемый временной интервал для составного волнового сигнала;
корректируют составной волновой сигнал, если предполагаемое время больше, чем временной интервал; и
образуют составной волновой сигнал, если предполагаемый временной интервал меньше, чем временной интервал для составного волнового сигнала, или равен ему.
22. Способ по п.21, в котором при образовании составного волнового сигнала сохраняют составной волновой сигнал в запоминающем устройстве.
23. Способ по п.21, в котором при образовании составного волнового сигнала излучают составной волновой сигнал из передатчика.
24. Способ по п.20, в котором множество видов базовых волновых сигналов представляет собой один из синусоидальных волновых сигналов, волновых сигналов в виде меандров, трехпиковых волновых сигналов, четырехпиковых волновых сигналов, пятипиковых волновых сигналов и любого сочетания из них.
25. Способ по п.10, в котором геофизические данные, связанные с составным волновым сигналом, используют для добычи углеводородов из подземной области, обнаруженной вдоль или вблизи линии геофизического исследования.
26. Передатчик для конструирования составного волнового сигнала для источника на всем протяжении линии геофизического исследования, предназначенного для электромагнитного исследования с управляемым источником, содержащий
антенну и
логические схемы формирования волновых сигналов, соединенные с антенной и сконфигурированные для
задания комбинированного частотного спектра и ширины частот на протяжении линии геофизического исследования;
задания конкретного временного интервала для составного волнового сигнала, связанного с линией геофизического исследования;
создания множества базовых волновых сигналов на основании ранее заданного комбинированного частотного спектра и ширины полосы частот;
конструирования составного волнового сигнала, имеющего конкретный временной интервал, посредством упорядочивания по времени последовательности из множества базовых волновых сигналов, в результате чего конструируют комбинированный волновой сигнал, имеющий комбинированный частотный спектр и ширину полосы частот, и
вычисления предполагаемого временного интервала для составного волнового сигнала;
корректирования составного волнового сигнала, если предполагаемый временной интервал больше, чем конкретный временной интервал;
причем корректировка представляет собой одно, выбранное из группы, представляющей изменение вида или частоты содержимого первого волнового сигнала или второго волнового сигнала, или изменение повторений составного волнового сигнала первого волнового сигнала или второго волнового сигнала, или изменение продолжительности и промежутков в составном волновом сигнале;
повторения составного волнового сигнала на другом временном интервале на всем протяжении линии геофизического исследования.
27. Передатчик по п.26, в котором комбинированный частотный спектр и ширина полосы частот сигнала обеспечивают возможность разведки предварительно выбранного интервала целевых глубин.
28. Передатчик по п.26, в котором запоминающее устройство выполнено с возможностью хранения множества базовых волновых сигналов и соединено с логическими схемами формирования волновых сигналов.
29. Передатчик по п.28, в котором запоминающее устройство выполнено с возможностью сохранения множества базовых волновых сигналов до развертывания передатчика.
30. Передатчик по п.26, в котором логические схемы формирования волновых сигналов сконфигурированы для
задания конкретного временного интервала для составного волнового сигнала, связанного с линией геофизического исследования; и
задания комбинированного частотного спектра для составного волнового сигнала.
31. Передатчик по п.30, в котором конкретный временной интервал для составного волнового сигнала является связанным с одним из множества пространственных разрезов вдоль линии геофизического исследования.
32. Передатчик по п.30, в котором логические схемы формирования волнового сигнала дополнительно сконфигурированы для
получения по меньшей мере одного целевого параметра исследования;
выбора множества базовых волновых сигналов из множества видов волновых сигналов и
получения установки повторения для каждого из множества базовых волновых сигналов в составном волновом сигнале.
33. Передатчик по п.32, в котором логические схемы формирования волновых сигналов дополнительно сконфигурированы для подачи составного волнового сигнала на антенну, если предполагаемый временной интервал меньше, чем конкретный временной интервал для составного волнового сигнала, или равен ему.
34. Передатчик по п.26, содержащий логические схемы распределения электрической энергии, соединенные с логическими схемами формирования волновых сигналов и антенной и сконфигурированные для распределения электрической энергии к логическим схемам формирования волновых сигналов и антенне.
35. Передатчик по п.26, в котором множество базовых волновых сигналов содержит один из синусоидальных волновых сигналов, волновых сигналов в виде меандров, трехпиковых волновых сигналов, четырехпиковых волновых сигналов, пятипиковых волновых сигналов и любого сочетания из них.
36. Система для проведения электромагнитного исследования с управляемым источником при наличии составного волнового сигнала для источника на всем протяжении линии геофизического исследования, содержащая
судно, соединенное с передатчиком посредством кабеля, при этом передатчик содержит
схемы излучения;
логические схемы формирования волновых сигналов, соединенные со схемами излучения и сконфигурированные для
задания комбинированного частотного спектра и ширины частот на протяжении линии геофизического исследования;
задания конкретного временного интервала для составного волнового сигнала, связанного с линией геофизического исследования;
создания множества базовых волновых сигналов на основании заданного комбинированного частотного спектра и ширины полосы частот;
конструирования составного волнового сигнала, имеющего конкретный временной интервал, посредством упорядочивания по времени множества базовых волновых сигналов, в результате чего конструируют комбинированный волновой сигнал, имеющий комбинированный частотный спектр и ширину полосы частот;
вычисления предполагаемого временного интервала для составного волнового сигнала;
корректирования составного волнового сигнала, если предполагаемый временной интервал больше, чем конкретный временной интервал;
причем корректировка представляет собой одно, выбранное из группы, представляющей изменение вида или частоты содержимого первого волнового сигнала или второго волнового сигнала, или изменение повторений составного волнового сигнала первого волнового сигнала или второго волнового сигнала, или изменение продолжительности и промежутков в составном волновом сигнале;
повторения составного волнового сигнала на другом временном интервале на всем протяжении линии геофизического исследования; и
по меньшей мере один приемник, сконфигурированный для обнаружения составного волнового сигнала.
37. Система по п.36, в которой комбинированный частотный спектр и ширина полосы частот сигнала обеспечивают возможность разведки предварительного выбранного диапазона целевых глубин.
38. Система по п.36, в которой запоминающее устройство выполнено с возможностью хранения множества базовых волновых сигналов и соединено с логическими схемами формирования волновых сигналов.
39. Система по п.38, в которой запоминающее устройство выполнено с возможностью сохранения множества базовых волновых сигналов до развертывания передатчика.
40. Система по п.36, в которой логические схемы формирования волновых сигналов сконфигурированы для задания комбинированного частотного спектра для составного волнового сигнала.
41. Система по п.40, в которой передатчик сконфигурирован для
получения по меньшей мере одного технического параметра с судна и
вычисления конкретного временного интервала для составного волнового сигнала на основании по меньшей мере одного технического параметра.
42. Система по п.41, в которой по меньшей мере один технический параметр представляет собой по меньшей мере один из скорости судна, пространственной частоты дискретизации и сочетания их.
43. Система по п.42, в которой конкретный временной интервал для составного волнового сигнала является связанным с одним из множества пространственных разрезов вдоль линии геофизического исследования.
44. Система по п.40, в которой логические схемы формирования волновых сигналов дополнительно сконфигурированы для
получения по меньшей мере одного целевого параметра исследования;
выбора множества базовых волновых сигналов из множества видов волновых сигналов и
получения установки повторения для каждого из множества базовых волновых сигналов в составном волновом сигнале.
45. Система по п.44, в которой логические схемы формирования волновых сигналов дополнительно сконфигурированы для
вычисления предполагаемого временного интервала для составного волнового сигнала;
корректировки составного волнового сигнала, если предполагаемое время больше, чем конкретный временной интервал; и
подачи составного волнового сигнала на схемы излучения для излучения по меньшей мере к одному приемнику, если предполагаемый временной интервал меньше, чем конкретный временной интервал для составного волнового сигнала, или равен ему.
46. Система по п.36, содержащая логические схемы распределения электрической энергии, соединенные с логическими схемами формирования волновых сигналов и схемами излучения и сконфигурированные для распределения электрической энергии с судна по кабелю к логическим схемам формирования волновых сигналов и антенне.
47. Способ конструирования сигнала для электромагнитного исследования с управляемым источником, содержащий этапы, на которых
задают комбинированный частотный спектр и ширину частот на протяжении линии геофизического исследования;
задают конкретный временной интервал для составного волнового сигнала, связанного с линией геофизического исследования;
задают параметры первого волнового сигнала и второго волнового сигнала на основании ранее заданного комбинированного частотного спектра и ширины полосы частот, в результате чего конструируют комбинированный волновой сигнал, имеющий комбинированный частотный спектр и ширину полосы частот;
конструируют сигнал, посредством упорядочивания по времени первого волнового сигнала со вторым волновым сигналом, при этом сигнал имеет такой набор длительностей и промежутков, что составной волновой сигнал имеет заданный спектральный состав;
вычисляют предполагаемый временной интервал для составного волнового сигнала;
корректируют составной волновой сигнал, если предполагаемый временной интервал больше, чем конкретный временной интервал;
причем корректировка представляет собой одно, выбранное из группы, представляющей изменение вида или частоты содержимого первого волнового сигнала или второго волнового сигнала, или изменение повторений составного волнового сигнала первого волнового сигнала или второго волнового сигнала, или изменение продолжительности и промежутков в составном волновом сигнале.

Текст
КОНСТРУИРОВАНИЕ СИГНАЛА ДЛЯ ГЕОФИЗИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ Описаны способ и устройство для конструирования сигнала, предназначенного для электромагнитного исследования с управляемым источником. Согласно одному осуществлению описан способ, который включает в себя определение первого волнового сигнала и второго волнового сигнала, при этом первый и второй волновой сигнал зависят от комбинированного частотного спектра и ширины полосы частот, связанных с линией геофизического исследования. Затем сигнал конструируют, выстраивая последовательность из первого волнового сигнала вместе со вторым волновым сигналом. Этот сигнал может быть использован в передатчике, который может протягиваться судном на всем протяжении линии геофизического исследования.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ЭКСОНМОБИЛ АПСТРИМ РИСЕРЧ КОМПАНИ (US) По этой заявке испрашивается приоритет предварительной заявки на патент США 60/726902,поданной 14 октября 2005 г. Область техники, к которой относится изобретение В общем, это изобретение относится к области геофизической разведки, а более конкретно к электромагнитным исследованиям. В частности, изобретение относится к области электромагнитных исследований с управляемым источником, предназначенных для решения геофизических задач, и к волновым сигналам передатчика, предназначенным для возбуждения управляемых источником электромагнитных полей. Предпосылки создания изобретения Этот раздел предназначен для ознакомления читателя с различными аспектами из уровня техники,которые могут быть связаны с примерами осуществлений предложенных технических решений, которые описываются и/или заявляются ниже. Предполагается, что это рассмотрение будет полезным для получения читателем информации и облегчит понимание конкретных аспектов предложенных технических решений. Поэтому должно быть понятно, что эти положения должны толковаться в этом свете, а не непременно как утверждения из предшествующего уровня техники. Для получения геофизических данных о конкретных участках в системе электромагнитных геофизических исследований с управляемым источником (CSEM) можно использовать передатчик и приемники. В системе такого вида передатчик может переноситься летальным аппаратом по воздуху над земной поверхностью или буксироваться судном на всем протяжении линии исследования. Обычно передатчик представляет собой искусственный источник, который создает электромагнитные поля для возбуждения геологической среды. Излучаемые волновые сигналы или сигналы принимаются приемниками на земной поверхности, морском дне и/или внутри стволов скважин с целью измерения электрических и магнитных полей конкретного участка геологической среды. Электромагнитные поля, создаваемые передатчиком, могут быть образованы путем инжекции токов в геологическую среду или морскую воду/морское дно или путем осуществления осцилляции токов в петлевом проводе, и в том и другом случае с использованием выбранных низкочастотных периодических волновых сигналов. Форма излучаемого волнового сигнала определяет его частотный спектр. То есть в передатчике регулируются частотный состав, распределение частот и амплитуда каждой частоты в излучаемом волновом сигнале. Затем эти измеренные электрические и магнитные поля анализируют для определения электрического удельного сопротивления структур геологической среды под земной поверхностью или морским дном. Как можно понять, такой способ применяют для наземной разведки полезных ископаемых, исследований океанических тектонических процессов и наземной разведки нефти и минеральных ресурсов. Например, как отмечалось выше, электромагнитные геофизические исследования с управляемым источником (CSEM) могут быть выполнены на транспортных средствах с помощью наземных систем, на судах с помощью морских систем и/или на летательном аппарате с помощью бортовых устройств, которые дополнительно рассматриваются в различных документах. См. A.D. Chave, S. Constable и R.N. Edwards,Electromagnetic Methods in Applied Geophysics (ed. M.N. Nabighian), vol. 2, 931-966, Society of ExplorationConstable, M.C. Sinha, S. Johansen, F.N. Kong и Н. Westerdahl, First Break, vol. 20.3, 144-152, 2002. Однако вследствие больших затрат на эксплуатацию летательного аппарата или судна проход на протяжении линии исследования может быть осуществлен только один раз. То есть для снижения эксплуатационных расходов данные на одной линии исследования должны быть собраны за один раз. При таком способе единственного прохода с использованием имеющихся в настоящее время волновых сигналов возникают некоторые проблемы, связанные с шириной полосы частот, эффективным излучением энергии на заданных частотах и энергетическим распределением излучаемых частот. Например, имеющимися волновыми сигналами не может обеспечиваться широкая полоса частот, достаточная для зондирования желаемого интервала глубин. Поскольку излучаемая энергия является ограниченной и не является достаточно большой для формирования измеряемых откликов на некоторых частотах, шумы, как таковые, могут снижать качество данных. Поэтому существует необходимость в способе и устройстве для создания и генерирования волновых сигналов передатчика для электромагнитных исследований с управляемым источником, предназначенных для применения в геофизике, с помощью которых исключаются ограничения, связанные с мощностью передатчика и шумами, поступающими в систему измерения. Сущность изобретения Согласно одному осуществлению описывается способ конструирования сигнала для источника на всем протяжении линии геофизического исследования, предназначенного для электромагнитного исследования с управляемым источником. Способ включает в себя определение первого волнового сигнала и второго волнового сигнала. Первый волновой сигнал и второй волновой сигнал зависят от комбинированного частотного спектра и ширины полосы частот, связанных с линией геофизического исследования. Затем конструируют сигнал для конкретного временного интервала на всем протяжении линии геофизического исследования, выстраивая последовательность из первого волнового сигнала вместе со вторым волновым сигналом. Сигнал повторяют для другого временного интервала на всем протяжении линии геофизического исследования. Комбинированный частотный спектр и ширину полосы частот компонуют для разведки предварительно выбранного интервала целевых глубин и выстраивают последовательность из первого и второго волновых сигналов вдоль пространственных разрезов линии геофизического исследования, при этом может быть использован движущийся источник. Согласно первому варианту осуществления описывается способ конструирования сигнала для электромагнитного исследования с управляемым источником. Способ включает в себя определение временного интервала для составного волнового сигнала, связанного с линией геофизического исследования. Затем определяют спектр частот для составного волнового сигнала. При наличии спектра конструируют составной волновой сигнал, имеющий множество базовых волновых сигналов, на основании временного интервала и спектра частот. Затем составной волновой сигнал повторяют для различных временных интервалов на всем протяжении линии геофизического исследования. Согласно второму варианту осуществления описывается передатчик для конструирования составного волнового сигнала для источника на всем протяжении линии геофизического исследования, предназначенного для электромагнитного исследования с управляемым источником. Передатчик включает в себя антенну и логические схемы формирования волновых сигналов, соединенные с антенной. Логические схемы формирования волновых сигналов сконфигурированы для создания множества базовых волновых сигналов, при этом множество базовых волновых сигналов зависит от комбинированного частотного спектра и ширины полосы частот, связанных с линией геофизического исследования; для конструирования составного волнового сигнала, имеющего конкретный временной интервал, путем выстраивания последовательности из множества базовых волновых сигналов; и повторения составного волнового сигнала на другом временном интервале на всем протяжении линии геофизического исследования. Комбинированный частотный спектр и ширина полосы пропускания используются при разведке предварительно выбранного интервала целевых глубин, связанных с линией геофизического исследования. Конкретный временной интервал для составного волнового сигнала является связанным с одним из множества пространственных разрезов вдоль линии геофизического исследования. Согласно третьему варианту осуществления описывается система для проведения электромагнитного исследования с управляемым источником при наличии составного волнового сигнала для источника на всем протяжении линии геофизического исследования. Система включает в себя судно, соединенное с передатчиком посредством кабеля, и по меньшей мере один приемник, сконфигурированный для обнаружения составного волнового сигнала. Передатчик включает в себя схемы излучения и логические схемы формирования волновых сигналов, соединенные со схемами излучения. Логические схемы формирования волновых сигналов сконфигурированы для создания множества базовых волновых сигналов, при этом множество базовых волновых сигналов является зависимым от комбинированного частотного спектра и ширины полосы частот, связанных с линией геофизического исследования; для конструирования составного волнового сигнала, имеющего конкретный временной интервал, путем выстраивания последовательности из множества базовых волновых сигналов; и для повторения составного волнового сигнала на другом временном интервале на всем протяжении линии геофизического исследования. Согласно четвертому варианту осуществления описывается способ конструирования сигнала для электромагнитного исследования с управляемым источником. Способ включает в себя определение первого волнового сигнала и второго волнового сигнала, при этом первый волновой сигнал и второй волновой сигнал зависят от комбинированного частотного спектра и ширины полосы частот, связанных с линией геофизического исследования, и конструирование сигнала путем выстраивания последовательности из первого волнового сигнала вместе со вторым волновым сигналом, при этом сигнал имеет такой набор длительностей и промежутков, что составной волновой сигнал имеет заданный спектральный состав. Краткое описание чертежей Упомянутые выше и другие преимущества предложенных технических решений могут стать понятными при чтении нижеследующего подробного описания и при обращении к чертежам, на которых фиг. 1 - примерная схема морской системы электромагнитных геофизических исследований с управляемым источником согласно предложенным техническим решениям; фиг. 2 - примерная структурная схема передатчика, используемого в системе электромагнитных геофизических исследований с управляемым источником из фиг. 1 согласно предложенным техническим решениям; фиг. 3 А-3F - примерные диаграммы некоторых базовых волновых сигналов, используемых в системе электромагнитных геофизических исследований с управляемым источником из фиг. 1 согласно предложенным техническим решениям; фиг. 4 - примерная диаграмма, иллюстрирующая схему излучения волнового сигнала в системе электромагнитных геофизических исследований с управляемым источником из фиг. 1; фиг. 5 А и 5 В - примерные профили удельного сопротивления геологической среды, полученные на основании данных, зарегистрированных в системе электромагнитных геофизических исследований с управляемым источником из фиг. 1 согласно предложенным техническим решениям; фиг. 6 - примерная блок-схема последовательности операций при конструировании составного волнового сигнала, предназначенного для использования в системе геофизических исследований из фиг. 1 согласно аспектам предложенных технических решений; фиг. 7 - примерная блок-схема последовательности операций способа из фиг. 6 согласно аспектам предложенных технических решений; фиг. 8 А-8 С - примерные диаграммы волновых сигналов, используемых в способе из фиг. 6 согласно предложенным техническим решениям; фиг. 9 - примерная диаграмма составного волнового сигнала с использованием базовых волновых сигналов различных видов согласно предложенным техническим решениям; фиг. 10 А и 10 В - примерные диаграммы составного волнового сигнала с использованием различных частот для увеличения амплитуды базовых волновых сигналов согласно предложенным техническим решениям; фиг. 11 - примерная структурная схема передатчика с логическими схемами определения местоположения, используемыми в системе электромагнитных геофизических исследований с управляемым источником из фиг. 1; и фиг. 12 - примерная блок-схема последовательности операций при конструировании составного волнового сигнала во время геофизического исследования, предназначенного для системы геофизических исследований из фиг. 1 согласно аспектам предложенных технических решений. Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления В нижеследующем подробном описании конкретные осуществления настоящего изобретения будут описаны применительно к его предпочтительным осуществлениям. Однако при условии, что нижеследующее описание является специфическим для конкретного осуществления или конкретного использования предложенных технических решений, оно предполагается только иллюстративным, и им просто дается краткое описание примеров осуществлений. В соответствии с этим изобретение не ограничено конкретными осуществлениями, описываемыми ниже, а точнее, изобретение включает в себя все варианты, модификации и эквиваленты, попадающие в истинный объем прилагаемой формулы изобретения. Предложенные технические решения касаются способа и системы, в которых оптимизированы волновые сигналы передатчика. В соответствии с предложенными техническими решениями, которые в настоящей заявке могут быть отнесены к излучению многочисленных волновых сигналов с временным разделением, передатчик излучает составной волновой сигнал, состоящий из различных базовых волновых сигналов с заданными временными интервалами, а не один базовый волновой сигнал. Повторяющийся ряд объединенных волновых сигналов, таких как первый волновой сигнал и второй волновой сигнал, называют составным волновым сигналом. Отдельные базовые волновые сигналы в составном волновом сигнале могут быть повторены и скорректированы для согласования с целями исследования. А именно, передатчик настоящего изобретения распределяет энергию по конкретным частотам для повышения качества данных, принимаемых из различных мест вдоль линии исследования. По существу, передатчик, в котором используются предложенные технические решения, может повышать качество геофизических исследований. Теперь обратимся к чертежам и сначала обратимся к фиг. 1, на которой показана примерная система геофизических исследований. Система 100 геофизических исследований включает в себя передатчик 102 и некоторое количество приемников 106 а-106n, располагаемых по различным схемам. Передатчик 102 перемещается по заданной траектории судном, таким как сейсморазведочное судно 104, с генерированием электромагнитных полей заданных волновых форм к приемникам 106 а-106n. В зависимости от исследуемой площади или других аналогичных ограничивающих условий число приемников 106a-106n может изменяться. Затем данные регистрируются приемниками 106 а-106n, и зарегистрированные данные анализируются для выявления соответствующих геофизических характеристик целевого участка. Система 100 геофизических исследований, которая включает в себя передатчик 102 и приемники 106 а-106n, обеспечивает получение данных о геофизических свойствах подземных областей 112 а-112n. В соответствии с этим передатчик 102 может включать в себя различные компоненты, которые показаны на фиг. 2, используемые для излучения сигналов, имеющих особые волновые формы, с целью проведения электромагнитных геофизических исследований с управляемым источником. Посредством кабеля 105 передатчик 102 может буксироваться судном 104, которое приводится в движение на поверхности 108 акватории. Кабель 105 может быть использован сейсморазведочным судном 104 для подачи электрической энергии и организации связи с передатчиком 102. То есть передатчик 102 может использовать электрическую энергию с сейсморазведочного судна 104 для излучения волновых сигналов к различным приемникам 106 а-106n. Приемники 106a-106n могут быть распределены по морскому дну 110 с образованием конкретной приемной расстановки, такой как линия исследования, которая может проходить по прямой линии, сеточная приемная расстановка, или даже могут находиться в стволе скважины. Корме того, следует отметить, что приемники могут быть распределены внутри ствола скважины или по другим местам. Приемники 106a-106n могут быть устройствами, которые в определенный период времени регистрируют наря-3 019577 ду с другими сигналами электромагнитные отклики геологической среды на волновые сигналы, излученные передатчиком 102. То есть приемники 106a-106n могут быть использованы для регистрации любых сигналов или волновых сигналов в течение точно определенного периода времени. Затем эту информацию или данные сопоставляют с местоположением передатчика 102 для получения геофизических данных о подземном участке, таком как подземная область 112 а-112n. При наличии этих сопоставленных данных можно пробурить и закончить скважину (не показанную) для добычи углеводородов из подземной области 112 а-112n. В соответствии с этим, поскольку сейсморазведочное судно 104 может буксировать передатчик 102 по различным схемам, которые могут быть основаны на местоположениях приемников 106 а-106n или геофизических участках, представляющих интерес, получают электрические и магнитные поля для конкретных участков. Затем электрические и магнитные поля, измеренные с помощью приемников 106a106n, анализируют для определения электрического удельного сопротивления подземных структур ниже поверхности или морского дна. Как рассмотрено в статьях "Electromagnetic methods in applied geophysics", Geophy. J. Int. and "First Break", такое техническое решение было применено для наземной разведки полезных ископаемых, исследований океанических тектонических процессов и наземной разведки нефти и минеральных ресурсов, и указанные ниже источники включены в настоящую заявку посредством ссылки. См. A.D. Chave, S. Constable и R.N. Edwards, "Electromagnetic methods in applied geophysics" (ed.M.N. Nabighian), vol. 2, 931-966, Society of Exploration Geophysicists; L. MacGregor, M. Sinha и S. Constable, Geophy. J. Int., 146, 217-236 (2001); T. Eidesmo, S. Ellingsrud, L.M. MacGregor, S. Constable, M.C. Sinha, S. Johansen, F.N. Kong и Н. Westerdahl, "First Break", 20.3, 144-152 (2002). Передатчик 102 возбуждает электромагнитные поля путем излучения изменяющегося во времени электрического тока или волнового сигнала определенной формы. Формой этого волнового сигнала определяется его частотный спектр. То есть передатчиком регулируются частотный состав, фаза и амплитуда на каждой частоте. Из-за затрат, связанных с эксплуатацией сейсморазведочного судна 104, обычно используют единственный проход над конкретным участком морского дна 110. Однако используя волновые сигналы, имеющиеся в настоящее время, трудно зарегистрировать за единственный проход надежные данные в интервале разведочных глубин. Сам по себе передатчик 102 может включать в себя различные компоненты для формирования и управления излучением волновых сигналов, которые дополнительно показаны на фиг. 2. На фиг. 2 представлена примерная структурная схема передатчика, используемого в системе 100 геофизических исследований с управляемым источником из фиг. 1. Передатчик 102 из фиг. 2 может включать в себя различные компоненты, которые находятся во взаимодействии с сейсморазведочным судном 104 через посредство кабеля 105, для распределения электрической энергии и генерирования различных волновых сигналов. Например, передатчик 102 может включать в себя логические схемы 202 распределения электрической энергии, логические схемы 204 формирования волновых сигналов и схемы 206 излучения. Каждый из этих компонентов используется для формирования волновых сигналов, излучаемых к приемникам 106 а-106n. Следует отметить, что такой передатчик 102 представлен только для примера, поскольку эти компоненты могут быть расположены в других устройствах, таких как сейсморазведочное судно 104, или объединены с другими конструкциями, что дополнительно рассмотрено ниже. В передатчике 102 логические схемы 202 распределения электрической энергии могут быть использованы для распределения электрической энергии к логическим схемам 204 формирования волновых сигналов и схемам 206 излучения. Логические схемы 202 распределения электрической энергии могут включать в себя компоненты программного обеспечения, компоненты аппаратного обеспечения и/или сочетание из них. Логические схемы 202 распределения электрической энергии могут получать электрическую энергию с сейсморазведочного судна 104 по кабелю 105 или могут быть соединены с источником питания, таким как батарея, расположенным в передатчике 102. При наличии электрической энергии логические схемы 202 распределения электрической энергии распределяют электрическую энергию к другим компонентам для обеспечения работы передатчика 102. Поскольку электрическая энергия, подводимая к передатчику 102, может быть относительно постоянной или ограниченной, распределение электрической энергии может быть ограничивающим фактором для интенсивности волновых сигналов,излучаемых из передатчика 102. Логические схемы 204 формирования волновых сигналов могут быть использованы для формирования различных базовых волновых сигналов. Аналогично логическим схемам 202 распределения электрической энергии логические схемы 204 формирования волновых сигналов могут включать в себя компоненты программного обеспечения, компоненты аппаратного обеспечения и/или сочетание из них. Выбор волновых сигналов и длительности волновых сигналов может влиять на конкретную конфигурацию логических схем 204 формирования волновых сигналов, что дополнительно рассмотрено ниже. Независимо от этого для формирования конкретных волновых сигналов логические схемы 204 формирования волновых сигналов получают электрическую энергию от логических схем 202 распределения электрической энергии и используют эту электрическую энергию для формирования волновых сигналов, подаваемых на схемы 206 излучения. До использования в передатчике 102 подборка базовых волновых сигналов для составного волнового сигнала может храниться в запоминающем устройстве логических схем 204 формирования волновых сигналов. То есть конкретные составные волновые сигналы, подлежащие излучению, или параметры для излучения составных волновых сигналов передатчиком 102 могут быть определены и сохранены в передатчике 102 для использования на протяжении линии геофизического исследования. Количество электрической энергии и способ, которым электрическая энергия распределяется к логическим схемам 204 формирования волновых сигналов, могут быть основаны на взаимодействии между логическими схемами 204 формирования волновых сигналов и логическими схемами 202 распределения электрической энергии. Схемы 206 излучения могут быть использованы для излучения волновых сигналов, формируемых логическими схемами 204 формирования волновых сигналов. Схемы 206 излучения могут включать в себя антенну, такую как, например, рамочная антенна или дипольная антенна, наряду с другими компонентами программного обеспечения и компонентами аппаратного обеспечения. Эти компоненты могут быть использованы для управления и координации излучения составных волновых сигналов посредством антенны к приемникам 106 а-106n. К тому же схемы 206 излучения могут также включать в себя логические схемы 208 синхронизации, которые обеспечивают стандарт времени для передатчика 102. Логические схемы 208 синхронизации могут быть использованы для взаимодействия с логическими схемами 204 формирования волновых сигналов с целью определения или корректировки базовых и составных волновых сигналов. В соответствии с этим для согласования с целями исследования и для повышения качества геофизических исследований могут быть учтены различные свойства волновых сигналов, такие как форма и амплитуда волновых сигналов, точность принимаемых данных, и/или проблемы неоднозначности данных, рассматриваемые ниже. Для использования имеется ряд волновых сигналов. Например, простейшим волновым сигналом является синусоидальное колебание, которое содержит только одну частоту. Кроме того, колебание в виде меандра является широкоиспользуемым волновым сигналом, который представляет собой симметричный прямоугольный сигнал, имеющий одну и ту же длительность при положительной и отрицательной полярностях. См. L.M. MacGregor, "Electromagnetic investigation of the Reykjanes Ridge near 58North", Ph. D. Dissertation, Cambridge, 84-86 (1997). Симметричный прямоугольный сигнал имеет в своем спектре основную частоту и только нечетные гармоники, и с повышением номера гармоник амплитуда быстро падает. Поскольку многочисленные частоты обеспечивают преимущество в части пространственного разрешения данных, ограниченная гибкость синусоидальных сигналов и сигналов в виде меандров при излучении большой мощности на нескольких частотах во время одного прохода сейсморазведочного судна 104 накладывает ограничения на сбор высококачественных данных в случае этих волновых сигналов. В связи с этим были разработаны и образованы некоторые специальные волновые сигналы. Например, волновой сигнал Кокса имеет одинаковые и относительно большие амплитуды первой и третьей гармоник. См. S. Constable и C.S. Cox, J. Geophs. Res., vol. 101, 5519-5530, 1996. К сожалению, частотный диапазон, перекрываемый этими двумя гармониками волнового сигнала Кокса, является узким, а амплитуды более высоких гармоник быстро спадают по мере увеличения частоты. Другим специальным волновым сигналом является волновой сигнал в виде псевдослучайной двоичной последовательности. Волновой сигнал в виде псевдослучайной двоичной последовательности, включающий в себя частоты, которые разнесены линейно, обеспечивает большее количество полезных частот, которые перекрывают более широкие частотные диапазоны, и, следовательно, обеспечивает повышенное разрешение. См. P.M. Duncan, et al., Geophysics, 45, 1276-1296 (1980); S.L. Helwig, et al., SEG Annual Meeting Extended Abstracts,283-285 (1999). Поэтому волновыми сигналами Кокса и сигналами в виде псевдослучайной двоичной последовательности предоставляется ограниченная гибкость при синтезе спектра волнового сигнала. Волновым сигналом со спектром частот, разнесенных логарифмически, могут обеспечиваться данные о подземных областях с более высоким разрешением по глубине. В соответствии с этим многопиковые волновые сигналы с логарифмическим разнесением, такие как трехпиковые, четырехпиковые и пятипиковые волновые сигналы, описанные в заявке 60/572694 на патент США, которая включена в настоящую заявку посредством ссылки, могут быть использованы для повышения качества данных, принимаемых приемниками. Например, могут быть использованы многопиковые волновые сигналы с мощностью, распределенной по определенным частотам и гармоникам, например по основной частоте и первым трем гармоникам. Однако по мере того как мощность распределяют поровну по все большему числу гармоник, не только волновые сигналы становятся все более сложными (то есть большее количество полярностей переключается и становится менее единообразной длительность), но и амплитуды быстро уменьшаются, поскольку число выравниваемых амплитуд возрастает. По существу, полезная ширина полосы частот этих волновых сигналов ограничивается мощностью передатчика. Эти многопиковые волновые сигналы показаны более детально на фиг. 3A-3F. На фиг. 3A-3F представлены примеры диаграмм волновых сигналов, используемых в системе электромагнитных геофизических исследований с управляемым источником из фиг. 1 согласно предложенным техническим решениям. На фиг. 3 А и 3 В, которые могут быть обозначены позициями 300 и 310,соответственно, показан трехпиковый волновой сигнал, который может быть излучен передатчиком 102. На фиг. 3 А диаграммой 300 дается сопоставление амплитуды 302 тока трехпикового волнового сигнала 306 со временем 304. На фиг. 3 В диаграммой 310 дается сопоставление амплитуды 312 трехпикового волнового сигнала 306, который представлен сигналом 316 с тремя пиками частоты, с частотой 314. Как показано на этих диаграммах 300 и 310, за период трехпикового волнового сигнала образуются приблизительно равные амплитуды первой, второй и четвертой гармоник. Аналогично этому на фиг. 3 С и 3D, которые могут быть обозначены позициями 320 и 330, соответственно, показан четырехпиковый волновой сигнал, который может быть излучен передатчиком 102. На фиг. 3 С диаграммой 320 дается сопоставление амплитуды 322 четырехпикового волнового сигнала 326 со временем 324. На фиг. 3D диаграммой 330 дается сопоставление амплитуды 322 четырехпикового волнового сигнала 326, который представлен сигналом 336 с четырьмя пиками частоты, с частотой 334. Как показано на этих диаграммах 320 и 330, в четырехпиковом волновом сигнале образуются приблизительно равные амплитуды четырех гармоник. В дополнение к этому суммарная энергия несколько выше,чем в случае трехпикового волнового сигнала, поскольку в течение меньшего времени ток находится при нулевом значении. Наконец, на фиг. 3 Е и 3F, которые могут быть обозначены позициями 340 и 350 соответственно,показан пятипиковый волновой сигнал, который может быть излучен передатчиком 102. На фиг. 3 Е диаграммой 340 дается сопоставление амплитуды 342 пятипикового волнового сигнала 346 со временем 344. На фиг. 3F диаграммой 350 дается сопоставление амплитуды 352 пятипикового волнового сигнала 346,который представлен сигналом 356 с пятью пиками частоты, с частотой 354. Как показано на этих диаграммах 340 и 350, в пятипиковом волновом сигнале образуется большее количество гармоник с приблизительно одинаковыми амплитудами, но за счет меньшего вклада энергии в каждую гармонику. Кроме того, для дальнейшего повышения качества данных в дополнение к изменениям форм и амплитуд волновых сигналов волновые сигналы системы 100 геофизических исследований из фиг. 1 могут быть повторены на протяжении определенных интервалов или периодов времени. Как отмечалось выше,в типовых системах геофизических исследований для формирования ширины спектральной полосы от основной частоты до бесконечной частоты используется базовый волновой сигнал при проходе на протяжении линии исследования с повторением единственного базового волнового сигнала. Например, как показано на фиг. 4, для повышения качества данных, получаемых на приемниках, типовая схема излучения волнового сигнала, используемая в системе электромагнитных геофизических исследований с управляемым источником, может быть повторена в пределах заданных определенных интервалов времени. На фиг. 4 примерной диаграммой, которая в целом обозначена позицией 400, дается сопоставление амплитуды 402 волнового сигнала со временем 404. В этом примере один трехпиковый базовый колебательный сигнал повторяется на протяжении длительности суммарного временного интервала Т. Этот суммарный временной интервал, который дополнительно рассматривается ниже, может быть связан с линейным расстоянием прохода на протяжении линии исследования. Первый волновой сигнал 406 а излучается на первом временном интервале 408 а, тогда как последний волновой сигнал 406n излучается на протяжении последнего временного интервала 408n. Число базовых колебательных сигналов 406 а-406n и базовых временных интервалов 408 а-408n зависит от интервала 410 времени, отводимого для отработки линии исследования. В соответствии с этим трехпиковые базовые колебательные сигналы 406 а-406n могут быть повторены непрерывно или с перерывами на протяжении временного интервала 410. Однако в случае этих ширин полос частот полезные регистрируемые данные могут быть ограничены вследствие возникновения помех из-за шума. Шум может включать в себя магнитотеллурические сигналы, движение океанических волн, электронные шумы и т.д. Кроме того, более высокие потери на более высоких частотах из-за толщины скин-слоя и ограничения мощности передатчика могут дополнительно накладывать ограничения на систему. В соответствии с этим, поскольку для такой работы с повторно излучаемым базовым волновым сигналом характерны трудности, связанные с выполнением различных целей исследования, для повышения качества принимаемых данных могут быть повторены различные базовые колебательные сигналы. Кроме того, повторяемые волновые сигналы могут быть использованы для объектноориентированных геофизических исследований. При объектно-ориентированных геофизических исследованиях излучение определенных волновых сигналов повторяют в целевые подземные области, которые хорошо определены или охарактеризованы при сейсмических, каротажных и других измерениях, таких как магнитотеллурическое измерение, или даже при предшествующем электромагнитном геофизическом исследовании с управляемым источником. По существу, качество данных может быть повышено путем использования небольшого количества частот для взятия выборки данных из намеченных подземных областей, которое повторяют для согласования с целью исследования. Например, если покрывающая толща над объектом является хорошо определенной с помощью других измерений, таких как магнитотеллурическое измерение, или даже с помощью предшествующих электромагнитных геофизических исследований с управляемым источником, может оказаться выгодным использование небольшого количества частот для взятия выборки данных от покрывающей толщи, что даст возможность использовать большее количество частот для сосредоточения внимания на объекте. Поскольку это нацеливание на конкретные подземные области может изменяться на протяжении линии исследования, то при использовании единственного базового волнового сигнала с конкретной частотой, как в известных способах, не-6 019577 возможно корректировать волновые сигналы для различных подземных областей на линии исследования. В результате может быть выгодным механизм, которым может быть сформирован волновой сигнал,предназначенный для оптимального объектно-ориентированного исследования. В качестве альтернативы при электромагнитных разведочных исследованиях с управляемым источником может быть выгодным излучение источником электромагнитных полей с большим количеством частот в широкой полосе частот и при этом с равномерно распределенными частотами и равномерно излучаемой энергией. Это может дать данные, которые касаются ограниченной информации о районах исследования и неоднозначностях,связанных с задачей инверсии. Кроме того, волновые сигналы из логических схем 204 формирования колебательных сигналов также могут быть использованы для решения проблем неоднозначности данных, связанных с подземными областями. Как отмечалось выше, в соответствии с явлением скин-эффекта эффективная глубина разведки в случае низкочастотных электромагнитных полей возрастает при снижении частоты и удельной проводимости среды. Кроме того, как отмечается в "Electromagnetic Theory" и "Geophysics", посредством сигналов обнаруживаются объекты в ограниченном диапазоне, составляющем приблизительно 1-2 глубины проникновения, что обусловлено толщиной скин-слоя. См. J.A. Stratton, "Electromagnetic Theory",MacGraw-Hill, 1941; B.R. Spies, Geophysics, 54, 872-888 (1989). Вследствие диффузионного характера электромагнитного поля разрешающая способность при электромагнитном геофизическом исследовании с управляемым источником является низкой, и с помощью инверсии получается весьма упрощенное (то есть нечеткое) изображение трехмерных структур. См. G.F. West и J.C. Macnae, "Physics of Electromagnetic Induction Exploration Method in Electromagnetic Methods in Applied Geophysics" (ed. M.N. Nabighian),vol. 2, 5-45, Society of Exploration Geophysicists (1987). В соответствии с этим, если при электромагнитном геофизическом исследовании с управляемым источником данные от подземной области выбираются неадекватно, обращенные результаты могут быть неоднозначными, что создаст проблемы при интерпретации данных. Однако неоднозначность данных может быть снижена при наличии большего количества данных из более широких частотных диапазонов. По существу, ширина частотного диапазона является полезной для уменьшения неоднозначности, связанной с инверсией. Проблема, связанная с инверсией,дополнительно отражена на фиг. 5 А и 5 В. На фиг. 5 А и 5 В представлены примеры профилей удельного сопротивления геологической среды,полученных на основании данных, зарегистрированных в системе электромагнитных геофизических исследований с управляемым источником из фиг. 1, согласно предложенным техническим решениям. На фиг. 5 А и 5 В, которые могут быть обозначены позициями 500 и 510 соответственно, показан синтетический пример, который основан на одномерной модели с резистивным слоем толщиной 100 м и удельным сопротивлением 30 Омм и с находящимся на 1,1 км выше другим резистивным слоем толщиной 200 м,имеющим удельное сопротивление 100 Омм. На фиг. 5 А глубины 502 истинной модели 506 и обращенной модели 508 показаны в зависимости от удельного сопротивления 504. В этом сравнительном примере для образования модели 508 были использованы три частоты: 0,5, 0,25 и 0,125 Гц. На фиг. 5 В глубины 512 истинной модели 516 и обращенной модели 518 опять показаны в зависимости от удельного сопротивления 514. В этом сравнительном примере для образования модели 518 были использованы шесть частот: 2,0, 1,0, 0,5, 0,25, 0,125 и 0,0625 Гц. При сравнении моделей 508 и 518 становится ясно, что использование шести частот дает гораздо менее неоднозначную перспективу удельного сопротивления. По существу, логические схемы 204 формирования волновых сигналов могут быть сконфигурированы для излучения волновых сигналов или электромагнитных полей с большим количеством частот в широком частотном диапазоне, с равномерно распределенными частотами и энергией, излучаемой для исключения проблем, связанных в инверсией. Согласно этому для эффективной регистрации данных и соответствия целям исследования передатчик 102 или логические схемы 204 формирования волновых сигналов могут формировать волновые сигналы с многочисленными частотами в широком частотном диапазоне, с большими амплитудами. Кроме того, поскольку передатчик 102 часто буксируют только однократно на протяжении линии исследования,то вследствие ограниченных ресурсов, таких как мощность, в волновых сигналах, обеспечиваемых логическими схемами 204 формирования волновых сигналов, может существовать баланс между числом частот и шириной полосы частот. В результате передатчик 102 может быть сконфигурирован для излучения волновых сигналов со свойствами, благодаря которым уменьшаются возможные интерференция и неоднозначность, тогда как качество данных повышается. Эти свойства могут включать в себя распределение многочисленных частот оптимальным способом, например, для достижения заданной глубины проникновения или других характеристик; эффективное и равномерное распределение энергии излучения по заданным частотам; использование диапазонов частот, достаточно широких для зондирования интервала глубин, представляющего интерес; и конструирование легкомодифицируемой или компонуемой реализации. По существу, для оптимизации распределения мощности по волновым сигналам и повышения качества принимаемых данных волновые сигналы могут быть выбраны с конкретными частотами в соответствии с предложенными техническими решениями, которые могут быть отнесены к излучению многочисленных волновых сигналов с временным разделением. В соответствии с этим в системе 100 геофизических исследований из фиг. 1 излучение многочисленных волновых сигналов с временным разделением можно использовать для оптимизации волновых сигналов, получаемых от передатчика 102. В соответствии со способом излучения многочисленных волновых сигналов с временным разделением передатчик 102 может излучать различные базовые волновые сигналы на заданных временных интервалах, а не один базовый волновой сигнал на протяжении всего временного интервала исследования. Как отмечалось выше, повторяемый набор объединенных базовых волновых сигналов может быть назван составным волновым сигналом. Эти составные волновые сигналы могут быть использованы для повышения качества работ при геофизическом исследовании и разрешения таких проблем как, например, влияние шума, неоднозначность площадей исследований и различных целевых площадей. На фиг. 6 представлена примерная блок-схема последовательности операций при конструировании составного волнового сигнала, предназначенного для использования в системе геофизических исследований из фиг. 1, в соответствии с аспектами предложенных технических решений. Эта блок-схема последовательности операций, которая обозначена позицией 600, может быть лучше всего понята совместно с видами фиг. 1 и 2. В этой блок-схеме 600 последовательности операций различные признаки и параметры используются для получения составного волнового сигнала, который ориентирован на достижение конкретных целей исследования. Следует отметить, что эти признаки являются только иллюстративными, поскольку другие признаки также могут рассматриваться при конструировании базового и составного волновых сигналов. Также следует отметить, что блоки 604 и 606 могут быть выполнены в любом порядке или согласно другим осуществлениям могут быть выполнены одновременно. Последовательность операций начинается с блока 602. В блоке 604 длительность составного волнового сигнала может быть определена на основании требуемого пространственного разрешения. А именно, длительность составного волнового сигнала представляет собой временной интервал Tmax составного волнового сигнала, связанный с расстоянием, на которое перемещается передатчик, зависимый от пространственного интервала дискретизации. В случае движущегося судна, такого как сейсморазведочное судно 104, этот временной интервал Tmax составного волнового сигнала может быть выражен приведенным ниже уравнением где Sr представляет собой пространственную частоту (1/м) дискретизации данных на приемнике, и v является скоростью (м/с) буксировки передатчика 102. В качестве альтернативы в случае неподвижного передатчика временной интервал Tmax составного волнового сигнала может быть выбран как временной интервал до того момента, как передатчик и/или приемник перемещают на другое место. В блоке 606 выбирают спектр частот (то есть набор необходимых частот и относящихся к ним амплитуд). Спектр может быть набором частот, которые выбирают на основании эмпирических правил,практики проведения электромагнитных исследований в конкретных условиях, исследований на прямых моделях и/или других аналогичных способов. Например, низкая частота flow в наборе частот может быть выбрана из условия проникновения на конкретную целевую глубину, тогда как более высокие частоты в наборе частот могут быть выбраны для исследования тонких слоев над целевой подземной областью. Как отмечалось выше, более высокие частоты могут быть использованы для разрешения неоднозначностей при инверсии, предназначенной для нахождения удельного сопротивления геологической среды. Кроме того, на основании ожидаемых полезных результатов в пределах выбранного диапазона частот также может быть выбрано линейное или логарифмическое разнесение (или некоторое другое произвольное разнесение). Более того, как часть операции выбора спектра число выбранных частот может быть скорректировано для учета отношения сигнала к шуму. Как отмечалось выше, в соответствии с этим амплитуда колебательных сигналов на каждой выбранной частоте может быть скорректирована для исключения влияния уровней окружающего шума. Например, амплитуды отдельных частот могут быть относительно равными, более значительными на более высоких частотах для компенсации потерь из-за толщины скин-слоя,различными для компенсации влияния ожидаемых частотнозависимых уровней окружающего шума или найденными на основании численного моделирования результатов инверсии. Независимо от этого, поскольку электрическая энергия, подводимая к передатчику 102, и временной интервал Tmax составного волнового сигнала являются ограниченными, то как часть этого процесса осуществляют выбор оптимального соотношения между отношением сигнала к шуму, требованиями к глубине разведки и плотностью выборки на глубине. Как показано в блоке 608, затем формируют конкретный составной волновой сигнал, имеющий базовые волновые сигналы, которые отвечают проектным требованиям. Как рассматривалось выше, формирование составного волнового сигнала может быть осуществлено в логических схемах 204 формирования волновых сигналов. Например, два или большее количество базовых волновых сигналов может быть выбрано из семейства волновых сигналов или семейств волновых сигналов (например, волновые сигналы в виде меандров). Разнесение частот может быть использовано при определении семейства волновых сигналов. Например, если набор частот может быть аппроксимирован основной частотой и нечет-8 019577 ными гармониками, то может быть использован набор волновых сигналов в виде меандров. Точно так же, если частоты разнесены в соответствии с показателем 2 степени (логарифмическое разнесение), то может быть использован набор трехпиковых волновых сигналов. Относительные амплитуды набора частот можно регулировать непосредственно с помощью амплитуд выбранных базовых волновых сигналов или путем регулирования длительности каждого из выбранных базовых волновых сигналов. То есть чем больше временной интервал для данного базового волнового сигнала (то есть чем больше доля временного интервала Tmax составного волнового сигнала), тем большая энергия может вкладываться в спектральные составы. Кроме того, базовые волновые сигналы могут быть повторены на других частотах. В соответствии с этим составной волновой сигнал может иметь такой набор длительностей и промежутков,при котором составной волновой сигнал имеет заданный частотный состав. Как показано в блоке 610, после формирования составного волнового сигнала следует определение,является ли синтез сигнала завершенным. Если синтез сигнала не является завершенным, определение спектра частот и конструирование составного волнового сигнала в блоках 606 и 608 могут быть осуществлены повторно при изменении некоторых характеристик составного волнового сигнала. Однако если синтез волнового сигнала завершен, то, как показано в блоке 612, базовые волновые сигналы составного волнового сигнала могут быть сохранены в запоминающем устройстве. Запоминающее устройство может быть запоминающим устройством, расположенным в компьютерной системе, процессорной системе и/или логических схемах 204 формирования волновых сигналов передатчика 102. Согласно блоку 614 ток, основанный на составном волновом сигнале, может быть подведен к передатчику 102. Благодаря подведению тока к передатчику 102 может генерироваться составной волновой сигнал. Генерирование волнового сигнала обычно включает в себя определение его спектральных составляющих по его временному ряду, но может включать в себя подачу волнового сигнала на схемы 206 излучения передатчика 102. Способ заканчивается в блоке 616. На фиг. 7 представлена примерная блок-схема последовательности операций способа из фиг. 6 при использовании системы геофизических исследований из фиг. 1 согласно аспектам предложенных технических решений. Согласно этой блок-схеме последовательности операций система 100 геофизических исследований может включать в себя логические схемы 204 формирования волновых сигналов, которые имеют конкретные параметры, сохраняемые в запоминающем устройстве передатчика 102, необходимые для генерирования составных волновых сигналов. Параметры могут включать в себя заранее заданные значения, такие как временной интервал Tmax составного волнового сигнала, низкая частота flow из набора частот, установка повторений или число Ns повторений и вид волновых сигналов, которые могут быть,например, синусоидальными или трехпиковыми волновыми сигналами. В качестве альтернативы с таким же успехом сами составные волновые сигналы могут быть сохранены в запоминающем устройстве. Таким образом, поскольку эта блок-схема последовательности операций является одним примером осуществления способа из фиг. 6, она может быть лучше всего понятой при совместном рассмотрении с фиг. 6. Последовательность операций начинается в блоке 702. Длительность волнового сигнала, которая рассматривалась выше в блоке 604, может быть определена в блоках 704 и 706. В блоке 704 могут быть получены технические параметры. Эти технические параметры могут включать в себя скорость v буксировки сейсморазведочным судном 104 и/или пространственную частоту Sr дискретизации. Технические параметры могут быть получены на основании значений, вводимых пользователем в компьютер, или получены из запоминающего устройства передатчика 102, при этом они могут включать в себя заранее заданные установки, запрограммированные в логических схемах 204 формирования волновых сигналов,получены с сейсморазведочного судна 104 по кабелю 105, из логического узла скорости в логических схемах 204 формирования волновых сигналов, в котором оценивается скорость сейсморазведочного судна 104, и/или получены на основании сигнала обратной связи из передатчика 102. Эти заранее заданные установки, которые могут быть базовыми волновыми сигналами или параметрами, используемыми при формировании базовых волновых сигналов, могут быть сохранены в запоминающем устройстве до того,как передатчик 102 развертывают для выполнения геофизического исследования. Как показано в блоке 706, на основании технических параметров может быть вычислена длительность составного волнового сигнала. Как отмечалось выше, длительность составного волнового сигнала представляет собой временной интервал Tmax составного волнового сигнала, который может быть представлен уравнением, приведенным ниже В этом уравнении скорость v буксировки может быть в м/с, тогда как пространственная частота Sr дискретизации может быть выражена как величина, обратная метрам (1/м). Таким образом, временной интервал Tmax составного волнового сигнала для геофизического исследования может быть вычислен на основании этого уравнения. Затем согласно блокам 708-712 может быть найден спектр частот, определение которого рассматривалось выше в блоке 606. В блоке 708 могут быть получены целевые параметры исследования. Целевые параметры исследования могут включать в себя целевую глубину D пли глубину исследования подземных областей, подлежащих обследованию, равно как и удельное сопротивлениепокрывающей тол-9 019577 щи. Эти целевые параметры исследования могут быть сохранены в логических схемах 204 формирования волновых сигналов до развертывания, или они могут быть переданы в логические схемы 204 формирования волновых сигналов по кабелю 105. Как показано в блоке 710, при наличии целевых параметров исследования низкая частота flow может быть определена на основании эффекта глубины проникновения. Например, если целевая глубина D для конкретной частоты предполагается составляющей приблизительно одну глубину проникновения, то в таком случае низкая частота для объекта исследования на целевой глубине D может быть оценена с помощью уравнения, приведенного ниже гдепредставляет собой удельное сопротивление (Омм) покрывающей толщи, и 0 является проницаемостью свободного пространства. В блоке 712 могут быть выбраны частоты и амплитуды. Как отмечалось выше, частоты и амплитуды могут быть определены несколькими способами. Например, частоты могут быть выбраны так, чтобы имелось логарифмическое разнесение частот, которое может быть использовано для формирования изображения на переменных глубинах. Кроме того, аналогично рассмотрению, приведенному выше, амплитуды также могут быть выбраны на основании численного моделирования, в процессе которого при условии, что имеется достаточное количество данных, осуществляют максимизацию ожидаемой точности результата после инверсии. При наличии найденных частот и амплитуд составной волновой сигнал может быть сформирован(например, на компьютере). Формирование составного волнового сигнала, которое рассматривалось выше в блоке 608, может быть выполнено в блоках 714-718. В блоке 714 может быть выбран вид базового волнового сигнала. Базовые волновые сигналы могут быть выбраны из условия образования комбинированного спектра, который является таким же, как спектр, идентифицированный в блоках 710 и 712, или аналогичным ему. Однако различные аспекты между мощностью и эффективностью могут учитываться при выборе базовых волновых сигналов, которые могут включать в себя синусоидальные, в виде меандров, сигналы Кокса, в виде псевдослучайной двоичной последовательности, трехпиковые, четырехпиковые, пятипиковые или сочетание из них. Например, в случае синусоидальных волновых сигналов может сформироваться заданный спектр, но они не являются эффективными, поскольку передатчик 102 работает на каждой частоте при пиковой мощности только небольшую часть времени. В блоке 716 определяют установку повторения или число повторений, которое может быть основано на временном интервале Tmax составного волнового сигнала. Как отмечалось выше, число повторений представляет собой число полных периодов, излучаемых в случае конкретного базового волнового сигнала. Повторения могут повышать отношение сигнала к шуму в случае волновых сигналов, когда волновые сигналы суммируют должным образом. В соответствии с этим для повышения отношения сигнала к шуму волновые сигналы могут быть повторены по возможности большее число раз. Например, в случае частотного диапазона от около 0,01 до около 10 Гц и движущегося передатчика базовый волновой сигнал может быть повторен от 4 до 1024 раз. Как показано в блоке 717, при этих параметрах суммарный предполагаемый временной интервал Т может быть вычислен для предложенного составного волнового сигнала. Суммарный предполагаемый временной интервал Т может быть периодом времени, на протяжении которого реализуются различные периоды базовых волновых сигналов. Этот суммарный предполагаемый временной интервал Т может быть вычислен, например, путем суммирования суммарного времени, используемого для каждого базового волнового сигнала. Если суммарный предполагаемый интервал Т больше, чем временной интервал Tmax составного волнового сигнала, то в таком случае базовые волновые сигналы могут быть скорректированы путем выбора волнового сигнала другого вида или модификации различных параметров, таких как число повторений каждого базового волнового сигнала, целевые параметры исследования,низкая частота, частотный спектр и технические параметры, показанные в блоках 708-716. Однако если суммарный предполагаемый временной интервал Т меньше временного интервала Tmax составного волнового сигнала, то в таком случае составной волновой сигнал вместе с базовыми волновыми сигналами может быть сгенерирован в блоке 720, который может быть аналогичен блокам 610-614 из фиг. 6. Генерирование составного волнового сигнала может включать в себя сохранение составного волнового сигнала или включение составного волнового сигнала в виде программы в компьютер или передатчик 102. С достижением преимущества предложенными техническими решениями обеспечиваются высококачественные данные геофизического исследования, поскольку базовые волновые сигналы могут быть модифицированы с образованием составных волновых сигналов. Кроме того, предложенными техническими решениями обеспечивается функциональная гибкость конфигурации передатчика, позволяющая получать различные базовые волновые сигналы для согласования с конкретными целями исследования,такими как конкретные целевые глубины и подземные области. Наконец, предложенными техническими решениями улучшается разведка на нефть и газ с получением более высококачественных или конкретных данных при применениях электромагнитных исследований с управляемым источником на суше и в море. В качестве конкретного примера способа из фиг. 7 геофизическое исследование может быть организовано для сбора данных на линии исследования из конкретных подземных областей, таких как под- 10019577 земная область на фиг. 5. Эти частоты могут иметь пространственную частоту Sr дискретизации около 1/200 м, скорость v буксировки передатчика может быть около 1,5 узлов, и при этом число повторений задается равным 16. В соответствии с этим, как показано ниже, можно вычислить длительность составного волнового сигнала, которая представляет собой временной интервал Tmax составного волнового сигнала и отражена в блоке 706 Как показано ниже, после вычисления длительности составного волнового сигнала может быть определена низкая частота flow, которая отражена в блоке 710 где целевая глубина D составляет 2 км, а удельное сопротивлениепокрывающей толщи равно 1 Омм. При наличии вычисленной низкой частоты flow может быть выбрано число частот и распределение их. Например, верхняя часть объекта равна приблизительно глубине проникновения на 1,0 Гц. В соответствии с этим могут быть выбраны частоты 2,0, 1,0, 0,5, 0,25, 0,125 и 0,0625 Гц. При таких частотах высокая частота 2,0 Гц может быть использована для охвата покрывающей толщи, тогда как частоты 0,5 и 0,25 Гц могут быть использованы для глубин между двумя резистивными слоями. Как показано в блоке 714, на основании исследования конкретной подземной области при выборе базовых волновых сигналов может быть использован синусоидальный базовый волновой сигнал. В соответствии с этим, поскольку число повторений задано равным 16, суммарный предполагаемый интервал Т для составного волнового сигнала, как поясняется ниже, может быть около 504 с. В этом примере суммарный временной интервал TSinCW равен суммарному предполагаемому временному интервалу Т для синусоидального составного волнового сигнала. Этот суммарный временной интервал TSinCW равен сумме 16 периодов для каждой частоты, что также показано на фиг. 8 А. На фиг. 8 А, которая может быть обозначена позицией 800, амплитуды 802 синусоидальных базовых волновых сигналов 806 а-806n показаны в зависимости от времени 804. В этом примере число повторений может быть задано равным 16, при этом частоты равны 0,0625, 0,125, 0,25, 0,5, 1,0 и 2,0 Гц. В соответствии с этим временные интервалы T1Sin1-T1Sin16 первого базового волнового сигнала, каждый из которых может составлять около 16 с, представляют собой временные интервалы для синусоидального волнового сигнала 806 а по завершении шестнадцати периодов на первой частоте 0,0625 Гц. Аналогичным образом временные интервалы T2Sin1-T2Sin16 второго базового волнового сигнала, каждый из которых может составлять около 8 с, представляют собой временные интервалы для синусоидального волнового сигнала 806b по завершении шестнадцати периодов на второй частоте 0,125 Гц. Это продолжается вплоть до временных интервалов T6Sin1-T6Sin16 последнего базового волнового сигнала, каждый из которых может составлять около 0,5 с, и они представляют собой временные интервалы для синусоидального волнового сигнала 806n по завершении шестнадцати периодов на шестой частоте 2,0 Гц. В результате составной волновой сигнал может иметь суммарный временной интервал TSinCW около 504 с по завершении периодов для каждой из частот. В соответствии с этим суммарный временной интервал TSinCW для синусоидальных базовых волновых сигналов превышает временной интервал Tmax составного волнового сигнала, который составляет около 260 с. Поскольку суммарный временной интервал TSinCW для синусоидальных базовых волновых сигналов 806 а-806n превышает временной интервал Tmax составного волнового сигнала, процесс выполняют еще раз с волновым сигналом другого вида. В блоке 714 трехпиковый волновой сигнал может быть выбран в качестве базового волнового сигнала. При таком выборе два трехпиковых базовых волновых сигнала,которые имеют периоды 16 с и 2 с, могут быть использованы в качестве базовых волновых сигналов. Более детально эти трехпиковые волновые сигналы показаны на фиг. 8 В. На фиг. 8 В, которая может быть обозначена позицией 810, амплитуды 812 трехпиковых базовых волновых сигналов 816 и 818 показаны в зависимости от времени 814. В этом примере число повторений может быть задано равным 16, при этом основные частоты трехпиковых сигналов равны 0,0625 и 0,5 Гц. В соответствии с этим временные интервалы T1Tri1-T1Tri16 первого трехпикового волнового сигнала, каждый из которых может быть около 16 с, представляют собой временные интервалы для трехпиковых волновых сигналов по завершении шестнадцати периодов на первой основной частоте 0,0625 Гц. Аналогичным образом временные интервалы T2Tri1-T2Tri16 второго волнового трехпикового сигнала, каждый из которых может быть около 2 с, могут представлять собой временные интервалы для трехпиковых волновых сигналов по завершении шестнадцати периодов на второй основной частоте 0,5 Гц. Составной волновой сигнал имеет суммарный временной интервал TTriCW, составляющий около 288 с по завершении повторений для каждой из частот базовых трехпиковых волновых сигналов. Поэтому суммарный временной интервал TTriCW составляет около 288 с и является несколько более продолжительным, чем временной интервал Tmax составного волнового сигнала, который равен 260 с. В связи с этим процесс может быть снова возвращен в блок 714. В этом блоке 714 может быть выбран другой базовый волновой сигнал, или другой параметр может быть скорректирован для уменьшения суммарного временного интервала с тем, чтобы он был меньше, чем временной интервал Tmax составного волнового сигнала. Например, с учетом мощности передатчика, чувствительности приемника и оцененного уровня фонового шума может быть использован альтернативный базовый волновой сигнал,такой как синусоидальный, в виде меандра, Кокса, трехпиковый волновой сигнал, поскольку мощность становится слишком малой для частот четырехпиковых и пятипиковых волновых сигналов. В качестве альтернативы параметры (то есть скорость v буксировки, пространственная частота дискретизации, число повторений, заданный спектр и т.д.) могут быть модифицированы для формирования составного волнового сигнала, который соответствует временному интервалу Tmax составного волнового сигнала. Если число повторений может быть скорректировано, то, как показано на фиг. 8 С, одна реализация с использованием трехпикового волнового сигнала имеется для излучения в течение 224 с трехпикового волнового сигнала на 0,0625 Гц при четырнадцати повторениях и в течение 32 с трехпикового волнового сигнала на 0,5 Гц при шестнадцати повторениях. На фиг. 8 С, которая может быть обозначена позицией 820, амплитуды 822 двух трехпиковых базовых волновых сигналов 826 и 828 показаны в зависимости от времени 824. В этом примере число повторений может быть задано равным 14 для трехпикового волнового сигнала на 0,0625 Гц и равным 16 для трехпикового волнового сигнала на 0,5 Гц. В соответствии с этим временные интервалы T1RTri1-T1RTri14 первого скорректированного трехпикового волнового сигнала, каждый из которых может быть около 16 с, представляют собой временные интервалы для трехпиковых волновых сигналов по завершении четырнадцати периодов на первой основной частоте 0,0625 Гц. Точно так же временные интервалы T2RTri1T2RTri16 второго скорректированного трехпикового волнового сигнала, каждый из которых может быть около 2 с, могут представлять собой временные интервалы для трехпиковых волновых сигналов по завершении шестнадцати периодов на последней основной частоте 0,5 Гц. В результате составной волновой сигнал может иметь суммарный временной интервал TRTriCW около 256 с по завершении периодов для каждой из частот. Поскольку этот суммарный временной интервал TRTriCW меньше, чем временной интервал Tmax составного волнового сигнала, или равен ему, то при условии, что частотный спектр составного волнового сигнала является приемлемым, этот составной волновой сигнал может быть использован для геофизических исследований. Как можно понять, базовые волновые сигналы могут быть скорректированы в отношении разнообразных параметров с получением различных результатов, которые основаны на конкретных целях исследования в альтернативных осуществлениях. Например, число повторений может быть скорректировано для составного волнового сигнала с целью получения дополнительных данных путем определенного изменения времени, отводимого для каждого базового волнового сигнала. А именно, суммарный временной интервал Т для этого составного волнового сигнала может быть скорректирован путем изменения числа повторений каждого базового волнового сигнала, но так, чтобы при этом он находился в пределах временного интервала Tmax составного волнового сигнала. В дополнение к использованию базового волнового сигнала одного вида также могут быть использованы волновые сигналы многочисленных видов. Например, на фиг. 9, которая может быть обозначена позицией 900, амплитуды 902 базового волнового сигнала 906 в виде меандра и синусоидального базового волнового сигнала 908 показаны в зависимости от времени 904. В этом примере число повторений базового волнового сигнала 906 в виде меандра может быть задано равным 3, тогда как число повторений синусоидального волнового сигнала 908 задано равным 7. В соответствии с этим временные интервалы TSqr1-Tsqr3 первого базового волнового сигнала могут представлять собой временные интервалы базового волнового сигнала 906 в виде меандра по завершении трех периодов, тогда как временные интервалы TSin1-TSin7 второго базового волнового сигнала могут представлять собой временные интервалы синусоидального базового волнового сигнала 908 по завершении семи периодов. В результате составной волновой сигнал может иметь суммарный временной интервал TTotalCW, который является суммой временных интервалов TSqr1-TSqr3 первого базового волнового сигнала и временных интервалов TSin1-TSin7 второго базового волнового сигнала. Кроме того, в качестве еще одного усовершенствования приемники или устройства для обработки данных могут быть сконфигурированы для использования составных волновых сигналов, которые имеются в получаемых геофизических данных. Путем раздельной корреляции этих принимаемых базовых волновых сигналов с соответствующими излученными базовыми волновыми сигналами спектральное разложение может быть выделено путем разделения данных в виде временной последовательности на отдельные части в соответствии с базовыми волновыми сигналами в излученном составном волновом сигнале. Таким способом геофизические данные могут быть дополнительно уточнены. Кроме того, в качестве еще одного альтернативного осуществления базовым волновым сигналам может быть придана конфигурация, обеспечивающая фазовое согласование, в результате которой повышаются амплитуды в пределах всего спектра составного сигнала. А именно, гармоники базового волнового сигнала могут быть сделаны согласованными по фазе с другими базовыми волновыми сигналами в составном волновом сигнале с целью повышения амплитуд других базовых волновых сигналов. Напри- 12019577 мер, на фиг. 10 А и 10 В показан составной волновой сигнал с использованием различных частот для повышения амплитуд базовых волновых сигналов в соответствии с предложенными техническими решениями. На фиг. 10 А, которая может быть обозначена позицией 1000, амплитуды 1002 базовых волновых сигналов 1006, 1008, 1010 и 1012 в виде меандров показаны в зависимости от времени 1004. В этом примере частоты базовых волновых сигналов 1006, 1008, 1010 и 1012 в виде меандров составляют 0,1, 0,3,0,9 и 2,7 Гц. Более высокие частоты выбирают для согласования гармоник, создаваемых низкочастотными волновыми сигналами. Это делает эффективным использование энергии гармоник в спектре составного волнового сигнала. Для гарантии нахождения высокочастотных последовательностей в фазе с этой гармоникой (гармониками) последовательности ограничивают, чтобы они имели длительность, равную целому числу периодов основной частоты (а именно, кратную 10 с в этом примере), и дополнительно ограничивают, чтобы они начинались с положительной части периода (то есть, чтобы они не имели фазового сдвига относительно других последовательностей). Число периодов может быть выбрано в рамках этих ограничений, чтобы получать заданную относительную интенсивность на каждой частоте, что показано на фиг. 10 В. На фиг. 10 В, которая может быть обозначена позицией 1014, амплитудный спектр 1016 базовых волновых сигналов 1006, 1008, 1010 и 1012 в виде меандров, к которому относится составляющая 1020,показан в зависимости от частоты 1018. В продолжение предшествующего примера последовательности имеют длительности волновых сигналов 1006, 1008, 1010 и 1012, которые могут быть 40, 30, 30 и 30 с соответственно. Как показано на фиг. 10 В, при использовании этих длительностей для волновых сигналов 1006, 1008, 1010 и 1012 спектральные амплитуды являются сбалансированными. По существу, при геофизическом исследовании эти волновые сигналы 1006, 1008, 1010 и 1012 из фиг. 10 А могут быть повторены на всем протяжении линии исследования при соответствующем упрощении обработки данных. В качестве альтернативного осуществления передатчика другие логические схемы могут быть использованы совместно с передатчиком или в нем. Например, как показано на фиг. 11, логические схемы определения местоположения могут быть использованы для определения местоположения передатчика. На фиг. 11 представлена примерная структурная схема передатчика с логическими схемами позиционирования, используемыми в системе 100 электромагнитных геофизических исследований с управляемым источником из фиг. 1. Показанный на фиг. 11 передатчик 102 может включать в себя различные компоненты, такие как логические схемы 202 распределения электрической энергии, логические схемы 204 формирования волновых сигналов и схемы 206 излучения, которые ранее рассматривались со ссылкой на фиг. 2. Однако в это осуществление могут быть включены логические схемы 1102 определения местоположения для выдачи параметров в логические схемы 204 формирования волновых сигналов с целью модификации составного волнового сигнала или управления формированием составного волнового сигнала. Логические схемы 1102 определения местоположения могут быть использованы для определения местоположения передатчика 102, которое может быть использовано при модификации составного волнового сигнала или управлении формированием составного волнового сигнала. Аналогично другим логическим схемам логические схемы 1102 определения местоположения могут включать в себя компоненты программного обеспечения, компоненты аппаратного обеспечения и/или сочетание из них. Например,логические схемы 1102 определения местоположения могут включать в себя устройство системы глобального позиционирования, соединенное с компонентом определения местоположения в передатчике 102. В этой компоновке компонент определения местоположения может быть соединен с логическими схемами 202 распределения электрической энергии для получения электрической энергии и с логическими схемами 204 формирования волновых сигналов для передачи относящихся к местоположению параметров в логические схемы 204 формирования волновых сигналов. Устройством системы глобального позиционирования в логических схемах 1102 определения местоположения может определяться местоположение передатчика 102 на основании сигналов, принимаемых со спутника системы глобального позиционирования и с приемника, расположенного на сейсморазведочном судне 104 и связанного с компонентом определения местоположения по кабелю 105. Сам по себе передатчик может включать в себя логические схемы 1102 определения местоположения, которые используются для модификации составных волновых сигналов. Согласно альтернативному осуществлению составной волновой сигнал может быть модифицирован или сформирован в передатчике на основании параметров или целей исследования. Эти параметры и/или цели исследования могут быть переданы в передатчик или введены в память передатчика 102 до выполнения операции геофизического исследования. На фиг. 12 представлена примерная блок-схема последовательности операций при конструировании составного волнового сигнала во время геофизического исследования, предназначенного для системы геофизических исследований из фиг. 1 согласно аспектам предложенных технических решений. Эта блок-схема последовательности операций, которая обозначена позицией 1200, может быть лучше всего понята при совместном рассмотрении с фиг. 1, 2 и 6. Согласно этой блок-схеме 1200 последовательности операций составной волновой сигнал может быть автоматически скорректирован для компенсации изменений различных параметров. Эта динамическая корректировка составного волнового сигнала придает системе гибкость, необходимую для осуществления конкретных целей исследования. Последовательность операций начинается в блоке 1202. В блоках 1204-1214 операции определения и конструирования составных волновых сигналов могут быть такими же, как соответственно в блоках 604-614, или аналогичными. Однако, как показано в блоке 1216, в соответствии с этой блок-схемой 1200 последовательности операций определяют, завершилось ли исследование. Если исследование не завершилось, в блоке 1218 могут быть проконтролированы различные технические параметры. В блоке 1218 технические параметры могут быть проанализированы для определения, изменились ли технические параметры и изменились ли цели исследования. Если технические параметры не изменились, в блоке 1214 может быть сгенерирован составной волновой сигнал. Однако, если технические параметры изменились,процесс определения составного волнового сигнала может быть начат в блоке 1204. Например, в случае,если техническим параметром является скорость v сейсморазведочного судна 104, то, когда она превышает заданное пороговое значение, составной волновой сигнал может быть пересчитан. Независимо от этого, если исследование завершено, процесс заканчивается в блоке 1222. Хотя предложенные технические решения изобретения допускают различные модификации и альтернативные формы, примеры осуществлений, рассмотренные выше, были показаны только для примера. Однако должно быть понятно, изобретение не предполагается ограниченным конкретными осуществлениями, раскрытыми в настоящей заявке. В действительности предложенные технические решения изобретения являются охватывающими все модификации, эквиваленты и альтернативы, попадающие в рамки сущности и объема изобретения, определены нижеследующей прилагаемой формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ конструирования сигнала для источника на всем протяжении линии геофизического исследования, предназначенного для электромагнитного исследования с управляемым источником, содержащий этапы, на которых задают комбинированный частотный спектр и ширину частот на протяжении линии геофизического исследования; задают конкретный временной интервал для составного волнового сигнала, связанного с линией геофизического исследования; задают параметры первого волнового сигнала и второго волнового сигнала на основании ранее заданного комбинированного частотного спектра и ширины полосы частот; и конструируют сигнал посредством упорядочивания по времени первого волнового сигнала со вторым волновым сигналом, в результате чего конструируют комбинированный волновой сигнал, имеющий комбинированный частотный спектр и ширину полосы частот; вычисляют предполагаемый временной интервал для составного волнового сигнала; корректируют составной волновой сигнал, если предполагаемый временной интервал больше, чем конкретный временной интервал; причем корректировка представляет собой одно, выбранное из группы, включающей изменение вида или частоты содержимого первого волнового сигнала или второго волнового сигнала, или изменение повторений составного волнового сигнала первого волнового сигнала или второго волнового сигнала,или изменение продолжительности и промежутков в составном волновом сигнале; повторяют сигнал в пределах другого временного интервала на всем протяжении линии геофизического исследования. 2. Способ по п.1, в котором комбинированный частотный спектр и ширину полосы частот компонуют для разведки предварительно выбранного интервала целевых глубин. 3. Способ по п.1, в котором при упорядочивании по времени чередуют первый волновой сигнал и второй волновой сигнал. 4. Способ по п.1, в котором задают третий волновой сигнал и конструируют сигнал, чтобы упорядочить по времени третий волновой сигнал наряду с первым волновым сигналом и вторым волновым сигналом. 5. Способ по п.1, в котором задают два или большее количество волновых сигналов и конструируют сигнал, чтобы упорядочить по времени два или большее количество волновых сигналов наряду с первым волновым сигналом и вторым волновым сигналом. 6. Способ по п.1, в котором каждый из первого волнового сигнала и второго волнового сигнала представляет собой по меньшей мере один вид волнового сигнала, который является одним из синусоидального волнового сигнала, волнового сигнала в виде меандра, трехпикового волнового сигнала, четырехпикового волнового сигнала, пятипикового волнового сигнала и любого сочетания из них. 7. Способ по п.6, в котором первый волновой сигнал и второй волновой сигнал принадлежат к одному и тому же виду волнового сигнала по меньшей мере из одного вида волнового сигнала. 8. Способ по п.1, в котором первому волновому сигналу придают первый частотный состав и второму волновому сигналу придают второй частотный состав. 9. Способ по п.1, в котором упорядочивают по времени первый волновой сигнал и второй волновой сигнал вдоль одного из множества пространственных разрезов на всем протяжении линии геофизическо- 14019577 го исследования. 10. Способ конструирования сигнала для электромагнитного исследования с управляемым источником, содержащий этапы, на которых задают временной интервал для составного волнового сигнала на протяжении линии геофизического исследования; задают конкретный временной интервал для составного волнового сигнала, связанного с линией геофизического исследования; задают спектр частот для составного волнового сигнала; задают базовый волновой сигнал на основании заданного спектра частот составного волнового сигнала; конструируют составной волновой сигнал, имеющий множество базовых волновых сигналов, на основании ранее заданного временного интервала; в результате чего конструируют комбинированный волновой сигнал, имеющий комбинированный частотный спектр и ширину полосы частот, и вычисляют предполагаемый временной интервал для составного волнового сигнала; корректируют составной волновой сигнал, если предполагаемый временной интервал больше, чем конкретный временной интервал; причем корректировка представляет собой одно, выбранное из группы, представляющей изменение вида или частоты содержимого первого волнового сигнала или второго волнового сигнала, или изменение повторений составного волнового сигнала первого волнового сигнала или второго волнового сигнала, или изменение продолжительности и промежутков в составном волновом сигнале; повторяют составной волновой сигнал для различных временных интервалов на всем протяжении линии геофизического исследования. 11. Способ по п.10, в котором временной интервал для составного волнового сигнала связывают с одним из множества пространственных разрезов вдоль линии геофизического исследования. 12. Способ по п.10, в котором на этапах задания временного интервала и задания спектра частот обращаются к параметрам, сохраняемым в запоминающем устройстве. 13. Способ по п.10, в котором множество базовых волновых сигналов содержит первый волновой сигнал и второй волновой сигнал, которые принадлежат к одному и тому же виду волнового сигнала. 14. Способ по п.10, в котором задание временного интервала для составного волнового сигнала содержит этапы, на которых получают технические параметры и вычисляют временной интервал для составного волнового сигнала на основании технических параметров. 15. Способ по п.14, в котором технические параметры содержат по меньшей мере один из скорости судна, пространственной частоты дискретизации и сочетания их. 16. Способ по п.10, в котором задание спектра частот для составного волнового сигнала содержит этапы, на которых получают по меньшей мере один целевой параметр исследования и задают низкую частоту для составного волнового сигнала на основании по меньшей мере одного целевого параметра исследования. 17. Способ по п.16, в котором на этапе задания спектра частот для составного волнового сигнала задают набор частот, при этом набор частот включает в себя низкую частоту наряду по меньшей мере с одной другой частотой. 18. Способ по п.16, в котором по меньшей мере одну другую частоту выбирают так, чтобы разрешить неоднозначности при инверсиях удельного сопротивления геологической среды. 19. Способ по п.16, в котором по меньшей мере один целевой параметр исследования представляет собой один из целевой глубины подземных областей, удельного сопротивления покрывающей толщи и сочетания их. 20. Способ по п.10, в котором конструирование составного волнового сигнала содержит этапы, на которых выбирают множество базовых волновых сигналов из множества видов базовых волновых сигналов; задают установку повторения для каждого из множества базовых волновых сигналов в составном волновом сигнале. 21. Способ по п.20, в котором конструирование составного волнового сигнала содержит этапы, на которых вычисляют предполагаемый временной интервал для составного волнового сигнала; корректируют составной волновой сигнал, если предполагаемое время больше, чем временной интервал; и образуют составной волновой сигнал, если предполагаемый временной интервал меньше, чем временной интервал для составного волнового сигнала, или равен ему. 22. Способ по п.21, в котором при образовании составного волнового сигнала сохраняют составной волновой сигнал в запоминающем устройстве. 23. Способ по п.21, в котором при образовании составного волнового сигнала излучают составной волновой сигнал из передатчика. 24. Способ по п.20, в котором множество видов базовых волновых сигналов представляет собой один из синусоидальных волновых сигналов, волновых сигналов в виде меандров, трехпиковых волновых сигналов, четырехпиковых волновых сигналов, пятипиковых волновых сигналов и любого сочетания из них. 25. Способ по п.10, в котором геофизические данные, связанные с составным волновым сигналом,используют для добычи углеводородов из подземной области, обнаруженной вдоль или вблизи линии геофизического исследования. 26. Передатчик для конструирования составного волнового сигнала для источника на всем протяжении линии геофизического исследования, предназначенного для электромагнитного исследования с управляемым источником, содержащий антенну и логические схемы формирования волновых сигналов, соединенные с антенной и сконфигурированные для задания комбинированного частотного спектра и ширины частот на протяжении линии геофизического исследования; задания конкретного временного интервала для составного волнового сигнала, связанного с линией геофизического исследования; создания множества базовых волновых сигналов на основании ранее заданного комбинированного частотного спектра и ширины полосы частот; конструирования составного волнового сигнала, имеющего конкретный временной интервал, посредством упорядочивания по времени последовательности из множества базовых волновых сигналов, в результате чего конструируют комбинированный волновой сигнал, имеющий комбинированный частотный спектр и ширину полосы частот, и вычисления предполагаемого временного интервала для составного волнового сигнала; корректирования составного волнового сигнала, если предполагаемый временной интервал больше,чем конкретный временной интервал; причем корректировка представляет собой одно, выбранное из группы, представляющей изменение вида или частоты содержимого первого волнового сигнала или второго волнового сигнала, или изменение повторений составного волнового сигнала первого волнового сигнала или второго волнового сигнала, или изменение продолжительности и промежутков в составном волновом сигнале; повторения составного волнового сигнала на другом временном интервале на всем протяжении линии геофизического исследования. 27. Передатчик по п.26, в котором комбинированный частотный спектр и ширина полосы частот сигнала обеспечивают возможность разведки предварительно выбранного интервала целевых глубин. 28. Передатчик по п.26, в котором запоминающее устройство выполнено с возможностью хранения множества базовых волновых сигналов и соединено с логическими схемами формирования волновых сигналов. 29. Передатчик по п.28, в котором запоминающее устройство выполнено с возможностью сохранения множества базовых волновых сигналов до развертывания передатчика. 30. Передатчик по п.26, в котором логические схемы формирования волновых сигналов сконфигурированы для задания конкретного временного интервала для составного волнового сигнала, связанного с линией геофизического исследования; и задания комбинированного частотного спектра для составного волнового сигнала. 31. Передатчик по п.30, в котором конкретный временной интервал для составного волнового сигнала является связанным с одним из множества пространственных разрезов вдоль линии геофизического исследования. 32. Передатчик по п.30, в котором логические схемы формирования волнового сигнала дополнительно сконфигурированы для получения по меньшей мере одного целевого параметра исследования; выбора множества базовых волновых сигналов из множества видов волновых сигналов и получения установки повторения для каждого из множества базовых волновых сигналов в составном волновом сигнале. 33. Передатчик по п.32, в котором логические схемы формирования волновых сигналов дополнительно сконфигурированы для подачи составного волнового сигнала на антенну, если предполагаемый временной интервал меньше, чем конкретный временной интервал для составного волнового сигнала,или равен ему. 34. Передатчик по п.26, содержащий логические схемы распределения электрической энергии, соединенные с логическими схемами формирования волновых сигналов и антенной и сконфигурированные для распределения электрической энергии к логическим схемам формирования волновых сигналов и ан- 16019577 тенне. 35. Передатчик по п.26, в котором множество базовых волновых сигналов содержит один из синусоидальных волновых сигналов, волновых сигналов в виде меандров, трехпиковых волновых сигналов,четырехпиковых волновых сигналов, пятипиковых волновых сигналов и любого сочетания из них. 36. Система для проведения электромагнитного исследования с управляемым источником при наличии составного волнового сигнала для источника на всем протяжении линии геофизического исследования, содержащая судно, соединенное с передатчиком посредством кабеля, при этом передатчик содержит схемы излучения; логические схемы формирования волновых сигналов, соединенные со схемами излучения и сконфигурированные для задания комбинированного частотного спектра и ширины частот на протяжении линии геофизического исследования; задания конкретного временного интервала для составного волнового сигнала, связанного с линией геофизического исследования; создания множества базовых волновых сигналов на основании заданного комбинированного частотного спектра и ширины полосы частот; конструирования составного волнового сигнала, имеющего конкретный временной интервал, посредством упорядочивания по времени множества базовых волновых сигналов, в результате чего конструируют комбинированный волновой сигнал, имеющий комбинированный частотный спектр и ширину полосы частот; вычисления предполагаемого временного интервала для составного волнового сигнала; корректирования составного волнового сигнала, если предполагаемый временной интервал больше,чем конкретный временной интервал; причем корректировка представляет собой одно, выбранное из группы, представляющей изменение вида или частоты содержимого первого волнового сигнала или второго волнового сигнала, или изменение повторений составного волнового сигнала первого волнового сигнала или второго волнового сигнала, или изменение продолжительности и промежутков в составном волновом сигнале; повторения составного волнового сигнала на другом временном интервале на всем протяжении линии геофизического исследования; и по меньшей мере один приемник, сконфигурированный для обнаружения составного волнового сигнала. 37. Система по п.36, в которой комбинированный частотный спектр и ширина полосы частот сигнала обеспечивают возможность разведки предварительного выбранного диапазона целевых глубин. 38. Система по п.36, в которой запоминающее устройство выполнено с возможностью хранения множества базовых волновых сигналов и соединено с логическими схемами формирования волновых сигналов. 39. Система по п.38, в которой запоминающее устройство выполнено с возможностью сохранения множества базовых волновых сигналов до развертывания передатчика. 40. Система по п.36, в которой логические схемы формирования волновых сигналов сконфигурированы для задания комбинированного частотного спектра для составного волнового сигнала. 41. Система по п.40, в которой передатчик сконфигурирован для получения по меньшей мере одного технического параметра с судна и вычисления конкретного временного интервала для составного волнового сигнала на основании по меньшей мере одного технического параметра. 42. Система по п.41, в которой по меньшей мере один технический параметр представляет собой по меньшей мере один из скорости судна, пространственной частоты дискретизации и сочетания их. 43. Система по п.42, в которой конкретный временной интервал для составного волнового сигнала является связанным с одним из множества пространственных разрезов вдоль линии геофизического исследования. 44. Система по п.40, в которой логические схемы формирования волновых сигналов дополнительно сконфигурированы для получения по меньшей мере одного целевого параметра исследования; выбора множества базовых волновых сигналов из множества видов волновых сигналов и получения установки повторения для каждого из множества базовых волновых сигналов в составном волновом сигнале. 45. Система по п.44, в которой логические схемы формирования волновых сигналов дополнительно сконфигурированы для вычисления предполагаемого временного интервала для составного волнового сигнала; корректировки составного волнового сигнала, если предполагаемое время больше, чем конкретный временной интервал; и подачи составного волнового сигнала на схемы излучения для излучения по меньшей мере к одно- 17019577 му приемнику, если предполагаемый временной интервал меньше, чем конкретный временной интервал для составного волнового сигнала, или равен ему. 46. Система по п.36, содержащая логические схемы распределения электрической энергии, соединенные с логическими схемами формирования волновых сигналов и схемами излучения и сконфигурированные для распределения электрической энергии с судна по кабелю к логическим схемам формирования волновых сигналов и антенне. 47. Способ конструирования сигнала для электромагнитного исследования с управляемым источником, содержащий этапы, на которых задают комбинированный частотный спектр и ширину частот на протяжении линии геофизического исследования; задают конкретный временной интервал для составного волнового сигнала, связанного с линией геофизического исследования; задают параметры первого волнового сигнала и второго волнового сигнала на основании ранее заданного комбинированного частотного спектра и ширины полосы частот, в результате чего конструируют комбинированный волновой сигнал, имеющий комбинированный частотный спектр и ширину полосы частот; конструируют сигнал, посредством упорядочивания по времени первого волнового сигнала со вторым волновым сигналом, при этом сигнал имеет такой набор длительностей и промежутков, что составной волновой сигнал имеет заданный спектральный состав; вычисляют предполагаемый временной интервал для составного волнового сигнала; корректируют составной волновой сигнал, если предполагаемый временной интервал больше, чем конкретный временной интервал; причем корректировка представляет собой одно, выбранное из группы, представляющей изменение вида или частоты содержимого первого волнового сигнала или второго волнового сигнала, или изменение повторений составного волнового сигнала первого волнового сигнала или второго волнового сигнала, или изменение продолжительности и промежутков в составном волновом сигнале.
МПК / Метки
МПК: G06F 19/00
Метки: геофизического, исследования, сигнала, конструирование
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/27-19577-konstruirovanie-signala-dlya-geofizicheskogo-issledovaniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Конструирование сигнала для геофизического исследования</a>
Предыдущий патент: Водопотребляющий бытовой прибор
Следующий патент: Выделенная молекула нуклеиновой кислоты и ее применение
Случайный патент: Трубопровод для транспортировки газа