Сейсмическая группа

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (S )4 G 01 V 1/22

1 Д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К flATEHTV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2451150/18-25 (22) 09.02.77 (31) 656528 (32) 09.02.76 (33) .(46) 07.04.86 Бюл. N - 13 (71) Джиосорс ИНК (US) (72) Уильям Х.Мэйн. Алгернон С. Бэдгер и Уильям С.Хавес (US) (53) 550.83(088.8) (56) 1. Патент США ¹ 2698927, кл. 340.15-5, опублик. 1955.

2. Патент США N 2747172, кл. 340.15-5, опубл. 1956. (54) (57) 1 . СЕЙСМИЧЕСКАЯ ГРУППА, содержащая множество точек подключения, а в каждой точке подключения — сейсмограф, пары проводов и резисторы, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения свойства двунаправленности группы, в нее введены два усилителя и две цепи обратной связи, причем первый резистор в каждой точке подключения сейсмографа одним концом подключен к одному выходу сейсмографа, второй резистор в каждой точке подключения сейсмографа одним концом подключен к другому выходу сейсмографа, первая пара проводов связывает точки подключения сейсмографов и выходит из первого конца сейсмической группы, первый провод первой пары подключен к другому концу первого резистора в каждой точке подключения сейсмографа, а второй провод первой пары подключен к другому концу второго резистора, первый усилитель подключен к первой паре проводов на гервом конце группы, пер„„SU„„1223848 А вая цепь обратной связи содержит резистор, который связан с первым усилителем, а отношение величины сопротивления этого резистора к величинам сопротивления первого и второго резисторов в каждой точке подключения сейсмографа соответствует заданному набору отношений и определяет величину сигнала, появляющегося на выходе усилителя в результате реакции каждого сейсмографа, третий резистор в каждой точке подключения сейсмографа одним концом подключен к одному выходу каждого сейсмографа, четвертый резистор в каждой точке подключения сейсмографа одним концом подключен к другому выходу сейсмографа, вторая пара проводов связывает точки подключения сейсмографов и выходит из второго конца сейсмической группы, первый провод второй пары подключен к другому концу третьего резистора в каждой точке подключения сейсмографа, а второй провод второй пары подключен к другому концу четвертого резистора, второй усилитель подключен к второй паре проводов на втором конце группы, вторая цепь обратной связи содержит резистор, который связан с вторым усилителем, а отношение сопротивления этого резистора к величинам сопротивления третьего и четвертого резисторов в каждой точке подключения сейсмографа соответствует заганному набору отношений и определяет величину сигнала, появляющегося на выходе второго усилителя в результате реакции каждого сейсмографа.

2. Сейсмическая группа по п.1, отличающаяся тем, что

1223848 заданный набор отношений содержит равные элементы.

3. Сейсмическая группа по п.1, отличающаяся тем, что заданный набор отношений содержит элементы, являющиеся весовыми коэффициентами Чебышева.

4 ° Сеисмическая группа по п.1, отличающаяся тем,„ что

Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть использовано для создания сейсмических групп, имеющих двунаправленные возможности.

Одной из .проблем сейсмической разведки является наличие горизонтально распространяющихся волн-помех.

Известна сейсмическая группа, с помощью которой эффект подавления горизонтально распространяющихся

10 волн-помех может быть снижен. В этом устройстве для достижения эффекта относительные чувствительности геофонам придаются в самой группе и выбираются в соответствии с положениями известной теории антенн. Это устройство функционирует в соответствии с принципом "суживающейся чувствительности", по которому чувствительность датчика в данной группе уменьшается в направлении к любому концу группы от центральной точки. При этом дат— чики расположены радиально относительно источника энергии для генерирования сигнала j1j .

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является сейсмическая группа, содержащая множество точек подключения, а в каждой точке подключения — сейсмограф, пары проводов и резисторы. Величины резисторов, составляющих цепь делителя напряжений, выбирают таким образом, что сейсмограф в центре группы имеет наи- gg большую чувствительность, тогда как сейсмографы на концах групп имеют наименьшую чувствительность (2) .

Однако известные сейсмическиегруппы не обладают свойствомдвунаправлен- щ ности и при их использованиивозникачисло точек подключения сейсмографов равно десяти.

5. Сейсмическая группа по пп.3 и

4,отличающаяся тем,что заданный набор отношений содержит элементы, численно равные соответственно " 00; 0>96; 0,88; 0,77;

0,65; 0,51; 0,38; 0,26; 0,17 и 0,12. ют трудности при поддержании постоянного коэффициента затухания между всеми сейсмографами в группе.

Целью изобретения является обеспечение свойства двунаправленности гр уппы.

Поставленная цель достигается тем, что в сейсмическую группу, содержащую множество точек подключения, а в каждой точке подключения — сейсмограф, пары проводов и резисторы, введены два усилителя и две цепи обратной связи, причем первый резистор в каждой точке подключения сейсмографа одним концом подключен к одному выходу сейсмографа, второй резистор в каждой точке подключения сейсмографа одним концом подключен к другому выходу сейсмографа, первая пара проводов связывает точки подключения сейсмографов и выходит из первого конца сейсмической группы, первый провод первой пары подключен к другому концу первого резистора в каждой точке подключения сейсмографа., а второй провод первой пары — к другому концу второго резистора, первый усилитель подключен к первой паре проводов на первом конце группы, первая цепь обратной связи содержит резистор, который связан с первым усилителем, а отношение величины сопротивления этого резистора к величинам сопротивления первого и второго резисторов в каждой точке подключения сейсмографа соответствует заданному набору отношений и определяет величину сигнала, появляющегося на выходе усилителя в результате реакции каждого сейсмографа, третий резистор в каждой точке подключения сейсмогра1223848 фа одним концом подключен к одному выходу каждого сейсмографа, четвертый резистор в каждой точке подключения сейсмографа одним концом подключен к другому выходу сейсмографа, вторая пара проводов связывает точки подключения сейсмографов и выходит из второго конца сейсмической группы, первый провод второй пары подключен к другому концу третьего резистора

10 в каждой точке подключения сейсмографа, а второй провод второй пары подключен к другому концу четвертого резистора, второи усилитель подключен це группы, вторая цепь обратной связи содержит резистор, который связан с вторым усилителем, а отношение величины сопротивления этого резистора к величинам сопротивления третьего и четвертого резисторов в каждой точке подключения сейсмографа соответствует заданному набору отношений и определяет величину сигнала, появляющегося на выходе второго усилителя в результате реакции каждого сейсмографа.

При этом заданный набор отношений может содержать равные элементы или элементы, которые являются весовыми коэффициентами Чебышева, а для слу30 чая, когда количество точек подключения сейсмографов равно десяти, заданный набор отношений содержит элементы, численно равные соответственно

1,00; 0,96; 0,88; 0,77; 0,65; 0,51;

0,38; 0,26; 0,17 и 0,12.

На фиг.1 представлена электрическая схема одного из вариантов реализации сейсмогруппы; на фиг.2 — предпочтительный вариант реализации усилителя для использования указанного варианта сейсмогруппы; на фиг.3 схема четырехканальной записывающей системы.

40

Сейсмическая группа (фиг.1) содержит множество точек 1 подключения сейсмографов 2, зашунтированных резисторами 3, резисторы 4 и 5, пару

6 проводов, резисторы 7 и 8, пару

9 проводов, усилитель 10 с цепью 11 обратной связи и усилитель 12 с цепью 13 обратной связи.

Усилитель (фиг.2) содержит операционные усилители 14 и 15, зашунтиро-. 55 ванные резисторами 16 и 17 обратной связи соответственно, и конденсаторы

18 и 19, резисторы 20 и 21, конденк второй паре проводов на втором кон20 сатор 22 и резистор 23, дроссели 2427, резисторы 28-31 и конденсаторы

32 и 33.

Схема четырехканальной записывающей системы (фиг.3) содержит, кроме пяти сейсмических групп, четыре сей— смостанции 34, многопарный кабель 35 и схемы распределения чувствительностей сейсмографов в группах.

Каждый сейсмограф группы, представленной на фиг.1, имеет два выхода, к одному из которых одним концом подключен резистор 4, а к другому — резистор 5. Другие концы этих резисторов подключены к паре 6 проводов. Резисторы 7 и 8 одними конца-. ми соединены с выходами сейсмографа, а другйми — с парой 9 проводов. На концах пар 6 и 9 проводов подключены усилители 10 и 12 соответственно.

В усилителе (фиг.2) резисторы 16 и 17 включены между инвертирующим входом и выходом операционных усилителей 14 и 15, а конденсаторы 18 и

19 подключены параллельно этим ре зисторам. Резисторы 20 и 21, ограничивающие ток, одними концами соедине-:. ны с выходами операционных усилителей, а свободные концы последовательно соединенных конденсатора 22 и резис тора 23 подключены к свободным концам резисторов 20 и 21. Конденсатор 22 предотвращает появление смещения постоянного тока в сигнале на выходе усилителя, а резистор 23 создает цепь разряда конденсатора, номинальное значение его сопротивления 10 кОм и с него снимается выходной сигнал . Предпочтительчое значение емкости конденсатора 22-56 мкФ. Дроссели 24-27 включены последовательно каждый соответственно с резисторами 28-31, а свободные концы резисторов соединены с инвертирующими входами операционных усилителей. Конденсатор 32 включен между свободными концами дросселей

25 и 26, а конденсатор 33 — между свободными концами дросселей 24 и 27.

Неинвертирующие входы операционных усилителей заземленьж Индуктивность дросселей предпочтительно 10 мГн, емкость конденсаторов 32 и 33 порядка О, 1 мкФ, а сопротивление резисторов 562 Ом.

Входы каждой сейсмостанции 34 (фиг.3) соединены с выходами двух

1223848 сейсмических групп, а их выходы объединены многопарным кабелем 35.

Вариант реализации усилителя, представленный на фиг.2, предназначен главным образом для использования с сейсмогруппой, изображенной на фиг.1, причем к входам этого усилителя могут быть подключены как одна, так и две сейсмогруппы. Выход одной сейсмогруппы может быть подключен к концам дросселей 24 и 27, а выход второй сейсмогруппы — к концам дросселей 25 и 26. На входах операционных усилителей суммируются выходные сигналы подключенных сейсмогрупп ° Отдельная 15 цепь LRC, состоящая из дросселя, сопротивления и конденсатора, установленная на входе каждого из операционных усилителей 14 и 15, уменьшает связь между выходами групп, подключенных к входам усилителей данной конфигурации. При отсутствии этой цепи могло бы существовать переходное влияние между сейсмогруппами.

Приведенными вариантами не исчерпываются возможности реализации сейсмогрупп, усилителей и схем записывающих систем. Принцип, на котором основано данное изобретение, позволяет конструировать варианты -указан- 30 ных элементов в зависимости от IIoc тавленной задачи.

Для реализации схемы, представленной на фиг.3, необходимы четыре сейсмостанции и пять сейсмических групп;gg

Каждая группа состоит из десяти сейсмографов. Общая длина группы и расстояние между сейсмографами зависят от длин волн-помех, подлежащих подавлению. Длина каждой сейсмогруппы дол- 4О жна быть больше сейсмической длины волны-помехи, имеющей наименьшую частоту, а расстояние между сейсмографами в группе должно быть меньше или равно длине волны-помехи, имеющей наибольшую частоту. При таком выборе параметров сейсмогруппы экстремумы высшей из нежелательных частот не возникают в соседних точках соединения сейсмографов, а экстремумы низшей из нежелательных частот не появляются одновременно на концах группы. Для варианта с десятью сейсмографами оптимальной представляется сейсмогруппа. длиной 90 м при расстоянии между сейсмографами 10 м.

Пусть провод пары 9, соединенный резистором 7, подключен к концу дросселя 24, а провод, соединенный с резистором 8, подключен к концу дросселя 27. Б этом случае величина сигнала, появляющегося на выходе операционных усилителей 14 и 15 от реакции любого сейсмографа, определяется отношением сопротивления резистора

16 к сопротивлению резистора 7 и отношением сопротивления резистора 17 к сопротивлению резистора 8. Чебышевское взвешивание чувствительностей сейсмогруппы может быть обеспечено выбором указанных отношений сопротивлений указанных резисторов.

Аналогичную операцию следует проделать с парой 6 проводов другой сейсмо- группы и вторым входом усилителя.

Незадействованные концы крайних групп должны быть короткозамкнуты, а внутренние. группы всей системы работают в двунаправленном режиме.

При необходимости коэффициент ослабления сейсмографов в группе может быть установлен постоянным. При этом, если чувствительности сейсмографов определены одинаковыми взвешенными коэффициентами, одинаковый коэффициент ослабления достигается коротким замыканием обоих концов групп.

1223848

1223848

Составитель Э.Волконский

Техред И.Верес Корректор А.Ференц

Редактор И. Николайчук

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 1728/62 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5