Устройство для построения сейсмических разрезов

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

248987 ьоез воеетскик

Социалистическик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 42с, 42

Заявлено 02.VI.1967 (¹ 1163575/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 18.VII 1969. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 30.XII.!969

МПК С Olv

УДК 550.834 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий лри Совете Министров

CCCP

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЗРЕЗОВ

Известны устройства для построения сейсмических разрезов по методу дифрагированных волн, в которых в качестве построителей разрезов используются электроннолучевые трубки (ЭЛТ) . 5

Однако в таких устройствах недостаточно высокие разрешающая способность и точность нанесения изохрон дифракции, а следовательно, и точность построения разрезов (обычно не выше 1 — 2%). 10

Кроме того, в этих устройствах вследствие формирования изображений — разрезов из изохрон дифракции приходится прибегать к сложению изохрон способом накопления на фотослое или в виде электрических потенциа- 15 лов, что снижает динамический диапазон сигналов на разрезах и затрудняет последующую сбработку суммарных сигналов (регулировку амплитуд, частотную фильтрацию и т. и.).

Известны также устройства с двухкоорди- 20 ватными построителями разрезов (электромеханическими) с поочередной обработкой трасс сейсмограммы. При этом разрез строится по отдельным вертикалям, что обеспечивает высокую разрешающую способность и точность 25 построения разрезов (вплоть до 0,1%). Однако последовательная обработка трасс сейсмограммы влечет за собой резкое увеличение времени построения разрезов в и раз (n — число трасс) наряду с неизбежным увеличением вре- 30 мени обработки за счет последовательного построения набора вертикалей разреза, а не по всей плоскости сразу, как это имеет место в устройствах с ЭЛТ. Сложение сигналов на вертикалях способом накопления также снижает динамический диапазон и затрудняег применение последующей обработки суммарных сигналов.

Описываемое устройство для .построения сейсмических разрезов обеспечивает повыше.ние точности построения разрезов и разрешающей способности и улучшает качесгво суммирования сигналов (расширение динамического диапазона) с возможностью последующей обработки суммарного сигнала при небольшом времени обработки сейсмограмм.

Для построения разреза-изображения среды по методу дифрагированных волн необходимо в каждой точке разреза записать сумму сигналов, считываемых на сейсмограмме вдоль годогр аф а дифр аги ров анной волны, р ассчитанного для соответственной точки среды.

Для сложения колебаний вдоль годографа дифрагированной волны без операции накопления, т. е. при одновременном существовании всех сигналов, последние необходимо соответственно сдвинуть во времени и привести к одному уровню.

После этого подлежащие суммированию сигналы окажутся одновременными, и сложение

248987 (2) их с большим динамическим диапазоном не составит труда.

Для вычисления необходимых для каждого канала сейсмограммы задержек можно воспользоваться системой уравнений: о(Z) t, = )б X + Л*+ )б (Х вЂ” X„)*yZ*, оДЛt„= f/(X — Х ) -+г — — P(Х вЂ” Х„) yZ, где Х, Z — координаты точек разреза;

X, — абсцисса точки приема;

v(Z) — скорость распространения волн в среде;

Х, — точка приема с наибольшим временем прихода дифрагированной волны;

At, — величина, характеризующая необходимую для сигналов каждой трассы задержку во времени.

Рассматриваемая система решается следующим образом. Вначале для каждой трассы сейсмограммы для воспроизводимого с нее в данный момент времени сигнала определяется положение точки дифракции (координата на заданной вертикали разреза, характеризуемой абсциссой Х). При подборе величины одновременно учитывается и зависимость v(Z).

Найденные из первого уравнения величины подставляются во второе уравнение, из которого определяется величина Л(„для всех расс в заданном сечении сейсмограммы, В дальнейшем те же операции повторяются последовательно для всех других сечений (значений времени на сейсмограмме) по мере воспроизведения соответствующих участков записи.

Найденные таким образом величины At„t характеризуют необходимые для сигналов каждой трассы задержки во,времени, Задержки для каждого сигнала будут меняться в процессе воспроизведения сейсмограммы. Для практической реализации соответствующих задержек сигналов во времени проще всего использовать линии задержки (ЛЗ) с отводами, с которых при переключении их в процессе воспроизведения снимаются сигналы с необходимыми задержками. Однако это приводит к сложной системе из и линий задержки (по числу трасс сейсмограммы) с весьма большим числом ключей, предназначенных для переключения выходов ЛЗ к различным отводам, В связи с этим целесообразно использовать суммирующую линию задержки (СЛЗ).

Считываемые в данный момент времени с сейсмограммы сигналы от всех трасс должны подаваться с соответствующими задержками на выход СЛЗ через время At,<, для чего достаточно вводить каждый из сигналов в ЛЗ через отвод, расположенный на расстоянии

At,д от конца ЛЗ, с которого снимается суммарный сигнал. При этом сигнал от трассы с максимальным временем прихода дифрагированной волны попадает на выход без задержки. По мере воспроизведения сейсмограммы форма годографов дифрагированных волн

:постепенно меняется, ввиду чего меняются и величины задержки для каждой из трасс. Для изменения задержек в процессе обработки сейсмограммы при помощи распределителя непрерывно осуществляют переключение отводов СЛЗ в соответствии с величинами At„, находимыми вычислительным блоком из уравнения (2).

При этом вводимые в ЛЗ сигналы от различных трасс сейсмограммы все время суммируются с соответствующими временными сдви1 гами (меняющимися в процессе обработки), а на выходе линии получается суммарный сигнал, записываемый на разрезе в точке, соответствующей по формуле (1) трассе сейсмограммы с наибольшим временем прихода ди

2р фрагированной волны (определяется только глубина, так как абсцисса вертикали Х задана заранее).

Применение СЛЗ обеспечивает также возможность использования в построителе разрезов двухкоординатного построителя с весьма высокой точностью и разрешающей способностью (порядка 0,1 — 0,05>/< от глубины построения разреза), а также частотной фильтрации и регулировки амплитуды суммарного сигнала и других видов его обработки (например, при совместной обработке сопряженных сейсмограмм). Обеспечивается также высокое качество суммирования сигналов. Перечисленные преимущества достигаются ценой некоторого у замедления обработки сейсмограмм, так как обзор разреза производится поочередно вдоль вертикалей, расположенных через заданный интервал. Степень замедления зависит от общего количества трасс на разрезе (или вер4р тикалей) и может быть 5 — 10-кратной по сравнению с устройствами на ЭЛТ (в качестве построителей разрезов).

Для реализации указанной методики обработки сейсмограмм предложено устройство, 4 схема .которого показана на чертеже.

Устройство содержит барабан 1 с сейсмограммой и двигателем 2, блок считывающих головок 8, блок 4 усилителей сейсмических сигналов, соединенных с головками и с pacgo пределителем 5, суммирующую линию б задержки, отводы которой соединены с распределителем 5, а выход через фильтр-усилитель

7 — с регулятором амплитуды с построителем 8 разрезо в, выполненным в виде двухкоординатного построителя. Вычислительное устройство 9 работает в соответствии с уравнениями (1) и (2) и связано с блоком формиро вания скорости 10, построителем разрезов 8 и счетчиком 11 распределителя, к.которому подключен блок статических поправок 12. Для ввода времени в вычислительное устройство служит счетчик времени 13, работающий либо от марок времени, либо от специального генератора стабильной частоты.

ы Устройство работает следующим образом.

248987

Предмет изобретения

Составитель Е, П. Вишняков

Редактор Т. В. Данилова Техред 3, H. Тараненко Корректоры: Л. Корогод и В. Петрова

Заказ 3432 7 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

С барабана 1 с сейсмограммой, вращаемого двигателем 2 с помощью головок 3, считываются сейсмические сигналы одгп времеппо со всех трасс сейсмограммы. Затем сигналы усиливаются блоком 4 и попадают в распределитель 5, подключающий каждую трассу к соответствующему отводу суммирующей линии задержки б, отводы которой расположены через интервалы т, с выхода СЛЗ, снимается суммарньш сигнал, проходящий через фильтрусилитель 7 и записываемый в соответствующей точке разреза в двухкоординатном построителе 8. Для определения величин задержек различных сигналов служит вычислительное устройство 9, которое выдает величины задер>кек в виде кодов на счетчик задержек 11, управляющий распределителем 5.

Учет статических поправок осуществляется путем ввода в счетчик 11 их кодов из блока 12 с последующим сложением поправок с величинами задер>кек.

Кроме того, вычислительное устройство определяет глубину Z, на которой располагается точка, в которой записывается суммарный сигнал (для наиболее удаленной от данной вертикали точки приема).

Величина Z вводится в блок формирования скорости 10 и в построитель 8 разрезов. В построителе разрезов регистратор движется вдоль вертикалей, расположенных через olnpeделенные интервалы, причем для построения каждой вертикали требуется повторить цикл воспроизведения сейсмограммы. В процессе построения каждой вертикали разреза величины задержек непрерывно меняются (с изменением времени t,), и одновременно переключаются отводы суммирующей линии задержки таким образом, что из общего числа отводов

m всегда включены и (по числу каналов на сейсмограмме). Выбор нужных отводов СЛЗ осуществляется распределителем в соответствии с кодом в его счетчике 11, находимым вычислительным устройством поочередно для

10 всех трасс сейсмограммы.

Устройство для построения сейсмических т5 разрезов по методу дифрагированных волн, содержащее блок воспроиззедения сейсмограмм с барабаном, неподвижными считываюшими головками и усилителями, вычислительное устройство и д вухкоординатный построи2О тель разрезов, отлича)ощееся тем, что, с целью повышения качества суммирования сигналов, увеличения разрешающей способности и точности построения разрезов, осуществления частотной фильтрации и регулировки амплитуд

25 суммарного сигнала, усилители блока воспроизведения подключены через распределитель с электронными ключами к отводам суммирующей линии задержки, выход которой через фильтр-усилитель соединен с регистратором

30 двухкоординатного построителя разрезов, подключенного к вычислительному устройству, вырабатывающему коды времени задержки для соединенного с ним счетчика распределителя сейсмических сигналов.