Устройство для обработки воспроизводимых сейсмограмм

 

В ®со о@, " нтн,о-з ко д

ИЗОБРЕТЕНИЯ

375603

Союз Саветскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 14.XI I.1970 (Ф 1602609/26,25) с присоединением заявки №

Пр ио р итет

Опубликовано 23.111.1973. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 28Х1.1973

М. Кл. G 01ч 1 28

Комитет по мелам изобретений и открытий при Совете Миыистроо

СССР

УДК 550.834(088.8) Авторы изобретения

Ю. Р. Дадерко и А, А. Богданов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОСПРОИЗВОДИМЫХ

СЕЙСМОГРАММ

Изобретение относится к технике автоматического построения временных и глубинных сейсмических разрезов и может быть использовано в устройствах для аналоговой обработки полевых воспроизводимых сейсмограмм по методу регулируемого направленного приема (РНП) сейсмических волн.

Известно устройство для обработки полевых .воспроизводимых сейсмограмм по методу регулируемого направленного пр иема сейсмических волн, содержащее вращающийся барабан, тонармы с записывающими и воспроизводящими элементами, соединенным и с усилителями электрических сигналов, блок суммирующ их электрических линий задержек, коммутатор переключения суммирующих л иняй задержек и построитель разреза (устройство АОС-2), Это известное устройство позволяет осуществить построение глубинных сейсмических разрезов РНП в разнообразных сейсмогеологических условиях. Однако, применение этого устройства позволяет, в лучшем случае, ослабить нерегулярные и низкоскоростные помехи и не решает проблемы подавления высокоскоростных регулярных помех, особенно многократных отраженных волн.

Для решения этой проблемы применяется метод общей глубинной точки, который требует значительного удорожания полевых наблюден ий и предъявляет высокие требования к качеству полевого материала и его обработке.

Цель изобретения — повышен не эффектив5 ности выделения однократно отраженных волн,:подавления помех и повышение точности определения углов наклона отражающих границ при автоматическом построении сейсмических разрезов по методу регулируемого на10 правленного приема сейсмических волн при сейсморазведке платформенных районов с углами наклона отражающих границ до 20 .

Предусматривается разновременное суммирование нескольких воспроизводимых сей15 смограмм с введенными статическими и кинематическими поправкам и. Подавление помех основано на том основаниями, что после ввода в обрабатываемые сейсмограммы статических и кинематических поправок оси синфазности од20 нократно отраженных волн при постоянном угле наклона отражающих границ в пределах одновременно обрабатываемого участка профиля становятся прямолинейными, тогда как оси синфазности регулярных помех остаются

25 криволинейными.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для обработки воспроизводимых сейсмограмм между коммутатором переключения суммирующих электрических линий за30 держек и построителем разреза последова3 тельно включены компенсирующая электрическая линия задержками, блок преобразования непрерывных сейсмических колебаний в дискретную импульсную форму и схемы совпадений; при этом один тонарм с воспро из водящими элементами установлен по образующей барабана, а два других тонарма с записывающим и и воспроизводящими элементами установлены перпендикулярно образующей барабана. Компенсирующая лавиния задержки разделена на секции, количество которых равно количеству дискретных временных сдвигов, задаваемых при суммировании сейсмограмм, а каждая секция состоит из четырех звеньев.

Схемы совпадений включены между собой параллельно и их количество равно количеству одновременно обр абатываемых сейсмограмм.

Тонарм с воспроизводящими элементами, установленный по образующей барабана, содержит магнитные головки в количестве, равном количеству трасс одной обрабатываемой сейсмограммы, а тонармы с элементами, установленными перпендикулярно образующей барабана, содержат: один — записывающую и отпирающую магнитные головки, другой — магнитные головками в количестве, равном количеству одновременно обрабатываемых сейсмограмм, и расстояние между этими головкам и равно длине одной сейсмограммы.

Коммутатор переключения суммирующих электрических линий задержек соединен с компенсирующей электрической лин ией задержки. Блок преобразования непрерывных сейсмических колебаний в дискретную импульсную форму состо ит из последовательно включенных усилителей-ограничителей, дифференц ирующих цепочек и ждущих мультивибраторов, количество которых равно количеству одновременно обрабатываемых сейсмограмм.

На чертеже представлена блок-схема устройстваа.

Устройство содержит вращающийся барабан 1, на котором, последовательно одна за другой расположены сейсмограммы 2 — б; тонарм с воспроизводящими элементами (магн итными головками) 7 (которых на чертеже девять по числу суммируемых каналов, но их количество может быть любым), электрическая связанными с блоком усилителей воспроизведения 8, кол ячество которых равно числу суммируемых каналов (т. е. в данном случае ра вно девяти). Блок усилителей воспроизведения 8 соединен с блоком электрических линий задержек 9, суммирующих сигналы по методу РНП, количество которых также равно количеству суммируемых трасс (т. е. равно девяти). На выход блока суммирующих линий задержек 9 последовательно включены коммутатор 10 переключения точек съема сигналов со всех суммирующих линий задержек 9 и суммирующий усилитель 12 с высокочастотными фильтрами 11; выход сумм|ирующего усилителя соединен с записывающей магн итной головкой 13.

375603

Выходы считывающих головок 14 18 соединены со входом блока усилителей воспроизведения 19 (в блоке 19 имеется пять усилителей); выход блока усилителей воспроизведения соединен со входом компенсирующей линии задержки 20, которая подключена к блоку формирующего устройства (показ аь пунктиром), состоящего из блока усилителейогран ичителей 21, дифференцирующих цепо10 чек 22 и ждущих мульвивибраторов 23. Выхо. ды ждущих мультивибраторов 23 соединены с входами пяти схем «И» 24 28, выходы которых включены на схему «ИЛИ» 29. Сигнал на выходе схемы «ИЛИ» появляется только,при

15 со впадении по времени импульсов на трех любых из,пяти обрабатываемых совместно базах приема с введенными статистическим и и кинематическими поправками при заданном временном сдвиге.

20 При построении разреза одновременно обрабатывается участок профиля, равный по длине пяти базам суммирования, т. е. одновременно обрабатываются пять последовательно расположенных на вращающемся ба25 рабане 1 воспроизводимых сейсмограмм 2 — б (записанных, напр имер, на магнитном носителе), которые предварительно вводят статическ ие и кинематические поправки.

Устройство работает следующим образом.

30 Трассы всех сейсмограмм при каждом обороте барабана 1 (направление движения указано стрелкой) считывают блоком 7 магнитных головок, количество которых равно числу суммируемых каналов. Затем считанные оиг35 налы поступают в блок 8 усилителей воспроизведения, количество которых также равно числу суммируемых каналов. Усиленные сигналы поступают в блок 9 электрических линий задержки, суммирующих сигналы .по ме40 тоду РНП. Сигналы с одно именных трасс всех сейсмограмм подают в отдельные суммирующие линии задержки, т. е. количество линий задержки также равно числу суммируемых трасс сейсмограмм.

45 При помощи блока 9 л иний задержки путем переключения точек съема считываемых сигналов моделируют изменение наклона оси суммирования. Синхронное переключение точек съема сигналов со всех девяти линий

50 блока 9 задержки производят при помощ и коммутирующего устройства 10, состоящего из щаговых искателей.

При каждом обороте барабана с сейсмограммами сигналы, считанные с одноименных

55 трасс всех сейсмограмм, подают в одними и те же точки индивидуальных линий задержки, а коммувирующее устройство 10, переключая точки съема одновременно на всех линиях задержки, позволяет осуществить определенный

60 временной сдвиг сигналов, меняющийся прои каждом обороте барабана. Сигналы с введенными временным и сдвигами суммируют в блоке суммирующих усилителей 12 и суммарные сигналы записывают на барабане 1 при

65 помощ и магнитной головин 13 в последова3?$663 тельности, совпадающей с записью исходных сейсмограмм 2 — б. Зарегистрированные суммарные сигналы одновременно считывают пятью воспроизводящим и магнитными головками 14 — 18, расположенными по периферии барабана 1.

Считываемые сигналы поступают на усилители воспроизведения 19,:которые включены на вход компенсирующей линии задержки 20, которая компенсирует запаздывание отраженной волны на соседи их базах суммирования.

Линия 20 задержки разделена на секциями, количество которых равно числу дискретных временных сдвигов, задаваемых при суммировании сейсмограмм, т. е. числу дискретных наклонов оси суммярования:при изменении временных сдвигов от максимального отрицательного до максимального положятельного, Например, если временные сдвиги изменяются от. минус 60 до плюс 60 мсек с дискретным шагом 6 мсек, то количество временных сдвигов m составляет т= + +1=21

25 (добавляется нулевой сдвиг) я, следовательно, линия 20 задержкя будет иметь двадцать одну секцию.

Каждая секция состоит из четырех звеньев и позволяет ввести в подаваемые на ее звенья суммарные сигналы с пяти суммотрасс временные сдвиги (в пятую суммотрассу временной сдвиг не вводят), рассчитанные для заданных значений приращения времен и на базе суммирования по формуле

И= — (и — 1)М

65 для случая смежных неперекрывающихся баз суммирования я по формуле

At = — ((1 — е)(и — 1) + ЦМ (2) для случая взаимного перекрытия соседних баз суммирования. В формулах и — приращение времени на базе суммирования бх; и,— кол ичество баз суммирования, е — степень

L перекрывия баз суммирования в=, где ох

L — дляна перекрываемого участка, At — временной сдвиг на базе сравнения Лх, равной по длине расстоянию между центрами первой и последней баз суммирования. Угол наклона отражающих границ определяется соотношением

sing= (3) где о — скорость, закон изменения которой с глчбиной язвестен.

Таким образом, зная длину базы сумм ирования, закон изменения скорости с глубиной, и рассчитывая определенные временные сдвиги At, вводимые каждой секцией линии 20 задержки, можно моделировать изменен не угла наклона отражающих границ. Разница между временными сдвигами, вводимымя в суммарные сигналы каждой секцией, равна

A(At) = (e — 1) Л И (4) для неперекрывающихся баз суммирования, где ЛМ вЂ” шаг суммирования. Первая секция вводит в подаваемые на ее звенья суммарные сигналы, считываемые с пяти суммолент, временной сдвиг, соответствующий временному сдвигу суммирования при первом обороте барабана, т. е. максимальный временной сдвиг. Вторая секция вводит в подаваемые на ее разные звенья (после переключения коммутирующего устройства 10) суммарные сигналы временной сдвиг, соответствующий временному сдвигу суммирования:при втором обороте барабана и т. д.

Пр и этом в первую суммотрассу первым звеном каждой секции линяя 20 задержки вводится максимальный временной сдвиг

At, на базе сравнения Лх, рассчитанный по формулам (1) или (2). Во вторую суммотрассу вторым звеном каждой секции вводится временной сдвиг, равный

n — 2

n — 1 и в k-тую суммотрассу k-той секцией ввод ится временной сдвиг, равный и — А и — 1

В пятую суммотрассу временный сдвиг не вводят, Есл и суммарные оигналы, относящиеся к какой-либо волне, не прослеживаются на первой и пятой базах суммирования, то для обработки будет достаточно присутствия трех суммарных сигналов.

При каждом обороте барабана 1 с сейсмограммами 2 — б суммарные сигналы со всех пяти одновременно считываемых одноименных суммотрасс поступают в определенную секцию лавинии 20 задержкя, порядковый номер которой равен порядковому номеру очередного оборота, т. е, переключен|ие секций линий 20 задержки строго синхронизовано с оборотами барабана 1 и с первым оборотом барабана включается первая секция, задающая максимальный временной сдвиг.

Если временные сдвири суммарных сигналов, вводимые со всех пяти суммотрасс при каждом обороте барабана с сейсмограммами в определенную секцию лин ии 20 задержки, равны по величине расчетным (для отраженных волн), задаваемым этой секцией линии 20 задержки, и противоположны им по знаку, то на выходе этой секции суммарные сигналы имеют одно время (эта операция аналорична определению й, волн при ручной обработке граф иков 6t(x), позволяющих с высокой точностью определить углы наклона отражающих границ) .

С выхода подключенной в данный момент секции лини и задержки 30 суммарные сигна3756М

15 лы подают в блок формирования управляющих импульсов.

Подключение выходов секций линии задержки 20 осуществляется синхронно с переключением шага суммирования с помощью коммутирующего устройства 10. В блоке формирован ия управляющих импульсов считанные суммарные сигналы подают на усилители-ограничители 2l для формирования прямоугольных сигналов. Из фронтов прямоугольных сигналов формируют короткие остроконечные импульсы с помощью дифференцирующих цепочек 22. Положительные импульсы используют для запуска ждущих мультивибраторов 23. На выходе ждущих мультив ибраторов получают управляющие нормированные прямоугольные импульсы заданной длительности, которые подают на входы схем совпадений 24 — 28. С выхода схем совпадений управляющ ие сигналы через схему «ИЛИ» 29 поступают на построитель разрезов.

Если суммарные сигналы поступают на три или пять входов (в зависимости от пр исутствия трех или пяти суммарных сигналов) схем совпадений 24 — 28 одновременно (однократно отраженная волна), то эта волна сформулирует модулирующий импульс, который поступ ит на построитель разреза (например, на модулятор электроннолучевой трубки).

При поступлении суммарных сигналов только на два входа или на все входы неодновременно, т. е. при поступлении суммарных сигналов, временные сдвиги которых отличаются от временных сдвигов схемы совпадения, сигнала не будет и, следовательно, такие суммарные сигналы не попадут на разрез.

Весь описанный цикл повторяется при каждом втором обороте барабана с сейсмограммами, пр ичем за промежуточный оборот барабана головкой 80 стирается ранее записанная информация и одновременно магнитной головкой 18 записывается информация для нового наклона оси суммирования.

Предмет изобретен ия

1. Устройство для обработки воспроизводимых сейсмограмм, содержащее вращающийся барабан, тонармы с записывающими и воспроизводящими элементами, соединенными с усилителями электрических сигналов, блок суммирующих электрических линючий задержек, коммутатор переключения суммирующих электрических линий задержек и построитель разреза, отличающееся тем, что, с целью вы20

55 деления однократно отраженных волн, подавления помех и повышения точности определен ия углов наклона отражающих границ, в нем между коммутатором переключения сумм ирующих электрических линий задержек и построителем разреза последовательно включены компенсирующая электрическая линия задержки, блок преобразования непрерывных сейсмических колебаний в дискретную импульсную форму и схемы совпадений; прои этом один тонарм с воспроизводящими элементами установлен по образующей барабана, а два других тонарма с записывающими и воспроизводящими элементами установлены перпендикулярно образующей барабана.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нем компенсирующая линия задержки разделена на секции, количество которых равно количеству дискретных временных сдвигов, задаваемых при суммировании сейсмограмм, а каждая секция состоит из четырех звеньев.

3. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что в нем схемы совпадений включены между собой параллельно и их количество равно количеству одновременно обрабатываемых сейсмограмм.

4. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что в нем тонарм с воспроизводящими элементамл, установленный по образующей барабана, содержит магнитные головками, в количестве, равном количеству трасс одной обрабатываемой сейсмограммы, а тонармы с элементами, востановленными перпендикулярно образующей барабана, содержат. один — записывающую и стирающую магнитные головки, другой — количество магнитных головок, равное количеству одновременно обрабатываемых сейсмограмм. и расстоянле между этими головками равно длине одной сейсмограммы. о. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нем коммутатор переключения с ммир> ющих электрических линий задержки соедиНрН с компенсир ющей электрической линией задержками.

6. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что в нем блок преобразования непрерывных сейсмических колебаний B дискретную ими;льсную Форм состоит из последовательно включенных усилителей-ограничителей, дифAp pHIIHDvIoIIIHY цепочек и ждущих мультивибраторов, количество каждых из которых равно количеств очновременно обрабатываемых сейсмограмм.

375606

Составитель Е. Соколинский

Техред 3. Тараненко Корректор А. Степанова

Редактор Л. Мазуронок

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1725/9 Изд. № 1439 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5