Устройство для автоматической обработки сейсморазведочных данных и построения глубинных сейсмических разрезов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советскии

Социалистических

РеЮубамк (»> 646289

1 .4„

Ф >, л

Я (6i) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 12.10.76 (21) 2411923/18-25 с присоединением заявки №(23) Приоритет

Опубликовано05,02.79,Бюллетень № 5

Дата опубликования описания08.02.79

2 (51) М. Кл.

0 01 / 1/28

Государственной конктат

СССР оо делам изобретений и открытий (5З) УД3(550.834 (088.83

M. С. Попов, Г. Я. Кондратьев, Б. Ф. Годовников, E. В. Петрова и Я. B. Пуминов (72) Авторы изобретения

Научно-производственное объединение "Геофизика"

МИНГЕО СССР (71) Заявитель >"(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

СЕЙСМОРАЗВЕДОЧНЫХ ДАННЫХ И ПОСТРОЕНИЯ

ГЛУБИННЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЗРЕЗОВ

Устройство относится к сейсмической разведке полезных ископаемых, в част/ ности, DHo предназначено для автоматизации>процессов обработки полезных материалов и построения глубинных сейсмических разрезов, 5

Известны устройства, предназначенные для этих целей, например, сейсмолокатор", состояший из блока вводе информации, блока вычисления текущих координат "х", Z и наклона элементар- 10 ных отражающих, площадок, генератора линейно-изменяюшегося напряжения, двух

I узлов произведения и умножителя на постоянный коэффициент, блока обработки, блока вывода информации и блока питания (1)

Однако это устройство обладает следуюшими недостатками; построение разреза в нем осушествляется без ввода статических поправок, а это приводит к плохому качеству суммирования полезных сигналов и сильному разбросу элементарных отражающих площадок, принадлежаших одному горизонту. Кроме того, построение разреза непосредственно на трубке ограничивает протяженность построенного разреза габаритами экрана электро но-лучевой трубки. Элементарные отражающие плошадки, с помошью которых в "сейсмолокаторе строится сейсмический разрез, изменяются по величине в зависимости от изменения глубины до отражаюшего горизонта, что также приводит к его искажению.

Наиболее близким цо технической сушности к предлагаемом устройству является устройство для автоматической обработки сейсморазведочных данных, содержащее блок считывания информации с оптических сейсмопленок, блок вычисления текуших координат х и 1 и наклона элементарных отражающих плошадок, генератор линейно-изменяюшегося напряжения, блок обработки информации, блок управления и синхронизации, блок ввода закона средней скорости, блок контроля, блок регистрации и блок пита50 ния (2j . Это устройство автоматизирует обработку и построение сейсмических разрезов по оптйческим сейсмограммам, записанным в поле по системе наблюдений РНП с центральным расположением пунктов взрыва.

Недостаток этого устройства в том, что имеющийся в нем блок контроля не позволяет просматривать информацию, которая нуждается в длительном хранении ее изображения. Подбор оптимальных параметров фильтрации полевого материала на этом устройстве осуществляется путем оценки влияния выбранной фильтрации на отдельные суммотрассы, что не дает полного представления о качестве ф уьтрации и для оценки ее влияния

ыа качество строящегося разреза приходится один и тот же полевой материал обрабатывать несколько раз. На эту операцию нерационально затрачивается машинное время.

Кроме того, часто для улучшения качества строящегося разреза появляется необходимость осуществлять увязку моментов вступления отраженных волн по опорным горизонтам. Осуществлять эту операцию на блоке контроля практически нельзя, так как время послесвечения экрана меньше времени, затрачиваемого на перезапись и обработку следующего комплекта сейсмолент.

Uem предлагаемого изобретенияоперативная оценка влияния различных параметров обработки на качество строящихся разрезов, увязка отраженных волн по опорным горизонтам и сокращение машинного времени.

Она достигается введением в устрой40 ство для" автоматической обработки сейсморазведочных данных и построения глубинных сейсмических разрезов блок длительной памяти изображения информа-. ции с узлом смещения участка разреза от одновременно .обрабатываемых сейсмограмм, причем первый вход этого блока соединен с выходом блока обработки информации„второй вход соединен с выходом блока вычисления текущих координат . х" и " z, и наклона элементарных отражающих площадок, а тр тий и четвертый входы соединены со вторым и четвертым выходами блока управления и синхронизации. Блок длительной памяти содержит электроннолучевую трубку с весьма длительным послесвечением, узел автоматического смешения участка разреза от одновременно обрабатываемых сейсмограмм, усилитель сигналов информации, усилитель вертикального отклонения луча, операционный суммирующий усилитель горизонтального отклонения луча, отклоняющие катушки и узел подсветки рабочего хода луча, при этом вход усилителя сигналов информации соединен с выходом блока обработки информации, а его выход соединен с управляющим электродом трубки, катод трубки соединен с выходом узла подсветки рабочего хода развертки, а вход этого узла соединен с вторым выходом блока управления и синхронизации, выходы усилителей вертикального и горизонтального отклонения луча соединены с отклоняющими катушками, а входы этих усилителей соединены с выходами блока вычисления текущих координат "х", " Z и наклона элементарных отражающих площадок, второй вход операционного усилителя гори« зонтального отклонения луча соединен с выходом узла смещения контролируемого участка сейсмического разреза, вход которого соединен с четвертым выходом блока управления и синхронизации.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для автоматической обработки сейсморазведочных данных и построения глубинных сейсмических разрезов; на фиг. 2 — блок-схема блока длительной памяти изображения информации с узлом автоматического смещения участка разреза от одновременно обрабатываемых сейсмолент.

Предлагаемое устройство содержит следующие блоки: блок 1 считывания информации. Этот блок предназначен для считывания полевой информации с магнит-! ных сейсмолент, для корректировки этой информации по амплитудам и статическими поправками,, перезаписи откорректированной информации в оперативную память и последующего считывания ее с барабана оперативной памяти в определенной последовательности одновременно, например, по 13-ти трассам. Он содержит барабан для закрепления магнитной сейсмоленты, жестко связанный с барабаном оперативной памяти, электропривод с редуктором и узлом автоматического регулирования скорости вращения барабанов, смонтированные с зазором относительно образующих барабанов головки, для считывания информации с полевой ленты, универсальные головки для записи и считывания информации с бара646289 бана оперативной памяти, узел для ее г стирания, коммутаторы головок и режима работы, усилитель с коррекцией, узел автоматического и программного регулирования амплитуды сигналов, датчики формирования синхроимпульсов, узел вво; да статических поправок, аттенюаторы амплитуд сигналов. Блок 2 обработки информации предназначен для обработки по алгоритму РНП, группами, например, по 13-ти трасс, всей информации, записанной на барабане оперативной памяти, выделения из нее по амплитудным, частотным и фазовым признакам полезных сигналов. и формирования из них модулируюших импульсов, с амплитудой, пропорциональной амплитуде зарегистрированных отраженных волн.

Этот блок содержит 13 линий задержки, коммутатор точек съема сигналов с линией задержек, - :три операционных усилителя формирования сигналов ЕОСИ, .

1-11

Е Од. 1 -,ЕО с Ф „., сдвинутых по времени относительно сигнала ВОЮ 4 „на один, . шаг суммирования (Р1 ), три фильт« ра высоких и низких частот с коммута торами выбора крутизны. спада частотной характеристики и граничных частот среза, узел выделения полезных сигналов и формирования из них модулирующих импульсов.

Блок 3 регистрации предназначен для фотографирования на фотопленку с экрана электронно-лучевой трубки сейсмического разреза по профилю протяженностью до 30 км (участками по информации от 5-ти сейсмограмм). Он содержит электронно-лучевую трубку, операционные усилители отклонения луча по координатам "х" и " Z " узел формирования элементарных отражающих площадок, с помощью которых строится разрез. Фильтр кажущихся скоростей, который совместно с устройствомобработки информации позволяет выделять сигналы на желаемых участках лучевой; диаграммы, фотоприставку, позволяющую осуществить фотографирование разреза по информации, обработанной при четырех разных параметрах обработки, узел управления работой фотоприставки, узел регистрации отснятых кадров.

Блок 4 управления и синхронизации предназначен для формирования коммутирующих и синхронизирующнх импульсов, обеспечивающих необходимый алго» ритм обработки и синхронность работы всего устройства. Он содержит датчик синхроимпульсов, усилители-формирователи синхроимпульсов, формирователи коммутирующих импульсов) формироеи тель управляющих импульсов иэ сигналов отметки момента взрыва.. Блок 5 ввода закона средней скорости. Этот блок предназначен для формирования напряжения, изменяющегося Во времени пропорционально закону изменения средней скорости распространения упругих волн с глубиной. Он содержит коммутационное поле набора закона средней скорости, узел нелинейности, операционные усилители, узел сравнения напряжений, усилитель мощности и сервопривод для автоматического управления блоком нелинейности.

Генератор 6 линейно-изменяющегося напряжения: предназначен для формирования напряжения, пропорционального времени т, ) в течение которого осушесч влена запись магнитной сейсмограммы.

Он содержит узел выделения сигнала от метки момента взрыва, узел формирования линейно-изменяющегося напряжения различной длительности, например, 7-ми и усилитель мощности.

Блок 7 вычисления текущих коорди® нат "х; " z и наклона элементарных отражающих площадок предназначен для формирования напряжений, пропорциональных в каждый момент времени зна чениям вычисляемых координат х",, " и наклону элементарных отражающих площадок, Он содержит узлы нелинейности, например 3, узлы. деленияумножения, например 5, и операционные усилители.

Узел 8 формирования кинематической поправки предназначен для формирования напряжения пропорционального по@2 правке — и содержит квадратор ца 6 поправки и узел умножения на чЬ

Блок 9 контроля предназначен для просмотра сигналов и контроля работы

0 всей установки. Блок контроля содержит электронно-лучевую трубку с длительным послесвечением, усилители вертикального и горизонтального отклонения луча и коммутатор контролируемых сигналов.

Блок 10 длительной памяти изображения информации вводится впервые.

Он предназначен для запоминания изображения разреза, например от 15-тн сейсмолент или трех участков разреза от 5 ти сейсмолент, но обработанных

646289 при различных параметрах фильтрации по частоте или кажущейся скорости. Блок содержит электронно-лучевую трубку с весьма длительным послесвечением 11.

Узел смешения участка разреза от одновременно обрабатываемых сейсмолент

"на величину, равную длине разреза, например, от 5-ти сейсмолент 12, усилитель 13 сигналов информации, усилители вертикального 14 и горизонтального 15 отклонения, отклоняющие катушки 16 и узел 17 подсветки рабочего хода развертки.

Блок 18 питания предназначен для обеспечения всего устройства необходи мыми напряжениями.

В предлагаемом устройстве блоки соединены следующим образом. Первый выход блэка 1 считывания информации соединен со входом блока 2 обработки информации, выход которого соединен с первыми входами блоков 3 регистрации и длительной памяти изображения информации 10. Второй выход блока 1 считывания информации соединен со входом блока 4 управления и синхронизации, первый выход которого соединен со входами блока 5 ввода закона средней скорости, генератора 6 линейноизменяюшегося напряжения, третьим вхо дом блока 3 регистрации и третьим входом блока 10;длительной памяти изображения информации. Второй выход бло« ка 4 управления и синхронизации ñîåдинен со вторыми входами блоков обрабугки информации 2, регистрации 3 и вычисления текущих координат "

" и наклона элементарных отража." юших площадок 7. Третий выход блока

4 управления и синхронизации соединен с четвертым входом блока 10 длительной памяти изображения информации.

Выход блока 5 ввода закона средней скорости соединен с первым входом блока вычисления текущих координат

"х", " у ",и наклона элементарных отражающих площадок 7, входом узла 8 ввода кинематической поправки и первым входом блока 9 контроля. Выход узла 8 ввода кинематической поправки соедииен с четвертым входом блока вычисления текущих координат "х", " и наклона элементарных отражающих площадок 7. Третий вход этого блока соединен с выходом генератора 6 линейно-изменяющегося напряжения. Первый выход блока вычисления текущих координат х, " z " и наклона элементарных отражающих площадок 7 соединен с четвертым входом блока 3 регистрации и вторым входом блока. 10 длительной памяти изображения информа5 ции. Второй выход блока вычисления текущих координат "х", " Z " и наклона элементарных отражающих площадок 7 соединен со вторым входом блока

9 контроля. Третий вход блока 9 контроля соединен с выходом генератора 6 линейно-изменяющегося напряжения. Четвертый вход блока контроля соединен со вторым выходом блока 2 обработки информации. Блок 18 питания соединен со всеми блоками и узлами устройства.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Магнитные сейсмограммы, записанные в поле на 24-х канальных сейсмостанциях со скоростью транспортировки магнитной ленты относительно головки, в 50, 100 или 200 мм/с закрепляются поочередно на барабане с полевой лентой и с них считывается поканально вся информация при скорости транспортировки в 1500; 3000 или 6000 мл/с.

Зта информация потрассно контролируется на экране блока контроля и при необходимости корректируется с помощью аттенюаторов уровней и узла ввода статических поправок. Огкорректированная информация в автоматич ском режиме переписывается на барабан оперативной памяти, с которого, в режиме обработки, информация считывается группами, I например, по тринадцать трасс. Эти сиг,налы поступают на вход блока 2 обработки, где с помощью, например, 13-ти линий задержки, коммутаторов точек съема сигналов и, например, трех суммирующих усилителей формируются суммарные сигналы, сдвинутые по времени относительно друг друга на щаг суммирования. Из них с помощью узла выделе45 ния полезных сигналов выделяется максимальный сигнал в каждом разрастании.

Из этого максимального сигнала формируется модулирующий импульс, положение которого „определяется временем

50 вступления отраженной волны к центральному сейсмоприемнику базы обработки, исчисляемым от импульса отметки момента взрыва, зафиксированного на сейсмограмме. Модулирующий импульс с выхода

55 блока 2 обработки информации поступает на вход блока 3 регистрации, где осуществляется фотографирование строящегося разреза.

646289

Одновременно со считыванием с барабана оперативной памяти информации сойсмотрасс с него считываются импульс отметки момента взрыва и синхроимпульс. Из синхроимпульса формируются переключающие напряжения, которые с периодичностью, обусловленной алгоритмом работы устройства, переключают коммутирующие узлы в блоках: обработки информации 2, регистрации 3 и блока вычисления текущих координат

"х" и " z " 7. Из импульса отметки момента взрыва формируется управляющий сигнал, который поступает на входы блоков 3 регистрации ввода закона сред- ней скорости 5, генератора 6 линейноизменяющегося напряжения и блока 10 длительной памяти иэображения информации. Этот управляющий сигнал обеспечивает жесткую временную привязку момента начала работы этих блоков.

Сформированный импульс отметки момента взрыва с выхода блока 4 уцравления и синхронизации поступает на вход генератора линейно-изменяющегося напряжения 6 и запускает его.

Генератор 6 вырабатывает пилообразное напряжение, длительность которого пропорциональна длительности полезной информации, записанной на магнитной сейсмоленте с учетом коэффициента трансформации времени при перезаписи сигналов в барабан оперативной памяти.

Это напряжение поступает на третий вход блока вычисления текущих координат х" и " z " и наклона элементарных отражающих площадок 7, в котором вычисляются значения текущих координат точки на любом из 25 лучей лучевой диаграммы, в любой момент текущего времени 1 . Вычисленные значения в виде напряжений аналогов "х" и Z " подаются на входы операционных усилителей "х" и " z блока 3 регистрации и блока 10 длительной памяти изображения информации. С помощью этих напряжений на экранах трубок блока регистрации и длительной памяти изображения информации 10,строится лучевая диаграмма, состоящая из 25 луЧей, из которых 12 лучей соответствуют положительному наклону оси синфазности, 12 - отрицательному и 1 луч — нулевому наклону оси синфазности. Поступающий с выхода блока обработки информации модулирующий импульс засвечивает участок лучевой диаграммы на обеих трубках в виде элементарной площадки, перпендикулярной лучу, по длине равной половин . длины базы обработки в мас- штабе пострбения разреза, а по време5 ни соответствующий времени вступления отраженного сигнала к центральному сейсмоприемнику базы обработки. Каждая 24-х канальная магнитная сейсмограмма разбивается на три группы по

13-ти трасс в каждой, называемых базой обработки, а также как одновременно ведется обработка ичформации от пяти пленок, то на экране блока регистрации строится в определенной последовательности 15 лучевых диаграмм.

Каждая лучевая диаграмма строится иэ пункта, профиля, соответствующего uew ральному сейсмоприемнику каждой базы обработки. На построение 15ти лучевых диаграмм затрачивается 75 сек. реального времени. Это время и является полным временем обработки информации со 120 трасс, т.е. с 5-ти магнитных сейсмолент и построения по ним глубинного сейсмического разреза.

В режиме выбора параметров обработки полевых материалов развертывающие напряжения с выхода блока вь чи -ления текущих координат х, у и наклона элементарных отражающих площадок 7 и модулируюшие импульсы с выхода блока обработки информации 2 поступают на входы блока 10 длительной памяти иэображения разреза, где 5 на экране трубки 11 с весьма длитель» ным послесвечением строится разрез от пяти одновременно обрабатываемых сейсмолент. Узел 12 смещения участка строящегося разреза формирует управляющее напряжение, величина и знак которого определяются параметрами полевого материала и масштабом разреза. Управляют формированием этих напряжений сигналы с блока 4 управления и синхронизации. Напряжение с выхода узла 12 смещения участка строящегося разреза

О поступает на второй вход операционного усилителя 15 горизонтального отклонения. Под влиянием суммы напряжений

50 с выходов блока вычисления текущих координат х, z и наклона элементарных отражающих площадок 7 и узла 12 смешения участка разреза участок разреза располагается в левой час55 ти экрана при 0 „ < О, в центре при

4с = О, и в правой части экрана при U „„> О, Строящийся участок разреза смешается влево или вправо от цент646289 лителей вертикального и горизонтального отклонения луча соединены с отКлоняющими катушками, а входы этих усилителей соединены с выходами блока вычисления текущих координат х", и наклона элементарных отражающих площадок, второй вход операционного усилителя горизонтального отклонения луча соединен с выходом узла смещения конт4S ролируемого участка сейсмического разреза, вход которого соединен с четвертым выходом блока управления и синхронизации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Труды МИИХ и ГП, вып. 31, с. 161-169, 1960.

2. Лвторское свидетельство СССР

Мо 233290, кл. 9 01 Ч 1/28, 1968. ра экрана на расстояние, равное длине разреза от пяти сейсмолент с учетом масштаба строящегося разреза и параметров записи полевого материала. В пикле подбора параметров обработки полевого материала смещения строящегося участка разреза осуществляется как в автоматическом, так и в ручном режиме.

В цикле увязки отражений по опорным горизонтам смещения строящегося участ ка разреза осуществляется в автоматик ческом режиме импульсами, с выхода блока 4 управления и синхронизации.

Предлагаемое устройство в цикле подбора параметров фильтрации позволяет примерно втрое сократить машинное врем5, которое обычно занимает 2-3 часа, так квк позволяет визуально оценить влияние различной фильтрации непосредственно, беэ фотографирования участков разреза на фотопленку и ее проявления.

В цикле построения разреза время на обработку полевого материала так же сокращается примерно в два ржи за счет того, что корректировку разреза можно осуществить визуально до фотографирования участка разреза на фотопленку. Кроме того, значительно улучшается качество строящегося разреза за счет оперативного визуального контроля разреза в процессе его построения.

Ф ормула изобретения

1. Устройство для автоматической обработки сейсморазведочных данных и построения глубинных сейсмических разрезов, содержащее блок счйтывания информации, блок обработки информации, блок управления и синхронизации, блок ввода закона средней скорости, генератор линейно-изменяющегося напряжения, блок вычисления текущих координат

"х" " z " и наклона элементарных от) ражающих площадок, блок регистрации, узел ввода статической поправки, блок контроля и блок питания, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью оперативной оценки влияния различных параметров обработки на качество строяшихся разрезов, увязки отраженных волн по опорным горизонтам и сокрашения машинного времени, в устройство введен

1S

30 блок длительной памяти изображения информации с узлом смешения участка разреза от одновременно обрабатываемых сейсмограмм, причем первый вход этого блока соединен с выходом блока обработки информации, второй вход соеди» нен с выходом блока вычисления текуших координат "х, z " и наклона элементарных отражающих площадок, а третий и четвертый входы соединены со вторым и четвертым выходами блока управления и синхронизации.

2. Устройство для автоматической обработки сейсмораэведочных данных H построения глубинных сейсмических разрезовпоп. 1, отлич ающе е с я тем, что блок длительной памяти содержит электронно-лучевую трубку с весьма,длительным послесвечением, узел автоматического смещения участка разреза от одновременно обрабатываемых сейсмогрвмм, усилитель сигналов информации, усилитель вертикального отклонения луча, операционный суммирующий усилитель горизонтального отклонения луча, отклоняющие катушки, и узел подсветки рабочего хода луча, при этом вход усилителя сигналов информации соединен с выходом блока обработки информации, а его выход соединен с управляющим электродом трубки, катод трубки соединен с выходом узла подсветки рабочего хода развертки, а вход этого узла соединен с вторым выходом блока управления и синхронизации, выходы усиСоставитель В. Зверев

Редактор Б. Павлов Техред 3. Фанта Корректор Н Тупида

Заказ 106/36 Тираж 696 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4