Устройство для автоматической обработки сейсморазведочных данных и построения глубинных сейсмических разрезов

 

!! !3 65ОО36

Оп ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Сон)з Советских

Социалистических

Республик.1 !

I (61) Дополнительное к авт. свид-В (22) Заяв,ii. iio 01.08.70 !21) 2387673 18-25 (5i) f1. Кл. G 01V 1, 28 с присоединением заявки ¹

Государственный комитат (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень ¹ 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.79 (53) УДК 550.834 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

M. С. Попов, А. И. Листов, И. М. Митяев, А. Ф. Подкопалов и В. Д. Королев

Научно-производственное объединение «Геофизика» (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

СЕЙСМОРАЗВЕДОЧНЫХ ДАННЬ1Х И ПОСТРОЕНИЯ

ГЛУБИННЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЗРЕЗОВ

Устройство относится к сейсмической разведке полезных ископаемых, в частности, оно предназначено для автоматизации процcccoB обработки полевы.. материалов и построения глубинных сейсмических разрезов.

1!3!3сстно устройство, например ссйсмо 10катор, состоящий из блока ввода информации, блока вычисления текущих коорд!н!T х, If наклона элементарных отражак)Н1их Iiëoùàäîê, генератора линейно-измс1151ющсгося напряжения, двух узлов произвсД С Н И Я И 3 Ú f Í Î >Ê И Т С;1 Я и 3 П 0 С Т 0 51 Н Н Ь! и К О Э ффициснт, блока обработки, блока Выво,13 информации и блока питания (IJ.

Однако это устройство имеет недостатки. закл:очаюшисся в том, что построение разреза !3 нем осуществляется без ввода стаrII iec«IIx поправок, а это приводит и плохому качеству суммирования полезных сигналов и сильному разбросу элементарных

ОТря)к310ЩИХ 11.10Щ3док, IlриНяд1Сжяkliих одному горизонту. Кроме того, построенис разреза непосредственно на трубке ограничивает протяженность построенного разреза габаритами экрана электронно-лучевой трубки. Элементарные отражающие площадки, с помощью которы. . if ссйсмолокаторс строится сейсмический разрсз, измеяются по величине в зависимости QT измеIIeHii» глубины до отражающего горизонта, lто тяк же ВЫЗЫВ2ст сго псl,2жсние.

Н«:!болес близким Ilo тсхническо!1 сущности к предлагаемому устройству является

5 устройство для «Втоматичсской обработки ссйсморазведочных данных, содержащее б:1ок считывания информации с оптических

ССЙC 3!ОП ICHОК, 0,101 . ВЫ IHСЛСИ11Я ТСЮ ЩИХ 1 .Оординат т, =- и наклон« элементарных отра10 жак и\их нлощадок, гснсратор линейно-измсняющсгос51 напряжен !51, блок обработки

Н1!В)Орм !!Ill!i, б, Ок м!ip«131cHII51 и cIIHxpOHIIзяци11, 0,.101. В130дя 32копя средНС11 СкороСТН, ко!!тро.)я, б loi pc! ilcTp2111fif ll б 101

15 питяни51 (2) . 10 vcTpolIOTBo «BTO)13TH3Ifph ст Обр!!ботку и построение сейсмических разрезов iio оптичсским сейсмограммам, записанным В поле по системс наблюдений

I)HIT с ц. нтральных; расположением пунктов

20 взрыва.

Недостатком этого 3 c Tpoifc TB«является пск.;lжс.нис Рс31.1ьтятОВ С3 blblIIPQB2HII5I сигналов н«малых ВремеH«x встуг!1ения, например до 1 с. обусловленное кривизной

25 годографа, наиболсс резко проявляющейся имсfiiio н«малых гремснях. Это приводит к искажении) информации от верхних отраж;11оlпlf): 1 P«11! Ii II, c, ickoÂЯTc .iBHO, 1 . 1 хмДШСНПIО К;1Ч CT 3«13СРХ!3С13! 13CTII СТРОЯЩСГОСЯ

65(3036 разреза. Устранить I!elI(afol>fcc влияние кривизны годогрыфа можно путем уменьшения числа суммируемых сигналов, но это приводит к снижению производительности обрабатывающего устройства. Известны также обрабатывающие устройства, в которых искажающее влияние кривизны годографа устраняется путем ввода кинематпческих поправок различными механическими узлами. Применение механических узлов резко ограничивает скорость обработки полевой информации.

Пель изобрст(ния — устранение искыжыюIll(го влияния кривизны годографов ны рсзультат суммирования отраженных elf! I« лов при малых временых вступления и улучILlCHIl(. I(dчест13ff I!I II> C>f p 33pC3013 33 уCTройстве для автоматической обработки ссйсморазведочных данны.; и построения глубинных сейсмических разрезов.

Поставленная цель достигается введением блока изменения по экспоненциальному закону коэффициентов передачи усилителей крайних трасс, например двух первых и двух последних трасс каждой базы обработки, при этом его первые входы соединены с одноименными выходами блока считывания информации, выходы блока изменения по экспоненциальному закону коэффициентов передачи соответствующих усилителей крайних трасс — с одноименными входами блока обработки информации, а второй выход блока управления и синхронизации— с вторыми входами блока изменения по экспоненциальному закону коэффициентов передачи усилит(.!!сй крайних трасс каждой базы обработки.

Блок изменения по экспоненциальному закону коэффициентов передачи усилителей крайних трасс каждой базы обработки содержит управляемые аттенюаторы, усилители сейсмосигналов по числу одновременно обрабатываемых сейсмотрасс, формирователи экспоненциально изменяющихся напря>кепий двух полярностей и формирователь управляющих импульсов. При этом первые входы управляемых аттенюапгоров крайних трасс соединены с одноименными выходами блока считывания информации, выходы управляемых аттенюаторов связаны с однои мснными усилителями сейсмосигналов, выходы которых подключены к одноименным входам блока обработки информации. Вторые входы управляемых аттенюаторов соединены с выходами соответствующих формирователей экспоненциально изменяющихся напряжений двух полярностей, входы этих формирователей — с выходами формирователя управляющих импульсов, вход которого связан с вторым выходом блока упарвления и синхронизации. Входы усилителей сейсмосигналов за исключением усилителей крайних трасс подключены к соответствующим выходам блока считывания информации, а выходы этих

1О

2О

>5 зо

65 уclf:Iè((лей соединены с соответствующими ь. оды.ми блока оорабогки информации.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для автоматической обработки сейсморазведочных данных и построения глубинных сейсмических разрезов; на фиг. 2— блок-схема блока изменения по экспоненциальпому закону коэффициентов передачи усилителей крайних трасс.

Устройство содержит блок 1 считывания пи!формации. Этот блок предназначен для

c ьитывания полевой информации с маг111! т l! ы . с (й с м О;! c i! т, дл я ко p p е кт и р О II к l l э ой !!нформ;!ции llo амплитудам и cTifтlf lñcк!!и IIOffp3)31(fff f, !!срезан!!сн о коррск гир(и!анной !нформыции и оисратив-!!ую If1 f) li пос !еду!он(с! о считывания сс с барабана опер

Блок 2 изменения по экспоненциальному закону коэффициентов передачи усилителей 1-, 2-, 3,- 11,- 12- и 13-й трасс каждой базы обработки предусмотрен для изменения по экспоненциальному закону коэффициентов передачи усилителей от 0 до 1 в интервале времени, например, от 0 до 1 с, отсчитываемом от отметки момента взрыва н изменения тем самым веса суммируемых

cc»c3IocIff.! f;f;i(>f3 от крайних трасс каждой базы обрабоыки. Блок содержит б управляемых аттенк>аторов 3, 13 операционных усилителей 4 (!!o числу одновременно обрабатываемых сейс>!отрасс), формирователь 5 управляющих импульсов и формирователей б экспоненционально изменяющихся напряжений двух полярностей.

Блок 7 обработки информации служит для обработки по алгоритму РНП, группами, например, по 13 трасс, всей информации, записаной на барабане оперативной памяти, выделения из нее по амплитудным, частотным и фазовым признакам полезных сигналов и формирования из них модулирующих импульсов с амплитудой, пропорциональной амплитуде зарегистрированных отраженных волн. Этот блок содержит 13 линий задержки, коммутатор точек съема сигналов с ли650036 ппп 3;)де())к«к, 3 ОI« р;11!l«)i!и!1 у«илия«ля формирования с гиллон (.)бl 1, U() I;., с У()(.! (, СДВИНУТI>! Х ИО 1)РС )IС !Iп ()TIIOCHT(. 1!)цо сигнала лб1(ца 0;Ii! II шаг суммирования (й), 3 фильтря высоких lt низких !а«ТоТ с коммутаторами выбора крутизны спада частотной характеристики и граничных частот среза, узел выделения полезных curíà IoB и формирования из íих модулирующих ?!мпульсов.

Блок 8 pcl истрациц используется для фотографирования на фотопленку с экрана электронно-лучевой трубки сейсмического разрсза по профи 7IQ протяженностью до

30 км (участками по информации от 5 ссйсмограмм). OH содержит электронно-лучевую трубку, операционные усилители отклонения луча по координатам х и z) узел формирования. элементарных отражающих площадок, с помощью которых строится разрез, фильтр кажу?ц!!хся скоростей, который совместно с устройством ооработки информации позволяет выделять сигна.чы на желаемых участках лучевой диаграммы, фотоприставку, обсспсчпвающую фотографирование разреза по информации, обработанной при чстырсх разцых параметрах 06работки, узел управления работой фотоприставки, узел рсгiicTp2!i!!it отснятых кадров.

Блок 9 управления п спнхроцпз-)цип формирует коммутирующие и спнхроцизирующис импульсы, обеспечивающие нсобходпмый алгоритм обработки и cHHхроцпость работы всего устройства. Он содержит датчик синхроимпульсов, усилители формирователи синхроимпульсов, формирователи коммутирующих импульсов, формирователь управляющих импульсов из сигналов отметки момента взрыва.

Блок 10 ввода закона средней скорости предназначен для формирования напряжения, изменя!Ошсгося во времени пропорционально закону изменения средней скорости распространения упругих воли с глубиной.

0Н содержит ком 3«T2!?IIoHHOC попс набора

23кОн3 средней скорости, . зсл нелинейности, операционные усплцтслп, узе7 сравнения напряжений, усилитель мопп|ости и ссрвопрпвод для авто v12TH?еского упг)явления блоком нелинейности.

Блок 1 1 Bbl(II.C,(IC!3!i?I T(?(!",,IL,и KOÎpдинат

Х, 2 I I П Л К:1 О Н 3 Э Л С Х С и Т 3 0 Н Ь?.". О Т Р Л Ж Л 1О 1Ц И Х площадок применяется для формирования и !пряжсппй, HpoHopIIIIo!13.1! пых B ка:кдый момент времени 3?!ачсци?)31 вычислясмь?х коорди х, z ц ?!акло (. элсмсцтар ы i оТряжающих площадок. Он содержит узлы нелинейности, напри3!Ср 3. узлы делец::?I ум1!Оксния, например 5, и oпсрацпоиные усилители. л4

Генератор 12 линейно-пзм«?!я?оп)сгос?! Н2пряжсния формирует цлпряжснпя, пропорциональные времени /, в течение которого

Осу!цсствлсцл запис? магнитной ссйсмограм5

in

I5

Зо

)i!!. ОI! (Од(jiitx!!Т ((«, «11;!«, « II пrt «lti lit!, 1;1

Отм() кп Г)! Ом«цта 133Phl?33, .3(1 (i)! )P ) ?и130в(!н H H л и п си НО- из;)lс? ?! юlцс го«?I ?I;I п13?!)кепи?! рлзлп цой длптс,ti 1«)« rii, лпрпмс), !i x сил цтсл ь м Оп? Ности.

БЛО! . 13 контро 151 C, 13 ii(IIT b32 111!OC3IOTp3 сигналов и контроля работы Bcci установки и содержит электронно-лучевую трубку с длительным посл«свечением, усилители горизонтального 1? вертикального отклонения луча и коммуTBTîð контролируемых сигналов.

Блок 14 питания прсдусмотрс . для обеспечения всего устройства необходимыми напряжениями.

В предлагаемом устройстгс блоки cociiIцены между собой c;Ic ióþønì образом.

Первый вь?ход блока 1 считывания информации соединен с псрвь(м в,Oäoì блока 2 изменения по экспоценцпальному закону коэффициентов передачи 3силптслей 1-. 2-, 3-.

11-, 12- и 13-й трасс, выход этого блока—

c HepBI I3! входом блока 7 oápяботк!I ипф013мации, а выход блока 7 — с псpBb131 входом бл Ока 8 pcãèñòð àHHH.

Второй выход блока 1 считывания информации подключен к входу блока 9 управления и cHHxронизацпп, псргый выход этого блока — к вторым входам блока 7 обработки информ;шип, блока 11 вы п?слеги!я текущих коордш!ат х, г п нлклоцл элсмсцт313ных Отражаlо!цих и loi!i3. 101, lt )?ст?3срт! !м входом блока 8 pcãíñòð2öïè. Второй выход блока 9 управления и синхронизации соединен с входом блокл 10 ввода закона .-рсднсй скорости и гснсрато )3 12 линейно-изменяющегося напряжения и c вторыми входямц блока ? изменения по экспоненцпа Ibному закону коэффициентов псрсдачи усилителей 1-, 2-, 3-, 11-, 12- п 13 и трасс, блока 8 рсгпстрации и с пятым входом блока 13 контроля.

Выход блокл 10 ввод3 3 ?коцл средней скорости подключен и(t)Bo;! . ходу блок(1

1 1 Вь!чис:Ic«liя тскхп . их !coot);l!l!! )т х. Г и наклона элемспт3pt! Iх Отг)лжл!О ?Нх площадок, третий вход этого блока — к выходу генератора 12 линейно-из спяк исг(.ся ня— пряжения.

Вь!ход блока 11 вычисления текущих координат х, z Il цлкло:13 >-лсзl сит;)13!!BI. От?33>К 3!ОIПИ." )IЛОП?2ДОК СОСДП))CI! Г ТОСТ).ll .(1 B .(О дом блока 8 регистрации, B n i блока 13

KOHTP0Ë?I С ПОМОПП)IO КОХ)3!3 T;)TOP2 — — С 131;— хода.,ти блоков счцтыв. .Н??я инфо() I;lillitl. обработки п??форм,".1(иlt, рсгистряцпи, Bы?пслс Ня тскуп(их коордицлт х, = и геllcp;1TOP 2;IliHCЦЦО !!З ?CII(! )ОШСГOC?! I f) I! P?!жCH)1)!

Блок 14 питлп!?я соединен со гсеми блоками устройства.

Прсдлаглемос устройстго работ",ст с.lc,zvioii(I!3! обр азом.

Магнитн?!с ссйсмограммы, "BHI!c:!..". поле ца 24-х канал )ных сейсмо«ãTл!ш!*,ях (.О

Г К О Р О Г Т?)! О Т Р Л Н С П О )Р Т П Р О В К И М Л 1 I l . I T I I O I!, (I l650036 ты относительно головки 50, 100 илп

200 мм/с, закрепляются поочередно па барабане с полевой лентой и с них считывается поканально вся информация прп скорости траспортироьки 1500, 3000 или 6000 мм/с.

Эта информация потрассно контролируется на экра11с блока контроля и при необходимости коректируется с помощью аттенюаторов уровней и узла ввода статических поправок. Откорректированная информация в автоматическом режиме переписывается на барабан оперативной памяти, с которого, в режиме обработки, информация считывается группами, например, по тринадцать трасс.

Эти сигналы поступают на вход блока изменения по экспоненцпальному закону коэффициентов передачи усилителей 1-, 2-, 3-, 11-, 12- и 13-й трасс каждой базы обработки, в котором с помощью 6 управляемых аттенюаторов 3, включенных во входные цепи OHepauHOHIIII усилителей 4 1-. 2-, 3-, 11-, 12- и 13-й трасс, осуществляется пзмсHcl пе их коэффпцпснтог, передачи от 0 до 1 по экспопснциал1п1ому закону. Время изменения этих коэффициентов задается формирователем 6 экспо11clliiilaльно пзмсня1ощихся напряжений двух полярностей, а степень подавлс1шя входного сигнала определяется соотношением плеч управляемых аттенюаторов и амплитудой экспонспциалш1о изменяю1цихся напряжений.

Синхронность работы блока с остальными блоками устройства обеспечивается формирователем 5 управляющих импульсов, который из отметки момента взрыва, поступающей с второго выхода блока 9 управления и синхронизации, формирует импульсы, запускающие формирователи 6 экспопенциально изменяющихся напряжений, Сейсмосигналы с 4-й по 10-ю трассы проходят через операционные усилители, с постоянным коэффициентом передачи, равным 1.

Сформированные этим блоком сигналы поступают на вход блока 7 обработки, где с помощью, например, 13 линий задержки, коммутаторов точек съема сигналов и, например, тр x суммирующих усилителей формируIотся с5 ммарныс сигналы, сдвинутыс го времени относительно друг друга на шаг суммирования. Из них с помо1цью узла выделения полезных сигналов выделяется максимальный сигнал в каждом разрастании.

Из этого максимального сигнала формируется модулирующий импульс, положение которого определяется временем вступления отраженной воды и центральному ссйсмоприсмнику базы обработки, исчисляемым от импульса отмстки момента взрыва, зафикcHpoB3HHoI на сейсмограммс.

Модулирующий импульс с выхода блока

7 обработки информации поступает па вход блока 8 регистрации. Одновременно со считыванием с барабана оперативной памяти

III;$o;-х! а ц11п сейсмотрасг г него c IEIT! Eaaются импульс отметки момента взрыва и

cIIiI poH»iHi Из синхропмпульса формируются переключающие напряжения, которые с периодичностью, обусловленной алго5 ритмом работы устройства, переключают коммутируюп1ие узлы в блоках обработки

Ilпформации, регистрации и вычисления тску1цих координат х и z. Из импульса отметки момента взрыва формируется управляю10 щий сигнал, который поступает на входы блока 10 ввода закона средней скорости, блока 2 изменения по экспоненцпальному закону коэффициентов передачи усилителей, блока 8 регистрации и блока 13 контроля.

15 Этот импульс обеспечивает жесткую временную привязку момента начала работы блока ввода закона средней скорости, генератора линейно-изменяющегося напряжения, блока вычисления текущих координат х, z

20 и наклона элементарны.; отра>ка1о1цих площ1адок, блока регистрации п блока контроля.

Сформированный импульс отметки момента взрыва с выхода блока 9 управления

25 и синхронизации поступает на вход генератора 12 линейно-измспяю1псгося напряжения и запускает его. Этот генератор выраб 1т1,1васт HH 1006p I:IHOC HEIIIp51iKCHEIC, тсльность которого пропорциональна дли00 тсльности полезной информации, записанной на магнитной ссйсмоленте с учстом коэффициента трансформации времени при перезаписи сип1алов в барабан оперативной памяти. Напряжение поступает на третий

35 вход блока 11 вычисления координат х, и наклона элементарных отражающих площадок, в котором вычисляются значения текущих координат точки на л1обом из 25 лучей лучевой диаграммы, в любой момент

40 текущего времени (. Вычисленные значения в виде напряжений аналогов х, z подаются на входы операционных усилителей х и z блока 8 регистрации. С помощью этих напряжений на экране трубки блока регистра45 цпп строится лучевая диаграмма, состоящая пз 25 лучс11, из которых 12 лучей соответствует положительному наклону оси синфазности, 12 — отрицательному и 1 луч — нулевому наклону оси синфазностп.

50 Поступающий с выхода блока обработки информации модулирующий импульс засвечивает у1асток лучевой диаграммы в виде элементарной площадки, перпендикулярной и лучу, по длине равной половине длины базы обработки в масштабе построения разреза, а по времени соответству1ощий временн и вс туi!;I cI I II >I отраженного си гн ал а к центральному сейсмоприемнику базы обр ботки. Каждая 24-х канальная магнитна.1

60 сейсмограмма разбивается на три группы по 13 трасс в каждой, называемых базой обработки. а так как одновременно ведется обработка информации от 5 пленок, то па

=-кране o, oêà регистрации строится в опре65 ленной последовательности 15 лучевых

660036

5

I5

45 диаграмм. Каждая лучевая диаграмма стро ггся из пункта, профиля, соответствующего пункту центрального сейсмоприемника каждой базы обработки. На построение 15 лучевых диаграмм затрачивается 75 сскреального времени. Это время и является полным временем обработки информации со 120 трасс, т. с. с 5 магнитных сейсмолснт, и построения по ним глубинного сейсмического разреза.

Предлагаемое устройство позволяет устранить искажаюшес влияние кривизны год»графа и улучшить качество строящихся разрезов. Кроме t»tn, устранение искажающего влияния крив знti годографа позво,!stet увеличить псло одновременно оорабатывасмых трасс. ITo, во-ttcpBblx, увеличивает помехоустойчивость алгоритма обработки, и, во-вторых, повышает производителю ость устройства для автоматической обработки ссйсморазведочных данных.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматической обработки ссйсморазведочных данных и построения глубинных сейсмических разрезов, содержащее блок считывания информации, блок обработки информации, блок регистрации, блок управления и синхронизации, блок ввода закона средней скорости, блок вычисления текущих координат л, г и наклона элементарных отражаюгцих площадок, генератор линейно-изменяющегося напряжения, блок контроля и блок питания, о т л и ч а ю щ с е с я тем, что, с целью устранения искажающего влияния кривизны годографов на результат суммирования отраженных сигналов при малых временах вступления и улучшения качества строящихся разрезов, в устройство введсн блок изменения по экспоненциальному закону коэффициентов передачи усилителей краиних трасс, например двух первых и двух последних трасс каждой базы обработки, при этом его первые входы соединены с одноименными выходами блока считывания информации, а выходы блока изменения по экспоненциальному закону коэффициентов передачи соответствующих усилителей крайних трасс соединены с одноименными входами блока обработки информации, а второй выход блока управления и синхронизации соедиНсН с вторым входами блока изменения по экспонснциальному закону коэффициентов передачи усилителей крайних трасс каждой базы обработки.

2. Устройство по п. 1, о тл и ч а ю щ ее с я тем, что блок изменения по экспоненциальному закону коэффициентов передачи усилителей крайних трасс каждой базы обработки содержит управляемые аттенюаторы, усилители сейсмосигналов по числу одновременно обрабатываемых сейсмотрасс, формирователи экспоненциально изменяющихся напряжений двух полярностей и формирователь управляющих импульсов, при этом первые входы управляемых аттенюаторов крайних трасс соединены с одноименными выходами блока считывания информации, выходы управляемых аттенюаторов связаны с одноименными усилителями сейсмосигналов. выходы которых соединены с одноименными входами блока обработки информации, вторые входы управляемых аттенюаторов соединены с выходами соответствующих формирователей экспоненциально изменяющихся напряжений двух полярностей, входы этих формирователей соединены с выходом формирователя управл яюьцих им пульсов, вход которого соединен с вторым выходом блока управления и синхронизации, а входы усилителей сейсмосигналов за исключением усилителей крайних трасс подключены к соответствующим выходам блока считывания информации, а выходы этих усилителей соединены с соответствующими входами блока обработки информации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Труды МИНХ и ГП, вып. 31, с. 161—

169, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР

Хо 283290, кл, G 011 1/28, 1968.

650036 ьь а7

Составитель В. Зверев

Редактор Е. Караулова Техред А. Камышникова Корректор Т, Добровольская

Заказ 2712/16 Изд. № 168 Тираж 705 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2