Способ преобразования сейсмограмм в разрезы

 

Союз Советскми

Социапыстймескии

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{22) Заявлено 04.08.75 (2! } 2162723/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М К

G 01 Ч !/28

Гасударствеииый иамитет

СССР по делам изооретеиик и открытий (53) УДК 550.834. (088.8) Опубликовано 25.04.79. Бюллетень № 15

Лата опубликования описания é6.04.Т9 (72) Авторы изобретения

В. H. Сорокин, В. В. Тимофеев, Ю. М. Ачкас и А. H. Горлов

pl !! в 14 Qggtl3d и М

Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СЕИСМОГРАММ

В РАЗРЕЗЫ

Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть использовано для графического представления результатов цифровой обработки сейсмической информации.

Известны способы построения сейсмических разрезов имеют либо низкую точность записи сейсмических сигналов на носитель, либо невысокую производительность построения сейсмических разрезов, Известен способ, в котором моделируют физическую структуру среды путем восста. новления волнового поля в среде модели с помощью аккустических колебаний, упругие колебания, возникающие в среде модели, считывают и выводят для записи на носитель в виде сейсмических разрезов (1).

Этот способ имеет низкую точность записи сигналов на носителе, что обусловлено тем, что процесс возбуждения колебаний в модели среды и считывание колебаний не синхрончзирован с процессом вывода и записью колебаний на носитель, а имеется разрешение на вывод и запись по отметке момента взрыва, что позволяет точно записать только начало сейсмотрасс.

Известен также способ построения сейсмических разрезов на аналоговых преобразователях с введением в сейсмические запи. си кинематических н статических поправок (2). Способ нашел применение в ана5 логовых преобразователях на базе аналоговых машин ПСЗ, «Луч> и имеет более высокую точность по сравнению со способами, в которых использовалась ручная обработка.

В связи с использованием цифровой обработки сейсмической информации, преимущества которой очевидны и точность ее намного выше, известныя способ построения сейсмических размеров морально устарел.

Кроме того, использование аналоговых преобразователей на базе аналоговых машин с электромеханическим развертыванием сейсмических сигналов по оси времени со скоростью 100 — 200 мм/с обусловливает низкую производительность построения сейсмических разрезов.

Йаиболее близким техническим решением к изобретению является способ, который заключается в воздействии световым лучом, развернутЫм по двум координатам на светочувствительный носитель, и переходе к за658519 писи сейсмотрассы перемещением носителя 13).

Этот способ, наряду с высокой производительностью построения сейсмических разрезов, имеет низкую точность записи сигналов»а носитель, которая обусловлена тем, что синхронизация запуска развертки и записи сигналов по отметке момента взрыва позволяет точно записать только первые сигналы, а в-записях остальной части сейсмотрассы по отношению к другой имеются фазовые сдвиги, вызванные нестабильностью развертывания сигналов во времени в результате действия возмущающих факторов; изменение температуры окружающей среды, нестабильность питающего напряжения и т, д, Кроме того, величина перемещения луча света по любой координате пропорциональна тангенсу угла отклонения луча света, а эта функция нелинейна. Нелинейность развертывания обуславливает неравномерность ско .рости движения луча света по оси -времени на носителе. Так при отклонении на угол

17 неравномерность скорости составляет

27 мс, что в девять раэ превьппает допустимую величину.

Учесть фазовый сдвиг сигналов, вызванный нелинейностью развертывания сигналов по оси времени, практически невозможно, поскольку величина фазового сдвига постепенно накапливается от центра сейсмотрассы к началу и концу.

В известном способе точность записи сигналов на носитель по оси времени низкая из-за наличия нестабильности и нелинейности развертывания сигналов во времени, что снижает качество и объективность интерпретации, а это отрицательно влияет на геологическую эффекти вность цифровой об. работки информации.

Целью изобретения является повышение точности записи сейсмических сигналов, Достигается это тем, что в известном способе, включающем воздействие на светочувствительный носитель световым лучом, развернутым по двум координатам, и переход к записи следующей сейсмотрассы перемещением носителя, на носителе создают оптические неоднородности в виде меток времени, модулируют по интенсивности световой луч упомянутыми неоднородностями при воздействии световым лучом на носитель, контролируя при этом положение све..;тового луча, преобразуют принятые от оп. тическия неоднородностей световые сигналы в электрические и осуществляют синхронизацию развертки и запись полезного сигнала.

Нанесение оптической неоднор<.д исти на носитель в вйде марок времень, по которым синхронизируют развертывание и запись сигналов на носитель, позволяет контролировать положение луча в проце" се записи непосредственно на носителе относительно м;.рок времени, что повышает точность записи сигналов, TBK как исключаются фаэовые искажения в записи сигналов по оси времени, вызванные действием возмущающих факторов и нелинейной зависимостью величины перемещения луча света на носителе от угла отклонения.

На фиг. 1 представлена фушсциональная схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — временная диаграмма формирования изображения.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

На носителе в виде меток времени создают оптическую неоднородность путем нанесения красящего вещества, если это фотобумага, либо снимают механический светочувствительный слой, обнажая прозрачную подложку, если это фотопленка„ëèáî разряжают потенциал с заряженной поверхности фотополупроводникового носителя в местах нанесения меток времени с после @ дующим проявлением этих мест. Затем воздействуют на светочувствительный носитель

Световым лучом, развернутым по двум координатам; модулируют световой поток по ин». тенсивности, так как при пересечении лучем света меток времени количество светового потока, воспринимаемого от носителя изменяется (становится меньше или больше), либо за счет различия в коэффициентах отражения носителя и участков, где нанесены метки времени при использовании отраженного светового потока, либо за счет различия в коэффициентах пропускания.носителя и участков с метками времени при использовании проходящего светового потока; перепад интенсивности светового потока (его количественное изменение) улавливают фотоприемником, этот перепад интенсивности указывает на то, что лу света пересекает метку времени, тем самым контролирует положение светового потока луча непосредственно на носителе по меткам времени путем ао воспринятия светового потока от носителя фотоприемником; преобразуют принятие от оптических неоднородностей световые сигналы в электрические, а их — в последовательность импульсов, отробированных ста43 бильными во времени сигналами, например, m кварцевого генератора; синхронизируют развертывайие и запись сигналов полученной последовательностью электрических импульсов; и осуществлягот переход к,записи следующей сейсмотрассы перемещением носителя.

Предлагаемый способ может быть осуществлен, например, в устройстве (см. фиг, 1), которое содержит носитель 1, узел 2 записи, метки времени 3, блок 4 логического управления, блок 5 развертки по оси времени, фокусирующе-отклоняющую катушку 6, ис. точник излучения 7 (яапример, ЭЛТ), зону 8 начала записи видеоусилитель 9. объ658519 ектив 10, фотоприемник 11, источник !2

I сейсмических сигналов в цифровой форме (например, ЭВМ), цифроаналоговый преобразователь 13 111AIi), формирователь 14 видов записи, преобразователь 15 напряжения в ток отклонения по оси амплитуд, объектив 16, электродвигатель !7, блок viiравления 18 электродвигателем. На носитель 1 в узле записи 2 наносят мерки времени 3 (например, типографской :<раской) через интервал, в котором укладывается целое число сейсмических слов по осн времени, например 16, т. е., если период квантования сейсмического сигнала равен 2 мс, то интервал между метками равен 32 мс.

По сигналу 19 (см. фиг. 1, 2) оператора с пульта управления, определяющему начало записи, через блок 4 логического управления, на выходе блока 5 развертывания устанавливают ток 3 в фокусирующе-отклоняющей катушке 6. Величина этого тока соответствует положению луча света в открытой ЭЛТ 7 в зоне 8 начала записи. По установленшо тока в отклоняющей катушке

6, сигналом с выхода блока 5 развертывания через блок 4 логического управления и видеоусилитель 9 открывают ЭЛТ и начинают развертывание луча света по координате (оси) времени. Отраженные лучи света от носителя 1 через объектив 10 подают на фотоприемник I l. При пересечении лучем света метки времени 3 — время ti интен- сивность отраженного светового потока от носителя уменьшается и на выходе фото- ЗО приемника создается перепад потенциала.

По этому перепаду формируют электрический импульс, который разрешают в блоке

4 логического управления прохождение сигнала запроса 20 информации в ЭВМ 12.

По сигналу запроса ЭВМ выдает код в приемный регистр ЦАП 13. По приему информационного кода — время tz, сигналом

21 с выхода ЦАП запускают генератор стабильной частоты, например кварцевый, в блоке логического управления и разрешают 40 преобразование принятого кода в аналоговую величину, а также запускают развертку по оси времени и открывают ЭЛТ, отсчитывают определенное количество импульсов

22 стабильной частоты. 3а это время Л t iipoисходит изменение тока отклонечия на величину Л3. По последнему импульсу 23, определяющему время обработки одного шага, останавливают развертку по оси времени,.и посылают последующий запрос в ЭВМ.

Дальнейшая работа протекает аналогичным se образом. После приема 16-го слова в момент пересечения лучем света марки времени 3— время f, останавливают развертку по оси времени и посылают запрос «а ЭВМ для записи 17-го слова.

И

В результате фазовые искажения, возникающие за время записи сигналов Между марками времени, обусловленные нестабильностью и нелинейностью развертывания, ктоматически выбираются при записи 16-г слова.

Таким образом, в предлагаемом способе осуществляют контроль за положением лу«а света непосредственно на носителе по маркам времени путем восприятия светового потока от носителя фотоприемником.

Мгновенные значения сейсмического сигнала 24 с выхода ЦАП 13 через формирователь 14 видов записи подают на преобразователь 15 напряжения в ток отклонения по оси амплитуд. На экране ЭЛТ формируют сигнал 25 в развернутом виде, который проектируют объективом 16 на носитель 1. После записи последнего слова сейсмотрассы с блока логического управления

4 подают команду на гашение ЭЛТ, установку тока в отклоняющей системе, в соответствии с исходным положением зоны 8 начала записи и на перемещение носителя электродвигателя !7. По обработке требуемого расстояния между сейсмотрассами с вы. хода блока 18 управления электродвигателем поступает сигнал, по которому начинают запись следующей сейсмотрассы.

Положение луча света, которым воздействуют на носитель, контролируют по маркам времени, нанесенным на светочувствительный носитель и синхронизирукэт по ним развертывание и запись сейсмических сигналов, тем самым исключают фазовые искажения в записи сигналов на носителе, вызванные действием различного рода возмущающих факторов и нелннейностью развертывания сигналов.

Предложенный способ будет иметь тем выше точность записи, чем чаще будут написаны марки времени. Так при нанесении меток времени через интервал 32 мс со средней квадратической ошибкой отклонения расстояния между марками времени

20 мкм, неравномерность скорости движения луча света по оси времени составила 0,6 мс.

Это намного лучше, чем в известном способе, взятом за прототип, где величина неравномерности скорости движения луча света по оси времени, обусловленная нелинейностью развертывания сигналов, составляет

2? мс.

Предложенный способ, по сравнению с известными двухкоординатными электроннооптическими способами построения графиков; позволяет повысить точность сигналов на носитель и исключить нелинейные исках<ения, в результате повышается качество и объективность интерпретации, а также геологическая эффективность обработки сейсмической информации.

Формулп изобретения

Способ преобразования сеисмограчм в разрезы, включающий воздействие на свето658519 чувствитель" ый носитель световым лучом, развернутым по двум координатам, и переход к записи следующей сейсмотрассы перемещением носителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности записи сигналов, на носителе создают оптические неоднородности в виде меток времени, модулируют по интенсивности световой луч упомянутыми неоднородностями, воздействуя этим лучоМ на носитель и контролируя при этом положение светового луча, преобра зуют принятые оФ оптических неоднороднос тей световые сигналы в электрические и осу1цествляют синхронизацию развертки, а также запись полезного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 258639, кл, G 01 Ч 1/28, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР № 284332, кл. G 01 V 1/28, 1968.

3. Авторское свидеттельство СССР № 182901, кл. G Ol V 1/28, 1965. а gI!

1 5 l (I г (23

Составитель О. Мащенко

Редактор E. Гончар Техред О, Луговая Корректор А. Власенко

Заказ 2062/42 Тираж 696 Подписное

HHHHIlH Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открыл ий

I I 3Î;I6, Москва, )К-36, Раушская иаб., д. 4/6

Филиал П5!Г! <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4