Способ построения сейсмических разрезов

 

Г.:. t!

ЕЯ

0 П Ni С "А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.11.77 (21) 2546545/18-25 (51М

2. J с присоединением заявки ¹

6 01 V lj28

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3(105.80. Бк>плетень "@ 20 (53) УД (550.834. (088. 8) Дата опубликованияописания 300580 (72) Авторы изобретения

t0.Ì.Ачкасов, B.Í.Ñoðoêèí и Б.С.Турышев

Научно-исследовательский институт автоматикй и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (71) 3а яв ител ь (54) СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЗРЕЗОВ

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

Известен способ построения сейсмических разрезов (1), по которому на интервале временного квантования параллельно записывают дискретные значения сейсмических сигналов разных сейсмотрасс, но принадлежащих данному интервалу квантования, причем количество каналов записи соответствует количеству параллельно записывае- 15 мых,сейсмотрасс.

Недостатком этого способа является большой объем аппаратуры .и трудности в обеспечении идентичности записей. 20

Кроме того, требуются дополнительные затраты машинного времени для подготовки к выводу дискретной информации и большой объем оперативной памяти, чтобы записывать информацию в необхо-25 димой последовательности.

Наиболее близким техническим решением является способ (2), который характеризуется следующей последовательностью операций. 30

Разрешают запрос кода дискретной информации из ЭВМ по началу рабочей зоны записи, определяя исходное состояние начала рабочей эоны записи положением непрерывно движущегося носителя.

Формируют сигналы запроса кода информации в функции положения 1носителя, движением которого развертывают сейсмические сигналы. по оси времени.

Преобразуют принятый код в сигналы аналоговой формы, которыми управляют воздействием энергии излучения записывающего элемента на носитель по

6си амплитуд и по интенсивности.

Записывают сейсмические сигналы на носитель в функции его положения, поскольку каждому сигналу запроса кода соответствует определенное положение носителя.

Жесткая связь запроса кода информации с положением носителя требует, чтобы на каждый сигн-л запроса источник дискретной информации (например

ЭВМ) выдавал бы код. Если же источник дискретной информации не готов выдать код на пришедший запрос, то он выдает его на следующий, а так как носитель

737901 уже Переместился с этого места, на которое должен быть записан этот код

iio первбму запросу (ябо нбситель движется непрерывно), то запись кода производят совсем не в том месте, где он должен быть записан, Это приводит к искажению записываемой информация т,е. фазовому сдвигу сигналов одной сейсмотрассы по Отношению к другой, .увеличению длины сейсмотрассы на столько слов, сколько сбоев было при записи информации из-эа неготовности источнйка дискретной информации к

, выдаче, Непрерывное развертывание сейсмических сигналов во времени не позволяет реализовать ждущий режим записи, исключать искажения в записи сигналов на носитель из-за наличия сбойных ситуаций, вводить различйогб рода пойравки, изменять масштаб записи, что в целом снижает точность записи 2О и эффективность цифровой обработки сейсмической информации.

Цель изобретении вЂ, повышение точности построения и эффективности цифровой обработки сейсмической ин- 25 формации.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем запрос дискретных значений сейсмических сигналов из ЭВМ, преобразование их в сиг- gg налы аналоговой формы, управляющие воздействием записывающего;элемента на носитель, и запись сейсмических сигналов в аналоговой форме в функции временной развертки, птахи записи измеряют величину горизонтальной составляющей перемещения записывающего элемента относительно предыдущего положения и сравнивают с заданной величиной дискретного шага развертки, при совпадении сравниваемых величин 4О останавливают перемещение записываю щего элемента по оси времени и вырабатывают сигнал запроса следующего дискретного Значения сейсмического сигнала, 45 Управление временной разверткой путем измерения величины перемещения записывающего элемента по оси времени относительно его предыдущего положения и сравнения с заданной величиной gp

1 кскретного шага развертки позволяет реализовать шаговую развертку по оси времени и, тем самым, получить ждущий режим записи с .высокой точностью, "йсключить фазовйй сдвиг сигналов одной сейсмотрассы по отношению к другой из-за наличия сбойных ситуаций, обусловленных неготовностью ЭВИ к выдаче кода, организовать более рационально процесс вывода информации яз эВм. Величину дискретного шага 40 развертки задают из условия выбранного масштаба записи и величины поправок, поэтому можно строить разрезы с разнйм масштабом 1:1, 1:2, 2 "1 - и" др ., вводить различного родa попрИЪкн ° Запись, сигналов с разннми масштабами позволяет более детально изучить интере .Ующие места на разрезах при интерпретации. Введение поправок в процессе построения разрезов уменьшает затраты машинного времени на отдельных этапах цифровой обработки, что повышает точность интерпретации и эффектявность цифровой обработки. /

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ построения сейсмических разрезов; на фяг. 2 — временные диаграммы формирования управляющего напряжения развертывания по оси времени при непрерывном режиме записи; на фиг. 3 — выделение горизонтальной составляющей сложного движения записывающего элемента; на фиг. 4 — временные диаграммы формирования управляющего напряжения развертывания по оси времени в ждущем режи \ ме записи.

Предложенный способ построения сейсмических разрезов характеризуется следующей последовательностью операций, Запрашивают код дискретного значения сейсмического сигнала иэ ЭВМ по установлению записывающего элемента в зону начала записи, причем определяют момент вхождения в зону начала записи по величине сигнала развертывания по оси времени и пб положению записывающего элемента на временной оси.

Запускают развертку сейсмического сигнала по оси времени по приему кода дискретного значения сейсмического сигнала я преобразуют принятый код в аналоговую величину которой управляют воздействием записывающего элемента на носитель по оси амплитуд и по интенсивности.

Записывают мгновенное значение сейсмического сигнала в функции по.-.ожения записывающего элемента на временной оси, поскольку определенному положению записывающего элемента на временной оси соответствует код дискретного значения сейсмического сигнала поступающего по запросу иэ ЭВМ.

Измеряют величину горизонтальной составляющей в сложном. движения записывающего элемента относительно его предыдущего положения. Для этого развертывают одновременно сейсмические сигналы на носителе и на метрической линейке с нанесенными вертикальными отсчетчными линиями (реперами). При этом движущийся по сложной траектории записывающий элемент содержит горизонтальную и вертикальную составляющую скорости движения, Велячину горизонтальной составляющей определяют по моменту пересечения записывающим элементом репера линей737901 ки. Отсчитывая число перЕсечений записывающим эпементом реперов "лй нейк и

1 тем самым, выделяют и измеряют величину горизонтальяой составляющей сложного движения записывающего элемента.

В процессе измерения преобразуют величину горизонтальной составляющей в электрические сигналы, например, с помощью электронно-оптического йреобразования. Каждый раз начинают отсчет очередного требуемого значения величины горизонтального перемещения относительно предыдущего положения, поскольку записывающий элемент останавливают после записи очередйого дискретного значения и ожидают прием кода следующего дискретного значения сейсмического сигнала, Сравнивают полученное значение горизонтальной составляющей перемещения записывающего элемента в процессе измерения с заданной величиной дискретного шага,развертки по оси времени, значение которого задают из условия выбранного масштаба записи и величины поправок, например, стати ческих, кинематических или поправок преобразования временного разреза в глубинный.

Останавливают перемещение записывающего элемента по оси времени при совпадении заданного значения дискретного шага развертки с измеряемой величиной горизонтальной составляющей перемещения записывающего элемента.

Вырабатывают сигнал запрета следующего кода дискретного значения сейсмического сигнала из ЭВИ по отработке заданного шага развертки и записи принятого дискретного значения сейсмического сигнала, Перемещают носитель на величину расстояния между соседними сейсмотрассами и устанавливают записывающий элемент в исходное состояние зоны начала записи по окончании записи сигналов сейсмотрассы на носитель.

Предлагаемыи способ построения сейсмических разрезов можно реализовать, например, в устройстве (фиг,l), которое состоит из электронно-лучевой трубки 1 (ЭЛТ),отклоняющей системы 2, объективов 3-5, датчика б положения луча света на временной оси, выполнен ного в виде метрической линейки с вертикальными прозрачными реперами, зеркала 7, фотоэлектронного умножителя 8 (ФЭУ), Формирователя 9, преОбраэователей числа импульсов в код 10, 11, преобразователя кода в аналоговое напряжение сейсмического сигнала 12, приемного регистра 13, блока логи ческого управления 14, сумматора двоичных кодов 15, усилителя lб отклонения по оси амплитуд и усилителя

17 — по оси времени, видеоусилителя

18, блока сравнения двоичных кодов

19, блока 20 развертывания по временной оси, узла обратной связи 21 по току отклонения, Формирователя 22, блока упр авлени я 2 3 эле ктродви1.ателем 24, диафрагмы 25 и фотобараба на "2б .

По сигналу Пуск, характеризующему начало построения сейсмических разрезов, формируют напряжение

U, (фиг. 2) на выходе блока развер"" тывания 20, это напряжение усилитель

fQ 17 преобразует в ток, Как только ток отклонения достигает,величины, соответствующей положению луча ЭЛТ

"в зоне начала эапи и, возбуждают излучение светбвого потока, который является записывающим элементоМ и изменяют на обратное направление движения светОвого луча на экране ЭЛТ.

Сигналы управления возбуждением излучения и обратного движения луча света по экрану ЭЛТ формируются блоком обратной связи 21, где сравнивают падение напряжения на сопротивлении обратной связи усилителя 17 от йрохождения по нему тока отклонения с опорным напряжением. Величину опорного напря25 жения выбирают таким, чтобы оно было равно падению напряжения от тока отклонения на сопротивлении обратной связи усилителя 17 при вхождении за- . писывающего элемента в зону начала

ЗО запиСи. При совпадении падений напря-"жейия на сопрбтиъленйи обратной связи усилителя 17 и опорного напряжения, на выходе блока 21 формируют сигнал, по которому прекращают увеличение напряжения U, на выходе блока 20, и уменьшают его йо велйчйне; Тем са> мым изменяют на обратное движение записывающего. элемента, т,е. реверсируют направлейие его движения, од-, новремейно сигналом же с блока 21 через блок логического управления 14 и видеоусилитель 18 возбуждают излу чение ЭЛТ. Кроме того, по вышеназванному сигналу Пуск в блоке 22 формируют сигнал разрешения прохождения импульса с выхода формирователя 9, сформированного. из электрического сигнала, вырабатываемого ФЭУ, в мбмент пересечения первого репера. б (фиг. 2) лучом света, излучаемым

5() ЭЛТ, поскольку луч света одновременно попадает на носитель и датчик б — положения луча света на временной оси (см. Фиг, 1). При наличии разрешающего сигнала в блоке 22, импульс с выхода формирователя 9 через блок

22 поступает на блок развертывания

20 и блок логического .управления 14, По этому импульсу прекращают изменение напряжения- U, на выходе блока развертывания 20, оно становится равным U< (фиг,. 2) и формируют на выходе блока логического управления

14 сигнал Запрос . Причем импульсом с выхода формирователя 9 сбрасывают сигнал разрешения в блоке 22 через линию задержки и в дальнейшем

737901 импульсы с выхода формирователя 9 не проходят через блок 22 до тех пор, пока вновь не поступит сигнал Пуск, Из вышесказанного видно, что записывающий элемент устанавливают в зо ну начала записи по величине тока. развертывания и по положению записывающего элемента на оси времени, По сигналу Запрос источник дискретной информации (например,ЭВМ) выдает код, который принимают на приемный регистр 13. Принятый код

cîäåðæèT"n разрядов, который в дальнейшем преобразуют в сигналы, управляющие воздействием луча света на носитель по оси амплитуд и по интенсивности, и m разрядов для управления величиной шага развертывания по оси времени, если при построении разрезов необходимо вводить различного рода поправки.

По принятию кода в блоке логического управления 14 формируют синхроимпульс (СИ). По CH поданному на блок развертывания 20 с блока логического управления 14, установившееся ранее напряжение U< (Фиг. 2,3) на выходе блока развертывания уменьшают дО величины U, что приводит к перемещению светового пятна на экране ЭЛТ. Изображение с экрана ЭЛТ проецируют одновременно на носитель и на датчик 6, который является мерительным инструментом перемещения записываемого по .оси времени .

При каждом пересечении лучом света репера датчика 6 ФЭУ вырабатывает электрические сигналы, иэ которых формируют импульсы формирЬвателем 9 и преобразуют эти импульсы преобразователем 10 в двоичный код q — числа интервалов квантования по оси времени, Как видно, записывающий элемент совершает одновременно бдно и то же движение на носителе, закрепленном йа фотобарабане 26, и на поверхности датчика 6. Траектория его движения на датчике 6 приведена на фиг . 3, Эта траектория содержит вертикальную составляющую скорости движения Ч„ и горизонтальную составляющую Ч -.

Причем горизонтальная составляющая

U> фиксиоуется в моментй Пересечения реперов 6, 6", 6", ..., 6". Датчик 6 может представлять собой стекляйную пластинку, на которой имеются прозрачные промежутки и эачерненные °

Прозрачиые (6, 6", 6", ..., 6") соответствуют реперам. В результате, при каждом пересечении лучом света прозрачного промежутка луч света поступает на ФЭЬ. Отсчитывая число импульсов йа выходе ФЭУ и поеобразуя это число импульсов в код — q, тем самым осуществляют измерение положения записывающего элемента на временной оси. далее полученный код q сравнивают с кодом r в блоке сравнения 19. Код r на выходе преобразова10

dQ

65 теля 11 задает оператор на пульте

4 ! управления иэ условия требуемого масштаба записи. Например, коду r=001 соответствует масштаб записи 1:2, коду х=010-масштаб записи 1:1 и коду

r=100 — масштаб записи 2:1. Как толь. ко коды q u m совпадут, на выходе блока сравнения 19 Формируют сигнал, которым останавливают изменение напряжения на выходе блока развертыва- ния 20, при достижении величины U

3 (фиг. 4), а следовательно, и движе.— ние светового пятна на экране ЭЛТ, По этому же сигналу с блока 19 в блоке логического управления 14 формируют сигнал Запрос к приему следующего кода дискретного значения сейсмического сигнала и устанавливают в исходное состояние приемный регистр 13 и, тем самым, подготавливают его к приему следующего кода.

По приему следующего кода аналогич-, ным образом осуществляется запуск развертки по оси времени и измерение величины перемещения записывающего элемента по оси времени относительно его предыдущего положения„ поскольку движение луча света по оси времени было остановлено при совпадении действительной величины перемещения по горизонтали с заданной. После останова движения, величина напряжения О,, соответствующая заданному перемещению по оси времени относительно первого репера 6, сохраняется до приема следующего кода дискретного значения сейсмического сигнала.

В результате отсчет следующего значения величины перемещения записывающего элемента происходит от предыдущего положения. При построении разреза с вводом различного рода поправок, сравнивают в блоке 19 код m + r npu этом суммируют коды m u r в сумматоре 15. Момент поступления кода m определяет то место в сейсмотрассе куда вводят поправку.

Таким образом, управляемая дискретная развертка по оси времени делает возможным запись сигналов, как с постоянным шагом временной развертки между соседними дискретными значениями сейсмических слов, так и с переменным; Например, изменяя величину шага развертки по осй времени в процессе записи сейсмических сигналов на носитель, тем самым можно сжимать или растягивать отдельные участки сейсмотрассы. Это позволяет вводить различного рода поправки, изменяемые по любому закону, как статические, кинематические так и попоавки преобра.— зования временного маситаба в глубинный.

Если источник дискретной информации готов выдавать код на каждый запрос, то изменение напряжения на выходе блока развертывания производят по ступенчатой ломаной 27, за Iyvк

737901

Формула изобретения

9 развертки по СИ вЂ” 28 (Аиг. 4), Если по сигналу Запрос йсточник информации не готов ее выдать, например, в промежутки времени (фиг. 4), то в эти промежутки вре. мени ожидают прием кода и, как только код поступит, производят запуск развертки. Напряжение развертывания сейсмотрасс по оси времени осуществляют по ступенчатой кривой 29, а сигналы запуска развертывания по СИ вЂ” 30 (фиг. 4) .

Использование управляемой шаговой развертки обеспечивает режим записи.

Благодаря этому количество слов, записываемых в сейсмотрассе и ее длина остаются постоянными, тем самым, исключают неточности в построении разрезов в случае неготовности источника информации к ее выдаче. Кроме того, наличие управляемой развертки обеспечивает высокую точность развертывания сигналов по оси йремени.

При этом величина шага может быть кратна временному интервалу квантования Ы . Например, если количество реперов на датчике равно 2500, то при длине сейсмотрассы 1 =5 с величина отработки шага будет кратна или равна интервалу квантования И =2 мс, в зависимОсти,от требуемого масштаба записи.

В результате, предлагаемый способ обеспечивает точность записи, которая характеризуется погрешнос"гью, обусловленной дискретностью временного интервала квантования, при этом среднеквадратичная погрешность составит не более половины интервала временного квантования.

Синхронизация сигнала Запрос импульсами, сформированными в зависимости от положения записывающего элемента — луча света на метрической линейке, которая является датчиком положения записывающего элемента йа временной оси, соответствует тому, что запрос дискретных значений сейсмических сигналов и запись их в аналоговой форме производят в функции положения записывающего элемента на временной оси или в функции временной развертки, После записи сигналов очередной сейсмотрассы осуществляют перемещением носителя переход с одной сейсмотрассы íà упругую. Для этого, по последнему слову записываемой сейсмотрассы, в блоке логического управления 14 формируют сигнал, которым через блок 23 управляют электродвигателем 24, последний поворачивает барабан на определенный угол в зави,симости от требуембго расстояния между соседними трассами. По отработке этого перемещения из блока управления 23 поступает сигнал Пуск, по которому начинают за-пись следующей сейсмотрассы аналогич15 но вышеописанному. щ Способ построения сейсмических разрезов, включающий запрос дискретных значений сейсмических сигналов из ЭВМ, преобразование их в сигналы аналоговой форыю, управляющие воздействием записывающего элемента на носитель, и запись сейсмических сигналов, в аналоговой форме в функции временной развертки, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыше"ния точности построейия и эффектив-.

ЗО ности цифровой обработки сейсмической информации, при записи измеряют величину горизонтальной составляющей перемещения записывающего элемента относительно предыдущего положения

35 и сравнивают с заданной величиной дискретного шага развертки, при.совпадении сравниваемых величин оста-йавливают перемещение записывающего элемента по оси времени и выраба4О тывают"сигнал запроса следующего дискретного значения сейсмического сигнала.

Источники информации, принятые во внимайие при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 418823 кл. G 01 Ч 3/12, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 298913, кл. G 01 Ч 1/28, 1970 (прототип) .

737901

Составитель Т.Райкова

Редактор Н.Коляда Техред И.Асталоы Корректор Н.Стец

Заказ 2656/27 Тираж 649 Подписное

ЦНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ПЧЛ Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4