Способ записи сейсмических сигналов и устройство для его осуществления

 

Сеюз Сееетсяях

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЗТОУСКОМУ CI ВТИЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 171279 (21) 2852708/18-25 Р )

6 01 Ч 1/24 с присоединением заявки йо 2852674/18-25

Государствевкмй квинтет

ССС оо дедам изобретеинй я открмткй (23) Г)риоритет

Опубликовано 30.08.81, Ьоллвтеиь -ИВ 32

Дата опубликования описания 30.0881 (>3) ПЖ 550. 834 (088.. 8) lO. И. Ачкасов, B. Н. Сорокин, Б. С. 7урьхаев и В. В. Тимофеев

1, 1 специальное конструкторско-технолс гцческое бюро геофизической техники (72) Авторы и 3 обр®т ен и я (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ЗАПИСИ СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к сейсмической разведке и предназначено для визуализации сейсмических сигналов.

Известен способ записи сейсмических колебании, который характеризуется следующей последовательностью операции: разделяют записываемый сигнал на два канала, преобразуют записываемый сигнал в первом канале в налря- (о жение, .соответствующее одному из видов записи, причем форму сигнала изменяют, например, экстремируют, модулируют высокой частотой или ограничивают, по второму каналу форми-. руют сигналы, которыми модулмруют интенсивность светового потока, воздействующего на носитель записи (1).

Однако разделение сейсмического сигнала на два канала приводит к фа.зовому сдвигу сигналов одного канала по отнощению к другому. Это обуславливает дополнительные. неточности в построении сейсмических разрезов и усложняет аппаратурную реализацию способа..записи.

Известно устройство для записи сейсмических .сигналов, в котором формирование изображения осуществляется специальным формирователем вида з.аписи (2 з.

Существенным недостатком этого устройства является то, что время воздействия записывающего элемента на светочувствительный носитель за-писи составляет часть периода высокочастотного пилообразнсго импульса.

3а другую часть этого периода записывакщий. элемент совершает движение, которое не участвует в формировании изображения на носителе, что обуславливает дополнительные затраты времени на холостое перемещение записывающего элемента, при этом возможная оптическая энергия излучения люминофора ЭЛТ не используется. Получение требуемой оптической плотности изображения приводит к увеличению времени записи сейсмических сигналов, что в целом сникает производительность устройства записи.

Наиболее близкиМ техническим решением к предлагаемому является способ записи сейсмических сигналов и устройство для его осуществления, основанный иа преобразовании сейсмического сигйапа в напряжение, управляющее положением записывающего элемента на светочувствительном носителе записк, а экспонировании, в-"котором при преобразовании разделяют

859979

3 сейсмический сигнал oTHoc»Tenb»o нулевых значений на две части и запол-. няют пояожктельиую Часть сейсмичес» кого сигнала высокочастотным сигналом. устройство для осуществления способа содержит два усилителя-ограничителя генератор пилообразным импульсов, компаратор, сумматор и блок оптической записи, причем. входы обоих усилителей-ограничителей подключены О к источнику сейсмических сигналов(3).

Недостатком способа является недостаточная динамическая выразительность записи.

Существенным недостатком устройства является то, что время воздействия с записывающего элемента .на светочувствительный носитель записи составляет часть периода пилообразного импульса.

Эа другую часть этого периода записывающий элемент совершает движение, 20 которое не участвует и формировании изображения на носителе., что обуславливает дополнительные затраты времеяи на его холостое перемещение. При этом скорость записи сейсмического у сигнала на носитель из-эа наличия холостого хода и неполного использования оптической энергии излучения люминофора ЭЛТ, получается низкой.

Это устройство по своей структуре довольно сложно, так как управление комбинированной записью осуществляется по двум каналам: отклонения и яркостью свечения ЭЛТ, что снижает его надежность.

Цель изобретения - улучшение визуализации и увеличение скорости записи ..

Поставленная цель достигается тем, что в способе записи сейсмической ннформж ии, основанном на преобраэо- 46 ванин сейсмического сигнала в напряжение, управлякщее положением записывающего элемента на светочувствительном носителе записи, и его экспонировании„ в «отором йр» преобраэо- g вани» разделяют сейсм»ческий сигнал относительно нулевых значений яа две части и эа ьаияат положительную часть сейсмического сигнала высокочастотным сигналом, изменяют амплитуду вы- Е сокочастотного сигнала в соответствии с мгновенными значениями положительной части сейсмического сигнала, а частоту - обратно пропорционально этим значениям, суммирувт положительнув и отркцательиув части.сейсмичес.кого сигнала к получеиньм сигналом управляют оптической плотностью изображения сигналов иа .светочувствительном носителе записи.

В устройстве для осуществления дан-щ) ,jraro способа, содержавшем два усилителю-ограничителя, генератор пилооб .разиых импульсов, кьмпаратор, .сумматор и, блок оптической записи,.причем входы обоих усилителей-ьграничи-. телей подключены к источнику сейсмических сигналов, выход первого усилителя-ограничителя подключен к первому входу компаратора, выход второ.го усилителя-ограничителя подключен к первому входу сумматора, вторые входы компаратора и сумматора объединены и подключены к выходу генератора пилообразных импульсов, вход которого подключен к выходу компаратора, а сумматор подключен к блоку оптической эдписи.

Заполнение положительной части сейсмического сигнала высокочастотными сигналами, амплитудные значения которых равны мгновенным значениям положительной части сейсмического сигнала, а частота обратно пропорциональна этим значениям, способствует тому, что в иэображении сигналов прослеживаются фаэовые переходы сигналов через нулевые и экстремальные значения. Это способствует поэиаению динамической выразительности сейсмических разрезов, а также точности и надежности записи.

Введение новых связей между элементами предлагаемого устройства позволяет, полностью исключить холостое перемещение записывающего элемента по носителю, полностью использовать энергию излучения ЭЛТ прн записи и, тем саьым, повысить скорость записи сейсмических - сигналов на носитель, управлять процессом записи по одному каналу, то есть упростить схему устройства н, соответственно, повысить надежность его работы.

Способ записи сейсмических сигналов характеризуется следукщей по- следовательностью операций. разделяют .сейсмический сигнал относительно нулевых значений на две части яоложятеиьных и отрицательных значений сейсмического сигнала.

Заполняют положительную часть сейсмического сигнала высокочастотным сигнаЛом пилообразной формы, при этом значения амплитуд пилообразных нмпульсоа равны мгновенным значениям положительной части сейсмического сигнала,. а чаСтота пилообразных импульсов обратно.пропорциональна этим. значениям.

Сумчнруют положительную преобраэованнув часть сейсмического сигнала с отрйцательяой его частью. управляют полученным сигналом сложной,4н рмы положением записывающего,элемента на светочувствительном .носителе записи и воздействуют эаписывавщйм элементФм на светочувствите4ьнмй:носитель записи. Плотность поче@йеиия плсщади изображения сейсмическогФ сигнала, получаемого при записи, обратно:пропорциональна мгиове®нйм значениям положительной. частя сейамяческого сигнала, она максимальна иа участкам перехода. сейс859979

Фон.ла изобретения носителе записи.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее два усилителя-ограничителя, генератор пило» образным импульсов, компзратор, сумматор и блок оптической записи, причем выищи обоих усилителей-ограничителей подключены к источнику сейсмических сигналов, о т л и ч а юm e .е с я тем, что, с целью увеличвнйя скорости записи и повьыення динамической выразительности, выход мического сигнала через нуль и на участках сейсмического сигнала с малыми мгновенными значениями амплитуд ° е

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема устройства реализующего способ записи.

Устройство содержит два усилителяограинчителя 1 и 2, компаратор 3, генератор 4 высокочастотных пилообразных импульсов, сумматор 5, усилитель

6 отклонения, элемент 7 отклонения луча света,. например, электроннолу.чевая трубка (ЭЛТ), объектив 8 и светочувствительный. носитель 9 записи, закрепленный на барабане.

Сейсмический аналоговый сигнал 10 % с магнитной ленты или цифроаналогового преобразователя подают на входи усилителей-ограничителей 1 и 2. Усилитель-ограничитель 1 обрезает отрицательнув часть сейсмического сиг- 3© нала, а усилитель-ограничитель 2 положительную. Сигнал 11 с выхода усилителя-ограничителя 1 подают на первый вход комнаратора 3. Второй вход компаратора 3 подключают к вы- 25 ходу генератора 4 нысокочастотных пилообразных импульсов. Выход компаратора 3 соединяют со входом генератора 4, В моменты совпадения величин амплитуд пилообразнЫх импульсов с мгновенными значениями положительной частй сейсмического сигнала на выходе.компаратора 3 формируются импульсы 12 прямоугольной формы, поступающие на вход генератора 4, частота следования которых обратно пропорциональна мгновенным амплитудным значениям записываемых сигналов. Благодаря этому заполнение положительной части сейсмического сигнала пилообраз. ными нмпульсамн происходит с различ- 49 ной частотой. Частота пилообразных импульсов при малой амплитуде сейсмическиого сигнала визе, чем при большой амплитуде. Амплитудные значения нвцюобразных иэ4пульсов равны мгновенным значениям положительной части сейсмического сигнала. Формирование сигнала 13 в генераторе 4 можно осу.ществить, например, изменением величины заряда конденсатора, устанавли-,® ваемого между входом и выходом генератора, пропорционально мгновенным значениям положительной части сейс.вавческого сигнала. При этом постояниая времени цейей заряда и разряда конденсатора,независимо от величйн мгновенных зиачеиий положительной . части сейсмического сигнала, остается постоянной. Сигнал 13 с выхода генератора 4 подают йа первый axe% сумматора 5, иа второй его вход ио-, ® дают отрицательиущ часть сейсиичес- кого сигнала 14 с усилителя.-ограни.чителя 2. Ча выходе сумматора 5 по» лучавт csrian 15 сложной форж, которым упраелявз отклонением залисывакщего элемента, например, лучом света, излучаемым люминофором ЭЛТ 7.

Луч света через объектив 8 поступает на светочувствительный носитель 9 эаписи, закрепленный на вращающемся барабане, и воздействует на носитель.

В сейсмических разрезах, записанных по предлагаемому способу, малые сигналы, а также участки фазового перехода через нуль становятся более контрастнымн на общем фоне pagpesa, что способствует более эффективному выделению регулярных слабых сигналов на фоне помех. Ври этом информативность в записи не теряется по сравненив с известным. Аппаратурная реализация предла".аемого способа записи сейсмических сигналов получается проще по сравнению с известным и надежнее в эксплуатации, поскольку для записи сигналов требуется всего один канал, при этом исключаются неточности в изображении сигналов, свойственных известному из-за возникновения фазовых сдвигов сигналов одного канала по отношению к другому.

В целом предиагаеьый Способ записи способствует понижению геологической эффективности цифровых методов обработки данных сейсморазведки.

1. Способ записи се. леваческих cazналов,.оеноваиный на преобразовании сейсмического сигнала в напряжение, управлякщее положением записывакщего элемента на светочувствительном но-о сителе записи, и экспонировании, в котором при преобразовании разделяют сейсмический сигнал относительно нулевых значений на две части и заполняют положительнув часть сейсмического сигнала высокочастотным сигналом, о т л и ч а в щ и и .с я тем, что, с целью улучшения визуализации записи, изменяют амплитуду высокочастотного сигнала в соответствии с мгновенными значениями положительной части сейсмического сигнала, а частоту - обратно пропорционально этим значениям, суммируют положительнув и отрицательную части сейсмического сигнала и полученным сигналом уп« равлявт овтической плотностью нзображения сигналов иа светочувствительном

859979

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Составитель Т. Райхова

Редактор м. лысогорова техреду, Рейвес Корректор Г. Реметник

Ю Ф

Тираа 732 Подписное

ВНИИПЯ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, РаушскаЯ наб., д. 4/5

Заказ 7541/69

Ф

Филиал ППП "Патент", r. Уигород. ул. Проектная, 4 первого усилителя-ограничителя .подключен к первому входу компаратора, выход второго усилителя-ограничителя подключен к первому входу сумматора, вторые входы компаратора и сумматора объединены и подключены к выходу генератора пилообраэных импульсов, вход которого подключен к выходу компара,тора, а сумматор подключен к блоку оптической записи.

1. Авторское свидетельство СССР

9 428330, кл. G 01 Ч 1/28, 1971.

2. Патент США В 3349407, кл. 346-110, опублик. 1.967..

3. Патент США М 3611406, кл. 346 110, опублик. 1971 (прототип).