Устройство для корреляционного преобразования вибрационных сейсмозаписей Советский патент 1984 года по МПК G01V1/37 

Изобретение предназначено для использования в аппаратуре вибрационной сейсморазведки, в частности в устройствах для корреляционного преобразова.ния вибрационных сейсмозаписей. Известно устройство для корреляционной обработки линейно-модулированных по частоте вибрационных сигналов, гДе преобразование длительных сигналов в импульсную форму осуществляется путем вычисления взаимной корреляционной функции полученных записей с сигналом развертки 1. При линейном изменении частоты вибрационного сигнала его автокорреляционная функция (импульс Клаудера) имеет сравнительно слабо затухающие «хвосты Поэтому интенсивные сейсмические волны в первых вступлениях создают так называемые корреляционные щумы, которые мешают выделению слабых отраженных волнна больщих временах. Плавное изменение амплитуды возбуждаемых колебаний в начале и конце развертки («конусность сигнала) уменьщает «хвосты автокорреляционных функций линейно-модулированного сигнала. Однако «конусность малоэффективна .при ослаблении корреляционных щумов, создаваемых реальными сейсмическими волнами. Это объясняется тем, что вследствие случайных изменений амплитуды и фазы возбуждаемых колебаний из-за неравномерности переходной характеристики вибратор-грунт, сигнал, распространяющийся в земле, отличается от задающего свип-сигнала. Известно устройство для ослабления корреляционных шумов, основанное на использовании принципа следящей фильтрации. Зарегистрированный сигнал пропускается через узкополосный перестраиваемый фильтр частота настройки которого постоянно равна частоте вибрации с задержкой на удвоенное время прохождения до исследуемого отражающего горизонта. Уменьшение уровня корреляционных liiyMOB происходит за счет ослабления амплитуды наиболее интенсивных сейсмических волн до выполнения операции корреляционного преобразования вибрационных записей 2. Это устройство имеет ряд недостатков, связанных с техническими трудностями, возникающими при создании многоканальных узкополосных следящих фильтров, которые должны обладать высокой идентичностью при неизменной форме частотной характеристики во всем частотном пазоне вибраций. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для корреляционного преобразования вибрационных сейсмозаписей, содержащее блок воспроизведения, формирователи марок времени вибрационного сигнала и импульсов считывания, усилитель сейсмических сигдианалов, формирователь интервалов постоянной длительности, блоки свертки и считывания, корреляционный преобразователь вибрационных сигналов и регистратор, причем выходы блока воспроизведения соединены со входами формирователей вибрационного сигнала и марок времени вибрационного сигнала и усилителем сейсмических сигналов, выход формирователя марок времени вибрационного сигнала подключен к входу формирователя интервалов постоянной длительности, выход которого соединен с формирователем импульсов считывания, соединенного с блоком считывания, выход усилителя сейсмических сигналов подключен к входу блока свертки, выход которого соединен со входом блока считывания, а выход формирователя вибрационного сигнала подключен к одному из входов корреляционного преобразователя выход которого соединен с входом регистратора. Перменная во времени фильтрация в этом устройстве осуществляется путем разбивки зарегистрированной трассы на ряд интервалов с некоторым перекрытием. В пределах каждого интервала фильтрацию выполняют с помощью фильтра, рассчитанного для этого интервала. В пределах участков перекрытий отрезки трассы суммируются с соответствующими весами для плавного перехода от одного отрезка трассы к другому 3. Практическая реализация такого фильтра в аналого-цифровом или цифровом виде сопряжена с большими технческими трудностями. Для сравнения можно отметить, что в настоящее время переменная во времени фильтрация реализуется в цифровом виде, при этом используются не более 5 различных фильтров на трассу с длительностью импульсной реакции фильтра не более нескольких десятых долей секунды. Второй недостаток известного устройства - необходимость перестройки параметров фильтра при изменении частотного диапазона вибраций. Целью изобретения является упрощение аппаратуры за счет свертки сейсмических сигналов, с последовательностью отрезков сигнала развертки одинаковой длительности, смещенных на постоянный интервал времени относительно сейсмического сигнала. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для корреляционного преобразования вибрационных сейсмозаписей, содержащем блок воспроизведения, формирователи марок времени вибрационного сигнала и импульсов считывания, усилитель сейсмических сигналов, формирователь интервалов постоянной длительности, блоки свертки и считывания, корреляционный преобразователь вибрационных сигналов и регистратор, причем выходы блока воспроизведения соединены со входами формирователей вибрационного сигнала и марок времени вибрационного сигнала и усилителем сейсмических записей, выход формирователя марок времени вибрационного сигнала подключен к входу формирователя интервалов постоянной длительности, выход которого соединен с формирователем импульсов считывания, соединенного с блоком считывания, выход усилителя сейсмических сигналов подключен к входу блока свертки, выход которого соединен с входом блока считывания, а выход формирователя вибрациойного сигнала подключен к одному из входов корреляционного преобразователя, выход которого соединен с входом регистратора, введены управляемый регистр сдвига, формирователь импульсов запуска и схема совпадений, причем выход формирователя вибрационного сигнала через управляемый регистр сдвига и схему совпадений соединен С вторым входом блока свертки, выход управляемого регистра сдвига соединен также с входом формирователя импульсов запуска, подключенного к управляющему входу формирователя интервалов постоянной длительности, выход которого соединен с вторым входом схемы совпадений, при этом выход блока считывания соединен с входом корреляционного преобразователя. На чертеже приведена блок-схема устройства для корреляционного преобразования сейсмозаписей. Устройство содержит блок 1 воспроизведения, формирователь 2 марок времени вибрационного сигнала, формирователь 3 вибрационного сигнала, усилитель 4 сейсмических сигналов, формирователь 5 интервалов постоянной длительности, блок 6 свертки, блок 7 считывания, формирователь 8импульсов запуска, управляемый регистр 9сдвига, схема 10 совпадений, корреляционный преобразователь 11, регистратор 12, формирователь 13 импульсов считывания. Блок 1 воспроизведения соединен со входами формирователя 2 марок времени, формирователя 3 вибрационного сигнала и усилителя 4 сейсмических сигналов. Выход формирова,теля 2 соединен со входом формирователя 5 интервалов постоянной длительности, выход которого подключен к одному из входов схемы 10 совпадений и входу формирователя 13 импульсов считывания. Выход формирователя 3 подключен к входу управляемого регистра 9 сдвига, выход которого соединен со входом формирователя 8 импульсов запуска и вторым входом схемы 10. Выход формирователя 8 соединен с управляющим входом формирователя 5. Выход схемы 10 подключен к одному из входов блока б свертки, второй вход которого содинен с выходом усилителя 4. Выход блока 6 подключен к входу блока 7 считывания, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя 13. Выход блока 7 подключен к входу корреляционного преобразователя 11, второй вход которого соединен с выходом формирователя 3. Выход преобразователя 11 подключен к входу регистратора 12. Устройство работает следующим образом. После воспроизведения и форм11рования вибрационный сигнал задерживается на заданный интервал времени дТ и подается на блок 6 свертки, на второй вход которого поступает усиленный сейсмический сигнал. Длительность ui отрезка вибрационного сигнала, с которым производится свертка сейсмической записи, задается формирователем 5 интервалов постоянной длительности. Схема 10 совпадений обеспечивает поступление вибрационного сигнала в блок 6 свертки только в течение интервала времени ut. В момент окончания интервала At формируется импульс считывания, который запускает блок 7 считывания. Считывание начинается с первой ячейки, которая после снятия сигнала сразу же разряжается. Скорость считывания равна скорости воспроизведения магнитной записи. С выхода блока 7 считывания сигнал поступает в корреляционный преобразователь 11, в котором прризводится вычисление взаимной корреляционной функции сейсмического сигнала с сигналом вибратора, и затем регистрируется. Непрерывность функции на выходе блока свертки обеспечивается несложными средствами.Условие непрерывности функции на выходе блока 7 считывания будет выполнено, если фазовое положение вибрационного сигнала относительно сейсмической записи в момент его считывания с последней ячейки будет совпадать с фазой следующего отрезка вибрационной записи на первой ячейке. Это условие реализуется следующим образом. Запуск формирователя 5 производится в момент появления , положительного перехода через ноль вибрационного сигнала, снимаемого с регистра 9, т. е. в начале периода. Таким образом, считывание производится в интервал времени, равный промежутку между двумя запусками формирователя 5, т. е. оно всегда больще At и равно целому числу периодов вибрационного сигнала для любого отрезка записи. Этим обеспечивается непрерывность функции на выходе блока считывания. После считывания каждая ячейка разряжается. Принцип действия предлагаемого устройства заключается в следующем. Так как вибрационный сигнал представлен синусоидальным сигналом с линейно-изменяющейся .частотой (ЛИМ), то свертка с ним в преелах небольшого интервала записи (М ДТ) эквивалентна свертке сейсмического сигнала с отрезком синусоиды. Ширина полосы пропускания д f зависит от числа пе

УСТРОЙСТВО ДЛЯ- КОРРЕЛЯЦИОННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВИБРАЦИОННЫХ СЕЙСМОЗАПИСЕЙ, содержащее блок воспроизведения, формирователи марок .времени вибрационного сигнала и импульсов считывания, усилитель сейсмических сигналов, формирователь интервалов постоянной длительности, блоки свертки и считывания, корреляционный преобразователь вибрационных сигналов и регистратор, причем выходы блока воспроизведения соединены со входами формирователей вибрационного сигнала и марок времени вибрационного сигнала и усилителем сейсмических сигналов, выход формирователя .марок времени вибрационного сигнала подключен к входу формирователя ин.тервалов постоянной длительности, выход которого соединен с формирователем импульсов считывания, соединенного с блоком считывания, выход усилителя сейсмических сигналов подключен к входу блока свертки выход которого соединен с входом блока считывания, а выход формирователя вибра-ционного сигнала подключен к одному из входов корреляционного преобразователя, выход которого соединен с входом регистратора, отличающееся тем, что, с целью упрощения аппаратуры за счет свертки сейсмических сигналов с последовательностью отрезков сигнала развертки одинаковой длительности, смещенных на постоянный- инi тервал времени относительно сейсмического сигнала, в него введены управляемый ре(Л гистр сдвига, формирователь импульсов запуска и схема совпадений, причем выход формирователя вибрационного сигнала через управляемый регистр сдвига и схему совпадений соединен с вторым входом блока свертки, выход управляемого регистра сдвига соединен также с входом формирователя импульсов запуска, подключенного к управ00 ляющему входу формирователя интервалов постоянной длительности, выход которого соединен с вторым входом схемы совпадеел ний, при этом выход блока считывания сое;о ю динен с входом корреляционного преобразователя.