Построитель глубинных сейсмических разрезов Советский патент 1985 года по МПК G01V1/34 

Изобретение относится к получению изображений объектов по данным регистрации акустических волн, принимаемых набором приемников, расположенных на контуре наблюдения и может быть использовано в сейсморазведке, интроскопии. Известно устройство для построения изображения отражающего объекта которое позволяет восстанавливать изображения отражающих объектов, находящихся в однородньргх средах, путем суммирования на накопительной плоскости развернутых по окружностям изображений сигналов, зарегистрированных в точках наблюденияр Однако устройство имеет ограниче ние применения, вызванное суммирова нием изображений волновых полей в виде круговых разверток сигналов. Круговые развертки обеспечивают точ ное соблюдение подобия среды и ее изображения при условии отсутствия градиента скорости распределения во в среде, поскольку в этом случае конфигурация фронтов волновых полей в среде совпадает с окружностями на изображении. При наличии градиента скорости подобие нарушается во всех направлениях построения за исключением направления заданного градиента скорости. Для большинства сред, изучаемых сейсмической разведкой, характерно прямолинейное, близкое к вертикальному направление максимального град ента скорости распространения упругих волн. В таких условиях, для сохранения подобия среды и ее изображ ния, зарегистрированные сигналы дол ны разворачиваться по изохронам, сфо1эмированным с учетом изменения градиента скорости по направлениям построения. Наиболее близким техническим решением к изобретению является электронный построитель глубинных сейсмических разрезов, состоящий из усилителя сейсмического сигнала, вы ход которого соединен с модулятором Запоминающей электронно-лучевой тру ки, блока программирования, первый выход которого последовательно через блок шагового перемещения центров разверток и блок разверток соединен с отклоняющей системой запоми нающей электронно-лучевой трубки, а через аттенюатор, сумматор, блок сравнения усилитель соединен с втор входом сумматора и вторым входом блока разверток, второй выход блока программирования соединен с вторым входом блока сравнения, генератор синусоидального напряжения, подключен своим выходом к входу блока программирования, второму входу усилителя и через фазовращатель - к второму входу аттенюатора, второй вход блока программирования и вход усилителя сейсмических сигналов подключены к выходам устройства воспроизведения сейсмограмм. Построитель формирует сейсмичес кие разрезы в памяти запоминающей электронно-лучевой трубки путем накопления изображений развернутых по окружностям сейсмических сигналов 21. Однако формирование сейсмических разрезов сигналами, развернутыми по окружностям, не позволяет учитывать градиентные особенности среды по всем направлениям построения, не совпадающим с направлением, для которого введена скоростная зависимость. При построении изображений в градиентных средах это обстоятельство уже за границами сектора 20° вызывает значительные геометрические искажения (до 200%) результатов преобразований Практическая реализация построений на электронном построителе сопряжена с необходимостью проведеТ1ия нескольких циклов преобразований в узких секторах по каждому из интересующих направлений формирования изображения. Последнее не позволяет реализовать на построителе широко известный алгоритм преобразований по методу мнимых точек. Целью изобретения является повыщеиие точности построений и расширение функциональных возможностей электронного построителя. Поставленная цель достигается тем, что в построитель глубинньк сейсмических разрезов, состоящий из усилителя сейсмического сигнала, выход которого соединен с модулятором запоминающей электронно-лучевой трубки, блока программирования, первый выход которого последовательно через блок перемещения центров разверток и блок разверток соединен, с отклоняющей системой запоминающей электронно-лучевой трубки, а через аттенюатор, сумматор, блок сравнения и усилитель соединен с вторым входом сумматора и вторым входом блока разверток, второй выход блока программирования соединен с вторым входом блока сравнения, генератор синусоидального напряжения, подключенного выходом к входу блока программирования, второй вход усилителя и через фазовращатель к второму входу аттенюатора, второй вход блока программирования и вход усилителя сейсмических сигналов подключены к выходам устройства вос произведения сейсмограмм, введены умножитель, одним входом соединенный с третьим выходом блока програм мирования, вторьт входом - с выходом фазовраЕ1ателя, а выходом - с третьим входом блока программирования, и ключ, установленный между сумматором и блоком сравнения. Принципиальное отличие предлагаемого технического решения от извес ного заключается в том, что в устро стве формируется развертка сигнала радиусом, длина которого в пределах одиночной развертки изменяется согласно закону изменения скорости волн по направлениям построения. На чертеже изображена функционал ная схема построителя. Построитель содержит блок 1 программирования функций время-скорост расстояние, умножитель 2, генератор 3, фазовращатель 4, аттенюатор 5, блок 6 шагового перемещений центров разверток, усилитель 7 с регулируемым коэффициентом усиления, сумматор 8, ключ 9, блок 10 сравнения , блок 11 развёрток, усилитель 12 сей смического сигнала, и электроннолучевую трубку 13. Выход усилителя 12 сейсмического сигнала соединен с модулятором электронно-лучевой трубки 13, первый выход блока 1 программирования последовательно через блок 6 шагово го перемещения центров разверток и блок 1 разверток соединен с отклоняющей системой электронно-лучевой трубки 13, а через аттенюатор 5, сумматор 8, ключ 9, блок 10 сравнения, усилитель 7 соединен с вторым входом сумматора 8 и вторым входом блока II разверток, второй выход бл ка 1 программирования соединен с вт рым входом блока 10 сравнения, гене ратор 3 синусоидального напряжения подключен выходом на вход блока 1 64v программирования, второй вход усилителя 7 и через фазовращатель 4 на второй вход аттенюатора 5, второй вход блока 1 программирования и вход усилителя 12 сейсмических сигналов подключены к входам устройства воспроизведения сейсмограмм, первый вход умножителя 2 соединен с третьим выходом блока 1 программирования, второй вход соединен с выходом фазовращателя 4, вьрсод умножителя 2 соединен с третьим входом блока 1 программирования, При формировании разрезов учитывается то обстоятельство, что на уровне глубинного разреза, перпендикулярном направлению максималь-ного градиента скорости, величина средней скорости постоянна и равна скорости распространения волны по направлению максимального градиента, отсчитанной в момент времени прихода к этому уровню. Справедливо и обратное утверждение - фиксированному моменту времени прихода волны в точку регистрации можно поставить в соответствие в зависимости от направления подхода волны множество уровней со своими значениями скоростей, которые можно определить, используя известную зависимость ) по направлению максимального градиента, путем отсчетов в моменты времени, равные проекции величины t на это направление, т.е. в моменты t cos Ч. Исходя из этого, для построения изохрон в построителе необходимо формировать напряжение-аналог произведения t cosV. Эту функцию выполняет умножитель 2, Построитель работает следующим образом. До начала преобразования в блок 1 программирования .вводится функция время-скорость Vj.p(t) и функция местоположения Xs центров разверток вдоль профиля. Электронный построитель запускается синхроимпульсом . отметки момента взрыва, поступающем на вход блока 1 с устройства воспроизведения сейсмограмм. На вход усилителя 12 с этого же устройства, а затем на модулятор электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) 13 поступают сейсмические сигналы. Развертка изображения сейсмических сигналов на экране ЭЛТ осуществляется блоком 1I разверток, который управляется системой элементов 1-10, формирутлщих 5 синусоидальное напряжение, амплиту,да которого пропорциональна радиусу раэвертки, а также напряжение сяеще ния центров развертки вдоль лийии профиля. Напряжение смещения центро фop иpyeтcя в блоке 6. В блоке 1 программирования из си нусоидального напряжения, поступающего от генератора 3, формируется пилообразное напряжение, пропорциональное текущему времени t. Это напряжение подается на вход умножителя 2, где перемножается с косинусоид альным напряжением, поступающим на второй вход умножителя с фазовра щателя 4, сдвигающего фазу напряжения генератора на 90°. На выходе умножителя 2 образуется аналог маши ного времени cos который является машинным аргументом функции время-скорость и используется при отсчете значения скорости в блоке программирования. Напр жение-аналог длины радиуса развертки образуется в блоке 1 перемножением отсчета напряжения, равного значению скорости в момент t t соз/на мгновенное значение пилообразного напряжения, пропорцио нального времени t. Это напряжение поступает на вход блока 10 сравнения. При построении разрезов споco6obi огибающих второй вход блока 10 сравнения через ключ 9 подключается к выходу сумматора 8. Сумматор 8 предназначен для образования геометрической суммы двух напряжений. Первое напряжение-аналог глубины разреза без учета градиента скорости поступает на первый вход сумматора 8 через усилитель 7 с выхода генератора 3 синусоидапьных колебаний, второе напряжение-аналог расстояния пункт взрыва - пункт приема подается на второй вход сумматора с того же выхода генератора 3 через фазовращатель 4 и аттенюатор 5, управляемый блоком 1. Фазовращатель 4 сдвигает фазу синусоидального напряжения на 90, аттеню атор устанавливает величину напряжения, пропорциональную расстоянию пункт взрьша - пункт приема. При фиксированном коэффициенте усиления усилителя 7 для последовательных уровней сигна/юв Хд, снимаемых с аттенюатора 5, в сумматоре 8 вьфаба тьшаются напряжения, амплитуды кото рых соотносятся по закону распреде66ления задержек прихода сейсмического сигнала к линии наблюдения (кинематических поправок ) однородной среды. Скоростная неоднородность среды по глубине учитывается в блоке 10 сравнения при сопоставлении напряжения, выработанного сумматором 8 для случая однородной среды, и напряжения-аналога радиуса развертки в градиентной среде без учета кинематической поправки, полученной в блоке 1. Напряжение рассогласования, образованное в блоке 10 сравнения подается на второй вход усилителя 7. Оно изменяет коэффициент усиления усилителя до тех пор, пока на его выходе не образуется напряжение, пропорциональное длине радиуса развертки сигнала в градиентной среде с учтенной кинематической поправкой. С выхода усилителя 7 управляющее напряжение поступает на исполнительный блок 11 разверток электронно-лучевой трубки 13. В режиме построения разрезов спо-. собом мнимых точек, когда отсутствует необходимость ввода кинематических поправок, ключом 9 разрывается связь блока 10 сравнения с сумматором 8, в результате чего поступающее на вход блока 10 управляющее напряжение развертки вьщеляется, на его выходе и входе регулирующего элемента усилителя 7, модулируя синусоидальное напряжение , поступающее от генератора 3 на блок II разверток. Благодаря работе введенного в построитель разрезов умножителя для произвольного напра:вления , лежащего в диапазоне углов ±90° от направления максимального градиента скорости (), скорость в блоке программирования считывается на временах , отличающийся по модулю на множитель cos Ч от времени регистра ции сигнала. Тем самым обеспечивается при формироваиии изохрон дифференцированный по направлениям учет градиентных особенностей среды. Введенный в построитель выключатель отключает схему кинематических поправок, что позволяет делать построения изображениями изохрон по способу мнимых точек. Использование предлагаемого построителя .глубинных разрезов по сравнению с существующим имеет следующие преимущества: имеется возможность построения глубинных сейсми-

ческих разрезов по способу мнимых точек; градиентные особенности среды учитываются автоматически в пределах углов +90 от направления максимального градиента скорости, благодаря чему отпадает необходимость введения априорной информации об углах наклона отражающих границ, отпадает необходимость операций пересчета скоростной кривой, построения и стыковки изображений с перебором по углам наклона сохраняется точность построений во всем диапазоне углов.

Благодаря указанным преимуществам расширяется область применения устройства, снижаются затраты на получение результативных материалов.

ПОСТРОИТЕЛЬ ГЛУБИННЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЗРЕЗОВ, состоящий из усилителя сейсмического сигнала, выход которого соединен с модулятором запоминающей электронно-лучевой трубки, блока программирования, первый выход которого последовательно через блок перемещения центров разверток и блок разверток соединен с отклоняющей системой запоминающей электронно-лучевой трубки. а через аттенюатор, сумматор, блок сравнения и усилитель соединен с вторым входом сумматора и вторым входом блока разверток, второй выход блока программирования соединен с вторым входом блока сравнения, генератор синусоидального напряжения подключен своим выходом к входу блока программирования, второму входу усилителя и через фазоврашатель - к второму входу аттенюатора, второй вход блока программирования и вход усилителя сейсмических сигналов подключены к выходам устройства воспроизведения сейсмограмм, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности построений и рас(Л щирения функциональных возможностей, в него введены умножитель, одним входом соединенный с третьим выходом блока программирования, вторым входом - с выходом фазовращателя, , а выходом - с третьим входом блока программирования, и ключ, установел ленный между сумматором и блоком сравнения. 4 СП