СПОСОБ СУММИРОВАНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ Советский патент 1966 года по МПК G01V1/28 

Изобретение стносится к области сейсмической разведки.

В применяемом в сейсморазведке методе ре1улируемого наиравлеииого приема (МРНП) сейсмических воли для разделения интерферирующих колебаний суммируют сигналы, принятые в ряде точек профиля, с различными временными сдвигами. Суммарный сигнал максимален при совпадении величин временлого сдвига суммирования и временного сдвига волны, так как в этом случае волновые импульсы суммируются синфазно.

Применяемое в МРНП суммирование основано на предположении о том, что оси синфазности волн в пределах базы суммирования практически прямолинейны (кажущиеся скорости постоянны). При суммировании отраженных волн, обладающих гиперболическими осями синфазности, это предположение справедливо лишь для сравнительно небольших баз суммирования, которые должны быть тем короче, чем меньще глубина отражающей границы.

Суммирование колебаний криволинейным годографом отраженных волн, которое позволило бы снять указанные ограничения, требует сложных громоздких технических средств.

зы с}ммироваиия из-за кривизны осей синфазности. При этом по суммолентам можно определить положение минимума годографа (что позволяет найти элементы залегания отражающей границы), а также контролировать или подбирать значения скоростей упругих волн ii среде.

На фиг. 1 изображен годограф отраженных волн; па фиг. 2 изобрал ены линии развертки ;;а экране электроннолучевой трубки.

Уравнение годографа волны, отраженной от плоской наклонной границы, в параболической аппроксимации имеет вид:

(1)

2V4

где X -- удаление точки приема от пункта взрыва; 4 - время отраженной волны на пункте взрыва (Х 0); V - средняя скорость до границы; ср - угол наклона границы.

Через ряд точек годографа проводят хорды, причем хорду, проходящую через точку (Ufl), проводят горизонтально (см. фиг. 1).

Уравнения хорд представить в виде

t-t. К(Х - X,),(2)

точку г и через / 0 (пункт взрыва), для чего решают совместно уравнения:

, Xi Xi si V

:/V,(X-.Y,) ,,- -- 2V4V

/о : КоХ.

Точка пересечения /1 не зависит от ( (т. е. в этой точке пересекаются все хорды), если

1. - - (3)

в этом случае

А-„ -2К/о31п :Е+2Х„,(4)

т. е. абсцисса точки пересечения равна удвоенной абсциссе минимума годографа Л„,, записящей от угла наклона границы.

Заметим, что выражение (3) отличается от известного выражения для величины кинематической поправки

Х

Д/„

(5)

2V4

только показателем степени в числителе и для данной точки приема А ,- пропорционально величине кинематической поправки.

Если на светочувствительный (фотографический или иной) носитель, движущийся синхронно с поканально воспроизводимой сейсмограммой, проектировать длинный световой штрих, уравнение которого описывается формулами (2) и (3), то все штрихи хорды на светочувствительном носителе пересекутся в одной точке (2,„; /о). Если яркость штрихов модулируется воспроизводимыми сейсмическими сигналами, то в точке пересечения хорд суммарная экспозиция и почернение фотослоя должны быть максимальны. Поэтому на полученной записи, которую также будем называть суммолентой, можно определить для каждой волны величины t и X .„ п по ним построить отражающую площадку.

Размеры области на суммоленте, характеризующейся большими амплитудами суммарного сигнала (почернением), тем меньше, чем меньше глубина отражающей границы, больше длина приемной расстановки (базы суммирования) и выше частоты. Если средняя скорость не совпадает с величиной V, входящей в формулу (3), то хорды не пересекаются в одной точке, и размеры области почернения фотослоя возрастают. Поэтому если среди отраженных волн имеются волны с аномальными эффективными скоростями (например, многократные), то соответствующие им области увеличения амплитуд суммарного сигнала должны быть более длинными, чем у соседних с ними по времени отраженных волн. Так моично распознавать тины волн.

Наконец, если значения скорости заданы с погрешностью, то при варьировании величины скорости и соответственно наклона штрнхои можно подобрать такие значения, при которых длина области больших амплитуд минимальная. Таким образом, можно уточнить величину скорости, что позволяет повысить точность сейсморазведки.

Описанный способ может быть реализован 5 при помощи различных оптических, механических или электронных средств. Возможно применение электроннолучевой трубки, на экране которой светящееся пятно развертывается в прямую линию (см. фиг. 2). Яркость его све10 чения модулируется поканально воспроизводимыми сейсмическими сигналами.

При воснроизведеиии центрального канала, для которого удаление приемника от пункта взрыва равно нулю, линия развертки горизонтальна (K. Q) и на экране трубки занимает положение (0). При воспроизведении t-ro канала линии развертки на экране нридают наклон в соответствии с уравнением (3), который увеличивается пропорционально удалению 0 соответствующей точки нрнема от пункта взрыва и для каждого канала уменьшается со временем.

Для новорота линии развертки на вертикально-отклоняюн 1, систему трубки нодают 5 часть горизонтально-отклоняюндего напряжения, причем отношение амплитуд обеих разверток равно Л ,- т. е. задается в соответствии с уравнением (3).

Центр новорота линии не сохраняется неиз0 менным, как при суммировании по МРНП, а перемещается по горизонтали нропорционально удалению приемника от пункта взрыва. На фиг. 2 центр поворота линии развертки при воспроизведении t-ro канала находится в точ5 КС /Y; а сама линия развертки занимает положение //.

Экран трубки проектируется на барабан со светочувствительным покрытием, вращающийся соосно с магнитным барабаном. Так как 0 разность времен но годографу для точек X Q и равна ,--LQ, то в моменты времени, соответствующие одной и той же оси синфазности отраженной волны, нроекции линий развертки на барабане при воспроизведении центрального и г-го каналов займут положения ОЛ и ГГ, т. е. пересекутся в точке А. Пересечение в этой точке нроекний всех линий развертки в моменты времени, соответствующие оси синфазности отраженной волны, обусловливает наибольшую суммарную экспоз1щию в этой точке, т. е. обеспечивает синхронное суммирование (накопление) отраженных волн.

Предмет изобретения

Способ суммирования сейсмических сигналов путем их синхронного накопления на светочувствительном слое, освещаемом длн1 Н111м

пинпщнм штрихом, поочередно модулируемым но яркости поканально воспроизводимыми сигналами, отличающийся тем, что, с целью суммнровання отраженных снгналов с гиперболическими осями синфазностн, при воспро/7 Ki