СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СЕЙСМОРАЗВЕДОЧНЫХ ДАННЫХ Советский патент 1969 года по МПК G01V1/32 

Изобретение относится к способам геофизической разведки, а именно к сейсморазведке, и может быть использовано при обработке материалов, полученных при проведении сейсморазведочных работ на нефть или газ методом регулируемого направленного приема сейсмических колебаний (метод РНП).

Известны способы автоматической обработки сейсморазведочных данных по методу РНП, в которых многократно воспроизводят полевые сейсмозаписи, вводят статические поправки, выделяют сейсмические сигналы, модулирующие яркость экранов электроннолучевых трубок (ЭЛТ), строят элементарные отражающие площадки в виде черточек, строят сейсмические разрезы путем экспонирования отдельных элементов разреза, используют ЭЛТ для промежуточного преобразования выходных напряжений в элементы разреза, производят трансформацию времени и частоты сейсмических записей.

С целью улучшения качества разрезов и повышения геологической эффективности сейсморазведки ограничивают величину временных задержек в соответствии с максимальным углом падения пластов для данных одновременно обрабатываемых сейсмозаписей, производят взаимную увязку элементарных отражающих площадок привязкой каждый раз к элементам первой сейсмозаписи, осуществляют

уравнивание амплитуд суммарных сигналов путем изменения коэффициента усиления усилителей суммарных сигналов с последующим их контролем.

Сущность способа сводится к следующему. В полевые сейсмозаписи при переводе полевой информации в оперативную память устройства вводятся во все трассы относительно средней статические поправки (за рельеф, зону малых

скоростей, глубину установки сейсмоприемников, разность фаз регистрирующей аппаратуры) исправляющие оси синфазности и наклон базы, а при выборке информации из оперативной памяти, при обработке ее и построении

разреза, вводятся статические поправки, общие для базы обработки (за глубину взрыва и линию приведения), по информации, имеющейся на полевых сейсмозаписях, или по информации, полученной в поле дополнительно.

Выделение полезных сигналов, модулирующих яркость экрана ЭЛТ по амплитудному, фазовому и частотному признакам, производят только при условии минимальной относительной разности смежных суммарных сигналов и равенстве фаз. Критерий минимальной относительной разности устанавливается в зависимости от частоты полезного сигнала, одновременно с установкой фильтров высоких Для образования на разрезе элементарных отражающих горизонтов, по длине равных иоловиие базы раестановки еейсмоприе.мников, а по углу падения совпадающих е углом падепия отражающих горизонтов, подают на отклоняющее сиетемы ЭЛТ напряжения или токи но частоте, равной удвоенной наивысшей частоте сейсмических сигналов, и управляемые для горизонтально отклопяющей нары напряжением или токо.м, проиорцнональнымл (Q а для вертикально отклоняющей пары напряжением или током, пропорциональными 1(/о)-. Для осуществления уравнения амплитуд еейсмозаписей от сейсмозаниси к сейсмозаписи производится изменение коэффициента усиления усилителей суммарных сигналов с последующим контролем их на экране ЭЛТ с длительным послесвечением. Разрез большой протяженности, например до 150 км, строят путем иепользования приемной телевизионной трубки с магнитным отклонением в качестве промежуточного преобразователя сигналов напряжений U. и Ь, получаемых с вычислительного устройства в текущие координаты в соответствующем масштабе, а напряжением, иропорциональным амплитуде суммарных сигналов, модулируют яркость свечеиия элементарных отражающих горизонтов. Разрез получают экспонированнем отдельных элементов разреза на фотопленку, которая неремещается для каждых четверок еейсмозаписей на шаг, равный в масштабе четырем стоянкам по 200 м, при одновременной обработке, например пяти еейсмозаписей. Прн экспоиировании на фотопленку производится ограпичение величины временных задержек б,, определяемых оператором по разрезу на экране ЭЛТ с длительным послесвечением, а по величине временные задержки находятся в соответствии с максимальным углом падения пластов, для данных, например пяти, сейсмозапнсей, обрабатываемых одновременно. Для осуществления взаимной увязки элементарных отражающих горизонтов вводят статические поправки, общие для базы суммирования (за глубину взрыва, линию приведения и дневной рельеф) по разрезу, построенному на экране ЭЛТ с длительным послесвечением, например по пяти сейсмозаписям, информация четырех еейсмозаписей из пяти экспонируется на фотопленку с экрана ЭЛТ с малым послесвечением. При следующей же закладке предыдущая пятая сейсмозапись становится первой, а четыре ставятся новые, которые снова увязываются с первой и т. д. сигналов от 20 до 200 гц, вычисление координат и построение разреза производят путем трансформации натурального времени и спектра частот сейсмических записей, например в 30 раз. Время трансформируется с б сек в 0,2 сек, частоты - из 20-100 гц в 600-300г(. Для более полного использования информации поправки, исправляющие оси синфазности, онределяют по самим сейсмозаписям путем воспроизведения веех трасс на экране ЭЛТ с длительным поелесвечением какой-либо области сейсмозаписи с удовлетворительно прослеживающейся волной в увеличенном масштабе по осям времени и амплитуд до величин, позволяющих производить оценку разности фаз с погрешностью по оси времени, «е нревышающей 1 мсек натурального времени. Используя шкалу, производят оценку разноети времени всех трасс относительно средней трассы, и вводят нолученные ноправки с помощью линии задержки и коммутирующих устройств во вре.мя повторной перезаписи в оперативную память устройства. Для введения поправок за наклон базы по информации, имеющейся на сейс.мозаписях, строят разрез на экране ЭЛТ с длительным послесвечением но сейсмозанисям с нредварительно иснравленными оеями синфазности, используя ручной ввод временных задержек, определяют угол выхода сейсмической волны для каждой сейсмозаписи с помощью линий задержки, осредняют, затем в виде статических поправок за наклон базы приема вводят в первичные сейемозаписи при повторной перезаписи на промежуточный магнитный барабан оперативной памяти. На чертеже представлена блок-схема устройства, поясняющая предложенный способ. Комплект очередных одновременно обрабатываемых записей последовательно укладывают на барабан 1. На блоке 2 нелинейносги набирают среднюю скорость V(/o) для данного района или для данных одновременно обрабатываемых сейсмозанисей. При наличии статических поправок, получаемых в поле дополнительным исследование.м, их набирают для каждого канала относительно среднего на панели ввода статических поправок 3. Далее информация с барабана 1 через линию задержки 4, управляющую панелью ввода статических поправок 3, в соответствии с выставленными поправками, ускоренно, нанример в 30 раз, перезаписывается на магнитный барабан 5 с помощью блока магнитных головок (5. По окончании перезаписи исправленная информация также ускоренно с транформацией времени и частот, например в 30 раз, начинает воспроизводиться с барабана 5 тем же блоком магнитных головок 6, причедМ все трассы сейсмозаписи будут воспроизводиться одновременно.

смозаписи подаются на устройство 9 выделения импульса момента взрыва. При каждом очередном воспроизведении сейсмических сигналов с магнитного барабана 5 во все п трасс, относительно средней, блоком 7 вводятся временные задержки, линейно нарастающие от средней трассы к крайним трассам, компенсирующие временной сдвиг отраженной волны от наклонных горизонтов так, что если га-нел -1

четное, то с первой по

вводятся поло« + 1 жительные задержки, а с по /г-ную -

i

отрицательные задержки. При я-четном с

и первой по -вводятся положительные задержп , . ки, а сhi по га-ую - отрицательные.

С каждой линии задержки блока 7 одновременно снимаются по три сигнала с тремя смежными временными задержками между крайними сейсмотрассами б,(г-1),8,(г)и о,(г + 1). Сигналы всех трасс с задержкой между крайними сейсмотрассами раздельно суммируются тремя суммирующими усилителями с фильтрами 10 высоких и низких частот, на выходе которых получаются три суммарных сигнала, подаваемых на устройство выравнивания амплитуд П.

Выравнивание производится путем изменения коэффициента усиления для каждой сейсмозаписи. Контроль уровней снгналов различных сейсмозаписей осундествляется с помощью устройства контроля 8.

После устройства выравнивания амплитуд // суммосигналы

), rt/5,(/) и ,(f+l)

поступают на устройство 12 опознания сейсмических волн.

В природе угол наклона отражающих горизонтов может принимать бесчисленное множество значений. Таким образов, разность времен прихода отраженной волны будет принимать также бесчисленное множество значений. А блок 7 линий задержки, осуществляющей компенсацию разности времен приходя отраженной волны к крайним сейсмоприемникам обрабатываемой базы, компенсирует дискретно.

При этом очевидно, что скомпенсировать

п « можно только с погрешностью от О до ± .

Обработанная ииформация в виде П-образных импульсов поступает на модулирующие электроды ЭЛТ 13 с длительным послесвечением, на экране которой наблюдается разрез участка профиля одновременно обрабатываемых сейсмических записей.

П-образные импульсы с устройством 12 подаются также на ЭЛТ 14 с электромагнитным отклонением, с малым послесвечением, но с хорощей линейностью, с экранд которой производится экспонирование элементов разреза на фотопленку.

Сигналы средних трасс каждой сейсмозаписи подаются на устройство 9 выделения имнульса момента взрыва, затем в выделенные импульсы момента взрыва вводятся статические поправки, общее для сейсмозаписей с помощью устройства ввода статических поправок 15.

Псправленные импульсы момента взрыва подаются на вход генератора линейно изменяющегося нанряжения (ЛИН) 16, который моделирует текущее время в виде напряжения, скорость нарастания которого согласуется со скоростью воспроизведения сейсмической информации с барабана 5.

Напряжение с генератора ЛИН 16 подается на блоки 17 и 18 произведения.

Напряжение с блока 2 ввода средней скорости Vt, подается иа блок 19 произведения,

f:t:

где множитель синхронно изменяется с

Р Л

изменением б, в блоке 7 линий задержки. Блок 19 моделирует произведение сомпож1 тетакже в виде напря Vo)

, которое

леи

/ X

жения подается на блок 20 для моделирова/Г-.„,,

Р t -19

выхода блония функции

подается на

ка 21 нелинейности напряжение блок 18 в виде сомножителя.

Образование напряжения X аналога осуществляется подачей напряжений сомножителей с блоков 17 и 19 на блок 22 произведений.

Таким образом вычисляются текущие координаты возможных отражающих точек. Напряжения Л подаются на усилители 23 и 24 А-отклонения и Z-отклонения соответственно. С выхода усилителей 23 и 24 напряжения, осуществляющие развертку луча, подаются на отклоняющие системы соответственно Х- и Z-отклонения ЭЛТ 13 и 14. Элелтенты разреза строятся на экранах ЭЛТ 13 и 14 в виде черточек, по длине равных (в масщтабе) «освещенному еейсмической волной участку разреза, а по углу наклона соответствующих углу падения отражающих пластов. Получение их осуществляется следующим образом: напряжение с опорного генератора 25, по частоте равное удвоенной наивыещей частоте сейсмического сигнала, подается на модуляторы 26 и 27.

На модулятор 26 в качестве модулирующего напряжения подается с выхода блока нелинейности 20 напряжение, пропорциональное

/-

(0

60

С выхода модулятора 26 модулируемое напряжение повышенной частоты подается на вход усилителя 23, где напряжения с суммы подаются иа отклоняющие системы yf-отклонения.

На модулятор 27 в качестве модулируюш,его напряжения подается с выхода блока 17

V,t)t напряжение, пропорциональное .

С выхода модулятора 27 модулируемое напряжение повышенной частоты подается на вход усилителя 24, где напряжение с блока 21 и модулятора 27 суммируются и уже в виде суммы подаются на отклоняющие системы Z-отклонения.

Таким образом обрабатываются сейсмозаписи и строится по ним разрез на экране ЭЛТ 13 для визуального его наблюдения и оценки его качества оператором.

Разрез большой протяженности, например до 150 км, получается путем использования приемной телевизионной трубки 14 с -электромагнитным отклонением луча в качестве промежуточного преобразования сигналов напряжений в текущие координаты в соответствующем масштабе.

П-образное напряжение, пропорциональное амплитуде суммарных сигналов, модулирует яркость свечения элементарных отражающих горизонтов. Разрез получается экспонированием отдельных элементов разреза на фотопленку узла фотографирования 28. Фотопленка узла фотографирования перемещается для каждых четверок при одновременной обработке, например, пяти сейсмозапнсей на шаг, равный в масштабе четырем стоянкам по 200 м.

При первичной обработке и построении разреза используются временные задержки, например, до ± 90 мсек истинного времени, но при этом на разрезе наносятся лишние элементарные площадки, обусловленные побочными разрастаниями суммарных амплитуд. Для устранения указанного недостатка оператор оценивает по построенному разрезу на экране ЭЛТ с длительным послесвечением область временных задержек, куда приходится максимум отражений, и при экспонировании на фотопленку производит ограничение количества такой величиной, чтобы не терять полезной информации и исключать нанесение лишних площадок.

Для увязки элементарных отражающих горизонтов на разрезе большой протяженности построение ведется следующим образом.

Строят разрез на экране ЭЛТ с длительным послесвечением для всех одновременно обрабатываемых сейсмозаписей, например пять штук. Затем введением статических поправок

ошибок для сейсмозаписи (за глубину взрыва, линию приведения и дневной рельеф) увязывают по какому-либо горизонту. Экспонируют на фотопленку информацию первых четырех из пяти сейсмозаписей. Меняют комплект сейсмозаписей, но последнюю в первом комплекте ставят теперь первой, а остальные ставят новые.

Снова строят разрез на экране ЭЛТ с длительным послесвечением, только четыре новые увязываются с первой, бывшей в предыдущем комплекте последней (пятой) и т. п.

Обработка сигналов указанной частоты, связанная с перезаписью их большим числом всевозможных преобразований, представляет больше трудности из-за влияния помех и наводок питающей сети частотой 50 гц и ее гармоник.

При трансформации частот сейсмических сигналов, например в 30 раз, область частот питающей сети остается на прежнем месте, а область частот сейсмических сигналов переходит в область 500-3000 гц.

Паводка 50-100 гц легко срезается фильтрами .высоких частот, если таковая накладывается при преобразовании и перезаписи.

Предмет изобретения

Способ автоматической обработки сейсморазведочных данных, в котором производят многократное воспроизведение сейсмозаписей, ввод статических поправок, выделение сейсмических сигналов, модулирующих яркость экранов электроннолучевых трубок, построение элементарных отражающих площадок в виде черточек, построение сейсмического разреза лутем экспонирования отдельных элементов разреза, используют электроннолучевые трубки для промежуточного преобразования выходных напряжений в элементы разреза, производят трансформацию времени и частоты сейсмических записей, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества .разрезов и повышения геологической эффективности сейсморазведки, ограничивают величину временных задержек в соответствии с максимальным углом падения пласто.в для данных одновременно обрабатываемых сейсмозаписей, производят взаимную увязку элементарных отражающих площадок привязкой каждый раз к элементам первой сейсмозаписи, осуществляют уравнивание амплитуд суммарных сигналов путем изменения коэффициента усиления усилителей суммарных сигналов с последующим их контролем.