Устройство обработки сейсморазведочных данных Советский патент 1978 года по МПК G01V1/00 

И.чопротекне ()Т(госнтся к области сейсмнческой ра:;ведкн н может быть нсноль.човано в аналого-шгфровых комплекеа.х обработки сейсморазведочных данных.

РТзвестно уетройство 1 для экстремнровання сейемичеекнх сигналов, содер кан1ее уснлители, блокн днфференцировання, двусторонние и односторонние ограничители, электро1 И1)1Й ключ и линию задержки, в котором используется электрои111 п| укстре.хгатор, iibi)аба1Ьгва1Оии|Г1 имнул1 сы, нередиие фронты которых С()ви;|да1от по Н1)е.меии с моментами экс.тре.мальиых .чиачеииГ сейсмичееки.х счиналов, и)евы1иаклии, задаииьп норо, днс-крн.мииаиии. Недостаток H.iBecTHOixj ycT()oiicTP.a заключаетея в IoM, что результаты дифференнирования еигналов нестабильны, insH.iy ненрерывного изменения частоты приходя них колебаний.

Известно также устройство 2 для выделения и регистрации сейсмических сигналов, содержащее операционный барабан с носителем первнчной ииформадин, коммутатор магиитных головок, усилители, неремножнтели, интеграторы, диффереицируюнще звенья, селекторы ноляриостн импульсов, блок временной задержки, одновибраторы, логическую схему «ИЛИ и регистратор.

Работа извеетиого устройства заключается в том, что оно нреобразует значения ф нкций

i 3aiiMH() корре,1ян1;и, сформироваиные 1азделызо но но.южнтельным н отрицательным нолувол ам, анализируемых колебаний путем их дифференнировання RC-цепочкой, затем ос чдествляетея .тогическое с}ммирование рез}льтатов преобразовалшя и региетрация.

Недостаток устройства в том, что оио не обеснечиг,ает регулируемого ограинчеиня, в то время уроькпь обрабатьп аемых ceiiгмичччких .чанисс ) изменяется. ро.ге того, .п,гаты ди(|)(1)среиинронании те у1иих .чначеши (ji -iiKHHii 1 занмио| | корре.1ЯИНИ. ое н, постоянной иОиеночi(,, исч- -абиль1;ы, 1ь;||ду )ьгвн(и-о нзмепения часТоть: .uiiuii ;ч).аебани| 1. Ука:iaiiiiijie ne.ujcrai i iii)iiij().niT к , что ири задаиио) чуг.ствительиости н)ибора ;1инейный диапазон изменения регистрируемых колебаинй ие иревьпиг.ст 10 дб.

К недостатка:, прототина следует отнести и его сложность 1:з-за наличия ряда миогоэлемеитпы.х б.доков: корреляторов, усилителей постоянного тока, блоков дифференцироваиия н Bpe.NiCinibrx за. и селекторов

полярности импульсов, что сиижаст надежность его работы.

Целью изобрегения является расширение частотиого диапазона обрабатываюи1.ей аппаратуры. Поставленная цель достигается тем,

что в устройство введеиы су.мматор сейсмичсскнх колебаний, экспапдер-ограничите.), блок программного уиравлення параметрами дискриминации, регулятор уровня иорога и амплитудный днекрнминатор, вход которого через рег)лятор уровня порога соединен с выходом экспандера-ограничителя, вход экснандера-огранпчнтеля соединен с выходом сумматора, а выход амплитудного днекримннатора через одновибратор - с регистратором, прнчем экспандер-ограничитель, регулятор уровня порога и амилптудный дискриминатор соедниеиы с блоком программиого управлеипя. На фнг. 1 показаиы диаграммы, поясняющие работу уетройства; где а) типичный вид сейсмического импульса - i ; б) продетектировапная сумма ряда пмпульсов где 1, 2, 3, 4 - номера максимальных экстремумов пмпульсов; в) характеристика детектора, где UH-папряжеппе па нагрузке, Ll - уровепь первого ограпичепия; г) уровепь второго ограничепия U, устанавливаемый в последуюнщх блоках схемы; д) выходные формализованные импульсы. На фиг. 2 представлена блок-схема устройства обработки сейсморазведочпых данных, где 5 - операционный барабан с носителем первичной ипформапни, папример магпптиой еейсмограммой; 6, 7... т - магпитпые головки, предназиачсиные для счнтывання информацнн с магнитной сейсмограммы; 8 - коммутатор магнитных головок, выиолиеииый, например, на шаговом искателе; 9, 9 - уснлнтелн сейсмических сигналов; 10 - сумматор сейсмических колебаиий последовательного ряда каналов, выполпенный, иапрпмер, на многообмоточных трансформаторах; 11 - экспаидер-ограпичитель, реализуемый комбинацией пелииейиых элементов, например днодов серии Д9К либо Д223; 12 - регулятор уровня порога, реализуемый посредством актнвиых делителей; 13-амнлитудиый дискриминатор, например триггер Шмитта; 14- одновибратор; 15 - регистратор, например магиитпый цифровой; 16-блок программиого управления параметрами дискримпиацин, выполпепиый, например, в виде набора схем сравнения заданных уровней дискримипацпн с уровнями проходящих спгналов, счетчика времеии, запускаемого отметкой момепта, схем совпадеинй и управляюи1,их электрониых ключей. В предложеииом устройстве реализуется одновремеппое действие амплитудпых п фазовых ограпичений. Эти ограничения и экепанднровапне осуо ествляются при помопги иабора детекториых элемеитов с персмениыми крутизнами преобразования и величннамн отсечкп /7| и Uz. на которые воздействуют еигналы f/v , нолученные при суммнроваини сейсмических колебаний последовательного ряда каналов, например, двух-четырех. На фиг. 1, а представлен исходный имлульс, а па фиг. 1, б показаиы четыре экстремума -- 1, 2, 3 и 4, полученные путем детекти)оваиия ряда просуммнровашилх iiMu bсорр разной по величине амилитуды. По отиошеиию к продетектироваппым колебаниям устанавливаетея ограиичеипе t/i (первый порог) (см. фиг. 1, в), иосле чего па выходе оказываютея только те суммарные колебаиия (1, 2 и 3), амилптуда которых превьпиает данное ограинчсиис. Следовательно, колеба,пня, сдвиг фаз между которыми таков, что суммарная амплитуда оказалась меиьи1е первого порогового ограиичепия Ll, из дальиейшей обработки устраияются, и тем самым ,ествляется фазовая селекция, см. фиг. 1, б, экстремум 4. Экстремумы, превыспвшие ограпичение Li, подвергаются экспапдироваппю за счет пелнпейпостп характеристики детектора, показаииой па фиг. 1, в, вследствие чего сильные сигпалы подчеркиваются по отпои ению к слабым. Затем, с целью селекции имнульсов, подвергнутых экепаидироваиию ввод1ггея второе ограничение Uz (второй порог), показанное на фпг. 1,г, иосле чего н.мпульсы, превысившие это ограипчение могут региетрнроваться в формализованном виде, например, для ввода их в ЭВМ, либо в иеформализованном виде, для региетрацнн пх на бумажном посителе запнеи. Нроведениые теоретические нсследовання иоказалн, что оптимальпое сочетапие иервого U( п второго L/2 ограпичепий обеспечивает уменьщенне рнска ошибки обнаружения полезных снгналов до 0,15 при входном соотносигнал, Hieiiini 1,0. помеха Устройство работает следующим образом. Спгиалы, считаииыс с магнитной сейсмограммы, устаиовлеииой иа операциоином барабане 5, магнитнымн головками 6, 7... т, через коммутатор магнитных головок 8 ностунают на усилители еейсмпческпх еигпалов 9, 9, где они уепливаются п фильтруются. Затем сигналы подаются на сумматор 10, осуИ1,ествляющнй суммирование сейсмических колебаиий последовательиого ряда каиалов. Сумматор выполиеи иа мпогообмоточных трансформаторах. Такой выбор тппа сумматора объясняется тем, что е его по.мощью паплучшпм образом удается согласовать выходпой каскад усилителя с последующими звеиьями схемы, а применение трансформатора е большой индуктивностью ( гп) обеспечпвает хорошую линейность частотной характеристики в диапазоне чаетот . Нросуммировапиые колебаппя в блоке 11 детектируются, ограничиваются и экспаиднруются (фиг. 1, б и в). Выбор типа диода осуи1ествляется эксперпмептально с учетом нх вольт-амперных характеристик и мииимальиого разброса. В блоке 12 осуществляется регулирование уровня второго ограпичеиня LIZ изменением коэффиние1гга усиления актнвиых дел1ггелей в зависимости от устаиовлеииого уровия первого ограиичення U, п амплитуды аиализируемых колебаиий, а в блоке 13

осуществляется дискримтгироваиис экстрр.viyMoii 1, 2, 3 li соответствии с уровнем второго огралнчения Uz, показаыпого на фпг. 1,г. Импульсы, прошедшие второе ограничение , в блоке 14 формируются одновибратором по длительности и далее регистрируются блоком 15, в качестве которого может быть использован, например, магнитный цифровой регистратор.

Уровни первого U и второго t/o ограничений и закон экспадпрования в процессе регнетрацин варьируются с помошью блока программного управления 16, сопоставляюшего параметры при.ходяних колебаний с априорно задапнымн, для чего предусмотрены связи, показанные на фиг. 2, от блоков 11, 12, 13 к блоку 16. На основании сопоставления параметров приходяшихся сигналов с априорно задаиными блок 16 выдает команды на изменение выходных характеристик блоков 11, 12, 13, для чего и предусмотрены связи от блока 16 к блокам И, 12, 13.

Технико-экономическая эффективность нзобретенного устройства заключается в том, что с его номоидью возможно обработать не только поступаюни е аналоговые сейсмограммы, но и большой объем архивных магнитных сейсмограмм, храияп1ихся в экспедициях и объединениях, и получить дополиительиую информацию о строении недр, не прибегая к дорогостоящим полевым работам.

Предложенное устройство позволяет комплексировать материалы обычной обработки с записями, которые суш;ественно упрощают проведение статистического анализа сейсморазведочных данных, иснользуемых, ианри.мср, при nsniMbix поисках нефтегазовых меегорожденнй, где требуется определять ряд статистических параметров, в том числе такнх, как протяженности осей спнфазностн.

Форм у л а изобретения

Устройство обработки сейсморазведочных

данных, содержащее операционный барабан с носителем первичной информацни, коммутатор магнитных го.ювок, выход которого соединен с уснлителямн, одновибратор и регнстратор, о т л и ч а IO Hj, е с с я тем, что, с целью

расшнрен1 я частотного днапазона обрабатывающей аппаратуры, в него введены сумматор сейсмических колебаний, экспандер-ограничитель, блок программного управлення параметрамн дискрнмннацпн, регулятор уровпя порога и амплитудный дискримииатор, вход которого через регулятор уровия порога еоединеи с выходом эксиандера-ограничителя, вход эксиаидера-ограиичителя соединен с выходом сумматора, а выход амплнтудного

дискриминатора через одиовнбратор соединен с регистратором, нрнчем экспандер-ограничитель, регулятор уровня порога и амплнтудный днскримннатор соедннены е блоком программного }правле 1ня.

Источники информации,

принятые во винмаипе при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР Л9 325574, кл. G 01V 1/24, 1969.

2.Авторское свидетс.пьстно СС(Л ЛУ 297936, кл. G 01V 1/34, 1971.

д

1 lU.S

иг

I I

г)

10