Устройство для автоматической обработки сейсморазведочных данных и построения глубинных сейсмических разрезов Советский патент 1979 года по МПК G01V1/32 

разреза. Устранить искажающее влияние кривизны годографа можно путем уменьшения числа суммируемых сигналов, но это приводит к снижению производительности обрабатывающего устройства. Известны также обрабатывающие устройства, в которых искажающее влияние кривизны годографа устраняется путем ввода кинематических поправок различными механическими узлами. Применение механических узлов резко ограничивает скорость обработки полевой информации.

Цель изобретения - устранение искажаюniero влияния кривизны годографов па )езультат суммирования отраженных сигналов при малых временах вступления и улучпление качества строящихся разрезов в устройстве для автоматической обработки сейсморазведочных данных и построения глубинных сейсмических разрезов.

Поставленная цель достигается введением блока изменения по экспоненциальному закону коэффициентов передачи усилителей крайних трасс, например двух первых и двух последних трасс каждой базы обработки, при этом его первые входы соединепы с одноименными выходами блока считывания информации, выходы блока изменения но экспоненциальному закону коэффициентов передачи соответствующих усилителей крайних трасс - с одноименными входами блока обработки информации, а второй выход блока управления и синхронизации - с вторыми входами блока изменения по экспоненциальному закону коэффициентов передачи усилителей крайних трасс каждой базы обработки.

Блок изменения по экспоненциальному закону коэффициентов передачи усилителей крайних трасс каждой базы обработки содержит управляемые аттенюаторы, усилители сейсмосигналов по числу одновременно обрабатывае.мых сейсмотрасс, формирователи экспоненциально изменяющихся напряжепий двух полярностей н формирователь управляюпиьх импульсов. При этом первые входы управляемых аттенюаторов крайних трасс соединены с одноименными выходами блока считывания информации, выходы управляемых аттенюаторов связаны с одноименными усилителями сейсмосигналов, выходы которых подключены к одноименным входам блока обработки информации. Вторые входы управляемых аттенюаторов соединены с выходами соответствующих формирователей экспоненциально изменяющихся напряжений двух полярностей, входы этих формирователей - с выходами формирователя управляющих импульсов, вход которого связан с вторым выходом блока упарвления и синхронизации. Входы усилителей сейсмосигналов за исключением усилителей крайних трасс подключены к соответствующим выходам блока считывания информации, а выходы этих

усилпге.иеп соединены с соответствующими входами блока обработки информации.

На фиг. 1 показана блок-с.хе.ма устройства для автоматической обработки сейсморазведочных данных и ностроения глубинных сейсмических разрезов; на фиг. 2 - блок-схема блока изменения но экспоненциальному закону коэффициентов передачи усилителей крайних трасс.

Устройство содержит блок 1 считывания информации. Этот блок предназначен для считывания полевой информации с магHU1ных ссч |С1 юлент, для корректировки эгой информации но амнлитудам и статичеекпм поправкам, перезаписи откорректированноГ информации в оперативную памят, и последуюн1,е|-о считывания се с барабана оперативно памяти в он редел eHHoii последовательности одновременно, нанример но 13 трасса.м. Он содержнт барабан для закрепления магнитной сейсмоленты, жестко связанный с барабаном оперативной памяти, электропривод с редуктором и узлом автоматического регулирования скорости вращения барабанов, смонтированные с зазором относительно образующих барабанов головки для считывания информации с нолевой ленты, универсальные головки для записи и считывания

информации с барабана оперативной памяти, узел для ее стирания, коммутаторы головок и режима работы, усилитель с коррекцией, узел автоматичеекого и нрограммного регулирования амплитуды сигналов,

датчики формирования синхроимпульсов, узел ввода статических поправок, аттенюаторы амнлитуд сигналов.

Блок 2 изменения по экспоненциальному закону коэффициентов передачи усилителей 1-, 2-, 3,- 11,- 12- и 13-й траес каждой базы обработки предусмотрен для изменения по экспоненциальному закону коэффициентов передачи усилителей от О до 1 в интервале времени, например, от О до 1 с,

отсчитываемом от отметки момента взрыва н изменения тем самым веса суммируемых се 1смосигналов от крайних трасс каждой базы обработки. Блок содержит 6 унравляемых аттенюаторов 3, 13 онерационных усилителей 4 (по числу одновременно обрабатываемых сейсмотраес), - фор.мирователь 5 управляющих импульсов и формирователей 6 эксноненционально изменяющихся напряжений двух полярностей.

Блок 7 обработки информации служит для обработки по алгоритму РПП, группами, например, по 13 трасс, веей информации, записаной на барабанеонеративной памяти, выделения из нее но амнлитудным, частотным и фазовым признакам полезных сигналов и формирования из них модулирующих импульсов е амплитудой, пропорциональной амплитуде зарегистрированных отраженных волн. Этот блок содержит 13 линий задержки, коммутатор точек съема сигналов с лиiiiiii : ;1дср/к(.м, 3 oiicjMiuioiiHi.ix усилителя г1)ормирова11ия сигиалор, i, ilfyfi/;, 2Lfi -.|-ij сдвинутых liO времени отпоеитсльно сигнала Еб/, на один шаг суммнрова 1ИЯ (60. 3 высоких к низких чаетот с коммутаторами выбора крутизны спада частотной характеристики и граничных частот среза, узел выделения нолезных сигналов и формирования из них модулирующих импульсов.

Блок 8 регистрации используется для фотографирования на фотопленку с экрана электронно-лучевой трубки сейсмического разреза по профилю протяженностью до 30 км (участками по информации от 5 сейсмограмм). Он содержит электронно-лучевую трубку, онерациопные усилители отклонения луча по координатам х и г. узел формирования элементарных отражающих площадок, с помощью которых строится разрез, фильтр кажущихся скоростей, который совмеетно с устройством обработки информации позволяет выделять сигналы на желаемых участках лучевой диаграммы, фотоприставку, обеспечивающую фотографирование разреза по информации, обработанной при четырех разных параметрах обработки, узел управления работой фотоприставки, узел регистрации отснятых кадров.

Блок 9 управления и синхронизации формирует коммутирующие и сицхрон1 зирующие импульсы, обеспечивающие необходимый алгоритм обработки и синхронность работы всего устройства. Он содержит датчик синхроимпульсов, усилители формирователи синхроимпульсов, формирователи коммутирующих импульсов, формирователь управляющих импульсов из сигналов отметки момента взрыва.

Блок 10 ввода закона средней скорости предназначен для формировагшя напряжения, измецяюи1егося во времени проиорционалыю закону излтенепия средисй скорости раснространеьшя упругих волн с глубиной. Ои содержит коммутационное иоле набора закона средней скорости, -зел нелинейности, операционные усилители, узел сравнения напряжений, ус 1литель мощности и сервопривод для автоматического управления блоком нелинейности.

Блок 11 вычисления текущих координат X, Z и наклона элементарных отражающ1 Х площадок применяется для формирования цапряжепнй, пропорциональных в каждый момент времени значениям вычисляемых координат X, Z и наклону э.темснтарных отражающих нлощадок. Он содержит узлы нелинейности, например 3, узлы деления умножения, например 5, и операционные усилители. -

Генератор 12 линейно-нзменяющегося нацряжения формирует напряжения, пропорциональные времени t, в течение которого рсуществлена запись магнитно сейсмограммы. Он соде1/Ж т у:-;ол Н,лелония ()1 метки момента ), узел ф|)рм1 ровация лииеЙ 10- ЗМС1м- О цегося ;1а ряже1 1я различ Ю1 дл тсл1 1ост1. наиримср 7. и усиЛИТеЛЬ МОЩНОСТ.

Блок 13 контроля для росмотра сигналов и контроля работы всей установкн и содержит электронно-лучевую трубку с длительным нослесвеченнем, усилители горизонтального и верт кальцого отклонения луча и комм татор контрол1 руемых С 1гналов.

Блок 14 питания предусмотрен для обеспечения всего устройства необходимыми наиряжец ями.

В предлагаемом устройстве блоки соединены между собой следующим образом. Первый выход блока 1 считывания информации с первым входом блока 2

изменения по экспопенциальцому закону коэффи 1иеитов передачи лС1 Литслей 1-. 2-, 3-, 11-, 12- 1 13-й трасс, выход этого блока-- с первым входом блока 7 обработк ннформации, а выход блока 7 - с первым входом

блока 8 рег 1страции.

Второй выход блока 1 считываиия Нформации подключен к входу блока 9 управления и синхропизацни, первый выход этого блока - к вторым входам блока 7 обработки информацин, блока 11 вычислеиня текущих координат X, Z н накло 1а .элементарных отражаю ; Х н четвертым входом блока 8 региетрапни. Второй выход блока 9 управления и С 1нхрон зац и с вxoдo блока 10 ввода закона средней скорост и генератора 12 линейно-изл;е1 я ощегося напряжения н с вторым входами блока 2 изменения по экепонеццнальному закону коэфф Щ ентов передачи усилителей 1-, 2-, 3-, 11-, 12- и 13-й трасе, блока 8 регистрации и с пятым входох блока 13 контроля.

Выход блока 10 ввода закона средней скорости подкл Очен к непвом ходу блока

11 вычис, текуннх KooixinnriT л . 2 г .аклона элеме тарных отппжаюцих лощадок, третий вход этого блока - к в,1ходу генератора 12 л нейно-1;змеия ои1егося напряжения.

Выход блока 11 в 1числения текущ; х коорд щат X, Z ц наклона элементарных отража онаих пло цадок с тпетьих входом блока 8 регистраци. блока 13 контроля с помощью колп утатора-с в тходами блоков счит 1Тв;. ипформаци.

обрабоТК 1 1форМГ И,И. рСГИСТр . ВЫчислония текуни Х координат х. z и генератора линейно-измен я юидегос я н; и ряжения. Блок 14 питания соедн.нс со всеми блоками устройства.

Предлагаемое устройство работает слодуюп1 1м образом.

.Магнитные сейсмограммы, записл::М,с п поле на 24-х канальных сейсмогтатпиях со

СКОрОСТЬО ТраНСПОрТ1 рОВК 1 РЛН1ЧТ Ю1 .-СП7

ты относительно головки 50, 100 или 200 мм/с, закрепляются поочередно на барабане с нолепой лентой и с них считывается ноканально вея информация ирн скорости траснортировки 1500, 3000 или 6000 мм/с. Эта информация потрассно контролируется на экране блока контроля и при необходимости коректируется с помондыо аттенюаторов уровней и узла ввода статических ноправок. Откорректированная информация в автоматическом режиме перенисываетея на барабан оперативной памяти, с которого, в режиме обработки, информация ечитываетея груинами, например, ио тринадцать трасс.

Эти сигналы ноступают на вход блока изменения но эксноненциальному закону коэффициентов передачи усилителей 1-, 2-, 3-, 11-, 12- и 13-й трасс базы обработки, в котором с помощью 6 управляемых аттенюаторов 3, включенных во входные ценн операционных усилителей 4 1-, 2-, 3-, 11-, 12- и 13-й трасс, осуществляется изменение их коэффициентов передачи от О до 1 по экспоиенциальиому закону. Время изменения этих коэффициентов задается формирователем 6 экснопепциально излгеняюииьхся напряжений двух полярноетей, а степень подавлершя входного сигнала определяется соотиопюннем нлеч управляемых аттенюаторов li амплитудой эксноиеициальпо изменяющихея напряжений.

Синхронноеть работы блока с остальными блоками устройства обеепечиваетея формирователем 5 управляющих импульеов, который из отметки момента взрыва, ноетупающей с второго выхода блока 9 управления и синхронизацнн, формирует импульсы, запускающие формирователи 6 экспоненциально изменяющихся напряжений. Сейемосигналы с 4-й но 10-ю трассы проходят через операционные усилители, с поетоянным коэффициентом передачи, равным 1. Сформированные этим блоком еигналы поступают на вход блока 7 обработки, где е помон1,ью, например, 13 липий задержки, коммутаторов точек съема сигналов н, нанример, трех суммирующих усилителей формируются суммарные сигналы, сдвинутые по време П- относительно друг друга на щаг суммирования. Из них с номощью узла выделения полезных сигналов выделяется максимальный сигнал в каждом разрастании. Из этого максимального сигнала формируется модулирующий импульс, положение которого определяется времеием вступления отраженной воды к центральному еейсмоприемннку базы обработки, исчисляемым от импульса отметки момента взрыва, зафиксированного на сейсмограмме.

Модулирующий импульс с выхода блока 7 обработки информации поступает на вход блока 8 регистрации. Одновременно со считыванием с барабана оператнпной памяти .лкформяции сейсмотрасс с него счптьша8

ются импульс отметки момента взрыва и синхроимпульс. Из синхроимнульса формируются переключающие напряжения, которые с периодичностью, обусловленной алгоритмом работы устройства, переключают коммутирующие узлы в блоках обработки ипфор.мации, регистрации и вычисления текущих координат X и г. Из имиульса отметки момента взрыва формируется управляющий сигнал, который поступает на входы блока 10 ввода закона средней екорости, блока 2 изменения по экспоненциальному закону коэффициентов передачи уеилителей, блока 8 регистрации и блока 13 контроля.

Этот импульс обеспечивает жесткую временную привязку момента начала работы блока ввода закона средней скорости, генератора линейно-изменяющегося напряжения, блока вычисления текущих координат х, z

и наклона элементарных отражаюп;их площадок, блока регистрации и блока контроля.

Сфор.мированный импульс отметки момента взрыва с выхода блока 9 унравления

и синхронизации поступает на вход генератора 12 лиисйно-изменяюи.1егося иаиряжения и запуекает его. Этот генератор вырабатывает пилообразное напряжение, длителГ)Ность которого пропорциональна длительности полезной информации, записанной на магнитной сейсмоленте с учетом коэффиниента трансформации времени при перезапиеи сигналов в барабан оперативной памяти. Нанряжеиис ноетупает на третий

вход блока 11 вычисления координат х., z и наклона элементарных отражающих плоП1;адок, в котором вычиеляются значения тек;,щих координат точки на любом из 25 лучей лучевой диаграммы, в любой момент

текущего времени t. Вычисленные значения в виде напряжений аналогов х, z подаются на входы операционных усилителей х и г блока 8 региетрации. С помощью этих наиряжеиий на экране трубки блока региетрацин етроитея лучевая диаграмма, еостояи ая из 25 лучей, из которых 12 лучей еоответетвует положительному наклону оси синфазиости, 12 - отрицательному и 1 луч - нулевому наклону оси синфазности.

Поступающий с выхода блока обработки информации модулирующий импульс засвечивает участок лучевой диаграммы в виде элементарной площадки, перпендикулярной к лучу, по длине равной половине длины

базы обработки в маещтабе построения разреза, а но времени еоответствующий времени встуилеиия отраженного сигнала к центральному сейсмоприемнику базы обрлботки. Каждая 24-х канальная магнитн-чи

сейсмограмма разбивается на три группы по 13 трасс в каждой, называемых базой обработки, а так как одновременно ведется обработка информации от 5 пленок, то на экране блока регистрации строится в определенной последовательности 15 лучевых

9

диаграмм. Каждая лучевая диаграмма строится из пункта, профиля, соответствующего пункту центральиого сейсмопрнемника каждой базы обработки. На построение 15 лучевых диаграмм затрачивается 75 секреального времени. Это время и является полным временем обработки информации со 120 трасс, т. е. с 5 магнитных сейсмолент, и построения по ним глубинного сейсмического разреза.

Предлагаемое устройство позволяет устранить искажаюи1ее влияние кривизны годографа и улучшить качество строящихся разрезов. Кроме того, устранение искажаюидсго влияния кривизны годографа позво, увеличить число одновременно обрабатываемых трасс, что, во-первых, увеличивает помехоустойчивост) алгоритма обработки, и. во-вторых, повьппает производительность устройства для автоматической обработки ссйсморазведочных данных.

Ф о р м у ;г а изобретения

1. Устройство для автоматической обработки ссйсморазведочных данных и построения глубинных сейсмических разрезов, содержащее блок считывания информации, блок обработки информации, блок регистрации, блок управления и синхронизации, блок ввода закона средней скороети, блок вычисления текущих координат х, z и наклона элементарных отражающих илотадок, генератор линейно-изменяющегося напряжения, блок контроля и блок питания, отличающееся тем, что, с целью устранения искажающего влияния кривизны годографов на результат суммирования отраженных сигналов при малых временах вступления и улучщения качества строящихся разрезов, в устройство введен блок изменения по экепоненциальному закону коэффициентов передачи усилителей крайних трасс, например двух первых и двух ноеледних трасс каждой базы обработки, при этом его первые входы соединены с одноименными выходами блока считывания информации, а выходы блока изменения по экспоненци10

альному закону коэффициентов передачи соответствующих усилителей крайних траес соединены с одноименными входами блока обработки информации, а второй выход блока управления и синхронизации соединен с вторым входами блока изменения по экспоненциальному закону коэффициентов передачи усилителей крайних траес каждой базы обработки,

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок изменения по экспоненциальному закону коэффициентов передачи усилителей крайних трасс каждой базы обработки содержит управляемые аттенюаторы,

усилители сейсмосигна,яов по числу одновременно обрабатываемых сейсмотрасс, формирователи экспоненциально изменяющихся напряжений двух полярностей и формирователь управляющих импульсов, при

этом первые входы управляемых аттенюаторов крайних траес соединены с одноименными выходами блока считывания информации, выходы управляемых аттенюаторов связаны с одноименными усилителями сейемосигналов, выходы которых соединены с одноименными входами блока обработки информации, вторые входы управляемых аттенюаторов соединены с выходами соответствующих формирователей экепоненциально изменяющихся напряжений двух полярностей, входы этих формирователей соединены с выходом формирователя управляющих импульсов, вход которого соединен с вторым выходом блока управления и

синхронизации, а входы усилителей сейсмосигналов за исключением усилителей крайних трасс подключены к соответствующим выходам блока считывания информации, а выходы этих усилителей соединены с соответствующими входами блока обработки информации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Труды МИНХ и ГП, вып. 31, с. 161 - 169, 1960.

2.Авторское свидетельство СССР Ai 233290, кл. G 01V 1/28, 1968.

i