Способ преобразования сейсмограмм в разрезы Советский патент 1979 года по МПК G01V1/32 

1

Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть использовано для графического представления результатов цифровой обработки сейсмической информации.

Известны способы построения сейсмических разрезов HjrferoT либо низкую точность записи сейсмических сигналов на носитель, либо невысокую производительность построения сейсмических разрезов..

. Известен способ, в котором моделируют физическую структуру среды путем восстановления волнового поля в среде модели с помощью аккустических колебаний, упругие колебания, возникающие в среде модели, считывают и выводят для записи на носитель в виде сейсмических разрезов 1. Этот способ имеет низкую точность записи сигналов на носителе, что обусловлено тем, что процесс возбуждения колебаний в модели среды и считывание колебаний не синхронизирован с процессом вывода и записью колебаний на носитель, а имеется разрешение на вывод и запись по отметке момента взрыва, что позволяет точно записать только начало сейсмотрасс.

Известен также способ построения сейсмических разрезов на аналоговых преобразователях с введением в сейсмические записи кинематических н статических поправок 2. Способ нашел применение в аналоговых преобразователях на базе аналоговых машин ПСЗ, «Луч и имеет более высокую точность по сравнению со способами, в которых использовалась ручная обработка. В связи с использованием цифровой обработки сейсмической информации, преимущества которой очевидны и точность ее

намного выше, известный способ построения сейсмических размеров морально устарел. Кроме того, использование аналоговых преобразователей на базе аналоговых машин с электромеханическим развертыванием сейсмических сигналов по Оси времени со скоростью 100-200 мм/с обусловливает низкую производительность построения сейсмичес-. ких разрезов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ, который заключается в воздействии световым лучом, развернутым по двум координатам на светочувствительный носитель, и переходе к запней сейсмотрассы перемещением носителя 3. Этот способ, наряду с высокой производительностью построения сейсмических разрезов, имеет низкую точность записи сигналов на носитель, которая обусловлена тем, что синхронизация запуска развертки и записи сигналов по отметке момента взрыва позволяет точно записать только первые сигналы, а ВЗаписях остальной части сейсмотрассы по отношению к другойимеются фазовые сдвиги, вызванные нестабильностью развертывания сигналов во времени в результате действия возмущающих факторов; изменение температуры окружающей среды, нестабильность питающего напряжения и т, д, Кроме того, величина перемещения луча света по любой координатепропорциональна тангенсу угла отклонения луча света, а эта функция нелинейна. Нелинейность развертывания обуславливает неравномерность ско-рости движения луча света по ос« -времени на носителе. Так при отклонении на угол 17° неравномерность скорости составляет 27 мс, что в девять раз превыплает допустчмую величину. Учесть фазовый сдвиг сигналов, вызванный нелинейностью развертывания сигналов по оси времени, практически невозможно, поскольку величина фазов.ого сдвига постепенно накапливается от центра сейсмотрассы к началу и концу. В известном способе точность записи сигналов на носитель по оси времени низкая из-за наличия нестабильности и нелинейности развертывания сигналов во времени, что снижает качество и объективность интерпретации, а это отрицательно влияет на геологическую эффективность цифровой обработки информации. Целью изобретения является повышение точности записи сейсмических сигналов. Достигается это тем, что в известном способе, включающем воздействие на светочувствительный носитель световым лучом, развернутым-по двум координатам, н переход к записи следующей сейсмотрассы перемещением носителя, на носителе создают оптические неоднородности в виде меток времени, модулируют по интенсивности световой луч упомянутыми неоднородностями при воздейбтвин световым лучом на носитель, контролируя при этом положение све. ;тового луча, преобразуют принятые от оп.тических неоднородностей световые сигналы в электрические и осуществляют синхронизацию развертки и запись полезного сигнала. .Нанесение оптической неоднор -А«юсти на носитель в виде марок времень, иЬ которым синхронизируют разеецтывание и запись сигналов на носитель, позволяет контролировать положение луча в цроце се записи непосредственно на носителе относительно Мйок времени, что повышает точность записи игналов, так как исключаются фазовые исажения в записи сигналов по оси гфемени, ызванные действием возмущающих фактоов и нелинейной зависимостью величины перемещения луча света на, носителе от уга отклонения. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для ocyщecтвJ eния предагаемого способа; на фиг, 2 - временная иаграмма формирования изображения. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. На носителе в виде меток времени создают оптическую неоднородность путем н-анесения красящего вещества, если это фотобумага, либо снимают механический светочувствительный слой, обнажая прозрачную подложку, если это фотопленка; либо разряжают потенциал с заряженной поверхности фотополупроводникового носителя в местах нанесения меток времени с последующим проявлением этих мест. Затем воздействуют на светочувствительный носитель Световым лучом, развернутым по двум координатам; модулиру1Ьтсветовой поток по ин« тенсивности, так как при пересечении лучем света меток времени количество светового потока, воспринимаемого от носителя изменяется (становится меньще или больше), либо за счет различия в коэффициентах отражения носителя и участков, где нанесены метки времени при использовании отраженного светового потока, либо за счет различия в коэффициентах пропускания носителя и участков с метками времени при использовании проходящего светового потока; перепад интенсивности светового потока (его количественное изменение) улавливают фотоприемником, этот перепад интенсивности указывает на то, что лу, света пересекает метку времени, тем самым контролирует положение светового потока луча непосредственно на носителе по меткам времени путем воспринятия светового потока от носителя фотоприемником; преобразуют принятие от оптических неоднородностей световые сигналы в электрические, а их - в последовдтельность импульсов, отробированных стабильными во времени сигналами, например, от кварцевого генератора; синхронизируют развертывание и запись сигналов полученной последовательностью электрических импульсов; и осуществляСот -переход к .записи следующей сейсмотрассы перемещением носителя. Предлагаемый способ может быть осуществлен, например, в устройстве (см. фиг. 1 которое содержит носитель 1, узел 2 записи, метки времени 3, блок 4 логическогоуправления, блок 5 развертки по оси времени, . фокусируюцле-отклоняющую катушку б, источник излучения 7 (например, ЭЛТ), зону 8 начала записи, видеоусилитель & объектив К), фотоирисмннк 1, источник 12 сейс.м 1ческих сигналов в цифровой форме (нап)имер, ЭВМ), иифроаиалоговый преобразователь 13 (HAIi), формирователь 14 видов записи, преобразователь 15 напряжения в ток отклонения по оси амплитуд, объектив 16, электродвигатель 17, блок управления 18 электродвигателем. На носитель I в узле записи 2 наносят мерки времени 3 (например, типографской краской) через интервал, в котором укладывается целое число сейсмических слов по оси времени, например 16, т. е., если нериод квантования сейсмического сигнала равен 2 мс, то интервал между метками равен 32 мс.

По сигналу 19 (см. фиг. 1, 2) оператора с пульта управления, определяющему начало записи, через блок 4 логического управления, на выходе блока 5 развертывания устанавливают ток 3 в фокусирующе-отклоняющей катушке 6. Величина этого тока соответствует положению луча света в открытой ЭЛТ 7 в зоне 8 начала записи. По установлению тока в отклоняющей катушке 6, сигналом с выхода блока 5 развертывания через блок 4 логического управления и видеоусилитель 9 открывают ЭЛТ и начинают развертывание луча света по координате (оси) времени. Отраженные лучи света от носителя 1 через объектив 10 подают на фотоприемник 11. При пересечении лучем света метки времени 3 - время ti интенсивность отраженного светового потока от носителя уменьшается и на выходе фотоприемника создается перепад потенциала. По этому перепаду формируют электрический импульс, который разрешают в блоке 4 логического управления прохождение сигнала запроса 20 информации в ЭВМ 12. По сигналу запроса ЭВМ выдает код в приемный регистр ЦАП 13. По приему информационного кода - время t, сигналом

21с выхода ЦАП запускают генератор стабильной частоты, например кварцевый, в блоке логического управления и разрешают преобразование принятого кода в аналоговую величину, а также запускают развертку по оси времени и открывают ЭЛТ, отсчитывают определенное количество импульсов

22стабильной частоты. За это время 4 t происходит изменение тока отклонения на величину АЗ. По последнему импульсу 23, определяющему время обработки одного шага, останавливают развертку по оси времеНН..И посылают последуюш,ий запрос в ЭВМ. Дальнейшая работа протекает аналогичнь1м образом. После приема 16-го слова в момент пересечения лучем света марки времени 3 - время t,, останавливают развертку по оси времени и посылают запрос на ЭВМ для записи 17-го слова.

В результате фазовые искажения, возникающие за время .записи сигналов 1С|ежду марками времени, обусловленные нестабильностью и нелинейностью развертывания, автоматически выбираются при записи 16-tслова.

Таким образом, в предлагаемом способе осуществляют контроль за положением луча света непосредственно на носителе по маркам вре.мени путем восприятия светового потока от носителя фотоприемником.

Мгновенные значения сейсмического сигнала 24 с выхода ЦАП 13 через формирователь 14 видов записи подают на преобразователь 15 напряжения в ток отклонения по оси амплитуд. На экране ЭЛТ формируют сигнал 25 в развернутом виде, который проектируют объективом 16 на носитель 1. После записи последнего слова сейсмотрассы с блока логического управления 4 подают команду на гашение ЭЛТ, установку тока в отклоняющей системе, в соответствии с исходным положением зоны 8 начала записи и на перемещение носителя электродвигателя 17. По обработке требуемого расстояния между сейсмотрассами с выхода блока 18 управления электродвигателем поступает сигнал, по которому начинают запись следующей сейсмотрассы.

Положение луча света, которым воздействуют на носитель, контролируют по маркам времени, нанесенным на светочувствительный носитель и cинxpoнизиpyюtпo ним развертывание и запись сейсмических сигналов, тем самым исключают фазовые искажения в записи сигналов на носителе, вызванные действием различного рода возмущающих факторов и нелинейностью развертывания сигналов.

Предложенный способ будет иметь тем выше точность записи, чем чаще будут написаны марки времени. Так при нанесении меток времени через интервал 32 мс со средней квадратической ошибкой отклонения расстояния между марками времени 20 мкм, неравномерность скорости движения луча света по оси времени составила 0,6 мс. Это намного лучше, чем в известном способе, взятом за прототип, где величина неравномерности скорости движения луча света по оси времени, обусловленная нелинейностью разбертывания сигналов, составляет 27 мс.

Предложенный способ, по сравнению с известными двухкоординатными электроннооптическими способами построения графиков; позволяет повысить точность сигналов на носитель и исключить нелинейные искажения, в результате повышается качество и объективность интерпретации, а также гео.тогическая эффективность обработки сейсмической информации.

Формула изобретения

Способ преобразования сеис.мо.грамм в разрезы, включа-ю ций воздействие на светочувствитель ый носитель световым лучом, развернутым по двум координатам, и переход к записи следующей сейсмотрассы перемещением носителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности записи сиг.налов, на носителе создают оптические неоднородности в виде меток времени, модулируют по интенсивности световой луч упомянутыми неодкородностями, воздействуя этим лучом иа-носитель и контролируя при этом положение светового луча, преобра зуют принятые от оптических неоднородное

тей световые сигналы в электрические и осуществляют синхронизацию развертки, а также запись полезного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 258639, кл. G 01 V 1/28, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР № 284332, кл. G 01 V 1/28, 1968.

3.Авторское свидеттельство СССР № 182901, кл. G 01 V 1/28, 1965.

Г)Л