Способ записи сейсмических сигналов и устройство для его осуществления Советский патент 1981 года по МПК G01V1/24 

/ 1 ., ..

Изобретение относится к сейсмической разведке и предназначено для визУгшизацйи сейсмических сигналов..

Известен способ записи сейсмических колебании, который характеризуется следующей последовательностью операции: разделяют записываемый сигнал на два канёша, преобразуют записываемый сигнал в первом кангше в напряжение, соответствующее одному из видов записи, причем форму сигнала изменяют, например, экстремируют, модулируют высокой частотой или orpaiничивают, по второму каналу фо рмируют сигнашы, которыми модулируют интенсивность светового потока, воздействующего иа носитель записи 1|«

Однако разделение сейсмического сигнал а иа два канала приводит к фа.зовому сдвигу сигналов одного канала по отномеии к другому. Это обуславливает дополнительиые неточности в построеиии сейсмических разрезов и усложИяет аппаратурную реализацию способа записи.

Известно устройство для записи сейсмических сигнгшов, в которюм формироваияе изображения осуществляется специальным формирователем вида записи t2l.

Существенным недостатком этого устройства является то, что время воздействия записывающего элемента на светочувствительный носитель записи составляет часть периода высокочастотного пилообразного импульса. За другую часть этого периода записываюишй элемент совершает движение, которое не участвует в формировании

10 изображения на носителе, что обуславливает дополнительные затраты времени на холостое перемещение записывающего элемента, при зтом возможная оптическая энергия излучения лю5 минофора ЭЛТ не используется. Получение требуемой оптической плотиости изображения приводит к увеличению времени записи сейсмических сигналов, что в целом снижает произво20дительность устройства записи.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является спороб записи сейсмических сигналов и устройство для его осуществления,

25 основанный на преобразовании сейсмического сигнала в напряжение, управляющее положением записывающего элемента йа светочувствительном мосителе sBttMCH, я экспонировании, в кото30ром ярн преобразовании разделят сейсмический сигнал относительно йулеаых значений на две части и заполняют положительную часть сейсмического сигнала инсокочастотным сигналом . Устройство для осуществления способа содержит два усилителя-ограничителяд генератор пилообразных импульсов, компаратор, сумматор и блок оптической записи, причем входы обоих усилителей Ограничителей подключены к источнику сейсмических сигналов {з Недостатком способа является недостаточиеш динамическая выразительность записи. Существенным недостатком устройства является то, что время воздействия эаписывагацего элемента на светочувст вительный носитель записи составляет часть периода пилообразного импульса За другую часть этого периода записывающий элемент совершает движение, которое не участвует в формировании изображения на носителе., что обуславливает дополнятельньае затраты времени на его холостое перемеценне. При Зтом скорость записи сейсмического сигнала на Носитель из-за наличия : холостого хода и неполного использования оптической энергии излучения люминофора ЭЛТ, получается низкой. Это устройство по своей структуре до вольно сложно, так как управление ком бинированной записью осуществляется по двум каналам: отклонения и яркость свечения ЭЛТ, что снижает его надежность. Цель изобретения - улучшение визуапизации и увеличение скорости записи. Поставленная цель достигается тем что в способе записи сейсмической информации, основанном на преобразо вании сейсмического сигнала в напряжение, управляющее положением записывающего злемента на светочувствительном носителе записи, и его экстюнировании, в котором преоЬразо вайяи разделяют сейсмический сигнал Относительно нулевых значений на две части и заполняют положительную част сёйс шческого сигнала еь сокочастотным сигналом, изменяют амплитуду высокочастотного сигнала а соответствии с мгновеннц ши значениями положительной части сейсмического сигнала, а частоту - обратно пропорционально этим значениям, суммируют положитель ную и отрицательную частя сейсмичвского сигнеша и получен(« сигналом управляют оптической шютиостью нзо(Н ршкения сигналов на .светочувствитель ном носителе записи. . В устройстве для осуществления да |с0го способа, содержавем два усилитеЛя -ограничителя, генератор пилообразных импульсов, компаратор, сумматор и блок оптической записи,причем входы обоих усилителей-ограничителей подключены к источнику сейсмических сигналов, выход первого усилителя-ограничителя подключен к первому входу компаратора, выход второ,го усилителя-ограничителя подключен к первому входу сумматора, вторые входа компаратора и сумматора объединены и подключены к выходу генератора пилообразных импульсов, вход которого подключен к исходу компаратора, а сукотатс подключен к блоку оптической записи. Заполнение положительной части сейсмического сигнала высокочастотными сигналами, амплитудные значения которых равны мгновенным значениям положительной части сейсмического сигнала, а частота обратно пропорциональна зтим значениям, способствует тому, что в кзображенни сигналов прослеживаются фазорые переходы сигналов через нулевые и экстремальные значения. Это способствует повышению динамической выразительности сейсмических разрезов, а также точности и надежности записи.. Введение новых связей между элементами предлагаемого устройства позволяет, полностью исключить холостое перемещение записывающего элемента по носителю, полнЬстью использовать энергию излучения ЭЛТ прн записи и, тем самым, повысить скорость записи сейсмшческих - сигналов на носитель, управлять процессом записи по однокту каналу, то есть упростнть схему устройства и, соответственно, повысить надежность его работы. Способ записи сейсмических сигналов характеризуется следующей последовательностью операций. Разделяют сейсмический сигнал относительно нулевых значений на две части положитель шх и отрицательных значений сейсмического сигнала. Заполняют полр жительную часть сейсмического сигнала высокочастотным сигналом пи-кхйбразной формы, при этом значения окмплятуд пилообразных импульсов равны мгновенным значениям положительной части сейсмичес кого сигнала, а пилообразных импульсов обратно.пропорциональна этим значения 4.. Су 1ируют по южительную преобразованйуло часть сей(;мическог6 сигнала с отрицательной его частью. Управляют noj 4eHHbO4 сигналом сЛожйЬй .брмн положением запнсывак ь гд ;9Леь4ента н светочувствительном носи-геле записи и воздействуют записж1ва10вйм Лемент0м на светочувствитвльмой носитель записи. Плотность (ючерйения площади изображения сейс В1Чвского cilrMcina, получаемого при MTHO eftiftiM /Значениям положительной частя сдайсйическогЬ сигнала, она максимальна йа участках перехода сейсмического сигнала через нуль и на участках сейсмического сигнала с малыми мгновенными эн:ачениями амплиизобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема устройст ва реализующего способ записи. Устройство содержит два усилителя ограничителя 1 и 2, компаратор 3, ге нератор 4 высокочастотных пилообразных икпуль сов, су й4атор 5, усилитель 6 отклонения, элемент 7 отклонения луча света, например, электроннолучевая трубка (ЭЛТ), Объектив 8 и све точувствительный носитель 9 записи, закрепленный на барабане. Сейскшчёский аналоговый сигнал 10 с магнитной ленты или цифроа налогового преобразователя подают на входы усилителей-Ограничителей 1 и 2. Усилитель-ограничитель 1 обрезает отрицательную часть сейсмического сигнала, а усилитель-ограничитель 2 положительную. Сигнал 11 с выхода усилителя-ограничителя 1 подают на первый вход компаратора 3. Второй вход компаратора 3 подключают к выходу генератора 4 высокочастотных пилообразных импульсов. Выход компаjpaTOpa 3 соединяют со входом генератора 4, В моменты совпадения величин ги«плитуд пилообразнйх импульсов с МгновеиНьми значенияьш положительной части сейс в1ческогО сигнала на выходе компаратора 3 формируются импульсы 12 прямоугольной формы, поступаюмие иа генератора 4, частота ел дования которых обратно пропорциональна мгновенньш амплитудным значениям записываемых сигналов. Благодаря этому заполнение положительной части сейсмического сигнала пилообра ными импульсами происходит с различной частотой. Частота пилообразных импульсов при малой амплитуде сейсмического сигнала выше, чем при боль шой ам1шитуд;е. Аллшитудные значения пилоо&разйых {едпульсов равны мгновенным значениям положительной части сейсмического сигнала. Формирование сигна:та 13 в генераторе 4 можно осу.(Ф&ствять, например, изменением величины заряда конденсатора, устанавливаемого между входом и выходом генёрат а, пропорционально мгновенным значениям положительной части сейсмнческохчэ сигнала. При этом постоянная цепей заряда и разряда кондеисатора,независимо от величин ииове«йых значений полояздтельиой части ейсн§111ескогр сигигша, остается постоянной. Сигнал 13 с янхода генератора 4 подают йа первый вхсщ cywiatopa 5, tia второй его вход подают отрицательную часть сейсмического сигнала 14 с усилнтеля-ограня.чителя 2. на выходе сумматора 5 получают cHrHaJfi 15 сложной формы, которым управляют отклонением 3аписывающего элемента, например, лучом -, света, излучаемым люминофором ЭЛТ 7. Луч света через объектив 8 поступает на светочувствительный носитель 9 записи, закреплённый на вращающемся барабане, и воздействует на носитель. В сейсмичгеских разрезах, записанных по предлагаемому способу, малые сигналы, а также участки фазового перехода через нуль становятся более контраст шв «и на общем фоне разреза, что способствует более эффективнсжу вщцелению регулярных слабых сигнгшов на фоне . При этом инфо ;жативность в записи не теряется по сравнению с известным. Аппаратурная (юализация предлагаемого способа записи сейсмических сигналов получается проще по сравнению с известным и надежнее в эксплуатации, поскольку для записи сигналов требуется всего один канал, при этом исключаются неточности в изображении сигналов, свойственных известному из-за возникновения фазовых сдвигов сигналов одного канала по отношению к другому. В целом предлагаемый QJIOCOU записи способствует повышению геологической эффективности цифровых методов обработки данных сейсморазведки. Фop lлa изобретения 1.Способ записи се: сгивгаесккх сигналов, основанный на 1феобразовании сейсмического сигнала в напряжение, управляшяее положением записывапцего элемента насветочувствительном носителе записи, и экспонировании, в котором при преобразовании разделяют сейся«ический сигнал относительно нулевых значений на две части и заполняягг положительную часть сейсмического сигнала высокочастотным сигналом, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью улучшения визуализации записи, изменяют амшштуду высокочастотного сигнала в соответствии с мгновенными значениями положительной части сейсмического сигнала, а частоту - обратно пропорционсшьно этим значениям, суммируют положительную и отрНцательиую части сейсмического сигнала и полученным сигналом управляют оптической плотностью изображения сигналов на светочувствительном носителе звпнсн. 2.Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее два усилителя-ограничителя, генератор пилообразных импульсов, компаратор, сумматор и блок оптической записи, причем входи обоях усилителей-ограничителей подключе к источнику сейсмических сигнсшов, отличаювес в тем, что, с целью увеличейяя скорости записи и повьшения ди-. наМической вЕаразительности, выход

первого усилителя-ограничителя подключен к первому входу компаратора, выход второго усилителя-ограничителя подключен к первому входу сумматора, вторые входы компаратора и сумматора об-ьединены и подключены к выходу генератора пилообразных импульсов, вхо которого подключен к выходу компара.тора, а сумматор подключен к блоку оптической записи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР 428330, кл. G 01 V 1/28, 1971.

2,Патент США 3349407,. кл. 346-110, опублик. 1967.

3,Патент США I 3611406,

кл. 346-110, опублик. 1971 (прототип)

« е 111 ДМ

jj

77777