Устройство для сейсмоакустической разведки Советский патент 1981 года по МПК G01V1/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ

Изобретение относится к устройствам для сейсмоакустической разведки подземны неоднородностей и может быть использовано в аппаратуре межскважинного прозвучивания для выявления зон повышенного звукопоглощения, определения элементов их залегания, размеров звукопоглотителей, геологических и инженерных задач. Известно устройство, однозначно реализующее способ накопления сейсмических сигналов, состоящее из генератора, источника и приемника упругих колебаний, усилителя и преобразователя сигналов в импульсы перехода через нуль, накопителя сигналов, использующего их амплитудные и (} азовь1е признаки, содержащего сумматор и счетчик импульсов ij. Недостатком устройства с точки зрения сейсмоакустических исследований является то, что с его помощью нельзя определить амплитуду сигнала А , а можно оценить лишь соотнощение сигнал-щум Л/6 . Для определения амплитуды сигнала необходимо дополнительно измерять среднеквадратичное значение щума ff . Использование результатов наблюдений, получаемых в виде гистограммы квантованных фазовых выборок, усложняет оперативную обработку информации. Кроме того, отсутствие автоматизации процесса измерения и регистрацш приводит к субъективной оценке оптимал ного количества накоплений и, как следствие, к понижению производительности работы с аппаратурой. Известно также устройство, которое содержит генератор, излучатель, приемник упругих колебаний, усилитель, а тецсже блок синхронного накопления сигнала, включающий фотонакопитель на базе электронного осциллогра(|и Г23. Недостаткмл этого устройства является значительная трудоемкость процесса (()отонакопления, низкая помехоустойчивость и зависимость оптимального режиме выделения сигнала из помех от экспозиции, величина которой шределяется экспериментально, что также приводит кснижению производительности рббот. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее излучатели, приемник, преобразоВ(атель аналоговых сигналов в цифровой код, сумматор запоминающий блок, регистратор и блок запуска. Упругие колебания от излучателей поступают через среду на приемник, а электрический сигнал от него преобразуется преобразователем в цифровой код и запоминается в з)апоминающем блоке, Следуюттй сигнал преобразуется и в цифровой форме суммируется с первым, для чего первый сигнал считывается с запоминающего устройства. Результат суммирования вновь заносят в запоминающее устройство .и т,д. Количество циклов накопления для формирования одного отсчета задают заранее с помощью, например, счетчика циклов накоп лений. После окончания заданного числа циклов накопления коды суммарного сигнала считывают из запоминающего устройства и записывают на магнитный носитель ГЗ, Недостатком данного устройства является то, что в устройстве отсутствует автоматизация процесса измерения и регистрации сигнала, позволяющая оценить оптимальное количество накоплений и повысить производительность работы. Цель изобретения - повышение производительности работы. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для сейсмоакустической разведки, содержащем излучатель, соединенные последовательно приемник, преобразователь аналог-код и сум.матор, блок запус ка, запоминающий блок и регистратор, при этом выходы блока запуска соединены с излучателем, преобразователем аналог-код и запоминающим блоком, второй вход последнего связан с сумматором, а выходы регистратором и сумматором, дополнитель но введен между выходом блока запуска и входом регистратора ограничитель уровня сигнал-шум, выходы которого соединены с блоком запуска и регистратором, а входы - с запоминающим блоком и блоком запуска. Особенностью работы устройства для сейсмоакустической разведки с накоплением сигнала является то, что при малом числе накоплений невозможно уверенно вы делить сигнал и определить его параметры с заданной точностью, а количество накоплений больше оптимального является избыточным и приводит к понижению производительности работы. В известных уст6ройствах с накоплением выбор оптимального режима может быть осуществлен лишь в зоне ряда экспериментов при различном количестве накоплений по критерию требуемого отношения сигнал-щум, что требует значительных затрат времени. На чертеже представлена структурная схема устройства для сейсмической разведки. Устройство содержит излучатель 1, приемник 2, преобразователь аналог-код 3, блок запуска 4, сумматор 5, запоминающий блок 6, ограничитель уровня сигнал-щум 7 и регистратор 8. Принцип работы устройства заключается в следующем. Перед началом работы в зависимости от решаемой геологической задачи задается требуемое значение отношения сигналшум (A/CJ), которое устанавливается на ограничителе уровня сигнал-щум 7. При работающем излучателе 1, который выключается блоком запуска 4, упругие колебания проходят исследуемое пространство и поступают на приемник 2, После преобра зования в приемнике 2 упругих колебаний в электрические, они поступают в преобразователь аналог код 3, режим работы которого управляется блоком запуска 4. Преобразователь аналог- код 3 производит кодирование амплитудных значений принятого сигнала. Блок запуска 4 подготавливает ограничитель уровня сигнал-шум 7 к работе и осуществляет поочередную выборку информации из запоминающего блока 6 в сумматор 5, где она суммируется с информацией, поступакмцей из преобразователя аналог-код 3. Результат суммирования вновь поступает в запоминающий блок 6, Накапливаемая в запоминающем блоке 6 информация непрерывно поступает в ограничитель уровня сигнал-щум 7, При достижении требуемого значения ограничитель уровня сигнал-шум 7 через блок запуска 4 выключает излучатель 1 и запускает регистратор 8 для записи сигнала, поступакицего с запоминающего блока 6, Устройство позволит автоматизировать процесс определения оптимального режима накопления, т.е. необходимого количества накоплений при требуемом значении отношения сигнал-шум, что,в свою очередь, повысит производительность труда при проведении межскважинного прозвучивания. Время измерений на точке будет сокращено по меньшей мере на 1-2 мин, что, при общем числе измерений до 2ОО в день, позволит сэкономить не менее трех рабочих часов ежедневно и повысить произвопительность н, следовательно, экономическую эффективность аппаратуры прозвучивания. Формула изобретения Устройство для сейсмоакустической разведки, содержащее излучатель, соединенные последовательно приемник, преобразователь аналог-код и сумматор, блок запуска, аапсялинаюший блок и регистратор, при этом выходы блока запуска соединены с излучателем, преобразователем аналог-код и запоминающим блоком, второй вход последнего связан с сумматоре а выходы - с регистратором и сумматором отличающееся тем, что, с це33лью повышения производительности работы, в него дополнительно введен ограничитель уровня сигнал-шум, выходы которого соединены с блоком запуска и регистратором, а входы - с запоминающим блоком и блоком запуска. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 622024, кл. Q O1V 1/28, 1976. 2.Михайловский В. Н. и ПервушинВ.Н. Звукометрические методы внутрируднянной макродефектоскопии. К., Наукова думка , 1968, с. 103, 112, 132-135. 3.Авторское свидетельство СССР № 416651, кл. q 01V 1/4О,1972 (прототип).