Система для сейсмической разведки

Система для сейсмической разведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СИСТЕМА ДЛЯ СЕЙсМиЧЕСКОЙ РАЗБЕЛКИ, включающая источник возбуждения сейсмических волн, линию связи, сейсмоприемннк, приемнопреобразовательный блок, блок синхронного накопления , состоящий из контроллера и соединенного с ним по цепи управления блока оперативной памяти, коррелятор, накопитель сейсмических данных, блок контрольнсио воспроизведения, блок памяти констант с входом ручного ввода данных, блок управления, шину управления , при этом сейсмоприемники присоединены к пинии связи, которая подключена к входу приемяо-преобразовательного блока, источник возбуждения соединен с дополнительным входом коррелятора, a управляющие входы блоков приемнопреобразовательного контроллера, накопителя сейсмических данных, контрольного воспроизведения, памяти констант, a также источника возбуждения посредством шины управления соединены с блоком управления, отл ича юшаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей срютемы и повышения качества разведки, в систему введены сигнализатор, блок измерения Геофизических координат, .блок считывания , блокнакопления геодезических делных, блок обработки и информационная шина, a блок синхрсиного накопления дополнительно содержит блок управляющих программ и блок форв шрования временного сдвига, при этом сигнализатор функционально связан с сейсмоприемниками . и источником возбуждения сейсмических с волн и своим выходом подключен к одному из входов блока считывания, (Л рый другим своим входом подключен к выходу блока измерения геодезических координат, a выходом - к блоку геофи (зических данных, при этом управлякшие входы блока накопления геодезических данных и блока обработки присоединены к шине управления, a контроллер це01 пями управления соединен с блоком упО5 равляющих программ и блоком формироО вания временного сдвига, a информацисо онными цепями - с блоком оперативной 00 памяти и блоком .формирования временного сдвига, который своим выходом соединен с другим входом блока оперативной памяти, причем выходы блоков приемнопреобразовательного и накопления геодезическик данных, входы-выходы блоков контроллера оперативной панакопителя сеймяти , коррелятора, смических данных, памяти констант, блока обработки и вход блока контрального воспроизведения соединены с информационной шиной.

56098 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) З<я 6 О1 Ч 1ГОО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

/

E (Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3374887/18-25

f22) Ol.01.82 (46) 23.11.83. Бюл. ¹ 43 (72) Е. В. Карус, Е. А. Козлов, Е. В. Пасхин, В. И. Коробов, H. В. Мак симяк, А. Б. Мухамецжанов, .Ю. В. Концратович, А. A. Люмимов, A. П. Елесин, А. И. Трушин и B. Н. Захаров (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических метоцов развецки (53) 559.834(088.8) (563 1. Гурвич И. И., Боганик Г. H., Сейсмическая раэвецка. М., Нецра, 1980, с. 261-277.

2. Патент США № 4188611, кл. 367-41, опублик. 1980 (прототип). ством шины управления соецинены с блоком управления, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей системы и повышения качества развецки, в систему ввецены сигнализатор, блок измерения геофизических коорцинат, .блок считывания, блок накопления геодезических ценных, блок обработки и информационная шина, а блок синхронного накопления цополнительно соцержит блок управляющих программ и блок формирования временного сцвига, при этом сигнализатор функционально связан с сейсмоприемниками и источником возбуждения сейсмических волн и своим выхоцом поцключен к опному из вхоцов блока считывания, который другим своим вхоцом поцключен к выхопу блока измерения геоцезических координат, а выхоцом - к блоку геофизических цанных, при этом управляющие вхоцы блока накопления геоцезических цанных и блока обработки присоецинены к шине управления, а контроллер цепями управления соецинен с блоком управляюших программ и блоком формирования временного сцвнга, а информационными цепями - с блоком оперативной памяти и блоком .формирования временного сцвига, который своим выходом соединен с другим входом блока оперативной памяти, причем выхоцы блоков приемнопреобразовательного и накопления геодезических данных, вхоцы-выхопы блоков контроллера, оперативной памяти, коррелятора, накопителя сейсмических данных, памяти констант, блока обработки и вход блока контрольного восцроизвецения соединены с информационной шиной. (54) (57) СИСТЕМА ДЛЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕРТКИ, включающая источник возбуждения сейсмических волн, линию связи, сейсмоприемник, приемнопреобразовательный блок, блок синхронного накопления, состоящий из контроллера и. соединенного с ним по цепи управления, блока оперативной памяти, коррелятор, накопитель сейсмических данных, блок контрольного воспроизвецения, блок памяти констант с вхопом ручного ввода данных, блок управления, шину управления, при этом сейсмоприемники присоединены к линии связи, которая поцключена к вхопу приемно-преобразовательного блока, источник возбужцения соецинен с дополнительным ВхоаоМ коррелятора, а управляющие входы блоков приемнопреобразовательного контроллера, накопителя сейсмических данных, контрольного воспроизвецения, памяти констант, а также источника возбужпения посрецОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

l056098

Наиболее близким к изобретению техническим решением является система цля

40 сейсмической развецки, включающая источник возбужцения сейсмических волн, линию связи, сейсмоприемник, приемно-преобра- зовательный блок, блок синхронного накопления, состояший из контроллера и со 45 ециненного с ним по цепи управления блока оперативной памяти, коррелятор, нако питель сейсмических данных, блок конт рольного воспроизвецения, блок памяти констант с входом ручного ввода цанных, блок управления, шина управления, при этом сейсмоприемцики присоединены х линии связи, которая поцключена к входу .приемно -преобразовательного блока, ис .точник возбужцения соединен с цополнительным входом коррелятора, а управ» ляюшие входы блоков приемно преобразовательного контроллера, накопителя сейсмических цанных, контрольного восИзобретение относится к геофизике и прецназначено для изучения геологичес» кого строения земной коры с целью поиска и развецки месторождений полезных ископаемых и цругих целей методами 5 сейсмической развецки.

Известна система для сейсмической разведки, основанная на изучении распространения в земной коре искусственно возбуждаемых на поверхности земли упругих (сейсмических) волн, которые, распространяясь в толще земной коры, частично возврашаются к земной поверхности.и регистрируются специальной аппаратурой (CCIl-2, CCL1-3, Прогресс, 15

Волжанка и др.). Основными функциональными узлами (блоками) сейсморазведочных. систем являются возбуцигель . сейсмических волн (генератор сейсмических колебаний, вибратор, взрывное устройство и пр.), многоканальная линия связи с подключенными к ней преобразователями механических колебаний в электрические (сейсмическая коса), приемно-преобраэовагельный блок, ре- 25 гисгрируюший блок и блок контрольного воспроизведения t 1 1.

Недосгатком системы цля сейсмичес« кой разведки является то, что. в ней нет возможности получить автоматизированным способом временной разрез, так как определение и учет априорных статических и кинематических поправок и построение предварительного временного разреза цля экспресс»анализа произво35 цят на экспециционных или на региональных вычислительных центрах. произвецения, памяти констант, а также источника возбужцения посрецством шины управления соецинены с блоком управ--. ления (2 ).

Недостатком системы для сейсмической развецки является невозможность получения прецварительного временного разреза непосредственно при проведении работ, а также невозможность оперативного ввецения поправок во времена срабатывания кажпого источника при их группировании на сильно пересеченной местности или при изменчивом строении верхней часги разреза.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей системы и повышение качества развецки.

Поставленная цель цостигается- тем, что в систему для сейсмической разведки, включаюшую источник возбуждения сейсмических волн, линию связи, сейсмоприемники, приемно-преобразовательный блок, блок синхронного накопления, состоящий из контроллера и соединенного с ним по цепи управления блока оперативной памяти, коррелятор, накопитель сейсмических цанных, блок контрольного воспроиэвецения, блок памяти констант с вхоцом ручного ввоца цанных, блок управления, шину управления, при этом сейсмоприемники присоецинены к. линии связи, .которая поцключена к вхо4 ду приемно-преобразовательного блока, источник возбужцения соецинен с цополнительным входом коррелятора, а управляюшие вхоцы блоков приемно-преоб- . разовательного контроллера, накопителя сейсмических цанных, контрольного воспроизведения, памяти констант, а также

1 источника возбуждения посредством ши.ны управления соецинены с блоком уп равления, введены сигнализатор, блок измерения геоцезических коорцинат, блок считывания, блок накопления геоцеэичеЬких цанных, блок обработки и информационная шина, а блок синхронного накопления цополнительно соцержит блок управляюших программ и блок формирования временного сцвига, при этом сигнализатор функционально связан с сейсмоприемниками и источником возбуждения сейсмических волн и своим вхоцом поцключен к .опному из вхоцов блоке считывания, который другим своим вхоцом поцключен к выходу блока измерения геоцезических координат, а выхоцом - к блоку геоцезических данных, при этом управляюшие входы блока накопления геоцезических данных и блока обработки

105(-;098 присое;инены к шине управления, а конт» роллер цепями управления соединен с блоком управляющих программ и блоком формирования временного сцвига, а информационными цепями - с блоком оперативной памяти и блоком формирования временного сдвига, который своим выхопом соецинен с аругим вхоцом блока оперативной памяти, причем выхопы блоков приемно-преобразовательного и накопления 10 геоцезических панных, вхоцы-выхоцы блоков контроллера, оперативной памяти, коррелятора, накопителя сейсмических данных, памяти констант, блока обработки и вход блока контрольного воспроиз- 15 ведения соецинены с информационнойшиной..

На фиг. 1 изображена блок-схема системы цля сейсмической развецки; на фиг. 2 — блок синхронного накопле- 20 ния.

Система соцержиг блок 1 управления, управляюшую шину 2, источник 3 возбуждения „прие мно-и ре об разова тел ьный блок 4, блок 5 синхронного накоп- 25 ления, коррелятор 6, накопитель 7 сейсмических цанных, блок 8 контрольного воспроизведения, блок 9 памяти констант, обрабатываюший блок 10, накопитель 11 геоцеэических цанных, информациойную З0 . шину 12, сейсмоприемники 13, линию 14 связи, измеритель 15 геодезических коорцинат, блок 16 считывания, сигнализатор 17, контроллер 18, внутренние цепи 19-21 управления, блок 22 оперативной памяти, блок 23 формирования временного сцвига, блок 24 управляюших .программ, внутренние информационные цепи 25 и 26, вхоцы 27 и 28 ручного ввоца данных.

Блок 1 управления через шину 2 .управления имеет функциональную связь c источником 3 возбуждения, приемнопреобразовательным блоком 4, блоком 5 синхронного накопления, коррелятором 6, накопителем 7 сейсмических цанных, бло» ком 8 контрольного воспроизвецения, блоком 9 памяти констант, обрабйтываюшим блоком 10 и накопителем 11 гео. цезическнх данных. Информационные входы-выхоцы блока 5 синхронного на« копления, коррелятора 6, накопителя 7 сейсмических данных, блока 9 .памяти констант, обрабатываюшего блока lO, а также информационный вхоц блока 8 55 контрольного воспроизведения и информационные выходы приемно-преобразователь» ного блока 4 и накопителя 11 геоцеэических данных при<-.оепинены к информационной шине 12. Кроме этого, сейсмоприемники 13 подключены к линии 14 связи, соециненной с входом приемнопреобразовательного блока 4, измери-ель

15 геоцезических координат поцключен к блоку 16 считывания, который своим выходом соецинен с входом накопителя

11 геодезических данных, а вторым цополнительным вхоцом — с сигналиэатором 17, имеюшим функциональную связь с линией 14 связи и с источником 3 возбуждения. Источник 3 возбуждения соецинен с дополнительным входом коррелятора 6. В блоке 5 синхронного накопителя контроллер 18 по цепям 19-21 управления соеаинен соотвегственно с блоком

22 оперативной памяти, блоком 23 формирования временных сдвигов и блоком

24 управляюших программ, а посредством внутренних информационных цепей 25 и

26 - соответственно с блоком 22 оперативной памяти и блоком 23 формирования временных сцвигов, который поцсоеаинен своим выходом к цополнительному вхоау блока 22 оперативной памяти. Причем информационные вхоцы выхоцы 22 оператив ной. памяти и информационный ехоп контроллера 18 соецинены с информационной шиной 12, а управляюший вход контроллеI ра 18 — с управляюшей шиной 2. Блок 9 памяти констант и блок 16 считывания имеют также вхоцы 27 и 28 ручного ввоца цанных.

Устройство работает слецуюшим образом.

При развертывании линии 14 связи вцоль профиля сигналиэагором 17, преаставляюшим собой электромеханический

KoHTGKToP, -BblPBGBtbIBBIoTcB УпРавлЯюшие сигналы каждый раз, когца с барабана смоточного устройства сходит очерецная пара контактов поцключения к линии 14 связи сейсмоприемников 13. Сигналы сигнализатора 17 посгупают на вхоа блока 16 считывания, которым провопится считывание коцовьгх значений геодезических координат.(Х,Y,2) с измерителя 15 геодезических коорцинат и запись их в заданном формате в накопитель 11 геоцезическкх цанных, который прецставляет собой запоминающее устройство с произвольной выборкой. Вместе с панными текуших коорцинат в блок 16 считывания- записываются также исхоцные данные (номер профиля, номер сейсмоприемника и ар ), необхопимые аля послецуюшей обработки цанных сейсмо1 О."-ъ 609 8 развецки. Ввод исходных данных произ- воцится через вход 28. После развертывания линии 14 связи провоцится определение коорцинат местоположения пунктов установки источников 3 воз- 5 буждения, которые (координаты) также через блок 16 считывания фиксируются в накопителе 11 геоцезических цан25

По слецуюшей команде, вырабатывае-,,: мой в блоке 1 управления, источником 3

45 возбуждения проводится возбужцение сейсмических сигналов и формируется сиг; нал отметки момента воэбужцвния (ОИВ). Сейсмические колебания воспри- нимаются сейсмоприемниками 13 и в ви

50 це электрических сигналов по многоканальной линии 14 связи поступают на вхоц приемно-преобразовательного блока 4. Приемно-преобразовательный блок 4 включает прецварительные усилители, электрических сигналов (по числу сейсмических каналов), электрические фильтры, коммутор (мультиплексор), преобразо» ватель аналог-код, форматтер. С помощью:: ных.

По команде с блока 1 управления данные о пространственном местоположении сейсмоприемников 13, пунктов нахожцения источников 3 возбужцения и другие информационные цанные по информационной шине 12 ввоцятся в блок 9 памяти констант. Блок 9 пред ставляет собой твердотельную память- с произвольной выборкой и счетчик, управляющий распрецелением информации . в ячейках памяти. Через второй вход 27 блока 9 памяти констант проводится ввоц в его память априорных данных о строении и скоростной характеристике верхней части разреза и априорного графика средних скоростей. Па сигналкоманце, вырабатываемой в блоке 1 управления, проводится считывание всех значений плановых координат, высот, мощностей и скоростей из блока 9 памя ти констант в обрабатывакший блок 10, 30 представляющий собой типовой микропрог раммный вычислитель, состоящий из процессора, пяти микропрограмм, управляющей памяти и оперативного запоминающего устройства. В обрабатывающем блоке 10 проводится вычисление статичесх 4tñò поправок за прием и за воз буждение и кинематических ЬГ, поправок для кажцого канала измерения.

Вычисленные значения суммарных вре 4О менных поправок ввоцятся по информационной шине 12 в блок 9 памяти констант. этих узлов сейсмические сигналы усиливаются, фильтруются от различного poga помех, преобразуются из непрерывных в дискретные, оцифровываются, калибруются и привоцят» ся к форме, пригоцной для цальнейшей их обработки и регистрации. С выхоца приемнопреобразовательного блока 4 преобразованные сейсмические сигналы в вице последовательности кодовых импульсов поступают по информапионной шине 12 в блок 22 оперативной памяти блока 5 синхронного накопления.

Блок 5 синхронного накопления состоит из контроллера 18, построенного на микропроцессорном принципе и состоящем из логического процессора с блоком микро» программного управления, блока 24 управляющих программ, прецставляюшего постоянную память микропрограмм и прот рамм управления, связанных с блоком микропрограммного управления контроллера 18, блока формирования временного сдвига, прецставляюшего. собой вычислительное устройство. с ограниченным объемом памяти, блока 22 оперативной памяти; Блок 24 управляюших программ и блок 23 формирования временного сцвига работают только при ввецении временных поправок по командам, поступаюшим с блока 1 управления.

При ввоце временных поправок команда. с блока 1 управления поступает .в контроллер 18, который перевоцит, блок 22 оперативной памяти, блок 23 формирователя временных сцвигов, блок

24 управляющих программ и блок 9 памяти констант в указанный режим их работы. При этом блоком 1 управления задается также количество накопления единичных возбуждений. Сигналы готовности блоков к работе в указанном режиме цоступают на контроллер 18. С приходам сигналов готовности со всех блоков контроллером 18. проводится считывание из блока 9 памяти констант, хранящихся в нем значений временных поправок (статических и кинематических) и ввоц их по информационной шине 12 через «онтроплер 18 и далее по цепи 25 в блок 22 оперативной памяти. После записи поправок в блок 22 оперативкой памяти посрвцством «онтроллера 18 провоцится запуск блока 24 управляющих программ. Блок

24 управляющих программ переводит контроллер 18 в режим вычисления временного сцвига поканально относитель но ОМВ сейсмических волн. При этом

1056098, контроллером 18 проводится поканальная выборки с блока 22 оперативной памяти хранящихся в нем временных поправок, суммирование их относительно ОМВ и ввод суммированных поправок посредством блока 23 формирователя временного сцвига в блок 22 оперативной па мяти, при каждом единичном возбуждении сейсмических волн. По окончании процесса накопления контроллер 18 по управляю пей шине 2 выдает команду в блок 1 управления о готовности вывода скорректированной и накопленной информации с блока 22 оперативной памяти на цругие: блоки в зависимости от мето-. дики работ, используемых источников возбуждения и способов обработки.

В случае проведения работ с исполь,зованием групп вибрационных источников, команцой с блока 1 управления информационная шина 12 переключается на соецинение выхоца блока 22 оперативной памяти с. вхоцом коррелятора 6. В кор-. реляторе 6 известными способами провоцят обработку поступающих сейсмических сигналов с опорным сигналом, поступающим с источников 3 возбуждения на дополнительный информационный ахоп коррелятора 6. Сигналы с выхода корреля тора 6 поступают. на накопитель7 сейсмических цанных. Накопитель 7 прец-, ставляет собой накопитель с цолговременной памятью (магнитный регистратор).

Вместе с сейсмическими цанными в эти» кетку магнитограммы ввоцятся с блока 9 памяти констант координаты. местоположения источников возбужцения, сей.смоприемников и априорные цанные о величинах статических и кинематических поправок. При работах с импульсными источниками возбуждения информация с блока 22 оперативной памяти поступает. непосредственно в накопитель 7 сейсмических данных.

Для контроля качества провоцимых измерений, а также цля возможности оценки геологического результата, по . команде с блока 1 управления сейсмическая информация, записанная на маг нитной ленте 7, сейсмических цанных, (после работы в каком пибо режйме), списывается в блок 8 контрольного воспроизведения. Блок 8 контрольного воспроизведения включает усилитель воо» произвецения, цеформаттор, преобразова, тель коц-аналог, восстановитель динам м ческого. циапазона, автоматичес.кий регулятор.усиления, цемультиплексер, усилитель с фильтрами и графопостроитель.—

С помощью указаннь х устройств проводится списывание с магнитной ленты кодового мно <ества цвоично-цесятичных

5 чисел, характеризующих измеряемое волновое поле, усиление, перегруппирование информации с формата записи к формату преобразователя коц-aíHàHë î ã, преобразо вание закоцированных чисел в импульсы

1О соответствующей величины, восстановление общего уровня сигнала, цемультиплексирование сигналов, усиление и гра» фическое изображение методом переменной плотности или цр.) волнового

15 поля.

Для получения суммарного временного разреза в соответствии с выбран-!

:ной методикой обработки: общая точка возбужцения (ОТВ); общая точка прие20 ма (ОТП); общая глубинная точка (ОГТ), сейсмическая информация с накопителя 7. сейсмических данных (относящаяся к, нескольким пунктам возбужцения и нескольким расстановкам сейсмоприемников) передается в обрабатывающий блок 10,.

B котором по известным алгоритмам обработки (ОТВ, ОТП, ОГТ) провоцится сортировка трасс, суммирование и цругие операции нац сигналами с последующим

ЗО выводом результата, представляющего . собой суммарный временной разрез, на блок 8 контрольного воспроизвецения и (или) на блок 7 накопителя сейсмических данных.

Управляющая.шина 2 по своему функциональному назначению разцеляется на адресную шину и шину команд. Кажцый проводник указанной шины имеет соединение с оцноименными разряцами адрес;4g ных и команцных входных-выходных регистров управляющего и управляемых блоков. Информационная шина 12 также прецставляет собой. многопровоцную, линию

-связи, кажцый нровоцник.которой имеет

45 соединение с одноименными разpHHGMH входных-выходных информационных регист»ров блоков устройства.

Измеритель 15 геоцезических коорди. нат представляет собой топопривязчик (цополненный схемой преобразования плановых коорцинат в цифровую коцовую форму) и барометрическую систему измерений высот с использованием выносных баростанций. Конструктивно изме ри тель 15 геоцезических коорцинат, блок

55 .. 16 считывания и накопитель 11 геодези ческих цанных размещены на поцвижном основании, с которого провоцится развер- .. тывание (укладка) сейсмического кабеля.

98

9 10560

Выносные баростанпии могут размещаться íà других подвижных основаниях, вхо- . цяших в комплект сейсмостанции (иа источниках возбуждения сейсмических волн, на сейсморегистрируюшей станции), Линия 14 связи прецставляет собой секпионированный кабель, в котором в местах подключения сейсмоприемников имеются заметные утолщения, равные . двум дйаметрам кабеля. В процессе страв!0 ливания кабель прохоцит межцу обжимаю шими его с двух сторон подпружиненными .роликами, являющимися элементами элек- тромеханического контактора (сигнализа гора 17). Когда между валиками про- 5 хоци г утолщенная часть кабеля, ролики раздвигаются и происходит замыкание электрической пепи, в которой формируется электрический сигнал-команда списывания коцовых значений плановых коорцинат и высот в накопитель 11 геоцезических координат.

Блок 16 считывания имеет схему формирования номера сейсмоприемника, представляющего собой счетчик числа импульсов, формируемых сигнализатором; . значения которого (счетчика) накапливаются (списываются) относительно начального номера, устанавливаемого оператором вручную. Ввоц геоцезической информации в блок 9 памяти констант провоцится по радиоканалу по команце, вырабатываемой в блоке 1 управления.

Предусмотрена возможность ввоца геопезических координат в блок 9. памяти констант посрецством провоцной линии.

ВНИИПИ Заказ 9295/38

Тираж 710, Подписное Филиал ППП Патент», г.Ужгород,ул.Проектная, 4