Способ сейсмической разведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

185503

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 28.IX.1964 (№ 922977/26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 09.Х.1967. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 22.XII.19á7

Кл. 42с, 42

МПК G Olc

УДK, 550.834.5(088.8) Комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Автор изобретения

И. С. Чичинин

Заявитель Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения АН СССР

СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОИ РАЗВЕДКИ

Изобретение относится к способам сейсмической разведки, основанным на использовании сейсмической энергии вибраторов.

Известен способ сейсмической разведки, при котором определяют функцию взаимной корреляции исследуемого процесса с гармоническим колебанием, возбуждаемым вибратором, и подвергают полевые записи дальнейшему C>yipbe — преобразованию.

Предложенный способ позволяет повысить качество получаемой информации при сейсморазведочных работах с длительностью сейсмической записи 4 — 5 сек благодаря тому, что функцию вибратора пропускают через фильтр, непрерывно настраиваемый на мгновенную частоту вибратора, и после перемножения ее с колебаниями, принимаемыми сейсмоприемниками, фильдруют на полосовом фильтре, частотную характеристику которого перемещают по осн частот на величину, пропорциональную отклонению скорости изменения частоты вибратора от своего среднего значения.

На фиг. 1 изображена блок-схема полевого устройства для осуществления предложенного способа; на фиг. 2 — блок-схема базового устройства.

Полевое устройство содержит следующие узлы: вибратор 1, генерирующий сейсмиче"кие колебания по закону b (t) = bo sin а Й, сейсмопрнемники 2 (обычные) в количестве

У+1 шт, предварительные усилители сейсмических колебании д, перемножающие устройства 4 в количестве A -+2 шт, фильтр о, настроенный на круговую частоту вибратора 2at, 5 полосовые фильтры б Ф (со) в количестве N ип, линии задержки 7 .и б, обеспечивающие задержку колеоаний b(t) на фиксированные времена Га и Т» соответственно, фильтры низких частот 9 .в количестве 2 шт, запомина10 ющее устройство 10.

Работа полевой аппаратуры состоит в следующем. Включается питание и запускается вибратор, который постепенно увеличивает частоту. Когда его частота достигнет нижней границы рабочего диапазона /1 (при детальнои сейсморазведке 1 — — 10 —:15 гц), открываются входы линий задержек 7 и 8, которые до этого момента находятся в закрытом состояниии.

20 Колебания, принятые сейсмоприемниками

2, после предварительного усиления в усилителе 8 поступают на входы перемножающих устройств 4 типа кольцевых модуляторов. На другие входы этих устройств поступает функ25 ция вибратора bo sin к t- принятая сейсмоприемником с номером lV+ 1 и .предварительно очищенная при помощи фильтра 5 от возможных гармоник типа sin 2nt.-, з1п ЗЫ- и т. д.

Получаемое произведение R (t) пропускается

30 через полозовой фильтр б и затем регистриру185503

10

65 с

3 ется в блоке памяти запоминающего устройства 10.

Устройства 7 и 8 для временной задержки предназначены для выработки опорных сигналов, имитирующих сейсмические лучи с наперед заданными временами пробега, равными Т и T;., Колебания вибратора, задержанные во времени в линиях задержки 7 и 8, b (t — Тз ) H b (t — Tz>), поступают на перемножающее устройство 4, где перемножаются функцией bo з1п nt . Эти произведения проходят через фильтры 9, на выходе, которых получаютсяся ко синусоиды C os 2сс Т / и С os 2а Т3 t.

Эти опорные сигналы используются как в полевой, так и в боевой аппаратурах. В полевой аппаратуре используется сигнал

Cos иТ„t для выполнения следующей операции. Скорость изменения частоты вибратора (величина и) может быть непостоянной. 1 ак, например, если в ходе полеьых работ потребуется уве.сличить энергию вибрационного источника в некотором диапазоне частот / —,И без изменения мощности этого источника, то необходимо соответственно уменьшить вели чин n в то время, когда вибратор отрабатывает частоты от / до / - .

В данной аппаратуре предусматривается изменение полосы пропускания фильтра 6 в зависимости от изменения скорости. Это достигается следующим образом. При изменении величины п соответственно будет меняться круговая частота 2кТ„опорного сигнала.

Эти изменения действуют на регулирующий орган фильтра б (на величину сопротивления

R RC — цепочки фильтра) таким образом, что при уменьшении круговой частоты 2nT>z постоянная Т=RC фильтра 6 увеличивается и наоборот.

Запоминающее устройство 10 предназначено для регистрации весьма медленных процессов. Например, если вибратор работает з течение 17 мин и отрабатывает при этом частоты от 10 до 110 ги я = — 1, то наивысшая

10 1 частота, регистрируемая устроиством 10, равна 0,5 ги (здесь принято, что полезная длительность импульсной реакции h(t) равна

5 сек), Поэтому устройство 10 может представлять из себя двух- трехдорожечный магнитофон специального типа, в одну нз дорожек которого последовательно записываются все N+2 каналов полевой а ппаратуры прп помощи двоичного кода, а другие дорожки служат для маркировки адресов.

Базовое устройство содержит барабан 11, куда на отдельные дорожки перезаписываются полевые записи, зарегистрированные в запоминающем устройстве 10, барабан 12, где хранится набор косинусоид, блок головок 1.3 для считывания полевых записей, блок головок 14 для считывания косинусоид, переключатель 16 для выбора необходимой косинусоиды, перемножающие устройства 16, интеграторы 17, запоминающее устройство 18.

4

Колебания, зарегистрированные в запоминающем устройстве 10 полевой аппаратуры, переписываются на барабан 11 со сжатием временного масштаба около 500 — 1000 раз.

11ричем этп колебания записываются таким образом, чтобы опорные сигналы Cos 2nТ. t u

Cos 2nTq>t были бы нанесены как колебания с постоянными наперед заданными частотами независимо от того, какая конкретная величина и была выбрана при полевых наблюдениях, была ли она постоянной или менялась в процессе работы вибратора.

На барабан 12 записывают набор косинусоид Cos (2nptmt — n tm> — Gm), число которых должно быть равно числу ординат, используемых дл» восстановления результируIGUJQII сейсмической записи. Сейсмические записи, получаемые при обычной среднечастотной сейсморазведке, могут быть достаточно качественно восстановлены по отдельным ординатам при помощи обычного сглаживающего фильтра, если эти ординаты будут заданы с интервалом около 2,5 10 з сек. Следовательно, при длительности полезной записи

Т„=5 сек в барабане 12 должны хранить;я

2и00 косинусоид с частотами, отличающимися друг от друга примерно на 0,25 ги. Для того чтобы уменьшить число головок 14 и ширину барабана 12, целесообразно эти косинусоиды записать с временным уплотнением.

Относительным поворотом барабанов 11 н

l2 совмещается начало отсчета полевых наблюдений и косинусоид. Точное совмещение барабанов достигается фазировкой опорных сигналов Сos 2npl»t и Cos 2npTq>t с косинусоидами соответствующей частоты, записанных на барабане 12. При этом желательно иметь именно два опорных сигнала, так как при использовании только одного сигнала фазирование может произойти с ошибкой на целое число периодов. После совмещения начала отсчета барабаны 11 и 12 закрепляются на общую ось. Сигналы, считываемые головками

18 и 14, при вращении барабанов 11 и 12 поступают на входы перемножающих устройств

1б. Полученные произведения затем интегрируются в интеграторах 17 и регистрируются в олоке памяти запоминающего устройства 18, который может быть аналогичен запоминающему устройству 10 полевой аппаратуры.

После каждого оборота номер косинусоиды меняется прп помощи переключателя 16.

Технология нанесения ко синусоид может быть представлена в следующем виде. Сначала высокоточным генератором наносятся на барабан 11 колебания треоуемых частот.

Эти колебания воспроизводятся. По .получаемым записям определяются необходимые сдвиги фаз, после чего эти колебания переносятся на барабан 12 с введением требуемой фазы, например при помощи линии задержк на 1 С-цепочках.

185503

Предмет изобретения

Составитель Ю. P. Дадерко

Редактор И. Г. Карпас Техред Л, Я. Ьриккер Корректоры: А. П. татаринцева и С. A. Башлыкова

Заказ 3867,8 Тираж 538 Падгшсное

ЦНИИГ1И Комитета по» открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Сп".соб сейсмической разведки, основанный на определении взаимной корреляционной функции исследуемого процесса с гармоническим колебанием, возбуждаемым вибратором, с ее дальнейшим Фурье-преобразованием, отличающийся тем, что, с целью повышения ка чества сейсмической информации, функцию нпбратора пропускают через фильтр, непрерывно настраиваемый на мгновенную частоту впбратора, и после перемножения ее с колебаниями, принимаемыми сейсмоприемниками, фильтруют на полосовом фильтре, частотнуго характеристику которого перемещают по оси частот на величину, пропорциональную отклонению скорости изменения частоты вибратора от своего среднего значения.