Станция для вибрационной сейсмическойразведки

Станция для вибрационной сейсмическойразведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

269509

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

Кл. 42с, 42

Заявлено 27Х.1968 (№ 1243485/26-25) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 17.1V.1970. Ь|оллете»ь,,А 15

МПК 6 Olv 1/00

УДК 550.834(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Дата опубликова»ия описания !5.1 .1971

Автор изобретения

Г. И. Молоканов

Заявитель

СТАНЦИЯ ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ

РАЗВЕДКИ

Изобретение относится к записывающей» обрабатывающей аппаратуре, применяемой для вибрационной сейсмической разведки.

Известны станции для вибрационной сейсмической разведки, содержащие источник колебаний линейно меняющейся частоты, сейсмоприемники, воспроизводящую, анализирующую и регистрирующую аппаратуру. Извсстньн . станции не позволяют проводить исследован»я одновременно методом регулируемого направленного приемы и методом отраженных волн.

Предложенная станция отличается тем, что выход головок, — воспроизводящих вибрационные сигналы, соединен по каналу исследований методом регулируемого направленного приема через суммирующую схему, импульсный детектор, полосовой фильтр 11 блок анализатора со входом самописца, а по каналу исследований методом отраженных волн каждая головка соединена через отдельный импульсный детектор, полосовой фильтр и блок анализатора с одним из выходов многоканального регистратора, причем в обоих случаях второй вход импульсного детектора соединен через формирователь импульсов с выходом головки, считывающей опорную частоту генератора, которая снабжена механизмом перемещения относительно других головок. Кроме того, барабан воспроизводящего блока, лентопротяжный механизм регистратора и барабан для регистрации суммозаписей подключены к одному приводу. Это позволяет одновременно проводить исследования обоими указанным методами.

5 На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемой сейсмостанци»; на фиг. 2— блок-схема ес приемной части; на фиг. 3 блок-схема вторичного устройства для обработки в»брацио»»ых сигналов.

10 Сейсмостанц»я содержит (ф»г, 1) источник вибрационных колебаний линейно изменяющейся частоты (в»братор 1), сейсмоприемники

2, многоканальный регистратор 3 первичных сигналов, воспроизводящий блок 4, каналы

15 для обработк» сигналов методом регулируемого направлснного приема (Р11П) и методом отраженных волн (МОВ), включающие суммирующую схему 5, импульсные детекторы 6, анализирующие блоки 7, преобразователи 8

20 спектров и общий регистратор 9.

Прием»ая часть (фиг. 2) содержит сейсмоприемники 2, ус»литслll 10, зеркальные гальванометры (или магнитные головки) 11, оптическую систему 12, барабан 13 с фотопленкой

25 (»ли магнитной пленкой) и электродвигатель

И. 1-1а ф»г. 2»зображены также вибратор 1, генератор 15 колебаний линейно изменяющейся частоты, поверхность 16 земли, отражающая граница 17 и отраженные вибрационные

30 сигналы 18.

269509

Вторичное устройство (фиг. 3) содержит барабан 19 с фотопленкой (магнитной пленкой), оптическую систему 20, фотоэлементы (мапшгные головки) 21 и 22, электродвигатель 28 и механизм 24 взаимного смещения чптающи щелей (магнитных гo 10IIQI() . IIIe 1h (I оловка

21), предназначенная для воспроизведения опорных колебаний, имеет индивидуальный механизм 25 смещения. В устройстве имеются также формирователь 26 импульсов, суммирующая схема 5, импульсные детекторы б, полосовые фильтры 27, основные анализирующие каналы 7, преобразователи 8 спектра в непрерывные кривые, многоканальный сейсмический осциллограф 28, перописец 29, барабан 80 с бумаи(ной лентой, редукторы 81 и 82, частотно-модулированный генератор 88, вспомогательный анализирующий канал 34 и генератор 85 маркирующих импульсов.

Источник (вибратор) 1 излучает в землю продолжительные вибрационные колебания линейно изменяющейся частоты, которые распространяются в среде, регистрируются сейсмоприемнпкями 2 и записываются многоканальным регистратором 3. Записанные колебания воспроизводятся с ускорением блоков 4 и подвергаются обработке пли методом РНП или МОВ.

В первом случае схема 5 осуществляет разновременное суммирование сигналов, затем они подвергаются детектированию детекторами 6, в результате чего образуется колебание с разностной частотой, подаваемое в анализирующий канал 7. Спектры, соответствующие продетектпрованпому суммарному колебанию при разных относительных сдвигах отдельны.( сигналов, регистрируются регистратором 9 в виде суммо- или групполент, напоминающих обычные записи, получаемые при исследовании методом РНП.

Во втором случае каждый из воспроизведенных сигналов детектируется, анализируется, преобразуется в непрерывную кривую преобразователем 8, после чего все сигналы регистрируются в виде обычной многоканальной сейсмической записи.

Вибратор 1 и сейсмоприемники 2, число и расположение которых выбирают в зависимости от решаемых задач, устанавливают на поверхности 16 земли. Вибратором 1 управляет мощный генератор 15 колебаний линейно изменяющейся частоты. Вибрациопныс сигналы, излученные в землю, отражаются от границы

17, воспринимаются приемниками 2, усиливаются усилителями 10, поступают на зеркальные гальванометры (магнитные головки) 11 и с помощью оптической системы 12 записываются Ilo способу переменной ширины па фотопленку (мапштную пленку), укрепленную на бараоапе 13, в виде отдельных рядом расположенных дорожек. На одну пз дорон(ск записываются опорные колебания задающего генератора 15. Прп записи барабан вращается с постоянной скоростью электродвигателем 14.

Обработка записанных вибрационных сигналов осуществляется вторичны м устройством (фиг. 3), которое воспроизводит и суммирует первичные сигналы с заданными временными задержка ми, выделяет разностную частоту, производит спектральный анализ, преобразование спектров в непрерывные кривые и регистрирует эти кривые в виде многоканальной записи, принципиально не отличающейся от суммоленты РНП. Кроме того, вторичное устройство обрабатывает сигналы в соответствии с задачами МОВ и позволяет получать записи, аналогичные обычным сейсмограммам при существенном сокращении времени излучения (до 5 — 10 сек) .

Для обработки пленку с записью отраженных вибрационных сигналов и опорного колебания задающего генератора укрепляют на барабане 19 (фиг. 3), вращаемом электродвигателем 28 с постоянной скоростью, значительно превышающей скорость записи. Воспроизведение колебаний осуществляется фотоэлементами (головками) 21 и 22 и оптической системой 20, состоящей из осветительной лампы, линз и читающих щелей, взаимное положени» которых может меняться. Это позволяет воспроизводить колебания одновременно по всем каналам с любым относительным временнь.м сдвигом. Фотоэлементами 22 (головки) осуществляется воспроизведение отраженных сигналов, которые могут суммироваться прп помощи схемы 5. Регулируемое равномерное суммирование вибрационных сигналов позволяет поворачивать характеристику направленности группы сейсмоприемпиков.

Фотоэлементом (или головкой) 21 осуществляется воспроизведение опорных колебаний.

Эти колебания поступают в формирователь 26, на выходе которого образуются импульсы короткой длительности. Сдвигая читающую щель (головку 21) относительно других щелей (головок), воспроизведение излучаемых колебаний можно осуществить с любым временным сдвигом, При анализе первичной записи методом РНП воспроизводимые вибрационные сигналы поступают на схему 5, где суммируются. Суммарный сигнал поступает на детектор б, куда подаются также импульсы опорной частоты с формирователя 26. Выделенные колебания разностной частоты фильтруются фильтром 27, выравнивающим динамический диапазон сигналов, анализируются каналом 7 и спектр регистрируется перописцем 29 на бумажной ленте, укрепленной на барабане 80. После полного оборота барабана читающие щели (головки)

22 смещаются относительно друг друга на некоторую постоянную величину, обуславливая поворот характеристики направленности ня определенный угол, и процесс анализа повторяется, при этом перописец 29 также смещается, регистрируя новыи "пектр на соседней дорожке. При совпадении во времени вибрационных сигналов, записанных на различных дорожках, составляющая разностного колебания, 269500

15 соответствующая определенной волне, будет подчеркнута и на регистрируемом спектре появится спектральное разрастание, частотное положение которого на спектре позволяет определить время распространения данной волны, а порядковое положение дорожки — ее угол выхода. Получаемая в результате многократного анализа запись аналогична суммоленте

Р11П и интерпретируется так же, как обычная суммоза пись.

Взаимное смещение щелей (головок) и перописца может осущес гвляться непрерывно.

Для синхронизации смещения щелей (головок) с вращением барабана 80 и смещением перописца 29 служит комбинированный редуктор 81.

Для обработки сигналов в соответствии с задачами МОВ схему 5 отключают и воспроизводимые одновременно со всех дорожек колебания поступают непосредственно в импульсные детекторы 6, на выходе которых образуются колебания разностной частоты. При этом штающие щели (головки) 22 закрепляют II нулевом положении, а щель (головка) 21, воспроизводящая излучеппые колебания, смещается относительно других щелей на определенное расстояние, обуславлпвая задержку опорного сигнала во времени. При этом разностная частота, соответствующая отраженным сигналам от глубоко расположенных границ, снижается, что позволяет уменьшить время излучения в несколько раз, не выходя при этом за пределы допустимых искажений высокочастотных составляющих разностного колебания.

С выхода полосовых фильтров 27 колебания разностных частот поступают в анализирующие каналы 7. Колебания вводятся в виде периодически повторяющихся отрезков кривых;I анализируются одновременно по всем каналам способом последовательного анализа с использованием частотно-модулированного генератора 88, задающий контур которого связан через редуктор 82 с электродвигателем 28.

На выходе анализирующих каналов 7, включающих общеизвестные схемы ключей, смеси20

Зо

45 телей, резонансных контуров и детекторов, образуются импульсы, огибающая которых есть искомый спектр. Эти огибающие выделяются и преобразуются в непрерывные двухполярные кривые преобразователи 8 и регистрируются многоканальным сейсмическим осциллографом 28 в виде многотрассовой записи, напоминающей обычную сейсмограмму.

Для получения маркпровочной спектральной кривой служит вспомогательный анализирующий канал 84 и генератор 85 коротких импульсов стабильной частоты.

Предмет изобретения

1. Станция для вибрационной сейсмпчсскoiI разведки, содержащая источник колебашш линейно меняющейся частоты, сейсмоприемники, многоканальный регистратор, устройство с воспроизводящими и регистрирующими блоками и читающие головки (щели), отлачаюощаяся тем, что, с целью исследований методом регулируемого направленного приема и методом отраженных во III, выход головок, воспроизводящих ьибрацпонные сигналы, соединен по каналу исследований методом регулируемого и шравле ного приема через суммирующую схему, импульсньш детектор, полосовой фильтр и блок анализатора со входом самописца, а по каналу псследовашш методом отраженных волн каждая головка соединена через отдельный импульсный детектор, полосовой фильтр и блок анализатора с одним из входов многоканального регистратора, причем в обоих каналах второй вход импульсного детектора соединен через формирователь импульсов с выходом головки, считывающей опорную частоту генератора, которая снабжена механизмом перемещения относительно других головок.

2. Станция по и. 1, отличающаяся тем, что. с целью синхронизации и сохранения единого масштаба записей, барабан воспроизводящего блока, лентопротяжный механизм регистратора и барабан для регистрации суммозаппсей подкл.очены и одному приводу.

269509

Ф!/2..1

Риз 2

Чьиа

Составитель Л. И. Митрофанова

Редактор Г. Громова Техред Л, Л. Евдонов Корректор О. С. Зайцева

Заказ 953/2 Изд. № 422 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2