Способ сейсмической разведки

Способ сейсмической разведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

М 5229) Класс 21g, 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБ ЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Зарегигте ировано в Государственном бюро последуьрщ,и регис праиии изобретений при Госплане СССР

В. С. Воюцкий.

Способ сейсмической разведки.

Заявлено 11 июля 1936 гола за кг 197733, с присоединением заявки оТ 14 декабря 1936 года за ¹ ТП-29 4.

Приоритет по пп. 1, 3 и 4 от 11 июля 1936 года, и по пп. 2 и 5 от !4 декабря 1936 года.

Опубликовано 31 декабря 1937 года.

При сейсмической разведке волны, отраженные от разведываемых пластов, смешиваются с поверхностными, поперечными, преломленными волнами и прочими помехами. Основной трудностью и ри обработке сейсмограмм, полученных при разведке отраженными волнами, является отделение отражений от этих помех. Для этого применяют селективные усилители и фильтры, так как волны, распространяющиеся в поверхностных слоях, имеют более низкую частоту по сравнению с отраженными. Однако, и после самых лучших в отношении селективности усилителей и фильтров мешающие волны и вступления полностью не устраняются и выделение отраженных волн на сейсмограмме, хотя и облегчается, но остается во многих случаях очень затруднительным. Признаки, характерные для отражений, которыми руководятся при поисках их на сейсмограммах, нижеследующие:

1) вступления отраженных волн от всех сейсмографов, в случае горизонтального отражающего слоя, расположены по прямой, перпендикулярной к направлению движения светочувствительной бумаги, а в случае наклонных. пластов эта прямая соответственно наклонена к направлению движения бумаги;

2) при правильно отрегулированной аппаратуре периоды и фазы записанных всеми сейсмографами отражений совпадают;

3) при правильном заложении взрывчатки (под зоной „выветривания") и хороших фильтрах амплитуда отраженных волн больше, чем амплитуда непосредственно им предшествующих мешающих волн. Если амплитуда отражений меньше, чем непосредственных предшественников,то выделение отражений возможно только в редких случаях.

Таким образом, можно считать установленным, что в подавляющем большинстве случаев отношение амплитуды А„заметной на сейсмограмме отраженной волны, к амплитуде А„ предщественников больше единицы, а также чем больше А, по сравнению с А „, тем легче выделить отражения и, следовательно, использовать их для интерпретации. Поэтому, очень выгодной была бы возможность увеличить на сейсмограмме отношения амплитуд всех вступлений, т. е. увеличить контраст между отражениями и помехами.

С другой стороны, иногда при сильных взрывах, когда начальный участок сейсмограммы сильно размыт от вступления интенсивных поверхностных волн, разыскание отражений на этом начальном участке было бы облегчено, если бы в первое время после взрыва коэфициент усиления усилителя был понижен, а по прошествии некоторого времени, когда сильные колебания, вызванные поверхностными волнами, относительно затухнут, коэфициент усиления возрастал бы до нормальной величины.

Предлагаемый способ сейсмической разведки решает обе поставлpíные задачи. Согласно изобретению, с целью выделения на сейсмограмме на фоне непосредственно предшествующих отражениям мешающих колебаний, элек-, трические колебания, возникающие в сейсмографе, искажают нелинейно с помощью катодной лампы, увеличи- вая отношение амплитуды А, отра-, женной волны к амплитуде А„пред- шественника. Это может быть достиг- нуто, во-первых, тем, что максималь- ное переменное напряжение, прило- женное к сеткам ламп каскадов, вы- брано так, что оно не выходит за пределы квадратичного участка ха-, рактеристики ламп, и, во-вторых, автоматическим изменением смещения, зависящим от силы сигнала и действующим так, чтобы при слабом сигнале режим ламп соответствовал участку характеристики с малой крутизной, а при сильном сигнале †участку с большой крутизной.

Для достижения второй цели, а именно возможности выделения отражений на начальном участке сейсмограммы предлагаемый способ сейсми- . ческой разведки предусматривает вне- сение в электрические колебания, возникающие в сейсмографе, нелинейных искажений, уравнивающих амплитуды колебаний различной интенсивности по времени поступления их в сейсмограф. Это уравнивание может быть произведено с помощью устройства .для автоматического изменения смещения, отрегулированного так, чтобы в первый момент после взрыва, при приходе сильных поверхностных волн, оно подавало на сетки ламп усилителя отрицательное напряжение и рабочая точка ламп находилась на участке характеристики с малой крутизной, а затем,,по мере разрядки конденсатора, шунтирующего сопротивление в цепи сетки, переходила на участок с большей крутизной.

На фиг. 1 прилагаемого чертежа приведена схема автоматического устройства для внесения нелинейных искажений в усиливаемые электрические колебания, а фиг. 2 изображает характеристику электронной лампы и поясняет действие этого устройства.

Цифрами 1 и 2 обозначены лампы первого и последнего каскадов обычного усилителя, применяемого при сейсмической разведке, 3 — сопротивление в цепи сетки первой лампы, 5 — потенциометр для регулировки отрицательного смешения, создаваемого батареей 10, б и 7 — выпрямители, например, диоды, 8 — выходной трансформатор усилителя, 9 — конденсатор.

Усиленные электрические колебания, проходя по первичной обмотке трансформатора 8, создают на ней падение напряжения, вызывающее поя вление тока в присоединенном к этой обмотке сопротивлении 3. Если

B цепь этого сопротивления включены, как показано на фиг. 1, выпрямители б и 7, то ток в сопротивлении 3 будет всегда одного направления и будет создавать на сетке первой лампы положительное смещение. При помощи батареи 10 и потенциометра 5 к сетке лампы приложено такое отрицательное смещение, при котором рабочая точка лампы находится в начальной нелинейной части ее характеристики, например, в точке Л (фиг. 2).

Если на вход усилителя поступит слабый сигнал, то на первичной обмотке трансформатора 8 появится небольшое напряжение, по сопротивлению 3 пойдет слабый выпрямленный ток и на сетку лампы 1 будет подано относительно небольшое положительное смещение; вследствие этого рабочая точка лампы 1 передвинется немного вправо (например, в точку Б) и останется еще на нелинейной части характеристики. Тгк как в точке Б крутизна характеристики еще мала, то коэфициент усиления лампы останется малым, и этот слабый сигнал усилится лишь в небольшой степени. Наоборот, сильный сигнал, поданный на вход лампы 1, передвинет рабочую точку этой лампы по характеристике далеко вправо на тот ее участок, где крутизна большая (точка В на фиг. 2). Вследствие этого коэфициент усиления усилителя сильно повысится.

Если на вход лампы 1 поступят последовательно один за другим слабый и более сильный сигналы, то отношение амплитуд этих сигналов, вследствие действия описанного устройства увеличится, т. е. сигналы подвергнутся тем амплитудным искажениям, которые необходимы для более легкого выделения на сейсмограмме отраженных волн.

Для уменьшения амплитуд, записанных на сейсмограмме B первые Моменты после взрыва поверхностных колебаний, может быть применена, как выше было указано, автоматическая регулировка усиления по времени. Для этой цели может быть применено устройство, подобное изображенному на фиг. 1. В этом случае детекторы 6 и I должны быть включены так, чтобы падение напряжения на сопротивлении 3 создавало не положительное, а отрицательное смещение. Кроме того должна быть увеличена постоянная времени СЯ конденсатора 9 и сопротивления 3. Тогда, в первый момент после взрыва, когда напряжение на зажимах первичной обмотки трансформатора 8, вызванное сильными поверхностными волнами, будет велико, на сетку лампы 1 будет подано большое отрицательное смещение и коэфициент усиления этой лампы сильно упадет; по прошествии некоторого времени, когда сильные колебания от поверхностных волн затухнут и конденсатор 9 успеет разрядиться на сопротивление 3, коэфициент усиления примет нормальное значение.

Оба видоизменения описанного выше способа искажения усиливаемых колебаний могут быть применены одновременно. В этом случае должны быть включены два автоматических регулятора, подобные изображенному на фиг. 1, один для создания добавочного положительного смещения, а другой — отрицательного. Сопротивления 3 этих регуляторов должны быть включены в цепи сеток различных ламп усилителя.

Описанный способ может быть применен также для увеличения точности пеленга на источник звуковых или электрических колебаний. Как известно, точность определения направления, в котором находится источник электрических колебаний, зависит от полученного на зажимах приемной рамки отсчета Л,„,,— — Ь А, где А„„,— максимальная амплитуда, полученная при расположении рамки плоскостью витков в направлении источника колебаний, и .Ь 4 †минимальн обнаруживаемое уменьшение амплитуды при повороте рамки из положения максимума, Если подвергнуть принятые рамкой колебания нелинейным искажениям по описанному выше способу, то угол, на который необходимо повернуть рамку из положения максимума, чтобы получить заметное еще уменьшение амплитуды, уменьшится, т. е. возрастет чувствительность пеленгатора, а с ней и точность измерений.

Предмет изобретения.

1. Способ сейсмической разведки по методу отраженных волн, OTJIH laющийся тем, что, с целью выделения отражений на сейсмограмме на фоне непосредственно предшествующих отражениям мешающих колебаний, электрические колебания, возникающие в сейсмографе, искажают нелинейно при помощи катодной лампы так, чтобы отношение амплитуд различных по интенсивности колебаний увеличивалось, и отношение амплитуды А, отраженной волны к амплитуде А„предшественника было больше единицы.

2. Видоизменение способа по и. 1, отличающееся тем, что электрические колебания, возникающие в сейсмоЙ((Г (г- " g ъЫ 7 (. 2 ) (а графе, искажают нелинейно при по- мощи катодной лампы так, чтобы амплитуды различных по интенсивности колебаний уравнивались по времени поступления их в . сейсмограф.

3. Устройство для осуществления способа по и. 1, отличающееся при- ( менением одного или нескольких ка- скадов усиления, подключенных к выходу обычного усилителя для отра- ( женных волн и собранных по двухтактной схеме, приЧем катодные лампы в них поставлены в такой режим усиления выбором максимального переменного напряжения, подаваемого на сетки ламп каскадов, чтобы при работе не выходить из квадратичного участка характеристики ламп каскадов, изображающей зависимость анодного тока от напряжения на сетке.

4. Прием осуществления способа по и. 1, отличающийся тем, что устройство для автоматического изменения; смещения в зависимости от силы си- гнала регулируют так, чтобы оно давало на сетку лампы положительное напряжение, с той целью, чтобы при слабом сигнале рабочая точка лампы оставалась на участке характеристики с малой крутизной, при сильном же сигнале перемещалась на участок с большей крутизной. :. :4

5. Прием осуществления способа по п. 2, отличающийся тем, что устройство для автоматического изменения смещения в зависимости от силы сигнала регулируют так, чтобы оно давало на сетке ламп усилителя отрицательное напряжение с той целью, чтобы в первый момент после взрыва, при приходе сильных поверхностных волн, рабочая точка лампы попадала на участок характеристики с малой крутизной, для чего подбирается соответствующая постоянная времени путем изменения емкости конденсатора, шунтирующего сопротивление в цепи сетки, соединенной с цепью выпрямленной части тока нагрузки, Тнп. „Печа ный. Труд" Зан. 1198 — 700