Способ регистрации сейсмических колебаний
Использование: регистрация сейсмических колебаний, многоканальной цифровой сейсморегистрирующей аппаратурой. Сущность изобретения: периодически через интервалы времени, превышающие длительность сейсмического импульса,измеряют амплитудный спектр сейсмического сигнала. Находят его верхнюю частоту fmax. Определяют граничную частоту фильтра, равную , частоту дискретизации из условия fg 4fmax. Затем согласованно меняют частоты фильтра и дискретизации на найденные значения fbi. fgi и записывают последнюю или соответствующий ей интервал дискретизации синхронно с кодами одновременно квантуемых сигналов. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„ >Ц„„175523О А1 госуддРcTBEнный комитет
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (sl)s G 01 V 1/24
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ.ЬСТВУ2
-: (57) Использование: регистрация сейсмиче . ских колебаний, многоканальной цифровой сейсморегистрирующей аппаратурой. Сущность изобретения: перйодически через интервалы времени, превышающие длительность сейсмического импульса,измеряют амйлитудный спектр сейсмического сигнала. Находят его верхнюю частоту 1в><.
Определяют граничную частоту фильтра, равную 1ь=1, частоту дискретизации из условия fg=4fmax. Затем согласованно меняют частоты фильтра и дискретизации на найденные значения fbb fgi и записывают последнюю или соответствующий ей интервал дискретизацйи синхронно с кодами.одновременно квантуемых сигналов. 2 ил.
1 (21) 4812969/25 (22) 08.01,90 (46) 15,08.92. Бюл. N 30 (71) Киевское геофизическое отделение Украинского научно-исследовательского геологоразведочного института (72) Ю.В.Тимошин (56) Гурвич И,И. и др. Сейсмическая разведка; M.: Недра, 1980, с.202--210.
Авторское свидетельство СССР
N 1434382, кл. 6 01 V 1/24. 1986. (54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ
Изобретение относится.к способам ре- временных разрезов в различных частотных гистрации колебаний при сейсмической диапазонах. разведке. Недостатком способа является требоваИзвестен способ цифровой регистра- ние повышенного объема памяти при реги-ции, при котором сигналы усиливают и про- страции сигналов, а также неучет ширины пускают через фильтр низких частот с спектра реальных сейсмических сигналов в частотой среза fb, затеял дискретизируют по процессе регистрации.. времени с частотой fg = const. квантуют по Целью изобретения является повышеамплитуде и регистрируют.. ние разрешающей способности и эффектив.Недостатком способа является потеря ности сейсморазведки. информации из-эа фиксирования значений Указанная цель достигается тем, что соинтервала дискретизации регистрируемых гласно способу регистрации сейсмических сигналов. колебаний, включающему преобразование Наиболее близким к предлагаемому яв - механических колебаний в электрические с ляется способ регистрации сейсмических последующим их усилением, фильтрацией и сигналов, позволяющий повысить информа- дискретизацией во времени, устанавливают тивность тем, что предусматривается реги- априорно максимальныЕ значения частоты страция сигналов с повышенной в 2-3 раза дискретизации сигнала fgo и граничной часпротив обычной частотой дискретизации и тоты фильтра fb>, периодически измеряют последующей выборкой отсчетов с мень- амплитудный спектр сейсмического сигн ла ширли частотами дискретизации в процессе через интервалы времени, превышающие обработки сейсмограмм на ЭВМ. В резуль- длительность сейсмического импульса, натате способ позволяет получать несколько ходят их верхнюю частоту fmaxc, определя1755230
10 спектре сейсмических колебаний обеспечи- 15 вает повышение разрешающей способно20
35
5) и регистрацию кодов сигналов (регистратором 6). К выходу усилителя 2 присоедине- 40
50 ют значения граничной частоты фильтра иэ раВЕНСтВа fbi-f axc, И ЧаСтОтЫ дИСКрЕтИза ции сигналов из условия fgl=4fMaxc, затем согласованно меняют частоты фильтра и дискретизации на установленные значения 1ц и fgl и записывают последнюю синхронно с кодами одновременно квантуемых сигналов.
Рассматриваемый способ обеспечивает более полное использование спектра реальных сейсмических сигналов в области высоких частот при минимальном объеме памяти, необходимом для записи всей информации. Сокращение высоких частот в сти и эффективности сейсмической разведки при изучении сложнопостроенных и тонкослоистых сред, На фиг. 1 представлены сейсмоприемник 1, усилитель 2, фильтр нижних частот (ФНЧ) 3, блок дискретизации сигналов во времени 4, блок амплитудного квантования
5. регистратор 6, измеритель спектров 7, анализатор спектров 8, генератор импульсов частоты дискретизации 9, блок формирования кода интервала дискретизации 10;
Способ реализуется с помощью представленного устройства следующим образом.
Блоки 1-6 соединены последовательно как в обычной цифровой сейсмической стан- ции и осуществляют преобразование механических колебаний в электрические (сейсмоприемником 1), усиление их (усилителем 2), фильтрацию (ФНЧ 3), дискретизацию (блоком дискретизации 4), амплитудное квантование (блоком квантования сигналов ны последовательно включенные измеритель 7 и анализатор спектров 8, генератор импульсов дискретизации 9. соединенный с дискретизатором 4 и фильтром 3, измерителем спектров 7 и анализатором спектров 8, а также с регистратором 6 через блок формирования кода интервала дискретизации 10.
С учетом дополнительных блоков 7-10 осуществляют регистрацию таким образом, Сигналы с выхода усилителя 2 поступают в анализатор спектров 7, на оыходе котсрого периодически, например через 0,1.-0,2 с формируются амплитудные спектры. сейсмических сигналов, поступающие в блок анализатора спектров 8, который определяет величину максимума амплитудного спектра A(fg), находят частоту figayc, по которой выполняют условие А(ма«) = КАмакс) 0 <
<К «1, M задают значения fvaxc генератору
9 для формирования частоты дискретизации сигналов в соответствии с равенством о=4 ма«(при непрерывном изменении частоты импульсов дискретизации), При ступенчатом изменении частоты следования импульсов дискретизации частота fg сравнивается в генераторе импульсов 9 с частотой этого генератора в настоящий момент.
Если fg ниже рабочей частоты генератора 9 и равна или ниже следующей его частоты (иэ сетки заданных частот дискретизации), то включается более низкая частота дискретизации и т.д. Импульсы частоты дискретизации fg=4fi axc поступают в дискретизатор
4, который реализует дискретизацию сигналов с частотой fg=4fMaxc. Одновременно частота fMaxc llopàåòcÿ на фильтр нижних частот
3, о котором устанавливается граничная частота 1ь = fMaxc, Эта же частота синхронизирует работу измерителя и анализатора спектров. Импульсы с частотой дискретизации fg поступают на вход блока 10, определяющего код интервала дискретизации и направляющего его в регистратор.
Способ реализуется выполнением следующих операций.
Возбуждают в среде упругие (механические) колебания, регистрируют выходящие на поверхность колебания и преобразуют их в электрические; устанавливают максимальные начальные значения частоты дискретизации fgg и верхней частоты фильтра fbo, осуществляют частотную фильтрацию и дискретизацию колебаний во времени с указанными выше параметрами; измеряют амплитудный спектр сейсмического сигнала через определенные заранее выбранные интервалы времени, превышающие длительность сигнала; определяют частоту мак симума амплитудного спектра сигнала fo. находят верхнюю частоту f> ave амплитудного спектра сигнала из условия A(fwaxc) = tCAx
„(f0): определяют новые значения частоты дискретизации fgi из условия fg = 4Ги «и верхней граничной частоты фильтра из условия
Йц = ма«, меняют частоты дискретизации и фйльтра на найденные значения fgi и fg; повторяют процесс в следующих i-ых интервалах времени.
Пример изобретения иллюстрируется чертежом, представленным на фиг, 2. Зададим начальную частоту дискретизации сейсмических сигналов fgp = 2000 Гц. что соответствует максимальной частоте спект5 ра сигнала fua« - fg/4=2000/4 = 500 Гц. В то же время амплитудный спектр реального сейсмического сигнала; измеренный сразу же после начала процесса регистрации, имеет максимум А(1,), например, на частоте
fo =200 Гц (фиг.2). Приняв значение К = 0,05
1755230 (значение амплитуды спектра составляет
5 j, от максимальной), найдем (на фиг,2) (1макс = 450 Гц, что несколько ниже априор-. но заданного первоначального значения
fQMaKc = 500 Гц. Частота дискретизации, со 5 ответствующая f1Maxc = 450 Гц, равна
fg1 "4 6макс = 4 450 =- 1800 Гц .
Соответственно граничная частота
ФНЧ fb = 11макс = 450 Гц. Таким образом на первом интервале сейсмической записи при регистрации колебаний с начальной частотой дискретизации fgo = 2000 Гц потери информации отсутствуют. Одновременно имеется воэможность понизить верхнюю частоту спектра сигнала до f1MaKc = 450 Гц и.
15 частоту дискретизации до fg> = 1800 Гц.
Следующее измерение амплитудного спектра сейсмического сигнала. выполненное, например, через 0,2 с после первого,дало значение f = 250 Гц, а частота дискретизации составит F2 = = 4 Ь = 4 250 = 1000 Гц. Начиная с этого момента времени, частота дискретизации устанавливается равной fg2 =- 1000 Гц, а ча- стота фильтра fb = 250 Гц. Затем весь этот 25 процесс периодически повторяют в другие моменты времени вплоть до окончания про- цесса регистрации колебаний. Частота дискретизации в каждый момент времени фиксируется на сейсмической записи, Применение предлагаемого способа обеспечивает более полное использование спектра сейсмических сигналов, а следовательно, регистрируемой информации, соответствующих как малым, так и средним и большим глубинам, повышая в конечном итоге эффективность сейсморазведки. Формула изобретения Способ регистрации сейсмических колебаний, включающий преобразование механических колебаний в электрические с последующим их усилением, фильтрацией и дискретизацией во времени, при этом устанавливают априорно максимальные значения частоты дискретизации сигнала и граничной частоты фильтра fgo = 1ь, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и эффективности сейсморазведки за счет более полного использования высокочастотных частей спектров волн, отраженных на различных глубинах, периодически измеряют амплитудный спектр сейсмического сигнала через интервалы времени, превышающие длительность сейсмического импульса, находят их верхнюю частоту 4а«, определяют значения граничной частоты фильтра из равенства 1ы = f a«i и частоты дискретизации сигналов из условия fgi =4fMa«l. затем согла.-. сованно меняют частоты фильтра и дискретизации на установленные значения 1ц и fg и записывают последнюю синхронно с кодами одновременно квантуемых сигналов. 1755230 Ь Ч 7фЯшиМОИО Составитель Н. Васильева Техред М.Моргентал Корректор Е, Папп Редактор Н. Горват Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2891 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж 35, Рауаская наб., 4/5
