Понятие о сейсмическом регистрирующем канале

В теоретической физике показано, что для определения физических свойств некоторого объёма среды по характеристикам какого либо физического поля необходимо знать их либо во всех точках поверхности, ограничивающей исследуемый объем среды, либо во всех точках бесконечной плоскости, покрывающей исследуемый объём среды.

Т.Е.: для решения обратной задачи геофизики (в т.ч. и сейсморазведки) необходима регистрация поля во многих точках поверхности наблюдения.

При использовании для регистрации сейсмического волнового поля цепочечной схемы ИИС возникают проблемы с возбуждением упругих колебаний, т.к. количество актов возбуждения в этой схеме должно быть равно количеству актов регистрации. При этом предполагается, что каждый раз возбуждаются идентичные волновые поля, что обеспечить очень сложно. Кроме того, затраты на возбуждение – один из основных видов затрат на полевые наблюдения.

Т.О. сейсморазведочная ИИС должна быть многоканальной и строиться по радиальной схеме: одна из ветвей схемы совместно с ИВК образуют так называемый сейсморегистрирующий канал (СрК).

 

3.1. Сейсморегистрирующий канал с невоспроизводимой
(визуальной)  регистрацией

Данная система преобладала до середины 60-х годов прошлого века. Сей­смограммы, зарегистрированные на визуальном носителе, передавались в камеральные группы сейсмопартий, где выполнялась их ручная обработка и интерпретация (обрабатывающая и интерпретирующая часть ИИС).

Сейсморегистрирующий канал с невоспроизводимой регистрацией скомпонован следующим образом:

СП – сейсмоприемник (геофон): датчик, преобразующий упругие колебания в электрический сигнал;

ПУ, ВУ – предварительный и выходной усилители сигнала;

Ф = ФВЧ + ФНЧ – частотные фильтры, регулирующие полосу пропускания системы (выделение полезного сигнала на фоне помех по частотному признаку);

РЕГ – регистратор на визуальный носитель (чаще всего – многоканальный шлейфовый осциллограф).

СЕЙСМОГРАММА – совокупность сейсмических трасс (их число равно числу СрК в системе) плюс служебные трассы (отметки момента взрыва (ОМ), вертикального времени ( t _в ) , сигналы марок времени), на которые наложены марки времени (обычно с шагом 10 мс). {что видели вы на сейсмограмммах, используемых на лабораторных занятиях}.

Динамический диапазон визуальной записи не превышал 20-30 дб (А _max  ≤ 30 мм при А _min = 1 мм ). Для регистрации сигналов во всем динамическом диапазоне использовались регуляторы динамического диапазона (РДД) двух видов:

~ ПРУ (ЭРУ) – коэффициент усиления в СрК изменялся обратно пропорционально кривой спада амплитуды сигнала (определялась эмпирически).

~ АРУ (АРА) – коэффициент усиления в СрК изменялся обратно пропорционально модулю амплитуды сглаженного сигнала в ВУ (максимальная эффективность регулирования при полной потере динамики сигнала).

3.2. Сейсморегистрирующий канал с записью на промежуточный носитель. Цифровой сейсморегистрирующий канал

Переход от визуальной регистрации сейсмических сигналов к записи их на промежуточный носитель преследовал цели:

- увеличение динамического диапазона сейсморегистрирующих каналов за счёт записи сигналов на магнитную ленту, динамический диапазон которой достигал ≈ 60 Дб (аналоговая запись на магнитную ленту );

- - организация машинной обработки сейсморазведочных данных.

Для контроля качества зарегистрированных. сейсмограмм потребовалось дополнение сейсморегистрирующего канала трактом воспроизведения.

= Упрощенная блок-схема аналогового сейсморегистрирующего канала СрК с промежуточной магнитной записью представлена ниже.

Отличия от сейсморегистрирующего канала  с визуальной регистрацией:

· наличие тракта воспроизведения, где  РДД выполняет согласование динамического диапазона промежуточного носителя с динамическим диапазоном визуализированной записи;

· тракте записи минимизирован объем преобразований регистрируемого сигнала (отсутствует ФНЧ, ФВЧ используется только для подавления. НЧ поверхностных волн-помех, РДД – для согласования динамического диапазона сейсмического сигнала с динамическим диапазоном промежуточного носителя).

 

Развитием этой схемы является сейсморегистрирующий канал с цифровой регистрацией.  Принципиальные отличия:

- динамический диапазон канала зависит только от числа разрядов в отсчете (слове),

- передача информации, записанной на промежуточном носителе для обработки на ЭВМ.

Упрощенная блок-схема СрК с цифровой регистрацией показана ниже:

 

 

ПАК, ПКА – преобразователи аналог-код и код-аналог,

ЦР – цифровой регистратор (запись цифровой информации на любой цифровой носитель)

Ус. Воспр – усилитель воспроизведения (аналогичен вышеописанному)

ВР - визуальный регистратор

 

Сейсморегистрирующий канал   - линейная система, свойства которой описываются импульсной реакцией:         h(t) = hсп(t)*hу(t)*hф(t)*hр(t),

 в частотной области – комплексной частотной характеристикой:                                                H(ω) = Hсп(ω)×Hу(ω)×Hф(ω)×Hр(ω), где:

hсп(t), Hсп(ω) – характеристики сейсмоприёмника во временной и частотной области;

hу(t), Hу(ω) – характеристики усилителя во временной и частотной области;

hф(t), Hф(ω) – характеристики фильтров во временной и частотной области;

hр(t), Hр(ω) – характеристики регистратора во временной и частотной области.

Требуемые характеристики сейсморегистрирующего канала могут дости­гаться при различных соотношениях характеристик его элементов. Из техни­ко-экономических соображений управление параметрами канала осуществляется за счет изменения hу(t) и hф(t). Характеристики сейсмоприёмника мож­но изменять меняя его тип или параметры группирования.

Сейсмопрёмник – наиболее существенное звено, оказывающее влияние на характеристики всех остальных элементов СрК (поэтому ему нужно уделить особое внимание).

Контрольные вопросы

1. Почему сейсморазведочные ИИС должны строиться по радиальной схеме?

2. Какие компоненты образуют СрК?

3. Составные элементы СрК с невоспроизводимой регистрацией.

4. Назначение сейсмоприёмника в СрК?

5. Назначение предварительного и выходного усилителей в СрК?

6. Составные части и назначение фильтров в СрК?

7. Назначение регистратора в СрК с невоспроизводимой регистрацией?

8. Что представляет собой сейсмограмма?

9. Чем обусловлена необходимость включения в СрК с невоспроизводимой регистрацией РДД?

10. Какие типы РДД вам известны?

11. С какой целью используется регистрация сейсмических сигналов на промежуточный носитель информации?

12. В чём отличия СрК с воспроизводимой и невоспроизводимой регистрацией?

13. Чем обусловлена необходимость включения РДД в тракт записи СрК с воспроизводимой регистрацией?

14. Чем обусловлена необходимость включения РДД в тракт воспроизведения СрК с воспроизводимой регистрацией?

15. В чём принципиальные преимущества цифрового СрК?

16. Что определяет динамический диапазон цифрового СрК?

17. Какие дополнительные элементы включает в себя цифровой СрК по сравнению с аналоговым СрК с воспроизводимой регистрацией?

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: