Сейсморазведочный комплекс

 

Использование: для полевых геофизических работ по поиску нефти и газа. Сущность изобретения: в сейсморазведочном комплексе, содержащем коммутатор каналов, преобразователь аналог-код, вычислительную машину с программой анализа спектра сейсмического сигнала и в каждом канале сейсмоприемник, трансформатор, усилитель и фильтры, установлены резонатор и конденсатор, последовательно соединенные между собой и включенные между сейсмоприемником и трансформатором, а параллельно резистору цепи, состоящие из последовательно соединенных резистора и электронного ключа со схемой управления, и параллельно конденсатору цепи, состоящие из последовательно соединенных конденсатора и электронного ключа со схемой управления, причем схемы управления ключами соединены с дешифратором, а дешифратор - с вычислительной машиной. 2 ил.

Изобретение относится к техническим средствам, обеспечивающим проведение полевых работ по поиску и разведке нефти и газа.

Известен сейсморазведочный комплекс (1), содержащий в каждом канале сейсмоприемник, трансформатор, усилитель, фильтры, преобразователь аналог-код, вычислительное устройство. Комплекс позволяет уменьшить шумы путем обработки поступающего сигнала и подачи этого сигнала по обратной связи на вход усилителя соответствующей амплитуды и фазы.

Недостаток комплекса заключается в том, что его амплитудная частотная характеристика (далее в тексте АЧХ), ограниченная в низкочастотной части сейсмоприемниками и фильтрами, не позволяет сохранить низкочастотные составляющие сейсмических сигналов. Эти низкочастотные составляющие, уходя под уровень микросейсмических или аппаратурных шумов, не могут быть восстановлены последующей обработкой. Спектр сейсмического сигнала не может быть расширен и поэтому не может быть получена высокая разрешающая способность сейсморазведки.

Известна также многоканальная система связи, содержащая N каналов, каждый из которых содержит сейсмоприемник, трансформатор, усилитель.

Система позволяет уменьшить взаимные влияния между каналами. Недостаток системы тот же, что и в (1).

Прототипом предлагаемого технического решения является сейсморазведочная станция (2), содержащая коммутатор каналов, преобразователь аналог-код, вычислительное устройство с программой анализа спектра сейсмического сигнала и в каждом канале сейсмоприемник, трансформатор, усилитель и фильтры.

Недостаток сейсморазведочного комплекса заключается в том, что его АЧХ, настраиваемая программой анализа спектра вычислительным устройством на снижение помех, возникающих в исследуемой среде, переключением полосы пропускания фильтров увеличивает крутизну среза низкочастотной части АЧХ комплекса и не позволяет, так же как и в [1] сохранить низкочастотные составляющие сейсмических сигналов.

В предлагаемом сейсморазведочном комплексе, содержащем коммутатор каналов, преобразователь аналог-код, вычислительное устройство с программой анализа спектра сейсмического сигнала и в каждом канале сейсмоприемник, трансформатор, усилитель, фильтры, установлены резистор и конденсатор, последовательно соединенные между собой и включенные между сейсмоприемником и трансформатором, а параллельно резистору установлены цепи, состоящие из последовательно соединенных резистора и электронного ключа со схемой управления, и параллельно конденсатору цепи, состоящие из последовательно соединенных конденсатора и электронного ключа со схемой управления, причем схемы управления ключами соединены с дешифратором, а дешифратор с вычислительным устройством.

На фиг. 1 изображена функциональная схема сейсморазведочного комплекса; на фиг.2 изображены АЧХ входных частей сейсморазведочных комплексов с электродинамическими сейсмоприемниками скорости, с пьезоакселерометрами, с электродинамическими сейсмоприемниками ускорений и предлагаемого комплекса.

Сейсморазведочный комплекс состоит из N каналов, коммутатора каналов 1, преобразователя аналог-код 2, вычислительного устройства 3 с программой анализа спектра сейсмических сигналов и дешифратора 5. Каждый канал содержит электродинамический сейсмоприемник ускорений 5, конденсатор 6 с емкостью С, конденсатор 7 с емкостью 2С, конденсатор 8 с емкостью j C, резистор 9 с сопротивлением R, резистор 10 с сопротивлением R/2, резистор 11 с сопротивлением R/К, трансформатор 12, усилитель 13, фильтры 14 и электронные ключи 15 18 со схемами управления 19 22.

На фиг. 2 изображены АЧХ входных частей: cейсморазведочного комплекса с электродинамическим сейсмоприемниками скорости 23, комплекса с пьезоакселерометрами 24, комплекса с сейсмоприемниками ускорений 25, предлагаемого комплекса 26 28.

Сейсморазведочный комплекс работает следующим образом.

Сейсмический сигнал, прошедший исследуемую геологическую среду, вызывает колебания поверхности земли, преобразуемые каждым сейсмоприемником 5 в электрический сигнал (напряжение), пропорциональный ускорению перемещения его корпуса. Напряжение, вырабатываемое сейсмоприемником, вызывает переменный ток в последовательной цепи: cейсмоприемник 5 емкость конденсатора 6 - сопротивление R резистора 9 индуктивность L₁ первичной обмотки трансформатора. Ток, протекающий через первичную обмотку трансформатора, преобразуется вторичной обмоткой в выходное напряжение, увеличенное пропорционально отношению числа витков вторичной к числу витков первичной обмотки трансформатора.

Трансформатор с сейсморазведочном комплексе обеспечивает усиление сигналов и увеличение отношения сигнала к шуму. Для передачи без потерь низкочастотных сигналов от 2,5 Гц сейсмического частотного диапазона индуктивность первичной обмотки трансформатора должна иметь значение в несколько сотен генри. В сейсморазведочном комплексе используется это основное свойство трансформатора. Кроме того, большое значение индуктивности первичной обмотки позволяет создать вместе с емкостью С конденсатора резонанс напряжений, обеспечивающий подъем низкочастотных сигналов на частотах, близких к частоте, равной отношению единицы к 2 В зависимости от условий прохождения полезного сигнала и помех в исследуемых геологических средах АЧХ сейсморазведочного комплекса может быть оптимально адаптирована к этим условиям после вычисления разности между спектром сигнала первого контрольного взрыва (или возбуждения) и эталонным спектром. По результатам вычислений машина выдаст команду дешифратору, а тот установит ключа в положения, обеспечивающие необходимые подключения емкостей и сопротивлений, с тем чтобы была установлена соответствующая частота и добротность напряжений контура L₁.

Таким образом, АЧХ сейсморазведочного комплекса может иметь форму, любую из промежуточного значения кривых от 26, 27 до 28.

Предлагаемый сейсморазведочный комплекс позволит повысить разрешающую способность сейсморазведки, оптимально адаптируясь к исследуемой геологической среде.

Формула изобретения

Сейсморазведочный комплекс, содержащий последовательно соединенные коммутатор каналов, преобразователь аналог код и вычислительное устройство с программой анализа спектра сейсмического сигнала, при этом каждый канал содержит сейсмоприемник и последовательно соединенные фильтры, усилитель и трансформатор, отличающийся тем, что каждый канал дополнительно содержит последовательно соединенные резистор с сопротивлением R, вход которого соединен с выходом трансформатора, и конденсатор емкостью С, соединенный с входом сейсмоприемника, при этом параллельно конденсатору подключены j цепей, каждая из которых включает последовательно соединенные конденсатор емкостью jC и электронный ключ со схемой управления, а параллельно резистору подключены К цепей, каждая из которых включает последовательно соединенные резистор с сопротивлением R/K и электронный ключ со схемой управления, при этом выходы каждой схемы управления соединены с дешифратором, соединенным с вычислительным устройством.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2