Способ автоматической обработки сейсморазведочных данных

 

О П И С А Н И Е 233289

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 08,7111.1966 (№ 1096202/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Кл. 42m, 7/00

42с, 42

МПК G 06с

G 01

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

СССР

Опубликовано 18.Х11.1968. Бюллетень № 2 за 1969 г.

Дата опубликования описания 16.IV.1969

Автор изобретения

М. С. Попов

Особое конструкторское бюро Министерства геологии СССР

Заявитель

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

С ЕЙ СМО РАЗ В ЕДОЧ Н ЫХ ДАННЫХ

Изобретение относится к способам геофизической разведки, а именно к сейсморазведке, и может быть использовано при обработке материалов, полученных при проведении сейсморазведочных работ на нефть или газ методом регулируемого направленного приема сейсмических колебаний (метод РНП).

Известны способы автоматической обработки сейсморазведочных данных по методу РНП, в которых многократно воспроизводят полевые сейсмозаписи, вводят статические поправки, выделяют сейсмические сигналы, модулирующие яркость экранов электроннолучевых трубок (ЭЛТ), строят элементарные отражающие площадки в виде черточек, строят сейсмические разрезы путем экспонирования отдельных элементов разреза, используют ЭЛТ для промежуточного преобразования выходных напряжений в элементы разреза, производят трансформацию времени и частоты сейсмических записей.

С целью улучшения качества разрезов и повышения геологической эффективности сейсморазведки ограничивают величину временных задержек в соответствии с максимальным углом падения пластов для данных одновременно обрабатываемых сейсмозаписей, производят взаимную увязку элементарных отражающих площадок привязкой каждый раз к элементам первой ссйсмозаписи, осуществляют уравнивание амплитуд суммарных сигналов путем изменения коэффициента усиления усилителей суммарных сигналов с последующим их контролем.

Сущность способа сводится к следующему.

В полевые сейсмозаписи при переводе полевой информации в оперативную память устройства вводятся во все трассы относительно средней статические поправки (за рельеф, зону малых

10 скоростей, глубину установки сейсмоприемников, разность фаз регистрирующей аппаратуpbl) исправляющие оси синфазности и наклон базы, а при выборке информации из оперативной памяти, при обработке ее и построении

15 разреза, вводятся статические поправки, общие для базы обработки (за глубину взрыва и линию приведения), по информации, имеющейся на полевых сейсмозаписях, или по информации, полученной в поле дополнительно.

Выделение полезных сигналов, модулирующих яркость экрана ЭЛТ по амплитудному, фазовому и частотному признакам, производят только при условии минимальной относи2S тельной разности смежных суммарных сигналов и равенстве фаз. Критерий минимальной относительной разности устанавливается в зависимости от частоты полезного сигнала, одновременно с установкой фильтров высоких

ЗО и низких частот.

2233289 ох

Для образования на разрезе элементарных отражающих горизонтов, по длине равных половине базы расстановки сейсмопрнемников, а по углу падения совпадающих с углом падения отражающих горизонтов, подают на отклоюпощ||е системы ЭЛТ напряжения или токи по |с|стотс, pIIÂIIÎÉ l .IÂÎÎ!! íÎÉ I! ||нвы сшей частоте сейсмических си!в!ало, и управляемые для горизонтально о гклопяющсй пары напряжением пли током, пропорциональными

1 — V(,) — а для вертикально отклоняющей пары напряжением или током, пропорциональными

V(3,) — " .

Для осуществления уравнения амплитуд сейсмозаписей от сейсмозаписи к сейсмозаписи производится изменение коэффициента усиления усилителей суммарных сигналов с II0следующим контролем их на экране ЭЛТ с длительным послесвечением.

Разрез большой протяженности, например до 150 кл, строят путем использования приемной телевизионной трубки с магнитным отклонением в качестве промежуточного преобразователя сигналов напряжений U» и U„ получаемых с вычислительного устройства в текущие координаты в соответствующем |масштабе, а напряжением, пропорциональным амплитуде суммарных сигналов, модулируют яркость свечения элементарных отражающих горизонтов, Разрез получают экспонированием отдельных элементов разреза на фотопленку, которая перемещается для каждых четверок сейсмозаписей на шаг, равный в масштабе четырем стоянкам по 200 л, при одновременной обработке, например пяти сейсмозаписей. При экспонировании на фотопленку производится ограничение величины временных задержек б„ определяемых оператором по разрезу на экране ЭЛТ с длительньв| послесвечением, а по величине временные задержки на;ходятся в соответствии с максимальным углом падения пластов, для данных, например пяти, сейсмозаписей, обрабатываемых одновременно.

Для осуществления взаимной увязки элементарных отражающих горизонтов вводят статические поправки, общие для базы суммирования (за глубину взрыва, линию приведения и дневной рельеф) по разрезу, построенному на экране ЭЛТ с длительным послесвечением, например по пяти сейсмозаписям, информация четырех сейсмозаписей из пяти экспонируется на фотопленку с экрана ЭЛТ с малым послесвечением. При следующей же закладке предыдущая пятая сейсмозапись становится первой, а четыре ставятся новые, которые снова увязываются с первой и т. д.

Для эффективного осуществления подавления помех промышленной частоты и ес гарыон||и, лежащих B диапазоне сейсми |сскпх

З0

4 сигналов от 20 до 200 гц, вычисление координат и построение разреза производят путем трансформации натурального времени и спектра частот сейсмических записей, например в

30 раз. Время трансформируется с б сек в

0,2 сек, частоты — из 20 — 100 гц в 600 — 300гц.

Для более полного использования информации поправки, исправляющие оси синфазности, определяют по самим сейсмозаписям путем воспроизведения всех трасс на экране

ЗЛТ с длительным послесвечением какой-либо области ссйсмозаписи с удовлетворительно прослеживающейся волной в увеличенном масштабе по осям времени и амплитуд до величин, позволяющих производить оценку разности фаз с погрешностью по оси времени, не превышающей 1 ясек натурального времени.

Используя шкалу, производят оценку разности времени всех трасс относительно средней трассы, и вводят полученные поправки с помощью линии задержки и коммутирующих устройств во время повторной перезаписи в оперативную память устройства.

Для введения поправок за наклон базы по информации, имеющейся на сейсмозаписях, строят разрез на экране ЭЛТ с длительным послесвечением по сейсмозаписям с предварительно исправленными осями синфазности, используя ручной ввод временных задержек, определяют угол выхода сейсмической волны для каждой сейсмозаписи с помощью линий задержки, осредняют, затем в виде статических поправок за наклон базы приема вводят в первичные сейсмозаписи при повторной перезаписи на промежуточный магнитный барабан оперативной памяти.

На чертеже представлена блок-схема устройства, поясняющая предложенный способ.

Комплект очередных одновременно обрабатываемых записей последовательно укладывают на барабан 1. На блоке 2 нелинейносги набирают среднюю скорость V(t<, для данного района или для данных одновременно обрабатываемых сейсмозаписей.

При наличии статических поправок, получаемых в поле дополнительным исследованием, их набирают для каждого канала относительно среднего на панели ввода статических поправок 8. Далее информация с барабана 1 через линию задержки 4, управляющую панелью ввода статических поправок 8, в соответствии с выставленными поправками, ускоре||но, например в 30 раз, перезаписывается а магнитный барабан 5 с помощью блока магнитных головок б.

По окончании перезаписи исправленная информация также ускоренно с транформацией времени и частот, например в 30 раз, начинает воспроизводиться с барабана 5 тем же блоком магнитных головок б, причем все трассы сейсмозаписи будут воспроизводиться одновременно.

Воспроизведенные сигналы подаются на вход блока 7 линий задержки, устройство контроля 8, а сигналы ср",|них трасс каждой сей233289 смозаписи подаются на устройство 9 выделения импульса момента взрыва. При каждом очередном воспроизведении сейсмических сигналов с магнитного барабана 5 во все и трасс, относительно средней, блоком 7 вводятся временные задержки, линейно нарастающие ог средней трассы к крайним трассам, компенсируюгцие временной сдвиг отраженной волны от наклонных горизонтов так, что если и †неп — 1 четное, то с первой по вводятся поло2

Зо

65 жительцые задержки, а с и+1 по и-иую

2 отрицательные задержки. При и-четном с п первои по — вводятся положительные задержг

С каждой линии задержки блока 7 одновременно снимаются по три сигнала с тремя смежными временными задержками между крайними сейсмотрассами б,(! — 1),о,(i) и о (1+1).

Сигналы всех трасс с задержкой между крайними сейсмотрассами раздельно суммируются тремя суммирующими усилителями с фильтрами 10 высоких и низких частот, на выходе которых получаются тпи суммарных сигнала, подаваемых на устройство выравнивания амплитуд 11.

Выравнивание производится путем изменения коэффициента усиления для каждой сейсмозаппси. Контроль уровней сигналов различных сейсмозаписей осуществляется с помощью устройства контроля 8. После устройства выравнивания амплитуд

11 суммосигна Ibl

Е У;,(t — 1), Z и о/(1) и Е У о/(i+ 1) поступают на устройство 12 опознания сейсмических волн.

В природе угол наклона отражающих горизонтов может принимать бесчисленное множество значений. Таким образом, разность времен прихода отраженной волны будет принимать также бесчисленное множество значений. А блок 7 линий задер>кки, осуществляюгцей компенсацию разности времен прихода отраженной волны к крайним сейсмоприемникам обрабатываемой базы, компенсирует дискретно.

При этом очевидно, что скомпенсировать оtt можно только с погрешностью от О до

Обработанная информация в виде П-образных импульсов поступает на модулируюгцие электроды ЭЛТ 18 с длительным послесвечением, на экране которой наблюдается разрез участка профиля одновременно обрабатываемых сейсмических записей.

П-образные импульсы с устройством 12 подаются также на ЭЛТ 14 с электромагнитным отклонением, с малым послесвечением, но с хорошей линейностью, с экрана которой про60 и ки, а с — +1 по и-ую — отрицательные.

2 изводится экспопированпс элементов разреза на фотопленку.

Сигналы средних трасс каждой сейсмозаписи подаются на устройство 9 выделсцпя импульса момента взрыва. затем в выделенные импульсы момента взрыва вгодятся статическиее поправки, общее для сейсмозаписей с помогцью устройства ввода статических поправок 15.

Исправленные импульсы момспта взрыва подаются на вход генератора линейно изменяющегося напряжения (ЛИН) 16, который моделирует текущее время в виде напряжения, скорость нарастания которого согласуется со скоростью воспроизведения сейсмической и формации с барабана 5.

Напряжение с. генератора ЛИН 16 подается на блоки 17 и 18 произведения.

Напряжение с блока 2 ввода средней скорости I t, подается па блок 19 произведения.

it где множитель синхронно изменяется с

G X изменением б, в блоке 7 линий задержки.

Блок 19 моделцрует произведение сомпо>кцтеit лей 1 р,>, которое также в виде напря,. л. женил подается иа блок 20 для моделироваi 1 ния функции 1 — 1, .С выхода блоу ка 21 нелинейноcòè напряжение подается па блок 18 в виде сомножителя.

Образование напряжения Х аналога осуществляется подачей напряжений сомножителей с блоков !7 п 19 на блок 22 произведений.

Таким образом вычисляются текущие координаты возможных отражающих точек. Напряжения Л подаются на усилит лп 8 и

l эч 24

Л -отклонения п Z-отклонения соответственно.

С выхода усилителей 28 п 24 напряжения, осугцествляющпе развертку луча, подаются на отклоняющие системы соответственно - и

7-отклонения ЭЛТ 18 ц 14. Элементы разреза строятся на экранах ЭЛТ 18 и 14 в виде чспточек, по длине равных (в масштабе) «о»l вещенному» сейсмической волноп участку разреза, а по углу наклона соответствующих углу падения отражающих пластов, Получение пх осуществляется следующим образом: напряжение с опорного генератора 25, по частоте равное удвоенной наивысшей частоте сейсмического сигнала, подается на модуляторы

26 и 27.

На модулятор 26 в качестве модулируюшего напряжения подается с выход . а блока нелинейности 20 напряжение, пропорциональное

1 (,т f 2

С выхода модулятора 26 модулируемое напряжение повышенной частоты подается на вход усилителя 28, где напряжен ия с блока

22 п модулятора 26 суммируются п уже в ви233289 де суммы подаются на отклоняющие системы

Х-отклонения.

На модулятор 27 в качестве модулирующего напряжения подается с выхода блока 17 напряжение, пропорциональное

С выхода модулятора 27 модулируемое напряжение повышенной частоты подается на вход усилителя 24, где напряжение с блока 21 10 и модулятора 27 суммируются и уже в виде суммы подаются на отклоняющие системы

Z-отклонения.

Таким образом обрабатываются сейсмозаписи и строится по ним разрез на экране ЭЛТ 15

l8 для визуального его наблюдения и оценки его качества оператором.

Разрез большой протяженности, например до 150 км, получается путем использования приемной телевизионной трубки 14 с электро- 20 магнитным отклонением луча в качестве промежуточного преобразования сигналов напряжений в текущие координаты в соответствующем масштабе.

П-образное напряжение, пропорциональное 25 амплитуде суммарных сигналов, модулирует яркость свечения элементарных отражающих горизонтов. Разрез получается экспонированием отдельных элементов разреза на фотопленку узла фотографирования 28. Фотоплен- 30 ка узла фотографирования перемещается для каждых четверок при одновременной ооработке, например, пяти сейсмозаписей на шаг, равный в масштабе четырем стоянкам по 200 м.

При первичной обработке и построении раз- 35 реза используются временные задержки, например, до +- 90 мсек истинного времени, но при этом на разрезе наносятся лишние элементарные площадки, обусловленные побочными разрастаниями суммарных амплитуд. . 4О

Для устранения указанного недостатка оператор оценивает по построенному разрезу на экране ЭЛТ с длительным послесвечением область временных задержек, куда приходится максимум отражений, и при экспонировапии 45 на фотопленку производит ограничение количества такой величиной, чтобы не терять полезной информации и исключать нанесение лишних площадок.

Для увязки элементарных отражающих го- 50 ризонтов на разрезе большой протяжеHHocl построение ведется следующим образом.

Строят разрез на экране ЭЛТ с длительным послесвечением для всех одновременно обрабатываемых сейсмозаписей, например пять штук. Затем введением статических поправок ошибок для сейсмозаписи (за глубину взрыва, линию приведения и дневной рельеф) увязывают по какому-либо горизонту. Экспонируют на фотопленку информацию первых четырех из пяти сейсмозаписей. Меняют комплект сейсмозаписей, но последнюю в первом комплекте ставят теперь первой, а остальные ставят новые.

Снова строят разрез на экране ЭЛТ с длительным послесвечением, только четыре новые увязываются с первой, бывшей в предыдущем комплекте последней (пятой) и т. п.

Обработка сигналов указанной частоты, связанная с перезаписью их большим числом всевозможных преобразований, представляет больше грудности из-за влияния помех и паводок питающей сети частотой 50 га и ее гармоник.

При трансформации частот сейсмических сигналов, например в 30 раз, область частот питающей сети остается на прежнем месте, а область частот сейсмических сигналов переходит в область 500 †30 га.

Наводка 50 — 100 га легко срезается фильтрами высоких частот, если таковая накладывается при преобразовании и перезаписи.

Предмет изобретения

Способ автоматической обработки сейсморазведочных данных, в котором производят многократное воспроизведение сейсмозаписей, ввод статических поправок, выделение сейсмических сигналов, модулирующих яркость экранов электроннолучевых трубок, построение элементарных отражающих площадок в виде черточек, построение сейсмического разреза путем экспонирования отдельных элементов разреза, используют электроннолучевые трубки для промежуточного преобразования выходных напряжений в элементы разреза, производят трансформацию времени и частоты ссйсмических записей, отлачающайся тем, что, с целью улучшения качества разрезов и повышения геологической эффективности сейсморазведки, ограничивают величину временпыx задержек в соответствии с максимальным углом падения пластов для данных одновременно обрабатываемых сейсмозаписей, производят взаимную увязку элементарных отражающих площадок привязкой каждый раз к элементам первой сейсмозаписи, осуществляют уравнивание амплитуд суммарных сигналов путем изменения коэффициента усиления усилителей суммарных сигналов с последующим Нх контролем, 233289

Составитель Л. Митрованова

Техред Л. К. Малова Корректор В. В. Крылова

Редактор Е. В. Семанова

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 517/10 Тираж 427 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4