CS220126B1 - Seismické záznamové zařízení - Google Patents

Abstract

Seismické záznamové zařízení pro registraci uměle vyvolaných reflexních seismických vln. Vynález náleží do oboru geofyziky. Jeho účelem je umožnit spřažení dvou i více seismických záznamových zařízení, zvýšit tím: počet průzkumných bodů na jeden odpal i násobek překryvu měření, a to bez snížení vzorkovací rychlosti a zvýšení počtu vodičů v kabelech. Uvedeného účelu se dosáhne synchronizátcrem, který se připojí k řídicímu bloku seismického záznamového zařízení. V synchronizátoru je za­ řazen programový registr, který přestavuje duplexér zařízení na režim vysílání nebo příjmu. Programový registr i řídicí blok je dálkově ovládán přes duplexér, přijímač a kódovač. Programový registr také dálkově ovládá podřízené seismické záznamové za­ řízení, nebo vysílá potvrzovací signály přes kódovač, vysílač a duplexér. Zařízení je využitelné v oboru geofyziky při seismickém průzkumu na ropu, zemní plyn, pevné užitkové nerosty, rudy apod. Lze ho· využít i v archeologickém a stavebním průzkumu.

Description

Vynález' se týká seismického záznamového zařízení, jehož součástí je vstupní zesilovací..blok se seismickými vstupy, na které jsou připojeny přes krokový přepínač gem fény a s řídicími vstupy, na které je připojen řídicí blok se startovacím vstupem, počátkovým vstupem a verifikačním· výstupem.

Seismické záznamové zařízení se používá v geofyzikálním průzkumu k registraci uměle vyvolaných reflexních seismických vln, které jsou vyslány z povrchového zdroje do zemské kůry, procházejí geologickými vrstvami a od jejich rozhraní se odrážejí. Odražené seismické vlny jsou na povrchu detekovány akustickoielektrickými měniči, geofóny, rozmístěnými v terénu ve zvolených, pravidelných intervalech. Každý geofón, popřípadě každá samostatná skupina geofónů je zapojena přes krokový přepínač na jeden seismický vstup seismického záznamového zařízení. Podle času příchodu odražené seismické vlny se usuzuje na existenci a polohu rozhraní geologických vrstev. Průvodním jevem geofyzikálního seismického průzkumu je výskyt irelevantních signálů. Jejich převážné vyloučení při konečném vyhodnocování je umožněno vysíláním uměle vyvolaných seismických vln z různých míst v terénu a přijímáním, seismických vln odražených od jednoho· reflexního společného bodu na různých místech povrchu terénu, měřením s tvz. vícenásobným překrytím. Cím je násobek překrytí vyšší, tím je seismický průzkum přesnější a účinnější. Seismický průzkum s vyšším násobkem překrytí však vyžaduje seismické záznamové zařízení s vyšším počtem seismických vstupů. V běžné praxi se dosud používají seismické záznamové zařízení, dále jen SZZ, s 48 seismickými vstupy, existují však již SZZ s 96 a více seismickými vstupy.

Nevýhodou známých SZZ s větším počtem seismických vstupů je vyšší výrobní náročnost a nákladovost. Má-li být dosaženo požadované vzorkovací rychlosti, například 2 ms, je nutno SZZ vybavit složitými obvody s rychlými elektronickými prvky a magnetopáskovými jednotkami: s vysokou záznamovou hustotou. Současným stavem technických parametrů elektronických prvků je možnost zvyšování počtu seismických vstupů známých SZZ limitována. Další nevýhody vícekanálových SZZ se projevují v požadavcích na kabelové spojení. Pro každý seismický vstup je třeba dvou kabelových žil. Mnohažilové kabely pro gecfónovou síť jsou výrobně složité a ekonomicky nákladné, neboť mnohažilový kabel musí být co do hmotnosti přizpůsobený ruční manipulaci i v těžkých terénních podmínkách, odolný proti otěru, vykazovat vysokou pevnost v tahu a ohybu, dále musí mít dokonalou izolaci mezi jednotlivými žilami, a tato izolace musí odolávat i extrémním· povětrnostním podmínkám. Mnohažilové kabely, které splňují tyto podmínky, jsou ekonomicky stejně nákladné jako seismické záznamové za4 řízení, a přitom jejich životnost je podstat-. ně nižší.

Uvedené nevýhody odstraňuje seismické záznamové zařízení·; podle vynálezu, jehož podstatou: je,; že/k jeho řídicímu bloku je připojen synchronizátor, ve kterém je zařazen programový registr, jehož startovací výstup je spojen se startovacím vstupem řídicího; bloku,„počátkový ··výstup. s počat-¹ kovým vstupem řídicího bloku a verifikační vstup s verifikačním výstupem řídicího bloku a jehož spouštěcí výstup je spojen se spouštěcím vstupem, ověřovací výstup s ověřovacím vstupem a odpalovací výstup s odpalovacím· vstupem kódovače a jehož rozběhový vstup je spojen s rozběhovým výstupem,, potvrzovací vstup s potvrzovacím výstupem a roznětový. vstup!s roznětovým výstupem dekodéru.

Výhody seismického záznamového zařízení podle vynálezu vyplývají ze synchronizátoru, který umožňuje spřažení dvou i více zařízení. Synchronizovaným spřažením seismických záznamových zařízení se zvětší počet seismických vstupů a tím je dána možnost i zvětšit proměřovaný úsek. Získá se nejméně dvojnásobný počet údajů při jednom odpalu. Poněvadž vymezení seismických vln odpáleni výbušniny uložené do zemního vrtu je při geofyzikálním seismickém průzkumu limitujícím faktorem produktivity měření, zvýši se produktivita průzkumných prací. Jejich kvalita je přitom stejná nebo dokonce vyšší, protože vzorkovací rychlost zůstává stejná, neklesá se zvyšováním počtu seismických vstupů a násobek překryvu měření je možno zvýšit. Výrobně a nákladově jsou Lseismictó. zařízeníxa podle vynálezu; výhodná. a příznivá'· :prcto-.· že dosahují vyššího počtu: seismických: ivsteupů při zachování vzorkovací rychlosti: ? bez í:í nároků na použití nákladných rychlých ;e- -tlektronických prvků a magnetopáskoivýdii’ jednotek s vysokou záznamovou hustotou.· Pre· zapojení geofónů na· seismické·' vstupy^·» spřažených seismických záznamových zam' zení vyhovují běžné mnohožilavé koaxiálním kabely, užívané pro jednotlivá seismická · záznamová zařízení.

Příklad seismického záznamováho zařízení je znázorněn na přiloženém, výkrese ve schematickém' blokovém zapojení.

Seismické záznamové zařízení podle vynálezu sestává ze vstupního zesilovacího· bloku 31, řídicího bloku 8 a synchronizátoru 36. Na seismické vstupy 32 vstupního zesilovacího bloku 31 jsou zapojeny přes kro^. kový přepínač. 33 geofóny: 35, upevněné .v · povrchu zemské kůry 37 a na jeho. řídích vstupy 34 řídicí blok 8. .Na startovací vstup í. 3 řídicího bloku 8 je startovacímovýstupemm 2 zapojen programový registr 1 synchronizátoru 36. Počátkový výstup 4 programového· registru 1 je spojen s počátkovými vstupem 5 řídicího bloku 8 a jeho verifikační výstup 7 s verifikačním vstupem 6 progra220126 mového registru 1. Dále je programový registr 1 spojen spouštěcím výstupem 9, ověřovacím výstupem 11 a odpalovacím· výstupem 13 se souhlasnými vstupy kódovače 15, a to se spouštěcím vstupem 10, ověřovacím vstupem 12 a odpalovacím vstupem: 14. Na rozběhový vstup 1S, potvrzovací vstup 13 a roznětový vstup 20 programového registru 1 je souhlasnými výstupy zapojen dekodér 22, a to rozběhovým výstupem 17, potvrzovacím výstupem 19 a roznětovým výstupem 21. Přepínacím výstupem 23 je programový registr 1 spojen s přepínacím vstupem 24 duplexéru 25, opatřeného duplexní svorkou 30 pro zapojení do spojovací sítě 38. Na signální vstup 28 duplexéru 25 je zapojen výstupem vysílač 27, k jehož vstupu je připojen kódovač 15. Na signální výstup 28 duplexéru 25 je zapojen přijímač 29, spojený výstupem s dekodérem 22.

Seismická záznamová zařízení podle vynálezu mohou pracovat každé samostatně nebo ve spřažení v síti, kde jednou je nadřízené a zbývající jsou podřízená. Elastické vlny, vybuzené odpáleni nálože, nezakresleno, se šíří zemskou kůrou 37, odrážejí se od rozhraní geologických vršte/ a jsou detekovány geofóny 35. V geofónech 35 jsou přeměněny na elektrické kmity, přiváděné přes krokový přepínač 33 na seismické vstupy 32 vstupního zesilovacího bloku 31. Činnost vstupního zesilovacího bloku 31 je řízena elektrickými signály, které přicházejí na jeho řídicí vstupy 34 z řídicího· bloku 8.

Programový registr 1 seismického záznamového· zařízení podle vynálezu, které pracuje jako nadřízené, vydá po uvedení do činnosti na přepínacím výstupu 23 přepínací signál, který příchodem na přepínací vstup 24 duplexéru 25 nastaví režim vysílání. Na spouštěcím výstupu 9 vydá programový registr 1 dálkový startovací impuls, který na spouštěcím vstupu 10 kódovače 15 spustí dálkový startovací kód, vysílaný do spojovací sítě 38 přes vysílač 27, signální vstup 26 duplexéru 25 a duplexní svorku 30. Po vyslání startovacího kódu vydá programový registr 1 na přepínacím výstupu 23 přepínací signál, který příchodem na přepínací vstup 24 duplexéru 25 nastaví režim příjmu. V programovaném čase vydá programový registr 1 na stratovacím výstupu 2 místní startovací impuls, který příchodem na startovací vstup 3 řídicího bloku 8 vyvolá spuštění záznamových funkcí. Vyslání dálkového· startovacího kódu a místního startovacího kódu je programováno tak, že všechna seismická záznamová zařízení podle vynálezu jsou uvedena do činnosti v časovém rozmezí jedné milisekundy. Správná činnost podřízeného seismického záznamového zařízení podle vynálezu, ovládaného dálkově se potvrdí příchodem verifikačního kódu, který přijde ze spojovací sítě 38 na duplexní svorku 30 duplexéru 25. Verifikační kód je přiveden signálním výstupem 28 do přijímače 29 a dekodéru 22. Je-li správný, je dekódován jako dálkový verifikační impuls a veden na potvrzovací vstup 19 dekodéru 22 a dále na potvrzovací vstup 18 programového registru 1. Správná činnost nadřízeného· seismického záznamového zařízení podle vynálezu se potvrdí tím, že řídicí blok 8 vydá na verifikačním výstupu 7 místní verifikační signál, který je přiveden na verifikační vstup 6 programového· registru 1. Nepřítomnost jediného verifikačního- signálu zastaví činnost programového registru 1. Po přijetí všech verifikačních kódů vydá programový registr 1 na přepínacím výstupu 23 přepínací signál, který příchodem na přepínací vstup 24 duplexéru 25 nastaví režim vysílání. V programovaném čase vydá programový registr 1 na odpalovacím¹ výstupu 13 odpalovací povel, který příchodem na odpalovací vstup 14 kódovače 15 vyvolá vyslání odpalovacího· kódu do spojovací sítě 38 přes vysílač 27 signální vstup 28 duplexéru 25 a jeho duplexní svorku 30. Odpalovací kód, dekódovaný v místě zdroje seismických vln, nezakresleno, způsobí roznět nálože a šíření elastických vln v zemské kůře 37. Po vyslání odpalovacího kódu vydá povelový registr 1 na přepínacím výstupu 23 přepínací signál, který příchodem na přepínací vstup 24 duplexéru 25 nastaví režim příjmu. V programovaném čase vydá programový registr 1 na počátkovém výstupu 4 v časovém rozmezí jedné milisekundy od okamžiku odpalu počátkový impuls, který příchodem na počátkový vstup 5 řídicího bloku 8 vyvolá adresovací signály na řídicím vstupu 34 vstupního zesilovacího bloku 31. Na seismické vstupy 32 vstupního zesilovacího bloku 31 přicházejí signály elastických vln vyvolaných v zemské kůře 37 odpalem· a seismické záznamové zařízení podle vynálezu je digitalizuje a zaznamenává na magnetickou pásku, nezakresleno.

Seismické záznamové zařízení podle vynálezu, které pracuje jako podřízené je nastaveno na příjem signálů. Startovací kód, vyslaný nařízeným seismickým záznamovým zařízením podle vynálezu přijde ze spojovací sítě 38 na duplexní svorku 30 duplexéru 25 a je veden signálním výstupem 28 přes přijímač 29 do dekodéru 22. Je-li správný, je na rozběhovém výstupu 17 dekódován jako startovací signál, který příchodem na rozběhový vstup 18 programového registru 1 spustí sled jeho programů. Nejdříve vydá na přepínacím výsupu 23 přepínací signál, který je převeden na přepínací vstup 24 duplexéru 25 a nastaví režim vysílání. Následuje vydání místního startovacího signálu na startovacím výstupu 2, Na startovacím vstupu 3 řídicího bloku 8 vyvolá startovací signál start funkcí podřízeného seismického záznamového zařízení podle vynálezu, a to ve shodném čase s nadřízeným seismickým záznamovým zařízením podle vynálezu. Na verifikačním výstupu 7 vydá ří2 20126 dici blok 8 místní verifikační signál, který přiveden na verifikační vstup 6 programového registru 1 umožní vydání dálkového verifikačního signálu na ověřovacím výstupu 11. Dálkový verifikační signál, přivedený na ověřovací vstup 12 kódovaěe 15 způsobí vyslání verifikačního kódu z kódovače 15 cestou vysílač 27, signální vstup 26, duplexér 25, duplexní svorka 30 a spojovací síť 38. Nový přepínací signál, vydaný programovým registrem 1 na přepínacím výstupu 23 a došlý na přepínací vstup 24 duplexérem 25, nastaví režim příjmu. Ze spojovací sítě 38 je přiveden přes duplexní svorku 30 duplexérem 25, jeho signální výstup 20 a přes přijímač 29 do dekodéru 22 odpalovací kód. Je-li správný, je dekódován jako odpalovací impuls a vyslán z roznětového výstupu 21 na roznětový vstup 20 programového registru 1, který vydá na počátkovém výstupu 4 počátkový impuls, jehož působení na sled funkcí je stejné jako seismického záznamového zařízení podle vynálezu, pracujícího v nadřízené funkci.

Claims (1)

1. Seismické záznamové zařízení, jehož součástí je vstupní zssilovací blok se seismickými vstupy, na které jsou připojeny přes krokový přepínač geofóny a s řídicími vstupy, na které je připojen řídicí blok se startovacím vstupem, počátkovým vstupem a verifikačním výstupem, vyznačené tím, že k jeho řídicímu bloku (8) je připojen synchrcnizátor (36), v němž je zařazen programový registr (lj, jehož startovací výstup (2) je spojen se startovacím vstupem (3) řídicího bloku (8), počátkový výstup (4) s počátkovým vstupem (5) řídicího bloku (8) a verifikační vstup (6) s verifikačním výstupem (7) řídicího· bloku (8) a jehož spoutěcí výstup (9) je spojen se spouštěcím

   YNÁLEZU vstupem (10 J, ověřovací výstup (11) s ověřovacím vstupem (12) a odpalovací výstup· (13) s odpalovacím vstupem (1.4) kó·dovače (15) a jehož rozběhový vstup (16) je spojen s rozběhovým výstupem (17) , potvrzovací vstup (18) s potvrzovacím výstupem (19 ) a roznětový vstup (20 ) s roznětovým výstupem (21) dekodéru (22) a jehož přepínací výstup (23) je spojen s přepínacím vstupem (24) duplexéru (25) opatřeného duplexní svorkou (30), přitom duplexér (25) je signálním vstupem (26) připojen na výstup vysílače (27), jehož vstup je zapojen na výstup kódovače (15) a signálním výstupem (28) je připojen na vstup přijímače (29), jehož výstup jě spojen se vstupem dekodéru (22),