DE2323099C2

DE2323099C2 - Seismisches Aufschlußverfahren für unter dem Meer liegende Erdschichten

Info

Publication number: DE2323099C2
Application number: DE2323099A
Authority: DE
Inventors: Hilmi Fahrettin Calgary Alberta Sagoci
Original assignee: Chevron Research Co
Current assignee: Chevron USA Inc
Priority date: 1972-05-05
Filing date: 1973-05-05
Publication date: 1982-04-22
Also published as: CA972062A; AU5535573A; JPS4949684A; DE2323099A1; HK23176A; GB1394533A; FR2183846B1; ZA733076B; JPS561593B2; FR2183846A1; ES414419A1; ES429731A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein seismisches Aufschlußverfahren zur Bestimmung der dreidimensionalen Ausbildung einer unter einer Wasserbedeckung befindlichen Erdformation gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs I.

In der DE-OS 19 65 552 ist ein Verfahren beschrieben, mit dem marine-seismische Aufschlußarbeiten derart ausgeführt werden können, daß durch Schleppen eines Streamers entlang der Grundkurslinie und durch flankierend im Zickzack fahrende Schußboote eine flächenhafte Überdeckung eines die Grundkurslinie enthaltenden Bereiches erzielt werden kann. Dabei wird eine Reihe örtlicher seismischer Spuren erzeugt, die Quergruppen zugeordnet sind, die aus gleichmäßig dicht angeordneten Mittelpunkten gebildet sind. Diese gleichmäßig dicht angeordneten Mittelpunkte bilden ein zweidimensionales Gitter, wobei die den Gitterpunkten zuzuordnenden Spuren mittels eines als Strahlsteuerung bezeichneten Verfahrens weiter ausgewertet werden können. Durch diese Art der Aufnahme und Auswirkung wird das Verhältnis von Nutzsignal zu Geräusch vergrößert. Für dieses bekannte Aufnahmeverfahren müssen die Fahrt und die Steuerung der Schuß- und Aufzeichnungsschiffe genau synchronisiert, überwacht und aufgenommen werden. Dies bedingt einen erheblichen zusätzlichen Aufwand an Spczialatisrüstung.

4) In der US-PS 35 81273 ist ein dem Oberbegriff entsprechendes Verfahren beschrieben, bei dem eine Streamerauslegung in gerader Linie hinter der Längsachse des Aufnahmeschiffes geschleppt wird. Gleichzeitig werden beiderseits symmetrisch und im Abstand zum Streamer Träger für die seismischen Quellen geschleppt, z. B. Ottergeräte oder dergl. die mit Luftpulsem, Explosionszylindern oder Funkengeieratoren ausgestattet sind. Außerdem ist auf jedem Träger ein Hydrophon angeordnet, so daß insgesamt eine zweidimensionale Hydrophonanordnung gegeben ist. Zusätzlich kann die Information in Querrichtung zum Steamerkurs dadurch verbessert werden, daß die beiderseits des Streamers laufenden Quellenträger durch ein Hydrophone enthaltendes Querkabel verbunden werden.

In der US-PS 32 92 141 wird ein besonderes Aufnahmeverfahren beschrieben, mit welchem die Lagebeziehung zwischen dem Schußboot und den Mittelpunkten von in einem Streamer angeordneten Hydrophongruppen aufgenommen wird, während der Streamer von einem Aufnahmeschiff geschleppt wird und das Schußboot in einem an sich festliegenden Abstand seitlich hinter dem Aufnahmeschiff fährt, der Streamer jedoch durch Wind und Strömung driftet Die aufgenommenen Lagsdaten sollen nach dieser Veröffentlichung benutzt werden, um eine einwandfreie Korrektur der Aufnahmedaten zusätzlich zu den üblichen Korrekturen zu ermöglichen, die wegen der durch die Auslegung bedingten Unterschiede in den Ankunftszeiten erforderlich sind.

Schließlich ist auch in »Öl-Zeitschrift für die Mineralölwirtschaft«, Heft April 1972, S. 96 bis 98, ein Verfahren und eine Anordnung für reflexionsseismische Messungen auf See beschrieben, wobei hinter dem Aufnahmeschiff unmittelbar eine aus einer Mehrzahl von Luftpulsem bestehende seismische Quelle und dahinter ein Streamer geschleppt werden, der eine Vielzahl von Hydrophonen enthält. Indem Artikel wird erwähnt, daß der Streamer aufgrund der Seeverhältnisse und der Fahrt des Meßschiffes eine Drift aufweisen kann, die zwecks Korrektur der Aufnahmeergebnisse genau bestimmt werden muß. Für eine flächenhafte Überdeckung, die eine sogenannte dreidimensionale Migration gestattet, müssen dann allerdings die Messungen von mehreren Profilen benutzt werden, die nicht zu weit voneinander entfernt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem Stand der Technik gemäß US-PS 35 81 273, eine flächenhafte Überdeckung mit einem wesentlich verringerten Aufwand zu erreichen. Zur Lösung dieser Aufgabe dient das Verfahren gemäß Anspruch I. Dieses Verfahren wird vorzugsweise in der durch Anspruch 2 näher bestimmten Form ausgeführt.

Im Gegensatz zu dem aus der US-PS 35 81 273 ersichtlichen Verfahren dient als Quellenanordnung lediglich eine Quelle, und die Streamer-Auslegung wird vom Meßschiff derart geschleppt, daß sich deren hinteres Ende in einem festen Abstand parallel zur Grundkurslinie bewegt. Wie bereits betont, ist es an sich bekannt, daß unter bestimmten Strömungsverhältnissen im Meer das Meßkabel driftet, d. h. nur ein Teil des Meßkabels sich auf der Grundkurslinie befindet. Bislang wurde ein derartiges Driften des hinteren Meßkabelendes jedoch als Störung der angestrebten, idealen Aufnahmeverhältnisse angesehen. Bei der Aufnahme wurden besonders Korrekturdaten ermittelt, die die durch die Drift bedingte Abweichung zu korrigieren

gestatteten. Für eine dreidimensionale Migration wurden daher bislang mehrere, im wesentlichen parallel liegende Profile für erforderlich gehalten. Ähnliches gilt für den Inhalt der US-PS 32 92 141, die hauptsächlich die Ermittlung der Lagebeziehung zwischen einem die ί seismische Quelle tragenden Schiff und den einzelnen Hydrophongruppen des von einem anderen Schiff geschleppten Streamers betrifft Das Verfahren nach der US-PS 35 Si 273 betrifft demgegenüber zwar eine Anordnung zur flächenhaften Überdeckung, jedoch κι unter Verwendung von symmetrisch zum Steamer geschleppten Quellen, die zusätzlich mit Hydrophonen ausgestattet oder durch eine quer geschleppte Hydrophonkette verbunden sind, um zusätzlich zu den Daten der Profillinie eine flächenhafte Reflexions· Punkt-Ver- r> teilung aufzunehmen.

Demgegenüber bildet die Erfindung eine wesentliche Vereinfachung und auch Verbesserung. Durch Anordnung eines zusätzlichen Ottergerätes oder dergl. am Ende des Streamers wird dieses Ende während des 2» Schleppens in einem bestimmten festen Abstand zur Grundkurslinie gehalten. Durch Auslösung der seismischen Quelle in entsprechenden zeitlichen Abständen ergibt sich daher ein entsprechendes, flächenhaftes Gitter von Reflexionspunkten, die einer Reihe von _>■; gleichförmigen, zweidimensionalen Gitteranordnungen von Mittelpunkten entlang der Grundkurslinie des Schiffes zugeordnet werden können.

Bei dem Verfahren wird, entsprechend der Auslösung der Quelle mit einer bestimmten Wiederholungsge- in schwindigkeit während der Schleppfahrt, eine Reihe von Schußpunkten gebildet, die mit der Grundkurslinie zusammenfallen. Der Streamer enthält eine Vielzahl von Hydrophonen, die mit dem Aufnahmeschiff durch ein Anschlußkabel verbunden sind, das vom Heck des r> Schiffes ausgeht. Das mit dem nachlaufenden Ende des Streamers verbundene Otter-Gerät ist mit einer Rudereinrichtung versehen, deren Stellung vorgewählt oder einstellbar ist, etwa durch drahtlose Femlenkung vom Schiff oder durch mechanisch ausgelöste, program- w mierte Befehle, so daß das nachlaufende Ende des Streamers durch das Wasser entlang einer geraden Linie geschleppt wird, die parallel zur Grundkurslinie liegt und dieser gegenüber um einen konstanten Betrag seitlich versetzt ist. Sowohl das S?reamer-Ende des v> Anschlußkabels als auch der übrige Streamer einschließlich aller Hydrophone behalten mit Bezug auf die Grundkurslinie des Schiffes die gleiche geometrische Lage bei. Wenn die seismische Quelle mit einer bestimmten Wiederholungsfrequenz ausgelöst wird, >o kann dadurch eine Menge oder Gruppe seismischer Daten erzeugt werden, die bezogen sind auf Lagepunkte in Form eines zweidimensionalen Mittelpunktgitters (pro Halbzyklus jedes Aufnahmevorganges) mit einer parallel zur Grundkurslinie laufenden Außengrenze und >5 einer parallel zur Grundkurslinie laufenden Außengrenze und einer rechtwinklig dazu gehenden Erstreckung, die gleich der Hälfte des Ausrückungsabstandes ist, den das nachlaufende Ende des Streamers aufweist. Da das Schiff mit konstanter Geschwindigkeit entlang der mi Grundkurslinie läuft, ergibt sich eine gleichmäßige Dichte der seismischen Teufenpunkte auf der Linie. Die Dichte der Teufenpunkte quer dazu hängt von der Verteilung der Hydrophone entlang dem Streamer ab. Für gleichmäßig verteilte Hydrophone nimmt die <τι Dichte der Teufenpunktr quer zur Kurslinie mit dem Abstand von dieser ab. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens sind die Hydrophone mit solchen Abständen angeordnet, daß sich eine gleichförmige Dichte der Teufenpunkte auch in Querrichtung ergibt. Damit die Datengruppe in eindeutige Beziehung mit der Reihe von Mittelpunktanordnungen gebracht werden können, ist der Streamer mit einer Reihe von Schall oder Schwingungswandlern über seine Längserstreckung versehen. Von einem an Bord des Schiffes befindlichen Geber werden Schall-Impulse ausgesandt, vorzugsweise nach Erregung der seismischen Quelle, jedoch vor Empfang der Reflexionen an den Hydrophonen, und werden nachfolgend durch die Wandlung des Streamers aufgenommen und zurück zum Schiff übertragen. Auf diese Weise können die momentanen Orte der Wandler mittels digitaler Entfernungsbestimmung identifiziert werden. Die binären Anzeigen der Laufzeit der Schallwelle und damit die momentanen Orte der Wandler während jedes Schusses können unmittelbar auf der magnetischen Feldaufzeichnung mit verzeichnet werden, um bei der späteren Kartierung des aufzunehmenden unterirdischen Bereiches mit verwendet zu werden.

Weitere Vorzüge und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. In der nachfolgenden Beschreibung wird die Erfindung anhand von Figuren ausführlich erläutert. Es zeigen

F i g. I und 2 in Draufsicht die zeitliche Lagebeziehung von zwei momentanen Positionen eines Streamers und einer wiederholt auszulösenden seismischen Quelle, die mit Hilfe von Scnalteinrichtungen an Bord eines einzelnen Arbeitsschiffes betätigt werden, wobei diese F i g. die Verwendung einer Reihe von örtlichen Spuren veranschaulichen, die einzelnen Mittelpunkten zugeordnet werden können, die entlang einer Reihe von Projektionen aufgereiht liegen, wenn das nachlaufende Ende des Streamers seinen Ausrückungsabstand von der Grundkurslinie beibehält,

Fig.3 ein zweidimensionales Gitter von Mittelpunkten, das den momentanen Lagen der Anordnung aus Hydrophonen und Quelle nach F i g. 1 und 2 und nachfolgenden Lagen zugeordnet ist,

Frg. 4 ein Blockschaltbild zur Erzeugung von digitalisierten Ortsinformationen in Verbindung mit den Positionen des Streamers während der Srhuß- und Aufnahmevorgänge,

F i g. 5 ein Blockschaltbild einer digitalen Schall-Aufnahme- und -Aufzeichnungseinrichtung zur Aufnahme, Aufzeichnung und Codierung seismischer Daten in Binär-Form einschließlich der Ortsinformation in Verbindung mit der jeweiligen Lage des Streamers während jedes Schi'ß- und Aufnahmevorganges unter Benutzung des Aufnahmeverfahrens nach den F i g. 1, 2 und 3,

F i t,. 6 und 7 eine Bit-Wort-Darstellung der Ortsinformation auf einem Magnetband in Binär-Form mit Hilfe der Einrichtung nacii F i g. 4 und

Fig.8 ein Blockschaltbild des digitalen seismischen Feldsystems nach F i g. 4 zur Steuerung des Aufnahmeverfahrens nach den Fig. 1,2 und 3.

Innerhalb eines marinen seismischen Aufschlußsystems 10 ist in Fig. I dargestellt, wie das Schuß- und Aufzeichnungsboot 11 entlang einer geraden Grundkurslinie 12 läuft. Hinter dem Schuß- und Aufzeichnungsboot 11 liegen eine seismische Quelle 13 und ein mariner Streamer 14 der eine Reihe von Hydrophonen enthält, die srhematisch bei 55 angedeutet sind, und mit einer Otter-Einrichtung 16 endet. Am vorderen Ende ist der Streamer 14 mit dem Boot 11 über ein Anschlußkabel 17 gekoppelt.

Wahrend des Aufnahmevorganges laufen das Schliß und Aufzeiehnungssehiff 11 und die seismische Quelle 15 auf einer geraden Linie entlang der Kurslinie 12. Demgegenüber führt der Streamer 14 eine komplexe Bewegung aus. Das Onergcrät 16 ist mit einer nicht dargestellten Rühreinrichtung versehen, die so programmiert werden kann, daß das nachlaufende Finde ties Streamers auf einer Hahn 18 gehalten wird, die parallel zu. jedoch im festen Abstand D von der Kurslinie 12 liegt. Das Anschlußende 22 des Anschlußkabels 17 bleibt jedoch in einer senkrechten Ebene, die mit der K'.itslinie 12 zusammenfällt. Dementsprechend laufen die mehr /ur Mitte liegenden einzelnen Hydrophone 15 auf einer Reihe \on parallelen Bahnen, die verschiedene und fort· hreitend kleinere Verset/ungsabstände mit Bezug auf die I .!nie 12 aufweisen.

Der Ort der Quelle H liegt bei der Erregung am ['unkt Λ in fig. I. Das Ottergerät 16 ist in Fig. I in seiner anfänglichen Lage mit Bezug auf die Kurslinie 12. Dementsprechend werden bei Lrrcgiing tier Quelle Il

lew eils auf der Mine zwischen dem Quellenpunkt Λ und den Hydrophonen 15 des Streamers 14 liegen und die eine erste (iruppe von quer versetzten Punkten der (iiiicranordnung bilden. Wie dargestellt, liegt jeder tier Mittelpunkte C . <' ... C . ι auf halbem Weg entlang einer gedachten Ciruppe um gekrümmten Linien, die zw i¹·!. hen dem Quellenpunkt Λ und tlen momentanen Orten de entsprechenden Hydrophonstationen des Streamer^ 14 gezogen sind. Die Krümmung der Mittelpiinkiskurve geht parallel zu tier des Streamers '.ι·ΐιΙ kann die Form einer zwei- oiler dreidimensionalen Kettenlime haben Die Quer\ ersetzung der Hydrophonorte, welche die entsprechenden Hvdrophonstationen /ι ...Λ.-: bilden, ist nicht konstant, ti. n.. der Abstand von der Kiirslinie 12 zur Station h- ist größer als der von der l.in;e 12 zur Station hu. Dementsprechend weisen auch die Mittelpunkte ( bis C₁ von der Mittellinie 12 ν ■„■"■■. hiedene Quer\ ersctzungen auf.

I·; I ι L'. 2 ist d.is Marineaufschlußsvstcm 10 zu einem ze¹!::*.:', entlang der (inindlinie 12 spater liegenden Ι',-.κ· dargestellt. Die Ottereinrichtung 16 hat sich aus "c^r Ausgangstage. F ig. 1. in eine weiter vorn liegende Voi'.;r.L beweg;, wobei sie ihren Abstand D von der (i-iirkik;.-'. .nie 12 beibehalten hat. Bei [Erregung der QiC¹Ie Π ergibt M.-.h aufgrund ihrer momentanen Lage •j" '.i'.\c Quellenpunkt R In diesem Augenblick liefern ;:c --'""enianep Orte der einzelnen Hydrophone eine .-■„■•ie Anordnung von Mittelpunkten C-Cx-. wie i.irge^eiit.

! · g. 3 veranschaulicht die zweidimensionalen Mittelrv.:nk·eιtter.die wahrend einer Folge von Aufnahmevortansren erzeug: "orden sind, die sieben Schüsse umfaßt. De Abstände der Mittelpunkte sind in Fuß (1 Fuß etwa 0.3 m) entlang der Lnterkante der Figur angegeben. Der Querversetzungswinkel zwischen der Otter-Einrichtung und der Kurslinie 12 ist am linken Rand der Figur zu entnehmen und beträgt etwa 1 3".

Ls ist zu beachten, daß die Änderung der momentanen Lagen während des gesamten Aufnahmevorganges Mitteipunkisgitter erzeugt, deren Grenze parallel zur Linie 12 verläuft. Die Mittelpunkte des Gitters sind auf gedachten Linien aufgereiht, die rechtwinklig zur Grundkurshme 12 verlaufen: die Dichte der Punkte nin-rnt aber mit Abstand von dieser Linie ab.

Es ;st wesentlich, daß die Lage jedes Mittelpunktes des Givers bekannt ist. Dementsprechend müssen die rr:O~en'aner Orte der Hvdroohone des Streamers mit Bezug auf die seismische Quelle genau während jedes Schuß- und Aufnahmevorganges festgestellt werden. Das heißt, daß die Orte tier tlydiophonstationcn h\ — h<.\ in F i g. 1 mit Bezug auf den Quellenpunkt Λ währentl . tier Aufnahme der seismischen Daten bestimmt und angezeigt werden müssen.

F i g. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Digiial-Sonar Ortsan'cigeeinrichtung 25. welche während jedes Schuß- und Aufnahmevorganges die l.agcbeziehungcn

■μ der drei Ziel-Wandler 26. 27 und 28 aufnimmt, die entlang dem Streamer angeordnet sind. Bevor jedoch die Schaltung 25 im einzelnen erläutert wird, soll zunächst eine kurze Besprechung tier Digital-feklausriistung eingeschaltet werden, tlie für die Aufzeichnung von Felddalcn in Digital-Form verwendet werden kann. 1 lierzu wird auf F i g. 5 Bezug genommen.

Der Kern des Digital-f-eldaufnahmesysiems. siehe Fig. 5. ist die Digital- Feldsteucreinrichtung 40. welche die Arbeitsgänge der übrigen Schaltung koordiniert. Zu tlieser übrigen f'cldsclialteinrichtung gehört die Sonar Schükur!" 25. we !ehe die Ziel· Wandler 2b, 27 und 28 mi; tier Digital-I'eldsteuereinrichlung 40 über tlie Leitung 41 verbindet. Parallel zur Leitung 41 und der Sonar-Schaltiing 25 liegt die FeItI Leitungseinrichtung 42. welche die Hydrophone ties Streamers mit der Steuereinrichtung 40 verbindet. Um tlie Datcnaufnahmcvorgänge zu synchronisieren, ist tlie Feldsteuerein richtung 40 auch über eine Leitung 43;) und die Schießeinrichtung 40 auch über eine Leitung 43a und die Schiel¹ .'!lrichtung 43 mit einer seismischen Quelle 13 verbunden. Die gesamte, von der Einrichtung gelieferte Information wird auf einem Feld-Magnetband 44 innerhalb der Einrichtung 40 aufgezeichnet.

Die relative Lage des Streamers wird durch die Sonar-Ortsbestimmungscinrichtung 25 aufgenommen: es ist jedoch auch erforderlich, die geographischen Lagen des Streamers absolut zu bestimmen. Zu diesem Zweck ist in F ι g. 5 eine Navigationsschaltung 45 dargestellt, die über eine Leitung 46a mit einer

: gesonderten Digital-Aufzeichntingseinrichtung 46 verbunden ist.

Die Zeitgebereinrichtung zur Steuerung des Einsatzes der Einrichtung nach F i g. 5 muß verschiedenen Anordciungen genügen; zum Verständnis der miteinan-

: der verknüpften Vorgänge ist die Digital-Form der Information /u berücksichtigen, die auf dem Magnetband 44 aufgezeichnet w ird.

Die erste Voraussetzung für die Aufzeichnungsform für das Magnetband 44 besteht darin, daß die Aufzeichnung für eine spätere Verarbeitung durch Digital-Rechenanlagen verwendbar sein muß. Da der Computer ferner grundsätzlich Daten aufnimmt und verarbeitet, die auf einer kennzeichnenden Re:'.ε von Daten beruhen, die in »Wörter« und »Blöcke« unterteilt

-,-. sind, muß die Aufzeichnung auf dem Magnetband 44 in gleicher Weise organisiert sein.

In F i g. 6 ist als Beispiel ein übliches Magnetband-Format dargestellt, das über die Breite des Bandes 44 eine Reihe von 21 Spuren und entlang der Längserstrek-

„-, kung des Bandes 44 eine Mehrzahl von Kanälen aufweist. Die Bewegung des Bandes 44 läuft in Richtung des Pfeiles 51. Die Daten werden auf das Band durch einen 21 spurigen Aufzeichnungskopf 52 übertragen, der an der rechten Seite der F i g. 6 dargestellt ist. Anzeigen

„5 für bestimmte Datenabschnitte entlang der Längserstreckung des Bandes unterteilen jede Aufzeichnung in einen Kopfabschnitt 53 und einen Datenaufzeichnungsabschniü 54. innerhalb des Daienaufzeichnunpab-

schnittes 54 sind die Daten weiiei in der angedeuteten Weise /U einer Reihe min leiten.ihsi hnitten zusammen gefallt.

I her die Hielte des Hiirn.lt.'"> sind IH Datenspiireii und drei Kontroll- oder Nteiierspuren ungesehen Diese Spur <_·ημ r lipp«.· iinifaßl eine RN χ k spii ι ΐ5. eine z'eilspur ϊβ und eine l'antäls oder KontroMspin 57 Weiler k.inn eine der Dillenspuren, etwa die O-Spiir in Reihenfolge fiir S '■■ ner/u eeke heniil/l werden, 'liinilich /Ii. /iir Anzeige des Vorzeichens ( τ )des Kanals.

Die Blockspur Si und die /eiispiir 5β werden zur \ ι if zeichnung von Block- bzw . Zeit impuls» 11 ν or« endel. I in Blockimpuls uird am I eiliiinrspunkl zwischen K' \% ι ι K /uei Dalenblorkcn erzeugt und emioglu hl den loli:endeu Dalcnbloek /u unterscheiden. Die Blockmi pul'-e u ei den dadurch aufgezeichnet. d.iH fortlaufend tin- Hloi'kspiir 55 in einer Richtung mi'lels des Vilzt H hniingskoples 52 magnetisiert wird /in Herstellung les r.msV.iisi. indes wild die Blockspiir 55

Niilzeichnimg und fur iedes Bio. i·. -Adi c--.cn -Wm I magnetisiert Wenn I )aU'nwo' ler 'ti li·. \ii^f/'.'H'hniinL' M.v'i di'i Block- Vlresse eit'.L'e'iii.'! ν erden, wcrder i:vci halb der Block--ρ: ι r 55 kein·.· I mpi;!·.!- au! gezeichnet (\ ;!l /ιγ:,ιιη!)

I in /eitimpuls '.'.!η; ,ml de' Ze.'-p-.ir 5fi in ledeni K.iri.ii iiir alle Daienworlci erzeug' W elin cue I urke in de; \iilzeichnung aulti u\ c:w ,ι ar ,Irr l.iicken 58./. 58/\ 58ι . ·ιηι1 die Daten Hn-- ;nif »le¹ B'ovkspur 55 imil der Zeit'.pur ifi im NuIi /usi.ind Hei Ik'^inr. ictles D.Ik nbliieks mn AiiM',il:ine der V:l! Hloek- Adresse, bei der ι e Kiiiuilspurei! im Nl l.l./usi.ind sind ά inl die Adresse L'ekenn/eu-linel dui\h. .""' -2'- < irdiiunsjen hiriiirer Hits, die in den IS D^iienk.in.ilen . ufirelen können.

Die l'.iritiilsspiir 57 uird henul/i. um einen P.inMisimpuls ;nif/!i/eie!ine!-. der /ur Prufiini: der W'iks.imkeii der I lienr.ipiiMj; ^\cr seismischen Dalet: ,mi d.is M.iL'iictbiind dient Die L'csumte Inform.ilion innerh.ilb eines D.ilenk.iiuiK k.inn /u einer entwetler un^er.Kien • ■de- ger.iden Z.ihl .iddien we'cien. die mit dem Parit.itssiL-nii! geprüft werden k.mii d.is leweils in der F'.inüitssiiur 57 \(irge",ehen ist. Z.U. wird für die D.nenspuren '. 2. .'8 ein P.iriuilsinipiils ['.INS ■ι jlge/eichnet. ί,ιΙΙ"· diese Dateri^pucen eine gerade Anzahl \on Linien einhalten.

Die Lücken 58,j. 58/-· und 58< sind jeweils mittels des NlLL'/usiandes auf der Block- und der Zeitspur 55 und 56 für alle die Lücke enthallenden Kanäle ange/eigl worden. Die Lücke 58/> liegl zwischen dem Kopf- oder -V-.fangsauf/ciehnungsabschnitt 53 und dem Datenauf· /eicnnur.gsabschnitt 54. Nachdem Information auf den Kcplabschmu übertragen worden ist. Kann der Übertragungskopf 52 auf die Lücke 580 gestellt werden, um den Empfang von seismischen Signalen an den Hydrophonen abzuwarten. Wenn das Band bewegungslos ist. ruht der Kopf 52 über der Mitte der Lücke. Gewöhnlich ist eine Hälfte der Lückenlänge erforderlich, um die Bandbewegung auf die volle Aufzeichnungsgeschwindigkeit zu beschleunigen.

Innerhalb des Datenaufzeichnungsabschnittes 54 ist jeder Kanal in ein I8-Bit-\Vort und drei Kontroll-Bits unterteilt, wie oben erwähnt. Die Anzahl von Blöcken, die erforderlich ist. um eine seismische Datenaufzeichnung herzustellen, hängt von der Menge fester Informationen ab. die dem Aufzeichnungskopf 52

f.-.I _Λ _..:„I "7 D 1..,«« .._Λ« Ae>~ ΙΛ.,Α,—^U 1~

Z-UgCIUIIIt VTiivj. t„ u. rvaiiit »Uli uvi ι !»uiupiiuiluujic-

gung. Fi g. 1. ein sechs Sekunden dauerndes Analog-Sigmil empfangen werden, das m Intervallen win 0.(Hi.? Sek.milen abgetastet, digitalisiert und dann aufge/eich net wird. Daraus ergehen sieh h 0.002 =- j()0(i Dalenblokke. ,Ie entlang der l.angserstre, kung des Magnelbandes augeordnet sind. Innerhalb jeder Daten,ihtaslung wird derersie Kanal jedes Blocks als Block Wort h'/eiehnei. Das Π luck-Wort, wie oben erwähnt, gib I die (Irdniings· /aiii des Blocks umi ideutili/ierl den Kanal als ein Block-Wort in der oben erwähnten I urin. Die übrige Anzahl um Kanälen in jedem Block werden als Daten-Wörter bezeichnet und können in ihrer Lange der Anzahl der Hydrophone innerhalb der Hydrophon-•iiislegung entspreche!¹. D¹C ^e:smιsι lic Inlormation ist in K'dem Dalenkanal elw.i in der am meisten hei'.orli elenden IJ-Hil IOsrimi iedes IH Bit-Worl'-iintergebi'.icht. Die 'ibngen Hits iccies Dalenk.inals liefern '■ ier BiIs. um die Anderuns! des Ve: slarkuuirsgr.i des in llin.ir I orm aul/ii/eichnen. und ein Bit Im die /eichen, in/eige.

/... Vr:'.!;:rk::::^ dc S:^::;:!'. i!ü'. ;:;: 'ede::: I !·.;!;;: plum auftritt, wurden \eistaikei nut binar geslcueiieni \ i-rsiärkiingsgrad henut/t. Die Intensität dieser Signale, die an der Streamer· \iis|et'iing ,lufgenommen und diiiih die Verstärkt r mit binarem \ ersl.irkiingsgratl wistarki weiden, schwank; innerhalb eines äußerst groüen ü: n.Hinsehen Bereiches I n-, eine I 'herbei,istung der \ersia:kei' /u \ ernieide;¹ ΊΐιιΗ der \ erstarkungs iiⁱ\ij 'Jem.iH '.!.'ι AmjMiiuJe c..^ eiiipt.ingenen Signals \.ir'iert werde:. Die icweiiige \ ersiarknrir'-gratiandc rung iede^ Verstärkers \> rd durch .!ic oben erwähnten > 'er B¹Is aiige/eigt. die die binäre \ ersMvkungsgrad.in dem¹ 'des \ ersiarkei ^ w n-dergeben.

I ι g. 7 zeigt den Kopl- oder Anfangs,ibschnitt 53 im einzelnen, l'.nti.ing der linken Seile det I i g. 7 sind die Spurer, o 17 veranschaulicht, die den 18 Insinuations kanälen (mit -t Leerkanälen) zugeordnet sind. Die Steuerkanäle Ii. Ci:tn.i /'gehören zu der Block .der /eil- und der Paritüts Spur. \m Beginn der Kopfaufzeichnung werden die Block- und die Zeitspur H und ("nut einer »LINS« codicil, die in der dargestellten Weise gespeichert wird. Inner!¹ jib der übrigen Datenspuren können eine Be/eichnungszahl. Regisinerungszahl und der geographische Ort in alphanumerischer Γοπιι eingei"ugi werden. Beginnend mn der Blockpresse »()<■ wert^!en zahlreiche übliche Instrurneiiteneinstellungen auf dem Band aufgezeichnet, ζ B. die für jeden Verstärker gewählte Anfangsdampfung und den konstanten Verstärkungsfaktor. Da bei den jetzt üblichen seismischen Aufnahmeverfahren eine große Anzahl einzelner binärer Verstärker verwendet wird, können die Binärdaten, die Verstärker- und auch Fiherkennzahlen wiedergeben, einen ziemlich großen Daienblock be.egen. etwa vom Block »0» bis Block »8« des Koofabschniues 53. Im Anschluß an die acht Blocks, die Binär-Form Informationen über die Verstärker enthalten, sind mehrere Datenbl cks vorgesehen, die in Binär-Form informationen über die folgenden Einzelheiten enthalten: Serienzahl. Instrumenttype. Abtastgeschwindigkeit. Hydrophon-Abstand. Aufzeichnungslänge. Fahrtverzögerjng sowie eine Reihe von Hydrophon-Lage-Markierungs-Codes. In ausgewählten Kanälen, etwa den mit den W'öriern 60, 61,62 identifizierten, des Blocks 10 des Kopfaufzeichnungsabschnittes 53 ist eine aus drei Wörtern und 14 Bit (4 Leerstellen) bestehende Digital-Code-Information angegeben. Wie weiter unten erläutert wird, identifiziert jedes Wort 60, 61 bzw. 62 in binärer Form die Lüuizeii einer Schallwelle nach den Wandlern 26. 27 und 28 der F i g. 6

mit Be/.iig auf einen IJrsprungspunkt auf dem Schiff unmittelbar vor dem limpfang der seismischen Fnergie. leder Multibit-Digital-Code kann übersetzt werden als Darstellung einer Dezimalzahl, die der Lage oder Entfernung zugeordnet ist. Z. R. können Hit-Charakter jedes Codes A"- Λ¹'. der auf den Spuren Ib ... J liegt, mehrere Stellen an Abslands- oder Ortsinformation darstellen. Ob alle Bit-Charakter benotigt werden oder nicht, hängt von der Laufzeit ab, die zur Aufzeichnung auf dem Magnetband erforderlich ist. Bei marinen Arbeiten ist es nicht uniiblich. überlange Streamer zu verwenden. Die Laufzeit der Schallwelle kann durch die Quantität RV dargestellt werden, wobei R tier Schrügabsiand /u einem bestimmten Streamerwandler und V die Geschwindigkeit der Sehallübertragung gleich 3000 Riß/Sekunde (1500 m pro Sekunde) ist. Wenn dementsprechend ein größter Schriigabstand von drei Meilen (l5H40' = eiwa 47¹JOm) angenommen wird, würde die größte Laufzeit zum hinteren linde lies Streamers etwa >.\7 Sekunden betrugen, r.iiis die /ählgescIuMudigkeit etwa 5000 Zähler/Sek. betragt, würden während iedes fintfermingsmeßvorganges 15 840 Zähler erzeugt. In einem Digital-Code, tier u enigstens |4-Hn Stellen (X'. . Λ ') benutzt, kann eine ZeitJauerfunktion von bis zu 18 382 Zahlern durch jedes 18 Rit-Digital-Wort (mit 3 Leer-Bits) bezeichnet wer den. F"alls ein größerer Abstand angezeigt oiler eine !inhere Zahlgeschwindigkeit benutzt werden soll, k.iiir en die drei Leer-Bits jedes 18-Bit-Worts .ils eine dir Funktion oder Vcrstärkungsgradfunktion verwendet werden, die gleich einer Vervielfältigungsfunktion Min 2.4 oder H ist. Anderenfalls sind diese drei Bits leer.

Der übrige Bit wird zur Anzeige benutzt, ob der Code sich auf die rech'e oder linke Hanke des Meßschiffes, bezogen auf I- i g. I, bezieht z. B. eine LINS für die linke und eine NULL fürdie rechte Seite.

Die Aufzeichnung ist nicht an ein 21-spiiriges Format gebunden. Kin 4-spuriges Format kann ebenfalls benutzt werden. In einem 9-spurigen Format werden 8 Datenspuren. /.. B. mit den Ordnungszahlen 0, 1.2. 3.4. 3. b und 7. und eine Paritätsspur (/»,/verwendet. leder Wert ist in jedem Aufzeichniingskanal in einer Gruppe von 8-Bit-Charaktern enthalten, die als 27 Byte bezeichnet werden.

Dementsprechend würde in einem ''-spurigen Format jeder F.ntfernungscodc. der wenigstens 14 Bit-Charakter enthielte, zur Aufzeichnung zwei separate Informationsbyts benötigen.

Als Beispiel für den Binär-Code. der der l.aufzei: zugeordnet ist. werden die Binär Codes betrachtet, die /ti einem Wandler am nachlaufenden linde des Sireiinieis Ulli enici i.niici'i'iiiüg \u~n \b joi t ui.j (ciiv.i 4 41) m), einem in der Mitte liegenden Wandler in einer Entfernung vom Schiff von etwa 9 833 Fuß (etwa 2 7 30 m) und einem Wandler gehören, der am vorderen linde des Streamers etwa J30 Fuß (etwa 44 in) \om Schiff entfernt liegt. Der Binär-Code. der durch die Bit-Charakter in drei benachbarten Kanälen eines 21spurigen Bandes dargestellt wird, wird nachfolgend wiedergegeben, wobei eine Zählgeschwindigkeit von ■3000 Zählern/Sekunde und eine Schallgeschwindigkeit im Wasser von etwa 5000 FußSekunde angenommen wird:

\

\ ■'

\

\'

Γ

V"

\"

\ ■

\

V"

\"

\ ■-'

\

IJinär

(I

1

I

1

I

1

I

1

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Der am meisten hervortretende Bit des Codes ist natürlich der A'-Bit.

Da angenommen wird, daß der Streamer sich auf einer konstanten Tiefe befindet, ergibt die Laufzeit-Anzeige für jeden am Streamer befindlichen Wandler die Ortsbeziehung der Hydrophone in der folgenden Weise: Im Rechenzentrum wird der Binär-Code der Laufzeit in Schrägabstands-Anzeigen für jeden Aufnahmevorgang umgewandelt. Da der Streamer sich auf einer gleichbleibenden Tiefe befindet und alle Hydrophonorte gegenüber den Wandlerorten bekannt sind, können damit die Lagen aller Hydrophone mit Bezug auf das Schiff ermittelt werden.

Mit ähnlichen Verfahren können im Rechenzentrum die geodätischen Lagen der Streamer-Wandler und dadurch der Hydrophone ermittelt werden. Da die geodätischen Orte der Hydrophone aus den geodätischen Orten der Wandler abgeleitet werden, wird nur die Koordinaten-Berechnung für die letzteren im einzelnen beschrieben.

Im Rechenzentrum werden die binären Multi-Wort-Abstandsanzeigen, die auf das Meßschiff bezogen sind und von der Navigationseinrichtung 45 in F i g. 5 stammen, benutzt, um die für das Schiff festgestellten Koordinaten zur Anzeige eines Hydrophonortes zu transformieren.

Wegen des Transformationsvjrganges wird auf das nachfolgende Beispiel Bezug genommen.

Gegeben:

Schrägabstände R. R₂. R,

Tiefe des Streamers Dund X₂. Vj. Z₂

Hierbei sind A\. Y₂ und Z₂ die dreidimensionalen Koordinaten des übertragenden Wandlers der Digital-Sonar-Meßschaltung 25 nach Fig. 5 während eines bestimmten Aufnahmevorganges.

berechnet:

die einzelnen Zielkoordinaten X.. Y, Z-; Xi, Yi. Z₂: X-. Ki. Zj der Wandler des Streamers.

Ii

I lie;bei werden folgende Gleichungen benutzt:

Schriigabstand R, /(Χ. - Xj Schriigabsland R_:

- -/(.V, - A'„)^; +■ ( ϊ_: - Kj⁷T (Z, - Zf~ Schrägabstand R-, - VT.V, - X„V + ( K-, - Y,,)² + (Z, - Zf

Ls wird angenommen, daß das ße/.ugsnivcau die nämlich X,n, Yj*. Z_tn; X_ti₂, Υ,ιι. Z,/>; und Χ,η, )\η-Ζ,η Wasseroberfläche ist. Dann können die dreidimensiona- m Benutzung der folgenden Gleichungen berechnet len Koordinaten für die Wandler in der Be/.iigsebcne, werden:

\'R'-fy

"x"? T (T-T-T;,)-'' + izT^zj-

A\)

Hierin sind R_t. R- und #i die Schrägabsiärule

/» IMHCII Willi Ül)v;l il iiyCIIUCII UIIU uVll CIIIIM₁IIIyCIIUf Il Wandlern. /Jdie Tiefe des .Streamers und Λ'.. . V₁-. Ζ.,ι; V/.·. Κ·.¹· Ζ,,.·, und Λ'./1. V,. ι. Z, i die dreidimensionalen Koordinaten der /iehvandler. die auf die Be/ugsebene transformiert worden sind.

Ls is! selbstverständlich, daß die Verteilung oder der Abstand der Hydrophone so verändert werden kann, daß die seismische Information \on Orten stammt, welche ein Miitelpunktsgitter gleichmäßiger Dichte bilden.

Nachfolgend wird mit Bezug auf F-" i g. 4 die ly.gital-Sonar-Abstandsmeßschallung 25 im ein/einen erläutert, welche die oben erwähnten binären Laufzeit-Codes liefert, die auf dem Magnetband aufgezeichnet werden.

Nach Auslösung der seismischen Störung werden Bestimmungen der Laufzeit bis zu den Streamer-Wandlern 20, 27 und 28 in der nachfolgend beschriebenen Weise durch die Sonar-Meßschaltung 25 ausgeführt. Ein Geber 29 wird mittels eines Steuerkreises 30 erregt, um einen Schallenergie-Impuls dem Geber-Wandler 31 zuzuführen, der z. B. am Heck des Schiffes angeordnet ist. Die Energie läuft dann durch das Wasser, bis sie von den empfangenen Wandlern 26, 27 und 28 im Streamer aufgenommen wird. Die Wandler 26, 27 und 28 werden mit Bezug auf den Ausgangswandler 31 in tier Reihenfolge ihrer Anordnung erregt. Es w ird angenommen, daß der Wandler 26 vorne vor den Hydrophonen im Streamer angeordnet ist. der Wandler 27 in der Mitte und der Wandler 28 in der Nähe des nachlaufenden Streamerendes. Dementsprechend wird der Wandler 26 7,unächst. sodann der in der Mitte liegende Wandler 27 und schließlich der nachlaufende Wandler 28 erregt. Diese Signale werden über die Leitungen 32a. 326 und 32c durch den Streamer hindurch zum Meßschiff geleitet. Da der Wandler 26 am vorderen Ende des Streamers den Impuls zunächst empfängt, wird der Empfänger 34a zunächst betätigt, entsprechend der Empfänger 34b danach und anschließend der Empfänger 34c Die von den Empfängern 34a, 346 und 34c aufgenommenen Rückkehrsignale gehen durch die OR-Gatter 35a. 356 und 35c zu den Flip-Flops oder bistabilen Multivibratoren 36a. 366 und 36c Diese Flip-Flops gehören zu dem Typ. in welchem aufeinander folgende Impulse zwischen stabilen Betriebszuständen hin- und herschalten, die den »Ein« und »Aus«-Betriebszuständen entsprechen. Die Leitungen 37a, 37b und 37c der Flip-Flops 36a. 36b und 36c bilden die Ausgänge. welche ein Ausgangssignal liefern, wenn der betreffende

Flip-Flop sich in einem »Lin«-/iistand befindet. Mit den Auigiingsieii'iiigcti 37a, 37t/ und 37c sind üND-Gauer 38a. 38b und l8c verbunden, die auf ein Erregcrsignal ansprechen, das durch den Steuerkreis 30 geliefert vird. um die von den flip-Flops zugeführten Signale den Zählwerken 39,7. 39bund39czuzuführen.

Damit die Ablesungen von den Zählwerken die Laufzeit einer Schallwelle von dem Geber-Wandler nach den Streamer-Wandlern anzeigen, wird der Oszillator 24 so betrieben, daß er Zeit- und Zählimpiilse zusätzlich zu den Impulsen liefert, die über die

ι UND-Gatter 38a, 38b und 38c zu den Zählwerken 39.7. 39bund 39cgehen. wie aus F i g. 4 ersichtlich.

In der Arbeitsfolge wird zunächst ein Rückstellungssignal vom Signalsteuerkrcis 30 benutzt, um die Zählwerke 39a. 39b und 39c auf NULL und die

• Flip-Flops 36a. 36o und 36cderart einzustellen, daß Jen UND-Gattern 38a, 38b und 38c ein NULL-Ausgangssignal geliefert wird. Zu dieser Zeit sind die UND-Gatter geschlos-en, jnd die Zählwerke 39a, 39b und 39c erhalten vom Oszillator 24 keine Zählimpulse. Falls jedoch ein Übertragungss^:jnal vom Signaisteuerkreis 30 den Geber 29 triggert wird jeder der Flip-Flops 36a. 36b und 36c über das OR-Gatter 35a. 35b und 35c getriggert, so daß ein hohes Einschalt- oder Steuersignal an die UND-Gatter 38a, 38b und 38c geht. Γ \e sich

■ ergebenden Zählimpulse werden durch die Zählwerke 39a, 39bund 39cgesammelt. Nachdem das übertragende Schallsignal vom Wandler 31 durch die Wandler 26, 27 und 28 im Streamer empfangen worden ist. gehen diese Signale über die Leiter 32a, 32b und 32c zurück zum Schiff, genauer zu den Empfängern 34a. 346und 34cund danach durch die OR-Gatter 35a. 35b und 35c zu den Flip-Flops 36.7. 36b und 36c. Wenn die Signale an den OR-Gattern 35a. 35b und 35c empfangen werden, w ird die jeweilige Flip-Flop-Schaltung auf »Aus« gestellt. Da

\ der Fiip-FIop ausgeschaltet ist. ist das zugehörige UND-Gatter blockiert, so daß das zugehörige Zählwerk 39a bzw. 39b bzw. 39c den Zählvorgang anhält. Mit jedem Zählwerk ist ein Speicher 23<i. 23b und 23c verbunden, der den Zähler vom zugehörigen Zählwerk

■■> nach Eintreten eines Speichereinstellungssignales vom Steuerkreis 30 empfängt Der Speicher hält den Zähler bis zur Rückstellung durch ein Steuersignal vom Steuerkreis 30. Hierzu enthält der Steuerkreis 30 eine Reihe von Eingangskanälen, die allgemein mit 65 bezeichnet und mit dem Digital-Feldsteuersystem 40. F i g. 5. verbunden sind. Logik-Signale gehen vom Steuersystem 40 über die Eingangskanäle 65 in einer vorbestimmten Steuerfolae. so daß die Binäranzeisen

der Laufzeit von den Speichern 23a, 23b, 23c in der richtigen Reihenfolge übertragen werden können. Eine Logikschaltung zur Erzeugung von Steuersignalen, die eine solche Logik-Übertragung und auch eine Dighal-Aufzeichnung der gesamten Binär-lnformaüon ermöglicht, ist in F i g. 8 dargestellt und wird nachfolgend ausführlich erläutert.

Wie F i g. 8 zeigt, gehen während der Aufnahme seismischer Daten von den Hydrophonen erzeugte Sisnale vom Streamer in das Digital-Feldsystem 40 an Bord des Schiffes. Die Signale gehen über den Leiter 42. dann durch die Verstärker 66, die Multiplex-Schaltung 67. den Analug-Digital-Wandler 68. die Haupt-Kopie-Schaltung 69. die Format-Steuer-Schaltung 70 in die Magnetbandeinheit 71 und auf das Magnetband. Die binären Verstärkungsfaktoränderungen der Verstärker 66 werden durch den Rückkopplungssteuerkreis 72 für den binären Verstärkungsfaktor mittels der binären Logikschaltung 73 angezeigt, die zwischen dem Rückkopplungssteuerkreis 72 und dem Haupt-Kopie-Logik-Kreis 69 liegt.

"um Yvortiängen und Biockiängen der seismischen Information herzustellen, die mit Computer-Verarbeitungs-Verfahren verträglich sind, werden die Logik-Kreise 69 und 73 sorgfältig so gesteuert, daß die Vorgänge in korrekter Folge ablaufen, wobei ein Zeitgeberkreis benutzt wird, der allgemein mit 75 bezeichnet ist. Die Zeitgeber-Schaltung 75 enthält einen Zeitgeber-Logik-Kreis 76. der durch einen Zeitgeber 77 gesteuert wird und eine Reihe von Zeit- oder Uhrimpulsen erzeugt, die über das Wort-Zählwerk 78 und das Block-Zählwerk 79 aul die Logik-Kreise 69 und 73 gegeben werden. Die Wort- und Block-Zählwerke 78 und 79 schreiben in Verbindung mit der Zeitgeberschaltung 75 vor. wann die anderen Schaltelemente der Einrichtung eine bestimmte vorher gewählte Funktion ausführen müssen. Alle Vorgänge werden synchron mit den Zeitgeberimpulsen ausgeführt, so daß eine Synchronsteuerung vorliegt. Jeder Arbeitsgang erfordert eine bestimmte Anzahl von Zeitgeberimpulsen; infolgedessen ist die Zeitspanne zur vollständigen Ausführung irgendeines der zahlreichen Vorgänge ein genaues Vielfaches des Zeitgeberimpulses. Das Auslesen aus der Kopie-Logik-Schaltung 69 für die Magnetbandeinheit 71 wird daher in spezifischen Zeitintervallen ausgeführt, die genaue Vielfache der Zeilimpulse sind. Der Haupt-Kopie-Logik-K reis 69 kann auch benutzt werden, um andere Schaltungsteile zu betätigen, oder es können andere Schaltungsteile so verwendet werden, daß sie gleichzeitig mit der Betäligung der Schaltung 69 aufhören.

Nachfolgend wird das Aufzeichnen und Codieren der Anfangs- oder Kopfinformation auf das Magnetband in der Magnetbandeinheit 71 erläutert.

Die anfänglichen binären Verstärkungsfaktoreinstellungen werden über den Haupt-Kopie-Logik-Kreis 69 in korrekter Zeitfolge eingeblendet, um eine Digital-Aufzeichnung auf den Kopfabschnitt des Bandes in der Magnetbandeinheit 71 zu ermöglichen.

Die Zeitgeber-Logik-Schaltung 75 liefert auch in Verbindung mit dem Wort-Zählwerk 78 und dem Block Zählwerk 79 Steuer- oder Einschaltsignale an einen Kanal, der in F i g. 4 mit 65 bezeichnet ist. so daß die Steuerschaltung 30 in F i g. 4 genau gesteuert wird. Aufgrund dessen wird eine binäre Abstandsposilionsinformation — ein ims drei Wörtern und 14 Bit bestehender Binär-Cmli- — durch den lliiiiptlogikkreis 69 und üht-r den Formal-Sleucrkrm 70 in die Magnetbandeinheil 71 gegeben. Die Format-Steuereinheit 70 kann mit einer Hand-Indizierungsschaltung versehen sein, um während der Aufzeichnung der Kopfinform.ition entsprechende Binär-Information dem Haupt-Kopie-Logik-Kreis 69 zuzuführen. Obwohl die Geschwindigkeit der gesamten Codierung bei der Anfangsaufzeichnung durch Signale der Haupt-Zeitgeber-Logik-Schaltung 75 bestimmt wird, sollen die Verstärker, die Multiple\-Schaliung und der Analog-Digital-Wandler in einem lnaktiven-Zjstand bleiben. Gewöhnlich wird die Uhr 77 unterbrochen, nachdem die Kopiinformation auf das Magnetband in der Bandeinheit 71 aufgebracht worden ist. Infolgedessen wird damit eine Lücke in dem Format auf der Bandaufzeichnung in der vorbeschriebenen Weise hergestellt.

Nach der Codierung der Kopfinformation wird eine Folge von Schritten ausgeführt, um in Digital-Form die seismische Information auf dem Magnetband aufzuzeichnen. Im einzelnen wird am Verstärker 66 die Amplitude der Information bestimmt, wobei der Rückkopplungssteuerkreis 72 für den binären Verstärkungsfaktor benutzt wird. Der binäre Verstärkungsfaktor der Rückkopplungssteuerung 72 wird dann durch den binären Steuerlogikkreis 73 in den Haupt-Kopie-Logik-Kreis 69 in korrekter Zeitfolge eingeblendet, um seine digitale Aufzeichnung im selben Kanal wie die binäre seismische information zu ermöglichen. In der Multiplex-Schaltung 67 wird die Amplitude jedes Analog-Signals elektrisch in Reihenfolge über eine Mehrzahl von sehr kleinen Zeitintervallen, etwa Intervallen von 0.002 Sekunden, abgetastet. Diese Signaie werden nach Abtastung auf den Analog-Digital-Wandler 68 übertragen, wo die Digital-Ergebnisse des iVJultiplex-Vorganges durch eine Reihe von Multibit-Binär-Code-Anzeigen erscheinen. Die Binär-Code-Information ist elektrisch geeignet zur Speicherung auf dem Magnetband auf dem gleichen Kanal wie die zugehörige Binär-Verstärkungs-Faktor· Information. Während aller dieser Schritte wird der gesamte Ablauf in seiner Geschwindigkeit durch die regulär auftretenden Uhrsignale aus der Uhr 77 bestimmt. In dem gesamten System tritt jedes Ereignis nur bei Auftreten eines der I Jhrsignale oder seines Vielfachen ein. Zusätzlich zu der Block- und Wort-Uhr-Impulsen werden interne Zeitgeberimpulse erzeugt, um die Übertragung und Handhabung der Kopf- und seismischen Information, etwa im Zeitgeber-Logik-Kreis 76 und im Haupl-Kopie-Logik-Kreis 69. zu veranlassen. So tritt das Ausgangssigna vom Kopie-Logik-Kreis 69 z. B. in spezifischen Zeitintervallen auf, die genaue Vielfache der Uhrimpulsc sind welche von der Haupt-Uhr 77 erzeugt werden. Bei anderen Vorgängen wird dafür gesorgt, daß sie gleichzeitig mit der Betätigung des Haupt-Kopie-Logik-Kreises 69 enden, während gewisse andere Schaltungen in einen neuen Zustand gebracht werdet., welcher der Zeitablauf für einen vorher festgelegten, spezifischen Vorgang bezeichnet. Während eine Untergruppe vor Schaltungen abgeschaltet wird, wird eine neue Untergruppe durch Zeitgeberimpulse eingeschaltet, um neue Arbeitsfunktionen auszuüben. Der Vorgang, nämlich das Einschalten einiger Kreise und Abschalten änderet in Reihenfolge, wird ständig wiederholt.

Die Format-Steuereinheit 70 kann während dei Aufzeichnung der seismischen Daten von llanc geändert worden. Auf diese Weise kann das Format dci seismischen Information variiert werden, um neuer Anwendungserfordernissen angepaßt zn werden.

Für die Magnetbandeinheit 71 kann irgendein in

Handel erhältlicher Typ verwendet werden, der in der Lage sein soll, seismische Information in Binär-Form auf Magnetband aufzuzeichnen.

Die in Fig.8 dargestellte Einrichtung steuert den Multiplex-Vorgang und die Umwandlung der seismischen Daten aus der Analog- in die Digital-Form und liefert die Daten in korrekter Zeitfolge. Darüber hinaus können zusätzliche Schaltungsteile vorgesehen und mit der vorbeschriebenen Einrichtung kombiniert werden, um, falls erwünscht, zusätzliche Datenverarbeitungsmöglichkeiten zu schaffen.

Das System wird mit seismischen Digital-Feldeinrichtungen und Digital-Schießeinrichtungen verbunden, die üblicherweise zur Aufnahme von marinen seismischen Informationen in Digital-Form verwendet werden. Es sind jedoch nur Teile der Einrichtung ausführlich beschrieben worden. Zum Beispiel ist vorstehend ausführlich erläutert worden, der in Beziehung zur Zeitgeber-Logik stehende Teil des Systems, der dazu dient, den Binär-Code zur Identifizierung der Abstände der Kennzeichnungsorte auf das Magnetband aufzubringen. Die Koordinierung der Abläufe zwischen dem Digital-Schuß-System und der seismischen Digital-Feld-Einrichtung kann natürlich auf verschiedene Weise erreicht werden; als Beispiel wird die US-PS 34 16 631 genannt

Zur Feststellung der wahren Lage des Streamers mit

Bezug auf die wahren geodetischen Koordinaten wird die vom Navigationskreis 45, Fig.5, abgeleitete Information in der nachfolgend beschriebenen Weise verwendet

Die Navigationsschaltung 45 enthält Bestandteile, um genau die Laufzeit eines Radio-Signals von einem Sender zu einem Empfänger zu messen. Die Einrichtung

ίο arbeitet mit einem der folgenden fünf allgemeinen Prinzipien: Hyperbel-Prinzip, Abstandsmessung, Azimuth-Messung, zusammengesetztes System und Satelliten-System. In weiterer Unterteilung kann jeweils gearbeitet werden mit Messung des Zeitunterschiedes von Impulsen, mit Phasenvergleich oder die beiden vorstehenden Arbeitsweisen kombiniert, d. h. Zeitunterschiedsmessung und Phasenvergleich. Allgemein können die verschiedenen Möglichkeiten durch die Art des Gitterwerkes der Positionslinien untersch: „-den werden, die von den Sendern erzeugt werden, während das Besteck aufgenommen wird. Als Quelle ist zu nennen: H. W. Bigelow, »Elektronic Surveying: Accuracy of Elektronic Positioning Systems«, Int Hydrographie Bur. Radio Aids to Mantime Nav. & Hydrographie Operational Reports 6 (Sept 1965) Seiten 77 — 112.

Hierzu 7 Blatt Zcichnunscn

Claims

Patentansprüche:

1. Seismisches Aufschlußverfahren zur Bestimmung der dreidimensionalen Ausbildung einer unter einer Wasserbedeckung befindlichen Erdformation mittels einer fortlaufend bewegten, seismischen Aufnahmeeinrichtung einschließlich einer wiederholt auszulösenden seismischen Quellenanordnung und einer Mehrzahl von Hydrophonen, die in einer marinen Streamer-Auslegung angeordnet sind, und mit lediglich einem Schiff, das entlang einer im wesentlichen geraden Grundkurslinie läuft, währenddessen die Quellenanordnung an verschiedenen Quellpunkten nacheinander bestätigt wird und die ΐί Quellenanordnung samt der Streamer-Auslegung derart von dem Schiff geschleppt werden, daß schon beim Durchlaufen einer einzigen Grundkurslinie die Mittelpunkte zwischen allen möglichen Quellpunkt-Hydrophon-Paaren ein zweidimensionales Gitter bilden, und eine die räumliche Lage der Quellpunkte und Hydrophone festlegende Ortsbestimmung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß als Quellenanordnung lediglich eine Quelle dient und daß die Streamerauslegung (14) vom Schiff (11) derart geschleppt wird, daß sich deren hinteres Ende in einem festen Abstand parallel zur Grundkurslinie (12) bewegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle unmittelbar hinter dem jo Schiff auf der Grundkurslinie und daran anschließend der Streamer geschleppt *-. ird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 zur Erzielung einer gleichförmigen Dichte der """eufenpunkte auch in Querrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die J5 Abstände der Hydrophone im Streamer in Abhängigkeit von der Auslenkung des Streamerendes gewählt werden.