DE2728373A1 - Geophysikalisches aufschlussverfahren - Google Patents

Description

196Θ76

Anmelder:

PRAKLA-SCISRIOS GmBH
Haarstr. 5

3000 Hannover 1

Geophysikalisches Aufechlußverfahren

Die Erfindung bezieht sich auf ein geophysikalisches Aufschluß· v/erfahren unter Verwendung von mindestens einem Schwingungserzeuger, der auf den Untergrund mit einem an der Oberfläche anzuordnenden Kopplungselement Schwingungsenergie entsprechend einen zeitlich begrenzten, aus mehreren Signalen kombinierten Steuersignal überträgt, wobei die den Untergrund durchlaufende Schwingungeenergie von Detektoren aufgenommen wird. Derartige Verfahren werden in den letzten zwei Jahrzehnten in zunehmenden IDaSe vor allen für reflexionsseismische Untersuchungen

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verwendet, wobei die Detektoren oder Geophone in üblicher: Weise auf die Erdoberfläche gestellt werden. Auch Bohrlochmessungen werden auf diese Weise durchgeführt, wobei die den Untergrund durchlaufende Energie im Bohrloch mit mindestens einem Schall-Empfänger aufgenommen wird.

Die in der Regel kontinuierlichen Steuersignale haben eine bestimmte Zeitdauer, im allgemeinen im Bereich von 4 bis 18 Sekunden, und eine sich kontinuierlich ändernde Frequenz. Sie dienen zur entsprechenden Erregung des Kopplungselementes, das im allgemeinen eine Vibratorplatte ist. Die Amplitude der Steuersignale und der aufgrunddessen von der Vibratorplatte ausgeführten Schwingungen ist über die gesamte Steuersignal-Länge konstant, wenn von dem Ein- und Ausschwingen, der sogenannten Taperung, abgesehen wird, die zur Vermeidung von Signalverzerrungen vorgesehen wird und im allgemeinen 250 ms nicht überschreitet. Die Steuersignale werden als Up- oder Downsweep ausgesandt, d.h. mit einer von tiefen nach hohen Frequenzen oder umgekehrt verlaufenden Frequenzfolge. Der Frequenzanstieg bzw. -abfall verläuft in der Regel linear. Es ist auch schon vorgeschlagen worden (s. Vortrag von Pierre L. Goupillaud, SEG-Tagung, 12. November 1974, Dallas, Texas und Veröffentlichung in Geophysics, Dezember 1976), Sweeps zu verwenden, bei denen die Frequenz sich nach einer nicht^linearen, monotonen Funktion ändert, s. ferner B.Kl. Gurbuz "Signal Enhancement of Vibratory Source Data in the Presence of Attenuation" Geophys. Prosp. 20 (1972, 421 - 438).

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Im allgemeinen wird eine belastete Platte auf den Boden gesetzt, so daO sich eine gute Kopplung ergibt, worauf entspre-

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chencl dem Steuersignal mittels der Platte Schwingungsenergia auf den Boden übertragen u/ird. Die von Unstetigkeitsflachen im Untergrund reflektierte Energie u/ird durch Detektoren (Geophone) aufgenommen. Für einen lYleOpunkt werden im allgemeinen θ bis 32 Einzelmessungen unter Versetzung der Schwingungserzeuger (Patterntechnik) aufgenommen und summiert. Doren Aufaddierung wird vor und/oder nach einem für dieses Verfahren typischen KorrelationsprozeO in digitaler Form auf dem Feldmagnet band einer Digitalapparatur aufgezeichnet, auf rlo;n uusserdem das Steuersignal aufgezeichnet wird. Allgemein ist os wichtig, das Steuersignal so zu wählen, daß ein möglichst günstiges Verhältnis von Nutz- zu Störenergie erreicht wird. Zur Beurteilung der Aufnahmequalität u/ird im allgemeinen schon im Feldbetrieb eine Kreuzkorrelation zwischen Steuersignal und einfachen und gestapelten Aufnahmen vorgenommen.

Die Erfindung bezu/eckt nun, unter Verwendung allgemein üblichor Schwingungserzeuger, Signalgeneratoren und Aufnahmeapparaturen ohne wesentlichen Mehraufwand das Verhältnis von Nutz- zu Störenergie zu verbessern. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung für das eingangs erwähnte Verfahren dadurch gelöst, daß das Steuersignal aus mehreren, zeitlich aufeinanderfolgenden Abschnitten zusammengesetzt wird, von denen bei mindestens zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Abschnitten die Frequenz und/ oder Amplitude und/oder Phase verschiedenen zeitabhängigen Funktionen unterliegen. Insbesondere sollen bei mindestens 2 unmittelbar aufeinanderfolgenden Abschnitten die Frequenz und/ oder Amplitude und/oder Phase am Ende des früheren und am An-

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fang des anschließenden späteren Abschnittes merklich voneinander verschieden sein.

Die Erfindung sieht weiter vor, daO in dem Steuersignal mehrore Teilsignale mit von Null verschiedener Amplitude vorhanden sind.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird ein Steuersignal verwendet, mit dem die verfügbare Gesamtaufzeichnungsdauer im wesentlichen voll ausgenutzt und in fUr sich gleich lange Teilsignale und in für sich gleich lange Intervalle mit Nullamplitude eingeteilt wird. Die Länge der Intervalle mit der Amplitude Null wird entsprechend dem Laufzeitbereich des zu erwartenden spätesten, noch interessierenden Ereignisses, insbesondere Reflex'ion, gewählt, um Interferenzen mit dem nächstfolgenden Teilsignal des Sweeps zu vermeiden. Im allgemeinen kann die Länge der Nullintervalle um die Laufzeit der Ersteinsätze kürzer als die maximale Nutzsignallaufzeit gewählt werden. In bestimmten Fällen können aber Überlappungen von aufeinanderfolgenden reflektierten Teilsignalen in Kauf genommen werden.

Die Erfindung gestattet mit einfachsten mitteln im Feldbetrieb die Qualität der seismischen Hdeßergebnisse unmittelbar sichtbar zu verbessern und zu optimieren. Andere bisher bekannte Möglichkeiten wie z.B. nichtlineare Sweeps haben sich im routinemäßigen Digital-Ifleßbetrieb noch nicht einführen lassen, weil die dafür erforderliche Datenverarbeitung im Gelände nicht durchführbar ist. 809829/0550

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Dagegen ist das vorgeschlagene Verfahren sehr einfach. Doch ist bei den zur Zeit auf dem Markt erhältlichen, urelttueit verbreiteten Meßsystemen diese Anwendung nicht vorgesehen. Sio wird aber möglich mit einer zusätzlichen Schaltvorrichtung, deren technischer Aufwand äußerst gering ist.

Bei den bisherigen V/ibratorsteuerungen ist im allgemeinen oinu Sperre vorgesehen, die am Ende jedes Signalabschnittes wirksam wird und erst nach Ablauf der eingestellten Auf zeichnungstlnuor, die bei einer typischen Apparatur bis zu 32 see betragen kann, durch ein Triggersignal fUr eine weitere Aufnahme aufgehoben werden kann. Bei solchen Steuerungen muß für erfindungsgomüßo Steuersignale mit Nullintervallen die Aufhebung der Sporro mit einer Schaltung bewirkt werden, die zu den Startzeiten der verschiedenen Teilsignalabschnitte getriggert wird.

Die Erfindung ermöglicht die Verbesserung der seismischen IYIqG — ergebnisse durch verschiedene einfache Maßnahmen. Grundsätzlich kann man die Qualität verbessern, indem man die Nutzenergie der zur Exploration dienenden seismischen Reflexionen möglichst groß und die Summe aller auftretenden Störenergien möglichst klein macht. Da die Lösung dieser Aufgabe jedoch in starkem Maße abhängig ist von den zu untersuchenden Erdschichten, müssen die günstigsten Parameter im Feld ermittelt werden.

init Hilfe der Erfindung wird diese Anpassung einfach durch die Kombination verschiedener geeigneter Teilsignal erreicht.

Durch die akustische Filterwirkijpg. jder von den seismischen Wellen durchlaufenen Erdschichten werden bestimmte Frequenzbereiche

besonders geschwächt. Dem kann mit dem erfindungsgomäßen Verfahren durch stärkere Ensrgieabstrahlung eben in diesen Bareichen entgegengewirkt werden.

Zur guten Erkennbarkeit der seismischen Reflexionen ist eine nicht zu kleine Frequenzbandbreite der abgestrahlten Energie erforderlich, zumindest aber mehr als eine Oktave. Dadurch crhült man bei der Korrelation von langen Sweeps sogenannte "Geister", lueil die Korrelation der Grundschwingung mit den Oborschiuingungen grundsätzlich unerwünschte Signale ergibt. Das IaOt sich aber mit den vorgeschlagenen Teilsignalen vermeiden, wann die Bandbreite aller Teilsignale jeweils kleiner gewählt wird als eine Oktave.

Weiter lassen sich Frequenzbereiche, in denen starke Störungen vorhanden sind. z.B. durch Netzfrequenz von Hochspannungsleitungen und deren Oberwellen, einfach eliminieren, wenn diese Frequenzen in k einem Teilsignal enthalten sind.

Ein Teil des sogenannten Korrelationsnoise besteht darin, daß die nach der Korrelation erkennbaren Reflexionssignale verlängert erscheinen, d.h. ein längeres Ein- und Ausschwingen zeigen. Dieser Effekt konnte bei der bisher üblichen Technik vermindert werden, indem der Sweep getapert wird. D.h., man läßt die Amplitude bei gleichzeitiger linearer Frequenzänderung langsam ansteigen, mehr oder weniger lange den Maximalwert erreichen und dann langsam wieder abfallen. Als günstig erweist sich oft eine asymmetrische Taperung, d.h. unterschiedliche Anstiegs- und Abfallrate. Diese Technik hat aber den Nachteil, daß die Vibratoren insgesamt viel weniger Energie abstrahlen als bei einem

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gleich langen Signal mit konstanter Amplitude, mit dem iforgoschlaganen Verfahren läßt sich dieser Nachteil vermeiden. Durch entsprechenden Aufbau der Teilsignale läßt sich eine angenäherte Taperung mit beliebiger Asymmetrie erreichen.

Weiterhin läßt sich das arfindungsgemäOa V/erfahren sehr vorteilhaft vertuenden, um die ungünstigen Auswirkungen der Nichtlinoarität des Erdbodens unterhalb der Vibratorplatte zu kompensieren. Es ist bekannt, daß durch diese Lichtlinearität Übürwollon entstehen, die bei der Korrelation sogenannte "Geister" onLutohen lassen. Deshalb sieht eine bekannte Technik vor, bei aufeinander folgenden, sonst gleichen Su/eeps zunächst die Phaso ύυα Steuersignals jetueils um 180 zu verändern und dann beim SLapuln entsprechend die Polarität umzuschalten. Bei dem erfindungstjomäßen Verfahren luird dieser Vorgang viel einfacher dadurch rjclöst, indem aufeinander folgenden Teilsignalan aina PhasendifForenz von 180° gegeben uiird. Zum Stapeln ist hier keine Umschaltung der Polarität erforderlich.

In besonderen Fällen kann es vorteilhaft sein, kleinere Phasenunterschiede als _+_ 180 zu wählen, z.B. eine von der Frequenz abhängige Phase, was mit dem vorgeschlagenen Verfahren besonders einfach durchzuführen ist.

In entsprechender Uieise lassen sich Steuersignale aus abwechselnden Up- und Downsweeps aufbauen. Auch dabei ergibt sich der große Vorteil der einfachen Stapelung mit einem Schritt. Die Kombination von Up- und Downsweeps ist geeignet, bestimmte Störungen

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durch Oberwellen zu vermindern, indem dadurch die Symmetrie des Autokorrelationsimpulses v/erbessert wird. Das bedeutet wieder eine Verbesserung des Verhältnisses von Nutz- zu Störenergio.

UJeitare Vorzüge und merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen die'Erfindung beispielsweise erläutert und dargestellt ist.

Es zeigen:
Fig. 1

Fig. 2 und 3
Fig. 4 und 5
Fig. 6

Fig. 7 und 8

Fig. 9A bis D

ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Einrichtung zur Ausführung der Erfindung, ein erfindungsgemäQes Steuersignal in zwei verschiedenen Darstellungsweisen, den Fig. 2 und 3 entsprechende Darstellungen eines zweiten Ausführungsbeispieles, ein Schema zur Veranschaulichung des srfindungs gemäßen Verfahrens bis zur Herstellung von auswertbaren Seismogrammen,

schematische Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäße Steuersignale, jeweils in Gegenüberstellung zu einem Steuersignal herkömmlicher Art, und

Gegenüberstellungen von Arbeitsergebnissen, die mit herkömmlichen und erfindungsgemäßen Steuersignalen erzielt worden sind.

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In dem vereinfachten Blockschaltbild in Fig. 1 ist eine (YIeG-apparatur 10 dargestellt, die eine Auslösungseinrichtung 11 fUr die Auslösung eines Registrierzyklus, einen .Steuersignalgenerator 12 und einen Steuersignalspeicher 13, von dem das Steuersignal abgerufen wird, enthält. An die lYleßapparatur sind als periphere Einheiten ein Modulator mit Triggersignalgeber 14, ein Programmschalter 15 und ein Funkgerät 16 angeschlossen. Diese sind mit einer Vibratoreteuarung 17, einem üblichen Vibrator 1Θ und mit einer die Schwingungen auf die Oberfläche des Bodens bzw. den Untergrund übertragenden Platte 19 verbunden. Die von der Platte abgestrahlte Schwingungsenergie wird von den am Erdboden aufgestellten Geophonen 20 empfangen und über eine Vielzahl von Eingangekanälen 21 an die Meßapparatur 10 weitergeleitet. Zwischen den Vorrichtungen 10, 11, 12, 13 bis 18 . sind Verbindungen vorhanden. Die Verbindung zwischen ufid 17 kann eine Leitung sein, die Übertragung kann jedoch auch drahtlos verlaufen· Der zusätzlich vorgesehene modulator mit Triggersignalgeber 14 gibt ein Triggersignal ab, das die Vibratorsteuerung 17 in den zur Aufnahme eines Steuersignales vorgesehenen Zustand bringt und sie in diesem Zustand bis zum Ende dee Steuereignale hält·

Während übliche Vibratorsteuerungen 17 so arbeiten, daß sie beim Abfall dee.vom Steuersignalspeicher 13 über modulator und Funkgerät 16 abgegebenen Sweeps auf die Amplitude Null kein weitereβ Signal annehmen, bis sie nach Ablauf der eingestellten Aufnahmedauer ein neues definiertes Start-

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oder Codeaignal erhalten, sorgt der Triggersignalgeber 14 in Verbindung mit einem für das l/erfahren typischen Programmschalter 15 dafür, daß die Vibratorsteuerung 17 während des gesamten, erfindungegemä'Qen Sweeps in ihrem Arbeitszustand bleibt,

Fig. 2 und 3 zeigen ein erstes Ausfürhungsbeispiel für ein erfingungsgemäßes Steuersignal, und zu/ar Fig. 2 mit anschaulicher Darstellung des Frequenzverlaufes, Fig. 3 mit vereinfachter Darstellung. In beiden Fällen soll die Frequenz der dargestellten drei Teilsignale sich innerhalb der angegebenen Bbreichegrenzen linear ändern, wobei die Waagerechte die Zeitachse bildet. Dae Steuersignal besteht demnach aus drei zeitlich gleich langen Teilsignalabschnitten, die durch zu/ei Intervalle mit der Amplitude Null getrennt sind, wobei diese Intervalle zeitlich gleich lang, aber kürzer als die Teilsignalabschnitte sind. Das gesamte Steuersignal hat eine Dauer von 26 Sekunden bei einer typischen, maximal zur Verfügung stehenden Gesamtaufnahmedauer von 32 Sekunden. Jedes Teilsignal dauert sechs Sekunden. Das erste Taileignal geht von 12 bis 44, das zweite von 44 bis 66 und das dritte von 66 bis 80 Hz. Die Null-Intervalle und die restliche zur Verfügung stehende Aufzeichnungszeit genügen in diesem Fall, um auch noch tiefe Reflexionen zu erfassen. Soll die Aufnahme dagegen für geringere oder größere Teufen angepaßt werden, so kann die Dauer und Zahl der Teilsignale und der Null-Intervalle entsprechend geändert werden.

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yflf

Fig. 4 und 5 zeigen in einer Fig. 2 und 3 entsprechenden UJnise eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuersignales, das keine Null-Intervalle enthält, sondern nur aus Toilsignalen mit verschiedenen Frequenzbereichen und verschiedonon linearen Frequenzänderungen zusammengesetzt ist. Das insgesamt 24 Sekunden dauernde Steuersignal ist aus vier Teilsignalen zusammengesetzt, die, siehe auch die an den Bereichen angegebenen Zahlen, von 12 bis 40 Hz, von 12 bis 60 Hz, von 40 bis 80 Hz und von 24 bis 40 Hz gehen. Gegenüber dem Oeispiel der Fig. 2 und 3 ist hier auf Null-Intervalle verzichtet morden. Dadurch wird dar Vorteil der Null-Intervalle nicht genutzt, nämlich eine Überlagerung von Empfangssignalen aus verschiedenen Signalabschnitten zu vermeiden. Trotzdem ergibt sich schon beim Beispiel der Fig. 4 und 5 gegenüber dem üblichen Verfahren eines gleich langen Steuersignals mit linearer Frequenzvariation ein iuesentlichor Vorzug. Nach Korrelation der in der Vorrichtung 10 hergestellten vielspurigen, gestapelten Aufzeichnung mit dem aus einzelnen Teil· Signalen bestehenden Steuersignal erhält man eine besondere Gcwlchtung bestimmter Frequenzbereiche. Bei dem Beispiel der Fig. 4 und 5 wird im Bereich von 24 bis 40 Hz am meisten Energie abgestrahlt, flankiert von den Bereichen einerseits 12 bis 24 und andererseits 40 bis 60 Hz, mit noch geringerer Energieübertragung im Bereich 60 bis BO Hz.

Zur Veranschaulichung der Auswertung dient das Schema dar Fig. 6. Im Kopf der Figur ist in der Waagerechten eine Zeitskala abgetragen, darunter das Steuersignal, bestehend aus drei je

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sieben Sekunden dauernden Teileignalen, die durch Null-Intervalle von drei Sekunden getrennt sind. Darunter ist die von der flleßapparatur 10 gelieferte Aufzeichnung dargestellt, und zwar vereinfacht sechs Spuren, die von Geophonen 20 in unterschiedlicher Entfernung vom Vibrator 19 stammen, wobei der Vibrator vom nächsten Geophon einen bestimmten Anlaufabstand hat, der sich durch einen zeitlichen Abstand von einer Sekunde zwischen dem Beginn des Steuersignals und der Aufnahme auf der nächetliegenden Spur ausdruckt· Entsprechend den Teilsignalen A, B und C ergeben sich Aufzeichnungsabschnitte A¹, B* und C¹.

Für den Korrelationsvorgang wird einerseits zur Kontrolle eine Autokorrelation des in der Apparatur gespeicherten Sweeps mit dem auf Band aufgenommenen Sweep vorgenommen, siehe die unterste Zeile, wobei der Stern zwischen den die Teilsignale bezeichnenden Buchstaben jeweils den Konvolutionsvorgang kennzeichnet. Andererseite werden aus dem gespeicherten Sweep und den zugehörigen seismischen Spuren in üblicher UJeise die Kreuzkorrelationsfunktionen gebildet, siehe die zweitletzte Zeile. Die grafische Darstellung darüber zeigt für drei Zeitpunkte des Korrelationsprozesses die relative Position des Sweeps gegenüber den seismischen Signalaufzeichnungen. Die erste Anuiendungszeit entspricht dem Start, die dritte dem Ende und die mittlere einer Zwischenzeit. Die Korrelationsdauer wird z.B. gleich der Dauer des Nullintervalls,vermehrt um die Zeit bis zum Ersteinsatz der ersten seismischen Spur, gewählt. Die Korrelogramme der verschiedenen Spuren sind schematisch am Anfang der Korrelogrammzeile, das der Autokorrelation des erfindungsgemäßen Steuersignals entsprechende Signal ist darunter links dargestellt.

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Fig. 7 zeigt sine Reihe von Beispielen für das erfindungsgemäße Steuersignal in der vereinfachten Darstellung der Fig. 3 und und in Gegenüberstellung zu einem üblichen Steuersignal, siehe Fig. 7a.

Fig. 7b und 7c zeigen deutlich die Möglichkeit, bei Kombination des Steuersignals aus einer Reihe gleich langer Teileignalabschnitte bestimmten Frequenzbereichen ein besonderes Gewicht zu geben. Dies wird deutlicher in Fig. 8a, b und c gezeigt, in der zu den Frequenzen auf der Abszisse jeweils die Energie auf der Ordinate dargestellt ist. So entspricht das erfindungsgemäße Signal Fig. 7b und Fig. Bb in der Energieverteilung einem herkömmlichen Signal, siehe Fig. 7a und Fig. 8a, wobei aber mit dem erfindungsgemäßen Signal günstigere Ergebnisse erzielt werden können. Das Signal Fig. 7c zeigt eine zu höheren Frequenzen verstärkte Energieabstrahlung, wobei der Bereich von 66 bis 80 Hz das größte Gewicht hat.

Ein ähnlicher Effekt wird in dem Beispiel der Fig. 7d und 8d dadurch erreicht, daß die Teilsignalabschnitte jeweils eine Frequenzdifferenz von 52 Hz überdecken, die Anfangsfrequenzen aber von 12 über 20 auf 28 Hz ansteigen. In Fig. 8d sind die Teilsignalabschnitte, insbesondere der dritte, so angeordnet, daß die besondere energetische Bevorzugung des Bereiches von 28 bis 64 Hz deutlich hervortritt. Die mit dem Steuersignal erreichte Gewichtung des mittleren Frequenzbereiches hat eine ähnliche Wirkung wie eine Taperung, die eine Beschneidung der

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der Amplituden vorsieht, vermeidet jedoch die Nachteile und Schwierigkeiten einer solchen Taperung, da die Teilsignalabechnitte für eich jeweils die übertragung der vollen Energie auf den Untergrund bewirken.

Die Fig. 7e und Se zeigen ein Steuersignal, bei dem der kritische Bereich um 50 Hz und dessen erste Oberschwingung um 100 Hz freigelassen worden sind. Bei diesem Signal ergibt sich eine Betonung einerseits des unteren und andererseits des oberen Frequenzbereichee.

Fig. 7f und 8f zeigen ein Signal, bei welchem die Teilsignalabschnitte gleiche Bandbreite, aber verschiedene Dauer haben, so daß die abgestrahlteEnergievom ersten zum dritten Teilsignalabschnitt ansteigt.

Die Fig. 7g und h und Fig. 8g und h zeigen weitere Kombinationsmöglichkeiten für die Herstellung erfindungsgemäßer Steuersignale. Durch Pfeile wird im einzelnen der Aufwärts- bzw. Abwärtsverlauf der Frequenz angegeben. In allen Fällen ergibt sich in der Praxis, allerdings in Abhängigkeit vom Untergrund, eine Verbesserung von Nutz- zu Störenergie bzw. eine Verminderung des Korrelationenoiee.

Im Beispiel Fig. 7h und Bh wird die Wirkung eines pyramidenförmigen Gesamteignals, siehe Fig. Bd, mit der Möglichkeit gegensätzlichen Frequenzverlaufes der Teileignale kombiniert.

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Die Fig· 7i und Si zeigen eine weitere Kombinationsmöglichkeit für die Herstellung erfindungegemäßer Steuersignale. Bei gleicher Anfangs- und Endfrequenz weisen die vier dargestellten Teilsignale eine unterschiedliche Phasencharakteristik auf Letztere kanävaen einzelnen Signalabschnitten aufgeprägt werden, indan sie nach Erzeugung im Steuersignalgenerator und vor der Abspeicherung im Steuersignalspeicher über ein analoges Filter geleitet werden, das für jeden Signalabschnitt verschieden eingestellt wird, z.B. LC (Loui-Cut-Filter) : OUT (Aus), LC t 8Hz, LC : 12Hz, LC : 27Hz. Darüber hinaus kann die Flankensteilheit der Filter noch unterschiedlich eingestellt werden. Auch in diesem Falle ergibt sich in der Praxis eine Verbesserung des Verhältnisses von Nutz- zu Störenergie.

In den Fig. 9A bis 9D sind jeweils ein mit üblichem Sweep und ein mit einem erfindungsgemäßen Sweep hergestelltes Seismogramm gegenübergestellt. Bei im wesentlichen gleichen Energie-Bedingungen beträgt bei den mit I bezeichneten herkömmlichen Aufnahmen die Dauer des Sweeps 12 s und bei der Aufnahme 14 s. Bei den «it II bezeichneten Aufnehmen nach dem neuen Verfahren eind die Teilsignale jeweils durch Null-Intervalle von 2 s getrennt. Der Sweep dauert insgesamt 30 a und die Aufnahme 32 s. Die unterschiedliche Sweep-Dauer bei I und II ist dadurch ausgeglichen worden, daß für die Seismogramme I jeweils zwei Vibrationen benutzt worden sind.

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Die Seiemogramme zeigen allgemein eine mit der Erfindung erzielbare Verbesserung. In einem Frequenzband, das für das untersuchte Gebiet an sich nicht günstig ist, siehe Fig. 9A, iet die Verbesserung nur gering, aber bei genauem Vergleich durchaus feststellbar. Bei günstigeren Frequenzbändern, siehe Fig. 9C und 90, tritt die Verbesserung deutlich hervor.

- ANSPRÜCHE -

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Claims (14)

ANSPRÜCHE

1.) Geophysikalisches Aufschlußverfahren unter Verwendung von mindestens einem Schwingungserzeuger, der auf den Untergrund mit einem an der Erdoberfläche anzuordnenden Kopplungselement Schuiingungsenergie entsprechend einem zeitlich begrenzten, aus mindestens zu/ei Schwingungszügen kombinierten Steuersignal überträgt, wobei die den Untergrund durchlaufende Schwingungsenergie von Detektoren aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daG das Steuersignal aus mehreren, zeitlich aufeinanderfolgenden Abschnitten zusammengesetzt wird, von denen bei mindestens zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Abschnitten die Frequenz und/oder Amplitude und/oder Phase verschiedenen zeitabhängigen Funktionen unterliegen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

bei mindestens 2 unmittelbar aufeinanderfolgenden Abschnitten die Frequenz und/oder Amplitude und/oder Phase am Ende des früheren und am Anfang des anschließenden späteren Abschnittes merklich voneinander verschieden sind.

3. l/erfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Teilsignale mit von Null verschiedener Amplitude durch ein Intervall mit der Amplitude Null getrennt sind.

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4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Teilsignale im wesentlichen gleich lang sind.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Intervalle mit Amplitude Null im wesentlichen
gleich lang sind.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daG die verfügbare Gesamtaufzeichnungsdauer in im u/esentlichen gleich lange Zeitabschnitte unterteilt wird, die jeu/eils aus einem Teilsignal und einem Intervall mit Null-Amplitude bestehen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, daß Teilsignale mit sich überlappenden Frequenzbereichen verwendet werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilsignale mit Frequenzlücken aneinander anschließen.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Teilsignal für sich einen Frequenzbereich umfaßt, der kleiner ist als eine Oktave.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Summe aller Teilsignale die Energie-

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verteilung über der Frequenz ungleichmäßig ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Taperung aufgrund einer Geiuichtung im mittleren Frequenzbereich.

12. V/erfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine unsymmetrische Taperung.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Teilsignale mit zunehmenden Frequenzen und Teilsignale mit abnehmenden Frequenzen aufeinanderfolgen.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei aufeinander folgenden,
paarweise gleichen Teilsignalen der Phasenunterschied 180° beträgt.

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