DE3733470A1 - Verfahren und einrichtung zur darstellung seismischer spuren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Darstellung seismischer Spuren auf einem Datenausgabegerät nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 5.

Heute verwendete seismische Aufschlußverfahren erfordern die Aufzeichnung und Auswertung einer großen Zahl von Feld­ daten, die in der Regel von Geophonen oder Hydrophonen auf­ genommen sind. Ein typisches Aufzeichnungssystem verwendet 256 Spuren, die einzelnen Geophonen, Hydrophonen oder Gruppen­ von Empfängern zugeordnet sind.

In der Regel werden die aufgenommenen Signale im Zeitmulti­ plexverfahren auf einem Datenträger aufgezeichnet, wobei die Aufzeichnung auf dem Magnetband selbst in Form von neun parallelen Spuren erfolgt. Die Auswertung der aufgezeich­ neten Signale erfolgt in einem Rechenzentrum nach stati­ scher und dynamischer Korrektur. Das schließliche auswertbare Endergebnis wird in Form der genannten 256 parallel nebeneinander angeordneten Spuren als Seismogramm in Papierform darge­ stellt. Darstellungen der Seismogramme auf Bildschirmen sind ebenfalls möglich.

Obwohl das dargestellte Verfahren ein genaues und effektives Auswerten seismischer Signale ermöglicht, ist die zeitlich erst im Nachhinein vorgenommene Auswertung für den Feldbetrieb, ins­ besondere zur Überwachung der Aussagefähigkeit der einzelnen Messungen, eher hinderlich. Es besteht der Wunsch, während einer seismischen Messung oder unmittelbar im Anschluß festzustellen, ob die vorgenommenen Messungen in einem vorgegebenen Toleranzfeld liegen oder ob die Signale einzelner Empfänger oder Empfängergruppen außerhalb der zu erwartenden Signalbereiche liegen bzw. fehler­ hafte Empfänger oder Empfängeraufstellungen vorliegen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Verfahren und Einrichtungen zur Darstellung seismischer Spuren auf einem Datenausgabegerät anzugeben, die eine unmittelbare Feststellung fehlerhafter seis­ mischer Empfängereinrichtungen und/oder -aufstellungen ermög­ lichen, wobei auch eine grobe qualitative Aussage über ein ge­ messenes Profil möglich sein soll.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 5 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Der besondere Vorteil der Erfindung liegt in der Unmittel­ barkeit der Aussage im Anschluß an eine seismische Messung. Es können sowohl fehlerhafte Empfänger, wie Hydrophone oder Geophone, oder eine Verpolung der Empfänger festgestellt sowie eine grobe Abschätzung des festgestellten Profils einer Messung vorgenommen werden. Sollte aufgrund der Erkenntnisse aus der erfindungsgemäßen Darstellung eine Auswertung der aufge­ nommenen Aufzeichnungen nicht möglich erscheinen, kann z. B. sofort eine Neumessung vorgenommen werden, ohne daß erst das Ergebnis der Auswertung im Rechenzentrum abgewartet werden müßte. Fehlerhafte Empfänger können unmittelbar aus­ getauscht werden, und es ist sofort erkennbar, ob die Auf­ stellung der Empfänger korrekt erfolgt ist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist einfach aufzubauen und erfordert keine wesentlichen Eingriffe in bestehende Aufzeichnungseinrichtungen. Die übliche Auzeichnung wird durch die erfindungsgemäße Einrichtung und das erfindungs­ gemäße Verfahren nicht behindert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispieles näher erläutert. Die Figur zeigt

eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Aufbaus.

Für die technische Beurteilung der Spur einer seismischen Aufzeichnung sind Phasenlage, Stör- und Nutzsignalampli­ tuden wichtig. Um diese verschiedenen Parameter darzu­ stellen, erfordert es beim Stand der Technik der Aus­ wertung der Aufzeichnungen in verschiedener Richtung. Wenn sich herausstellt, daß ein oder mehrere Empfänger oder Empfängergruppen fehlerhafte Signale geliefert haben, ist evtl. eine neue Messung mit erheblichem Kostenaufwand erforderlich oder es sind nur eingeschränkte Informationen über ein seismisches Profil erhältlich.

Nach der Erfindung kann die Auswertung einer seismischen Aufzeichnung bereits unmittelbar im Anschluß an die Messung durchgeführt werden. Erfindungsgemäß werden aus dem Daten­ signal, das der Aufzeichnungseinrichtung zugeführt wird, von den jeweiligen Samples der Einzelmessungen die Exponen­ tenwerte der Amplitudensignale als Anzeigesignale abgezweigt und einem Datenausgabegerät zugeführt. Die Exponenten der Signalwerte repräsentieren dabei in Stufen den Amplitudenwert des Signals. Die Exponenten der Amplitudenwerte werden über den gesamten Zeitrahmen einer Aufzeichnung in einen Halbleiter- Zwischenspeicher eingelesen und können dann in ähnlicher Weise wie übliche seismische Spuren auf einem Aufzeichnungsgerät, insbesondere auf einem Bildschirm, dargestellt werden.

Auf dem Bildschirm wird jede Spur eines Empfängers oder einer Empfängergruppe als eine einzelne Zelle dargestellt. Sämtliche 256 Spuren für eine Aufzeichnung können so unter­ einander in vertikaler Richtung auf dem Bildschirm darge­ stellt werden. Die Zeitachse verläuft dabei in Horizontal­ richtung. Die verschiedenen Amplitudenwerte der Aufzeich­ nung, die durch die ausgekoppelten Exponenten repräsentiert sind, werden durch verschiedenartige Darstellungen der einzelnen Punkte auf dem Bildschirm angezeigt. Vorzugs­ weise wird ein Farbbildschirm verwendet, und es werden z. B. acht Farben für verschiedene Amplitudenbereiche gewählt. Wenn jedem Farbwert ein Amplitudenbereich von z. B. 12 dB zugeordnet ist, läßt sich durch Darstellung von acht ver­ schiedenen Farben ein Dynamikbereich von 96 dB darstellen. Dies genügt in der Praxis den Anforderungen zur Fest­ stellung des Zustandes verwendeter Empfangseinrichtungen.

Die Darstellung auf dem Bildschirm ermöglicht verschiedene Aussagen. Im Bereich der Spuren vor dem Ersteinsatz seis­ mischer Impulse kann durch Vergleich der Farbdarstellung nebeneinanderliegender Spuren ein mit Störgeräusch behafte­ tes Hydrophon oder Geophon ohne weiteres festgestellt werden. Die Amplitudenwerte der seismischen Signale können ferner durch Vergleich nebeneinanderliegender Spuren während der gesamten erfaßten Zeitrahmen verglichen werden. Sofern die Signale aus einer Spur sich deutlich von denen benachbarter Spuren abheben, läßt sich folgern, daß die diesbezügliche Meßanordnung entweder fehlerhaft ist oder unkorrekt aufge­ stellt wurde. Ferner ist ein Signal in falscher Phasenlage ohne weiteres erkennbar, wenn neben den Amplitudenwerten noch das Vorzeichen eines Signals ausgekoppelt wird. Daraus kann z. B. auf eine Verpolung eines Hydrophons oder Geophons ge­ schlossen werden.

Die Bildschirmdarstellung erlaubt ferner eine grobe Über­ sicht über das zu erfassende Profil. Dies ermöglicht eine unmittelbare Änderung und Anpassung einer Empfängeraufstel­ lung an die festgestellte Profilstruktur.

Zur Ermittlung der gewünschten Information werden aus dem bekannten SEG-D-Format, in dem die seismischen Signale üb­ licherweise an ein Magnetband-Laufwerk übertragen werden, die Exponenten-Bits ausgekoppelt. Das SEG-D-Format zeichnet sich dadurch aus, daß neun Spuren nebeneinanderliegend auf dem Magnet­ band-Laufwerk aufgezeichnet werden, wobei die Daten selbst in folgender Weise aufgezeichnet werden:

Jeweils vier Sample werden zu einer Einheit zusammengefaßt, wobei die Einzelbits der Sample nebeneinander über die ver­ schiedenen Spuren des Bandes verteilt parallel aufgezeichnet werden. Die Gruppe der vier Sample ist in der Weise aufgeteilt, daß zunächst die Exponenten der Samplegruppe übertragen werden und danach die Werteinformationen und die Vorzeichen.

Das verwendete Datenformat gestattet es, die Exponenten re­ lativ einfach aus dem aufgezeichneten Datenstrom auszulesen. Dieses Auslesen erfolgt gem. Fig. 1 in einer dazu geeigneten Interface-Schaltung 1, die sich zwischen ersten (oder) und Auf­ zeichnungseinheit 2 befindet. Die Daten werden im übrigen unbe­ einflußt zur Bandaufzeichnungs-Einheit 2 übertragen. Die durch das Interface 1 ausgelesenen Vorzeichen und Exponenten-Bits der Sample werden vorzugsweise einem Zwischenspeicher 5 (dual ported RAM) zugeführt, in dem die Daten sämtlicher Signale einer vorgenommenen Messung zwischengespeichert werden. Aus dem Zwischen­ speicher 5 können die Daten einer Aufzeichnung dazu entweder komplett oder zur besseren Übersichtlichkeit teilweise auf dem Bildschirm 6 eines angeschlossenen Personalcomputers dargestellt werden, wobei sie durch einen zweiten Coder 4 in verschiedene Darstellungselemente (z. B. Farben) umgewandelt werden. Die Daten werden dann unmittelbar in den Videospeicher des Bildschirmgerätes übertragen.

Zur besseren Übersichtlichkeit können auch Ausschnittsver­ größerungen oder andere Detaildarstellungen erfolgen. An­ stelle einer Farbdarstellung können auch verschiedene Grauwerte dargestellt werden. Ferner ist es möglich, die Darstellung anstelle auf einer Bildschirmröhre z. B. über einen Matrixdrucker oder Plotter auszudrucken.

Claims (8)

1. Verfahren zur Darstellung seismischer Spuren auf einem Datenausgabegerät, insbesondere einer Kathodenstrahl­ röhre, bei dem die von einer Vielzahl seismischer Empfänger gleichzeitig aufgenommenen, zeitabhängigen Empfangssignale in ein normiertes digitales Daten­ übertragungsformat umgewandelt und einer Aufzeichnungs­ einheit zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß aus jedem von einem Empfänger oder einer Empfänger­ gruppe abgeleiteten Empfangssignal ein Anzeige­ signal gebildet wird, das dem Logarithmus des die Amplitude des Empfangssignals repräsentierenden Signal­ teils entspricht, daß verschiedenen Wertebereichen des Anzeigesignals jeweils verschiedene Darstellungselemente zugeordnet werden und daß die Darstellungselemente jedes Empfangssignals entlang einer Zeitachse in Form von Spuren auf dem Datenausgabegerät dargestellt werden, wobei die Darstellungselemente verschiedener Empfangs­ signale quer zur Zeitachse nebeneinanderliegend ange­ ordnet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnt, daß das Datenausgabegerät eine Farb-Kathodenstrahlröhre ist und daß die verschiedenen Darstellungselemente verschiedene Farben sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung der Anzeigesignale gleichzeitig mit oder unmittelbar anschließend an die Aufnahme der seismischen Signale erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ver­ wendung als Mittel zur Feststellung fehlerhafter seis­ mischer Empfängereinrichtungen oder -aufstellungen.

5. Einrichtung zur Darstellung seismischer Spuren auf einem Datenausgabegerät, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der die von einer Viel­ zahl seismischer Empfänger gleichzeitig aufgenommenen Signale durch einen ersten Coder (3) in ein normiertes digitales Datenübertragungsformat umgewandelt und einer Aufzeichnungseinheit (2) zugeführt werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Interface-Schaltung (1) zwischen erstem Coder (3) und der Aufzeichnungseinheit (2) vorgesehen ist, an deren einen Ausgang ein Anzeigesignal abnehmbar ist, das aus dem Logarithmus des die Amplitude des jeweiligen Empfangssignals repräsentierenden Signalteils gebildet ist, daß das Anzeigesignal einem Zwischen-Speicher (5) zugeführt wird, aus dem es zur Darstellung auf dem Datenausgabegerät (6) auslesbar ist, daß die Anzeigesignale der verschiedenen Empfangssignale durch einen weiteren Code (4) derart codiert werden, daß verschiedenen Wertebereichen der Anzeigesignale verschiedene Codes unterschiedlicher Darstellungselemente des Datenausgabegerätes zugeordnet sind, und daß die Darstel­ lungselemente jedes Empfangssignals entlang einer Zeitachse in Form von Spuren auf dem Datenausgabegerät darstellbar sind, wobei die Darstellungselemente verschiedener Empfangssignale quer zur Zeitachse nebeneinanderliegend darstellbar sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Datenausgabegerät eine Kathodenstrahlröhre ist und daß die Darstellungselemente Farbpixel eines Farbbild­ schirms sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigesignale zusätzlich die Vorzeichen der ver­ schiedenen Empfangssignale beinhalten.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die im Halbleiter-Speicher zwischengespeicherten An­ zeigesignale unmittelbar in den Videospeicher der Kathodenstrahlröhre überführbar sind.