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Zeichengerät zur Konstruktion reflexionsseismischer Horizonte mit
gebrochenem Strahlengang
| Die Erfindung betrifft ein Zeichengerät zur Kon- |
| #,truktion refl-zionsseismischer Horizonte mit ge- |
| 1-,r(-@chene-n Strahlengang. In einem Artikel >>Zur |
| l:erücl;sichtigu.l@ der Brechung in der Reflexions- |
| ZiSmik., von De Caleya, Closs und Dürbaum, |
| @-er@@lfentlicht in der Zeitschrift -Erdöl und Kohle", |
| ,5. Jahrgang-, z,_)32, Heft 12, S. 765 bis
768, wird |
| f@>hen #1e Formel an-eht-ben: |
Dabei bedeutet s = Emerg_enzwinkel der in sich reflektierten Strahlen an zwei benachbarten
Schußpunkten, a - 1ei--ungswinlsel der i. Schichtgrenze. i = Einfallswinkel der
in sich reflektierten Strahlen ari -)er i. Schicht.renze, ,'T = Laufzeitunterschied
i-r i?,- :ich reflektierten Strahlen an den beiden 5--1_@clh?:nhte-t, ;@1 - Wellengeschwindigkeit
in der i. Schicht, v., Wellengeschwindigkeit in der 2. Schicht,
As = Abstand
der beiden Schußpunkte.
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T Mit Hilfe dieser Formel kann man mit Zirkel und Lineal seismische
Horizonte konstruieren, wenn man voraussetzt, daß der Wellenstoßstrahl innerhalb
eines Schichtpaketes geradlinig verläuft, an den Schichtgrenzen gebrochen wird und
die Schichtgrenzen Ebenen sind. Die i. Schichtgrenze wird mit dem normalen Tangentenverfahren
konstruiert. Für die 2. Schichtgrenze berechnet man aus A T, das den Seismogrammen
entnommen wird, v1 und 4s den Winkel (go-s), der in beiden Schußpunkten (SB) angetragen
wird. Man erhält so den Weg der reflektierten Welle bis zur i. Schichtgrenze. Diesen
Wellenweg mißt man ab, teilt ihn durch v1 und erhält die Laufzeit in der i, Schicht.
Diese Laufzeit wird von der Gesamtlaufzeit der Reflexion, die aus dem Seismogramm
bekannt ist, abgezogen. Wenn nun nur
diese eine brechende Schichtgrenze
vorhanden ist, schlägt man um die Punkte, in denen die Stoßstrahlen der von den
beiden Schußpunkten ausgegangenen Wellen die i. Schichtgrenze treffen, Kreise mit
dem Radius 1/, Restlaufzeit geteilt durch v2. Die gemeinsame untere Tangente an
diese Kreise ist die gesuchte Schichtgrenze, an der die Strahlen in sich reflektiert
wurden (vgl. Abb. 2).
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Das eben geschilderte Konstruktionsverfahren ist für den Routinebetrieb
recht umständlich. Das im folgenden beschriebene erfindungsgemäße Zeichengerät soll
eine weitgehende Mechanisierung dieses Verfahrens ermöglichen. Dadurch werden Fehlerquellen
ausgeschaltet und Arbeitszeit gespart. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt.
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Abb. i zeigt das erfindungsgemäße Zeichengerät; Abb.2 erläutert die
Theorie zur Konstruktion reflexionsseismischer Horizonte mit gebrochenem Strahlengang;
Abb. 3 zeigt ein Zahlenbeispiel für die Skalen auf dem Winkelmesser; Abb. q. zeigt
ein Zahlenbeispiel für die Skalen auf den Stangen des Zeichengeräts.
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Auf einem Basislineal A befinden sich zwei um die vertikalen Achsen
B und C drehbare Stangen D und E (Abb. i). Eine der beiden Stangen
- zweckmäßiger-,veise die linke - ist mit dem Basislineal fest verbunden. Die andere
der beiden Stangen kann mit einem Läufer F auf dem Basislineal verschoben werden,
um verschiedene Schußpunktabstände einzustellen. Zu diesem Zweck befindet sich auf
dem Basislineal eine Skala G, an der mittels einer Ablesemarke am Läufer F der Abstand
der Achsen B und C im Zeichenmaßstab abgelesen werden kann. Es ist zweckmäßig, für
die gebräuchlichsten Schußpunktabstände im entsprechenden Zeichenmaßstab im Basislineal
A Nuten anzubringen, in die der Läufer F einrastet. An einer Stelle außerhalb der
Achsen B und C sind die Stangen D und E durch das dem Basislineal
A
parallele Verbindungsstück H gelenkig verbunden. Das Verbindungsstück H
hat den Zweck, die Stangen D und E stets parallel zu halten und muß deshalb auf
die jeweilige Länge des Achsenabstandes B-C verstellbar sein. Entsprechend den Nuten
zur Einstellung fester Schußpunktabstände im Basislineal A wären im Verbindungsstück
H in den gleichen Abständen Löcher oder ähnliches anzubringen.
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Unter der festen der beiden Stangen D oder E (hier D) ist am Basislineal
A ein auswechselbarer Winkelmesser J angebracht, dessen Mittelpunkt in der festen
Achse (hier B) der beiden Achsen B oder C liegt (Abb. i). Auf dem
Winkelmesser befinden sich mehrere Skalen (hier K und L). Jeweils eine dieser Skalen
kann mit dem teleskopartig verschiebbaren Ende M der festen Stange der beiden Stangen
D oder E (hier D) abgelesen werden. Auf den Skalen K und L sind die nach der obigen
Formel berechneten Winkel (go - F) aufgetragen und die entsprechenden d T-Werte
angeschrieben (Abb. 3). (Im Zahlenbeispiel für die Skalen in der Zeichnung ist dies
für die Werte As = 300 m, vi = 2400 m/sec durchgeführt. In der Skala
im Gerät werden die im Beispiel mit angegebenen errechneten Winkelwerte nicht angeschrieben,
sondern die Skala wird in AT-Werten »geeichte.) Die verschiedenen Skalen eines bestimmten
Winkelmessers werden mit der gleichen Geschwindigkeit % für verschiedene Schußpunktabstände
As berechnet. Die verschiedenen Winkelmesser werden für verschiedene Werte von v1
berechnet.
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Die beiden Stangen D und E besitzen je eine Nut, in der sich je eine
auswechselbare Skala N und 0 befindet. Auf diesen Skalen sind die halben Wellenwege
in der i. Schicht aufgetragen und die entsprechenden Reflexionslaufzeiten angeschrieben
(Abb. q.). Auf den Stangen D und E befinden sich ferner die verstellbaren Läufer
P und Q. Die obere Kante dieser Läufer P und Q dient als Ablesemarke der Skalen
N und 0. Diese Skalen sind so in die Nuten eingelegt, daß an den Ablesemarken der
Läufer P und Q der jeweilige Abstand der Achsen B und R bzw. C und S erscheint.
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Auf den Läufern P und Q sind die um die vertikalen Achsen R und S
drehbaren Stangen T und U
befestigt. Diese Stangen T und
U besitzen ebenfalls je eine Nut, in der sich je eine auswechselbare Skala
Y und W befindet, auf denen die halben Wellenwege in der 2. Schicht aufgetragen
sind und die entsprechenden Reflexionslaufzeiten angeschrieben sind (Abb. q.). Auf
den Stangen T und U befinden sich die verschiebbaren Läufer
X und Y, die als rechtwinklig zu den Stangen T
und U liegende
Zeichenlineale ausgebildet sind. Die obere Kante der Läufer X und
Y dient als Ablesemarke der Skalen V und W, deren Nullpunkt in den Achsen
R und S liegt.
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Die Handhabung des Gerätes ist die folgende: Das Basislineal A wird
so auf das Zeichenbrett gelegt, daß es parallel zur gezeichneten Erdoberfläche liegt
und die feste Achse der Achsen B und C durch einen Schußpunkt geht. Der Läufer F
wird verschoben, bis die bewegliche Achse der Achsen B und C sich über dem benachbarten
Schußpunkt befindet. Mit dem Ende M der festen Stange wird am Winkelmesser J auf
der für den betreffenden Schußpunktabstand gültigen Skala K oder
L das den Seismogrammen entnommene d T eingestellt. Nun werden die
Achsen R und S auf die mit dem normalen Tangentenverfahren konstruierte i. Schichtgrenze
eingestellt und die Laufzeiten in der i. Schicht an den Skalen N und 0 abgelesen
und von der Gesamtlaufzeit der Reflexion abgezogen. Die Restlaufzeiten werden mit
den Läufern X und Y an den Skalen V und W eingestellt. Dann werden
die Stangen T und U so lange parallel zueinander um die Achsen R und
S gedreht, bis die Zeichenlineale X und Y auf einer Geraden liegen.
Die obere Kante der Zeichenlineale X und Y ist das gesuchte reflektierende
Element.