DE975551C

DE975551C - Aufnahmeeinrichtung fuer seismische Bodenwellen

Info

Publication number: DE975551C
Application number: DES17719D
Authority: DE
Inventors: John P Minton
Original assignee: Socony Mobil Oil Co Inc
Current assignee: ExxonMobil Oil Corp
Priority date: 1940-03-17
Filing date: 1940-03-17
Publication date: 1962-01-11

Description

Bei den seismischen Aufschlußverfahren wird üblicherweise zur Erzeugung seismischer Wellen eine Sprengstoffmenge in Bohrlöchern von günstiger Tiefe unter der Erdoberfläche gezündet. Die Wellen breiten sich in verschiedener Art und auf verschiedenen Wegen im Untergrund aus. Bei dem hier hauptsächlich interessierenden Verfahren, dem Reflexionsverfahren, wird nur auf die Beobachtung der von verschiedenen Horizonten im Untergrund reflektierten Wellen Wert gelegt. Diese Horizonte sind Unstetigkeitsflächen in den elastischen Eigenschaften und bilden häufig die Grenze zwischen zwei geologischen Gesteinsschichten. Der Zweck des Aufschlußverfahrens ist der, den Verlauf der einzelnen Horizonte möglichst genau aus der Laufzeit der reflektierten Wellen zwischen dem Ort der Sprengung und dem Ort zu ermitteln, an dem sich die Geophone der Aufnahmeeinrichtung für die seismischen Wellen befinden. Die einzelne Aufnahmeeinrichtung besteht aus einem Geophon, einem Verstärker und einem Registriergerät.
Um die Störung der Aufzeichnung durch zum Geophon gelangende niederfrequente und hochfrequente Wellen zu vermeiden, wurden bereits Verstärker mit einem Hochpaßfilter bzw. Bandfilter verwendet. Im Regelfall sind zwischen dem Geophon und dem Registriergerät nur lineare Schaltelemente, insbesondere Widerstände, Kondensatoren, Transformatoren und im linearen Bereich der Charakteri stik betriebene Verstärkerröhren vorgesehen.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Registrierung der Einsätze der in der Aufnahmeeinrichtung sich überlagernden reflektierten Wellen dadurch verbreitert wird, daß die Laufzeit der Impulse in der Aufnahmeeinrichtung frequenzabhängig ist. Die Phasenverzerrung ensteht sowohl im Geophon als auch im Verstärker, und zwar vor allem durch dessen Filterglieder. Die Erfindung setzt sich das Ziel, die Registrierung der Einsätze der reflektierten Wellen im Seismogramm zu verschärfen. Die Aufnahmeeinrichtung für künstlich erzeugte seismische Bodenwellen, bestehend aus einem Geophon, einem Verstärker mit Hochpaßfilter oder Bandfilter und einem Registriergerät, wobei zwischen dem Geophon und dem Registriergerät nur lineare Schaltelemente vorgesehen sind, ist dementsprechend erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker mit einem Phasenverzerrungen beseitigenden, die Amplitude jedoch nicht beeinflussenden Netzwerk versehen ist, so daß die Laufzeit der Spannungsimpulse in der Aufnahmeeinrichtung frequenzunabhängig ist.
Bandfilterverstärker mit einer derartigen Phasenkorrektur sind zur verzerrungsfreien Verstärkung von Impulsen mit breitem Frequenzspektrum, insbesondere von solchen mit großer Flankensteilheit gebräuchlich. Für die Verstärkung der von einem Geophon erzeugten Wechselspannung wurde bisher in der Regel der Aufwand für ein zusätzliches Phasenkorrekturglied nicht erwogen, weil das Frequenzspektrum nicht sehr ausgedehnt ist. Lediglich in einer bekannten Aufnahmeeinrichtung für seismische Wellen -mit einem zwischen dem Geophon und dem Registriergerät zum Zwecke der Frequenzverdopplung angeordneten Vollweggleichrichter war bereits der Verstärker mit einem Phasenverzerrungen beseitigenden Netzwerk versehen. Die Erfindung bezieht sich demgegenüber nur auf solche Aufnahmeeinrichtungen für künstlich erzeugte seismische Wellen, bei denen zwischen dem Geophon und dem Registriergerät weder Gleichrichter noch andere nichtlineare Schaltelemente vorhanden sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Schaltung einer einzelnen Aufnahmeeinrichtung gemäß der Erfindung dargestellt.
Die Aufnahmeeinrichtung besteht aus einem Geophon, einem Verstärker und einem Registriergalvanometer. Um zu verhindern, daß die vom Geophon aufgenommenen störenden niederfrequenten Schwingungen zum Registriergerät gelangen, ist der Verstärker mit einem bekannten Hochpaßfilter X versehen. Im Verstärker ist ferner ein Glied Y vorgesehen, das zwischen dem Filter und dem Verstärkerausgang eingefügt ist. Es dient zur Berichtigung der Phasen und besitzt ebenso wie das Filter mehrere Einstellmöglichkeiten, so daß bei jeder Einstellung des Filters die Phasen berichtigt werden können. Die veränderlichen Glieder sind in der Zeichnung mit einem Pfeil versehen dargestellt.
Phasenberichtigungsglieder dieser Art sind von Zobel im »Bell System Technical Journal«, Juli I928, behandelt worden und bedürfen daher keiner näheren Erläuterung. Bei dem Erfindungsgegenstand bewirken sie, daß die Einsätze der reflektierten Wellen im Seismogramm verschärft dargestellt werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Aufnahmeeinrichtung für künstlich erzeugte seismische Bodenwellen, bestehend aus einem Geophon, einem Verstärker mit Hochpaßfilter oder Bandfilter und einem Registriergerät, wobei zwischen dem Geophon und dem Registriergerät nur lineare Schaltelemente vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker mit einem Phasenverzerrungen beseitigenden, die Amplitude jedoch nicht beeinflussenden Netzwerk versehen ist, so daß die Laufzeit der Spannungsimpulse in der Aufnahmeeinrichtung frequenzunabhängig ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 469 79I; USA.-Patentschriften Nr. 2 049 724, 2 053 84I, 2 055 477,2 059 OI8,2064385,2 o78796, 208I 350, 2 087 702, 2 099 536, 2 IOI 408, 2 In7364,2 I33 4I8, 2 I60 224, 2161 764, 2 I67 I24, 2 I93 769; Bell System Technical Journal, April I928, S. I95.